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Revista Científica UDO Agrícola
Universidad de Oriente Press
ISSN: 1317-9152
Vol. 9, Num. 1, 2009, pp. 21-28

Revista Científica UDO Agrícola, Vol. 9, No. 1, January-December, 2009, pp. 21-28

Research Article

Correlación entre la calidad de la fruta del naranjo y los micronutrimentos considerando el balance de los nutrimentos a través de relaciones binarias

Correlation between orange fruit quality and macronutrients considering the nutrient balance trough binary relationships

Pedro Torres1, Jesús Aular1, Marcos Rengel2, José Montaño2, Yecenia Rodríguez1

1 Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado"- Postgrado en Horticultura, Barquisimeto, estado Lara, Venezuela,
2 Agri de Venezuela, Venezuela,

Correspondence Address: Jesús Aular, Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado"- Postgrado en Horticultura, Barquisimeto, estado Lara, Venezuela, jesusaular@ucla.edu.ve

Date of Submission: 29-May-2008
Date of Decision: 06-May-2009
Date of Acceptance: 07-May-2009

Code Number: cg09004

Resumen

Con el objeto de determinar las correlaciones entre la calidad de la fruta del naranjo y los macronutrimentos a nivel foliar, considerando el balance entre los nutrimentos a través de relaciones binarias; se realizó un muestreo en un huerto en la localidad de Nirgua, estado Yaracuy, en 30 plantas, de 20 años de edad, de naranjo ‘Valencia’ injertadas sobre mandarino‘ Cleopatra’. En cada planta se tomaron 12 muestras de 12 frutas cada una, a las que se le determinó: masa fresca, espesor de cáscara, porcentaje de zumo, acidez total titulable (ATT), sólidos solubles totales (SST) y el índice de madurez (SST/ATT). Además, se colectaron 15 muestras de tejido foliar para determinar la concentración de los macroelementos esenciales y se calcularon, como producto o cociente, todas las relaciones binarias (es decir: Concentración de elemento A x Concentración de elemento B, Concentración de elemento A/Concentración de elemento B y Concentración de elemento B / Concentración de elemento A). Se evaluó la correlación de Pearson para las variables de calidad y la concentración de los macroelementos, y las diferentes relaciones binarias. Solo se obtuvieron dos correlaciones individuales significativas las cuales fueron entre el K y los SST; y entre el S y el índice de madurez. Se obtuvieron múltiples relaciones binarias correlacionadas estadísticamente con las variables de calidad. Las relaciones binarias explicaron mejor el comportamiento de los datos de las variables calidad que cuando se consideraron solamente las concentraciones foliares individuales de los macronutrimentos.

Palabras claves: Cítricos, nivel foliar, correlación, sólidos solubles, acidez total.

Abstract

With the objective of determining the correlations among the quality of the orange fruit and the macronutrients, considering the balance among the nutrients through binary relationships; thirty orange trees (Citrus sinensis L. (Osb.) cv. 'Valencia' grafted on mandarin 'Cleopatra' were selected in a 20 year-old orchard, in the town of Nirgua, in Yaracuy state. In each plant were collected 12 samples of 12 fruits each and were determined: fresh mass, peel thickness, juice percentage, total titratable acidity (TTA), total soluble solids (TSS) and the ratio (TSS/TTA). Fifteen foliar samples were collected to determine the concentration of the essential elements. Later on, the binary relationships (that is to say: concentration of element A x concentration of element B, concentration of element A/concentration of element B; and concentration of element B/concentration of element A) among all macronutrients concentrations and with the rest of the elements were calculated. The Pearson correlation for quality variables and the macroelements concentration was evaluated, and also for quality variables and all binary relationships calculated. Alone two significant correlations was obtained among the macronutrients concentration and the variables of quality, which were between K and TSS, and between S and maturity index. Twenty-seven binary relationships were correlated with quality variables in significant or highly significant shape. The binary relationships explained the data quality variables better than macronutrients foliar concentrations.

Keywords: Citrus, correlation, foliar level, total soluble solids, total acidity

Introducción

Según la FAO (2008), en Venezuela para el año 2006 había una superficie total de 27.451 hectáreas (Ha) de naranja, esta área produjo 377.881 toneladas métricas de fruta fresca. Después de las musáceas, las cítricas constituyen el grupo de frutales de mayor importancia en área y volumen de producción en Venezuela (Aular, 2006). La mayor parte del volumen producido de naranjas es destinado a la agroindustria, por lo que la calidad de la fruta pasa a jugar un papel muy importante y debe ser controlada en lo posible por el productor.

