Licopeno y tomate de industria. Influencia de la dosis de riego en el cultivo en el Valle del Ebro

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1 ! Licopeno y tomate de industria. Influencia de la dosis de riego en el cultivo en el Valle del Ebro J.I. Macua 1, C. Daza 2, J. Cebolla 3, I. Lahoz 1 1 Instituto Navarro de Infraestructuras y Tecnologías Agroalimentarias. Villava. Navarra. 2 Centro de Investigación Agraria Finca la Orden-Valdesequera. Guadajira (Badajoz). 3 COMAV. Centro de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana. UPV. Palabras clave: producción, calidad industrial, Lycopersicum esculentum L. Resumen El objetivo de este trabajo es analizar la influencia de la dosis de riego en la producción y en diferentes parámetros de calidad, principalmente color y contenido en licopeno, del tomate de industria. El licopeno es el carotenoide más abundante en el tomate maduro, siendo responsable en gran parte del nivel de color rojo. Constituye una fuente potencial para reducir el riesgo de cáncer, previene enfermedades vasculares y sobre todo, es un eficiente antioxidante. El ensayo se realizó durante el año 2009 en la zona sur de Navarra. Se utilizó acolchado plástico y riego por goteo, se cultivó al aire libre tomate a una densidad de plantas/ha. Se ensayaron 4 cultivares de industria, 2 de ellos portadores de alelos cuya expresión provoca un incremento de la concentración de licopeno en el fruto (Kalvert y Loralie) y dos utilizados como testigos (H-9036 y H-9661), a los que se aplicaron tres dosis de riego: 75%ETc, 100%ETc y 125%ETc. En recolección se cuantificó la producción total, comercial y el peso medio del fruto. Se determinaron los parámetros de calidad: ph, ºBrix, color y contenido en licopeno. Se observó una influencia de la dosis de riego tanto en los resultados de producción como en los de calidad, variable según el cultivar. La menor producción correspondió generalmente a la dosis de riego más baja, mientras que entre las otras dosis de riego (100% ETc y 125% ETc) las diferencias en producción no fueron importantes. Se constató una tendencia a disminuir el contenido en licopeno al aumentar la dosis de riego. Además, en los cultivares con alto contenido en licopeno, con menor aporte de agua al cultivo se tiende a un contenido superior en sólidos solubles (ºBrix) y un color más intenso. Independientemente de la dosis de riego aplicada, los cultivares con alto contenido en licopeno fueron menos productivos que los empleados tradicionalmente por los agricultores y con mayor intensidad de color rojo. En resumen, una reducción de la cantidad de agua aportada al cultivo generalmente se tradujo en una disminución del rendimiento comercial y un menor peso del fruto, pero en un aumento de ºBrix, una relación de color a/b más alta y un mayor contenido en licopeno. +'"

