Bases tecnológicas para una producción eficiente y sostenible de la papaya (carica papaya l.) en climas subtropicales

  1. Juan Alberto Cabrera García
Supervised by:
  1. Axel Ritter Rodríguez Director
  2. María Gloria Lobo Rodrigo Director

Defence university: Universidad de La Laguna

Year of defence: 2019

Department:
  1. Ingeniería Agraria, Náutica, Civil y Marítima

Type: Thesis

Teseo: 609924 DIALNET

Abstract

En las regiones subtropicales como las Islas Canarias existe la necesidad de mejorar el conocimiento sobre cómo el cultivo de la papaya responde a las variables ambientales, ya que pueden limitar la producción comercializable. El desarrollo de estrategias técnicas y de gestión orientadas a optimizar el rendimiento y la calidad de la fruta requiere profundizar en el estudio sobre la fenología de este cultivo. Hoy en día, la producción y calidad de la papaya producida en Canarias no es ni continua ni uniforme durante todo el año. En primavera, los frutos se vuelven insípidos cuando maduran después de pasar en la planta el invierno y alargar su periodo de desarrollo, mientras que en verano la producción se reduce debido a alteraciones en la floración durante el invierno. Con el fin de estudiar la fenología del cultivo de la papaya en condiciones subtropicales, se registraron durante todo el ciclo de cultivo las variables meteorológicas (temperatura del aire, humedad relativa y radiación fotosintéticamente activa), y las características morfológicas (altura de la planta, tasa de emisión de la hoja y superficie foliar). Todas las hojas y frutos fueron identificados y etiquetados en su semana de antesis para poder estimar el número de frutos por m2 de superficie foliar (relación sumidero-fuente) y para el estudio de la pre-antesis y el desarrollo de la fruta post-antesis. La calidad de la fruta cosechada se evaluó mediante el análisis del contenido total de sólidos solubles. Los datos se recopilaron de abril de 2015 hasta marzo del 2017. Los ensayos se realizaron en tres explotaciones comerciales: dos de ellas con cubierta de plástico, en el sur (SP) y norte (NP) de la isla de Tenerife; y una tercera con cubierta de malla en el norte de la isla (NM). Los resultados sugieren que para mantener una buena calidad de la fruta (≥ 12 °Brix) es necesario disponer de un mejor control ambiental dentro de los invernaderos. Las variables de monitorización como la semana de antesis de la fruta, los grados día acumulados, el total de radiación fotosintéticamente activa acumulada durante el desarrollo del fruto y la relación sumidero-fuente podrían proporcionar información útil para el manejo agronómico y comercial de la producción de papaya en las Islas Canarias, permitiendo estimar las cosechas y predecir la calidad de la fruta. La disponibilidad de datos fiables y actualizados sobre la composición nutricional de la fruta es necesaria para elaborar dietas adecuadas y llevar a cabo investigaciones epidemiológicas que relacionen la ingesta de frutas y hortalizas con la salud y la enfermedad. En el caso de frutas tropicales como la papaya, cultivadas en regiones de clima subtropical, la composición química y organoléptica de la fruta puede variar considerablemente a lo largo del año, al verse influenciada por la estacionalidad de las variables climáticas. Dicha variabilidad ha quedado patente al analizar papaya de la variedad ‘Sweet Mary’ recolectada a lo largo de un ciclo completo de cultivo (recolección desde enero de 2016 hasta marzo de 2017). Se seleccionaron tres invernaderos comerciales en la isla de Tenerife, dos de ellos con cubierta de plástico, en el sur (SP) y norte (NP) de la isla; y un tercero con cubierta de malla en el norte de la isla (NM). Los resultados sugieren una gran variabilidad en la composición química de la fruta presente en el mercado de las islas en cuanto a contenido en sólidos solubles totales (SST), acidez titulable total (ATT), ácido ascórbico (AA), compuestos fenólicos (CF) y capacidad antioxidante (DPPH y ABTS). La fruta de SP presentó valores estables a lo largo del año, lo que puede atribuirse a unas mejores condiciones ambientales dentro del invernadero. Por su parte, la fruta de NP y NM presentaron una notable estacionalidad que se reflejó en el contenido en SST, AA y CF, que alcanzaron valores máximos en verano. En cuanto al comportamiento postcosecha, la variedad ‘Sweet Mary’ mostró una evolución similar en ambas localizaciones estudiadas (SP y NP) cuando se simuló la comercialización de los frutos (7 días a 12 ºC y 85% HR para simular el transporte de Canarias al mercado peninsular o europeo, seguido de conservación a 20 ºC y 70% HR para simular las condiciones comerciales en supermercados o grandes superficies). La fruta mostró en el punto de consumo un color de la pulpa anaranjado-amarillento (65-70° h*) y una buena conservación de la firmeza de la piel y pulpa durante la conservación en frío. En cuanto a la composición química, ATT, AA y ABTS se mantuvieron con valores medios constantes desde la recolección hasta el punto consumo, mientras SST y CF se redujeron ligeramente y DPPH aumentó. Para conseguir un cultivo sostenible es necesario optimizar la fertilización, ajustándola a las necesidades reales del cultivo y permitiendo alcanzar máximas producciones sin que repercuta en la calidad de la fruta. En condiciones subtropicales, el crecimiento y la producción son intermitentes desde el inicio del ciclo de cultivo, alternándose la demanda de nutrientes, requiriéndose un mayor conocimiento sobre dichas variaciones para adaptar los programas de fertilización. Con el fin de estudiar el consumo y las concentraciones de absorción de los diferentes nutrientes (N, K, P, Ca, Mg, S, Fe, Mn, Zn, Cu) se realizó su seguimiento por diferencia de masas entre los nutrientes aportados en el fertirriego y los drenados obtenidos en un sistema de cultivo hidropónico. Para evaluar el efecto del empleo de diferentes relaciones N:K se estudiaron 3 tratamientos, aumentando la relación del potasio con respecto al nitrógeno en los tratamientos T1 y T2 en relación al Control C (C = 1 N : 1,4 K; T1 = 1 N : 1,8 K; T2 = 1 N : 2,2 K). Además, se evaluaron las características morfológicas y productivas, así como la calidad de la fruta mediante el análisis del contenido en sólidos solubles totales. Los datos se recopilaron desde junio 2015 hasta marzo 2017. Los resultados muestran que, tanto el consumo de nutrientes, como las concentraciones de absorción, variaron en función del estado fenológico de las plantas. Los periodos de mayor consumo tuvieron lugar durante el desarrollo y recolección de la fruta, así como durante la recuperación tras la parada invernal. Por su parte, las mayores concentraciones de absorción se presentaron durante la fase vegetativa al inicio del cultivo, al coincidir una elevada demanda nutricional con una reducida capacidad de transpiración. La reducción en los aportes de nitrógeno tuvo un efecto significativo disminuyendo la superficie foliar durante la fase de desarrollo vegetativo, la altura del primer fruto, la altura final de las plantas, así como en la producción del segundo ciclo productivo, con menor número y peso de los frutos. No se observó un efecto positivo sobre el contenido en sólidos solubles totales (SST) al aumentar la concentración de potasio. Los resultados no parecen justificar el uso de relaciones de N:K por encima de 1:1,4, y esta parece ser la más adecuada para maximizar la producción. Así, para una producción de 116 t ha-1, con la variedad ‘Sweet Mary’ y una densidad de 1666 plantas ha-1, se ha estimado un consumo de 1.250 kg de N, 1.840 kg de K2O, 1.750 kg de CaO y 1.200 kg de MgO en un ciclo de 22 meses.