Entre los factores que afectan la calidad de la fruta del naranjo se destacan: el clima (Volpe et al., 2002); la localidad (Aular et al., 2005), el tipo de cultivar y patrón (Wagner et al., 2002; Monteverde et al., 2003); el número de plantas por hectárea (Wheaton et al., 1995); la época de cosecha (Chen, 1990; Aular et al.; 2005); y el manejo hortícola, donde destaca la fertilización (Davies and Albrigo, 1994). En relación a la fertilización se destaca que los elementos minerales afectan primero la calidad de los frutos de cítricos en vez de los niveles de producción, como en el caso de la deficiencias de K que puede disminuir el tamaño de los frutos y las deficiencias de P que pueden disminuir el índice de madurez (Mattos et al., 2005a). Por lo que el análisis de suelos y sobre todo el de tejido foliar, juegan un importante papel para definir los parámetros de calidad de la fruta para los árboles de cítricos (Mattos et al., 2005b). La relación entre los elementos minerales y las variables de calidad en frutas del naranjo ha sido estudiada a través de la correlación de Pearson. Así, Fidalski et al. (2000) mediante la misma correlacionaron positivamente la masa fresca de las frutas del naranjo con el tenor foliar de calcio en huerto de alta productividad. Se ha encontrado que el efecto que un elemento pueda tener sobre alguna variable de calidad puede variar con la concentración de otro elemento, como lo indicaron De Almeida y Baumgartner (2002) cuando hallaron que el efecto de la dosis de potasio (K) en la calidad de la fruta del naranjo ′Valencia′, varió con la dosis de nitrógeno. Estos autores indicaron que en altas dosis de K (150 kg.Ha -1 de K 2 O) se incrementó la acidez del zumo solo cuando la dosis de nitrógeno (N) era baja (94 kg.Ha -1 ). Este efecto de un elemento sobre otro se debe a que para obtener una planta bien nutrida es necesario además de suministrar todos los nutrimentos minerales, que éstos estén presentes en los tejidos en proporciones balanceadas (Malavolta, 2006).

Para poder evaluar el efecto de varios elementos sobre la calidad de la fruta a través de la correlación de Pearson es necesario expresar la proporción de tales elementos en un solo número. Tal proporción entre los elementos minerales dentro de las plantas, pueden ser expresadas a través de relaciones binarias obtenidas de los productos cartesianos de los tenores foliares de pares de elementos, o de los productos cartesianos de un elemento por el inverso de otro elemento, lo cual genera un cociente; como lo señalo Beaufils (1973) al proponer inicialmente el sistema DRIS, o más recientemente Mourão et al. (2002). Es decir, para un elemento A y un elemento B, su proporción puede calcularse de dos formas diferentes, como el producto de A por B y se expresa en la forma AxB; ó como el cociente de de A por 1/B ó B por 1/A, y se expresan como A/B ó B/A; respectivamente, obteniéndose al final tres relaciones binarias diferentes que expresan la proporción de un elemento con respecto a otro (AxB, A/B y B/A). Dichas proporciones se utilizan regularmente para el diagnóstico del estado nutricional de los cultivos en función a incrementar los rendimientos, pero hasta ahora poco utilizadas en función de evaluar la calidad de la fruta.

El objetivo de la presente investigación fue determinar las correlaciones entre la calidad de la fruta del naranjo y los niveles foliares de macronutrimentos, considerando el balance entre los nutrimentos a través de relaciones binarias.

Materiales y Métodos

El estudio se realizó en la Frutícola Potrerito, en la localidad de Nirgua, estado Yaracuy, Venezuela; durante el año 2006, en 30 plantas de 20 años de edad, de naranjo ′Valencia′ injertadas sobre mandarino ′Cleopatra′. La distancia de siembra es 7 m entre líneas y 4 m en la línea. El huerto recibió la aplicación de prácticas hortícolas rutinarias de riego, combate de malezas y fertilización; esta última consistió en 600 g de nitrógeno; 250 g de fósforo; 750 g de potasio, y 50 g de magnesio; la cual se fraccionó en dos porciones al año. No se aplicaron microelementos. La interpretación del resultado del análisis de suelo de la muestra enviada al laboratorio ′Plant Crops Laboratories′, ubicado en York, Inglaterra, UK, fue la siguiente: Nitrógeno (Normal); Fósforo (Normal); Potasio (Normal); Calcio (Débil); Magnesio (Bajo) y Azufre (Bajo).

Para determinar la calidad de la fruta en cada de las 30 plantas se tomaron 12 muestras, de 12 frutas cada una, a las que se le determinó: masa fresca, espesor de cáscara, rendimiento en zumo (Aular, 2006; Aular y Aular-Rodríguez, 2007), acidez total titulable (ATT), sólidos solubles totales (SST) y el índice de madurez (relación SST/ATT) (AOAC, 1980; Tressler y Joslyn, 1961).

Se colectaron 15 muestras de tejido foliar, una por cada par de plantas adyacentes, según la metodología de Laborem et al. (1983), se determinaron los tenores foliares de los elementos por espectrometría de emisión atómica con plasma de argonio, como lo describe Malavolta et al. (1997); y se calcularon todos las relaciones binarias entre los valores de los tenores del nitrógeno (N), el fósforo (P), el potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S); tanto productos como cocientes. Luego de verificar la normalidad se calculó el coeficiente de correlación entre las variables de calidad y los tenores de los elementos en las hojas, y también entre las variables de calidad y las diferentes relaciones binarias. La significancia de tales correlaciones se evaluaron para probabilidades α =0,05 y α =0,01 en una prueba a dos colas. Todas las pruebas estadísticas se realizaron con el programa CoStat 6.003 y la hoja de cálculo Excel 2003. Para cada elemento y sus relaciones binarias se elaboraron cuadros en donde solo se muestran las correlaciones con significación estadística y se indica el signo de la relación.