2 HORTICULTURA INTRODUCCIÓN Se ha demostrado que el licopeno, responsable en su mayor parte del color rojo del tomate, actúa como un poderoso antioxidante. Una dieta que contiene moderadas cantidades de licopeno ha sido asociada con la prevención de enfermedades cardiovasculares y algunos tipos de cánceres (Agarwal and Rao, 2000). El incremento de los niveles de licopeno en la dieta por medio del consumo de tomate fresco o productos elaborados a base de tomate ha sido recomendado por muchos expertos en salud humana (Giovannucci, 1999). Con el objetivo de maximizar el contenido de este importante fitonutriente se ha investigado la influencia de factores genéticos, prácticas agronómicas y del medio ambiente. Diferentes estudios han encontrado importantes diferencias en el contenido en licopeno entre cultivares de tomate, que pueden ser ampliadas por las condiciones ambientales y las practicas agronómicas, especialmente aquellas que afectan al estado nutritivo de la planta (Binoy et al., 2004). Existe poca información sobre la influencia de las prácticas de riego en el contenido de compuestos antioxidantes (Pernice et al., 2010) y aromáticos, ocupando este aspecto una posición cada vez más importante, ya que tanto los productores como consumidores buscan una mayor calidad organoléptica y funcional. El objetivo de este trabajo es analizar la influencia de la dosis de riego en la producción y en diferentes parámetros de calidad, principalmente color y contenido en licopeno, del tomate de industria MATERIAL Y MÉTODOS El ensayo se realizó durante el año 2009 en la Finca Experimental del ITGA en la localidad de Cadreita, en la zona sur de Navarra. Se cultivó al aire libre tomate de industria sobre acolchado plástico de polietileno de 15 µ. El transplante se efectuó el 12 de mayo a una densidad de plantación de plantas/ha, en mesas separadas 1,60 m y 1 fila por mesa con plantas a 35 cm (2 plantas/cepellón). Se estableció un diseño experimental factorial con tres repeticiones: se ensayaron 4 cultivares,, 2 de ellos portadores de alelos cuya expresión provoca un incremento de la concentración de licopeno en el fruto (Kalvert y Loralie) y dos utilizados como testigos (H-9036 y H-9661), y se establecieron tres dosis de riego: 100%ETc (tratamiento control en el que se aplica una dosis de agua igual a la evapotranspiración potencial del cultivo estimada mediante el método de la FAO), 75%ETc (tratamiento en el que se aplica una dosis de agua del 75% del tratamiento control) y 125%ETc (tratamiento en el que se aplica una dosis de agua del 125% del tratamiento control), desde el primer momento en que se empezó a regar, aproximadamente un mes después del riego de transplante cuando las plantas ya habían arraigado. La ETc se calculó siguiendo el enfoque del Kc dual de la FAO. Los datos meteorológicos y la ETo se obtuvieron de la estación meteorológica de Riegos de Navarra, situada en la misma finca. Se utilizó un sistema de riego por goteo y el volumen de agua aplicado se midió por medio de contadores de parcela. Se aportaron 253, 351 y 438 mm de agua de riego para las dosis 75%, 100% y 125% ETc respectivamente. La recolección se efectuó en un solo pase, del 27 de agosto al 23 de septiembre, en función de la variedad y la dosis de riego. En recolección se controló la producción total, comercial y el peso medio del fruto. Se tomaron muestras al azar de cada repetición por tratamiento y se determinaron los parámetros de calidad: color a/b en la +')

3 escala Hunter, el contenido en sólidos solubles expresado en ºBrix a 20ºC, el ph y el contenido en licopeno, cuantificado por medio de su extracción con una mezcla de hexano:acetona:etanol (50:25:25) (Sadler et al., 1990) y posterior lectura en espectrofotómetro de la absorbancia a 501 nm. A los resultados obtenidos se les realizó un análisis estadístico de la varianza y un test de comparación de medias mediante el programa estadístico Statgraphics. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se ha observado influencia de la dosis de riego tanto en los resultados de producción como en los de calidad industrial, pero que ha variado en función de los cultivares estudiados. En producción comercial (Tabla 1), expresada en t/ha, la menor producción en los cultivares H-9661 y Loralie ha correspondido a la aplicación de un volumen de agua por debajo de las necesidades hídricas, mientras que entre las otras dosis de riego (100% ETc y 125% ETc) las diferencias de producción no han sido importantes. En Kalvert y H-9036 no se han observado diferencias significativas de producción entre las diferentes aplicaciones de riego. Respecto al peso medio del fruto, la menor cantidad de agua disponible para el cultivo en la dosis del 75%ETc ha originado un fruto de menor peso en los cuatro cultivares estudiados, pero sólo en la variedad H-9661 este peso medio ha sido significativamente inferior al obtenido con la dosis del 100% ETc (Tabla 1). En calidad industrial, el mayor contenido en sólidos solubles (ºBrix) en las variedades H-9661, Kalvert y Loralie se ha obtenido con el menor aporte hídrico (Figura 1), aspecto también observado por Harmanto et al (2005). Además, en las variedades Kalvert y Loralie el color del fruto ha sido superior con la dosis de riego más baja, pero no ha sucedido lo mismo con H-9036 y H-9661 (Figura 1). Algunos autores han obtenido un mayor color rojo en tomates bajo estrés hídrico (Favati et al., 2009); sin embargo, Cahn et al (2001), no obtuvieron diferencias. En todos los cultivares estudiados, el menor contenido en licopeno se ha obtenido con la mayor dosis de agua (Figura 1), pero sólo en la variedad Loralie la diferencia es significativa. Dumas et al, 2003, indican que el contenido de licopeno en tomate, aumenta como resultado de un mecanismo de defensa de la planta al déficit hídrico, aunque parece ser dependiente del cultivar estudiado. Independientemente de la dosis de riego aplicada, los cultivares con mayor contenido en licopeno (Kalvert y Loralie) han sido menos productivos que los que están empleando tradicionalmente los agricultores (H-9036 y H-9661) y con mayor intensidad de color rojo. En resumen, en general, se ha observado la tendencia de que una reducción de la cantidad de agua aportada al cultivo por debajo de la estimada como necesaria se traduce en una disminución del rendimiento comercial y un menor peso del fruto, pero en un aumento del ºBrix, una relación de color a/b más alta y un mayor contenido en licopeno. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el proyecto INIA RTA C03 y por el Departamento de Desarrollo Rural y Medio Ambiente del Gobierno de Navarra. Referencias Agarwal, S. and A.V. Rao Tomato lycopene and its role in human health and chronic diseases. CMAJ 163(6): (*

4 HORTICULTURA Binoy, G. K. Charanjit, D.S. Khurdiya, and H.C. Kapoor Antioxidants in tomato (Lycopersicum esculentum) as a function of genotype. Food Chem. 84: Cahn, M.D., E.V. Herrero, B.R. Hanson, T.K. Hartz, and E.M. Miyao Water management strategies for improving fruit quality of drip-irrigated processing tomatoes. Acta Hort. 542: Dumas, Y., Dadomo, M., Di Lucca, G., Grolier, P., Effects of environmental factors and agricultural techniques on antioxidant content of tomatoes. J. Sci. Food Agric. 83, Favati, F., Lovelli, S., Galgano, F., Miccolis, V., Di Tommaso, T., Candido, V Processing tomato quality as affected by irrigation scheduling. Scientia Horticulturae 122: Giovannucci, E Tomatoes, tomato-based products, lycopene, and cancer: review of the epidemiologic literature. J. Natl. Cancer Inst. 91(4): Harmanto, Salokhe, V.M., Babel, M.S., Tantau, H.J., Water requirement of drip irrigated tomatoes grown in greenhouse in tropical environment. Agric. Water Manage. 71, Pernice, R., Parisi, M., Giordano, I., Pentangelo, A., Graziani, G., Gallo, M., Fogliano, V., Ritieni, A Antioxidants profile of small tomato fruits: Effect of irrigation and industrial process. Scientia Horticulturae 126, Sadler, G., Davis, J. and Dezman, D., Rapid extraction of lycopene and "- carotene from reconstituted tomato paste and pink grapefruit homogenates. Journal of Food Science, 55: Tabla 1. Resultados de la cosecha de tomate y sus componentes Casa Dosis Ciclo Producción comercial Cultivar Comercial riego (días) (t ha -1 ) (%) Peso medio fruto (g) H-9036 Heinz 75% ,86 85,34 55,33 100% ,30 88,77 65,33 125% ,33 86,13 61,25 H-9661 Heinz 75% ,09 b 82,66 64,00 b 100% ,43 a 86,52 73,33 a 125% ,18 a 87,32 67,50 b Loralie Hazera 75% ,88 b 82,84 71,50 100% ,87 ab 84,12 75,50 125% ,69 a 89,07 80,67 Kalvert Esasem 75% ,86 83,42 a 60,25 100% ,58 77,47 b 67,50 125% ,68 82,25 a 68,00 Letras diferentes dentro de cada grupo de datos indican diferencias significativas (p<0,05) +(!

5 4,70 4,65 4,60 4,55 4,50 4,45 4,40 4,35 4,30 4,25 4,20 ph H-9036 H-9661 Kalvert Loralie 75% ETc 100% ETc 125% ETc Color (a/b) 75% ETc 100% ETc 125% ETc 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5 2,4 2,3 2,2 2,1 2,0 H-9036 H-9661 Kalvert Loralie Licopeno (mg/100 g) 75% ETc 100% ETc 125% ETc H-9036 H-9661 Kalvert Loralie 6,2 6,0 5,8 5,6 5,4 5,2 5,0 4,8 4,6 4,4 4,2 4,0 ºBrix H-9036 H-9661 Kalvert Loralie 75% ETc 100% ETc 125% ETc Figura 1. Parámetros de calidad de cosecha de los diferentes cultivares estudiados en función de la dosis de riego. +(+