Resultados y Discusión

Rango de los datos

El rango de las concentraciones de los elementos esenciales determinados, en el tejido foliar del naranjo, en el presente estudio puede observarse en el [Cuadro - 1]. En general estos valores se consideran adecuados para el N, P, Ca, y S; altos para K, y deficientes para Mg, según Embleton et al. (1973), Malavolta et al. (1997), y Maldonado et al. (2001).

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del N y con su proporción con el resto de los elementos

No hubo ninguna correlación significativa para las relaciones entre el N y las variables de calidad de las frutas del naranjo; sin embargo, a partir de las relaciones binarias realizadas con el N se obtuvieron varias correlaciones significativas [Cuadro - 2]. Se obtuvo una correlación positiva entre la masa fresca de los frutos y la relación N/K, lo cual indica que incrementos del tenor foliar de N se correlacionan con aumentos de la masa de los frutos cuando el tenor foliar K disminuye; aunque se ha reportado que aplicaciones de N disminuyen la masa de los frutos y que las de K lo aumentan (Mattos et al., 2005b).

Se obtuvo una correlación negativa entre el porcentaje de zumo y las relaciones N/Ca, esto concordó con lo señalado por Malavolta et al. (2008), el cual indicó que deficiencias de N aumentan el porcentaje de zumo y que deficiencias de Ca lo reducen; aunque se ha reportado que el S incrementa el porcentaje de zumo (Malavolta y Netto, 1989).

La relación NxS se correlacionó de forma positiva con la ATT y en forma negativa con el índice de madurez; lo cual indicó que aumentos en el tenor de N aumentaron la ATT y disminuyeron el mencionado índice, cuando el tenor de S se incrementó. Esto coincide con el incremento en la ATT al incrementarse el porcentaje de N en las hojas de cítricos (Zekri y Obreza, 2003b), y con la disminución de los valores de la relación SST/ATT, debido a efectos del N en cítricos (Mattos et al., 2005a; Malavolta et al., 2008).

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del P y con su proporción con el resto de los elementos

No hubo ninguna correlación significativa entre el tenor foliar de P y las variables de calidad de las frutas del naranjo; sin embargo, a partir de las relaciones binarias realizadas con el P se obtuvieron varias correlaciones significativas [Cuadro - 3].

El porcentaje de zumo se correlacionó en forma positiva con la relación PxCa. Esto coincidió con lo obtenido por (Vitti, 1992); quien halló que el incremento en el tenor de P incrementa el porcentaje de zumo; sin embargo, Mattos et al. (2005a) no encontraron relación entre las aplicaciones de P y el porcentaje de zumo en tangerinas.

La ATT tuvo una correlación negativa con la relación binaria P/K, lo que indicó que el incremento en el tenor de P con respecto al tenor de K se correlaciona con la disminución de la ATT. Esto concordó con la disminución de la ATT reportada como efecto de incrementos del P en el naranjo, y con el aumento de la ATT como efecto de aumentos del K (Malavolta et al., 2008).

Los valores de SST mostraron a su vez una correlación negativa con la relación P/K, lo cual no coincidió con lo hallado por Mattos et al. (2005a) para mandarinos y por Quaggio et al. (2002) para limoneros, los cuales señalan que el P no tiene efecto sobre los SST.

El índice de madurez se correlacionó positivamente con las relaciones binarias P/K, P/Mg, y P/S; esto concordó con el incremento de este índice debido al efecto del P reportado en cítricos (Zekri y Obreza, 2003b; Vitti, 1992), aunque es contrario a lo señalado por Quaggio et al. (2002), los cuales no encontraron efecto del P en el mencionado índice cuando fue evaluado en frutos de limonero.

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del K y con su proporción con el resto de los elementos

La correlaciones significativas del tenor foliar de K y las relaciones binarias con las variables de calidad de las frutas del naranjo ′Valencia′ pueden observarse en el [Cuadro - 4]. Se encontró una correlación negativa entre la masa de los frutos y las relación K/N; lo cual parece contrario a lo señalado por Obreza (2003), en grapefruit (Citrus paradisi Maf.) y por Du Plessis (1992), en naranja, quienes verificaron el efecto que tiene el K en incrementar el tamaño y la masa de los frutos en cítricos. No obstante, se debe resaltar que la concentración foliar de K en las muestras que utilizaron Obreza (2003) y Du Plessis (1992) en sus estudios no sobrepasaron el 1,5 %, en la mayoría de los casos, y en el presente estudio la mayoría de las muestras superaron tal concentración. A su vez Fidalski et al. (2000) no encontraron correlación entre el tenor de K en las hojas y la masa de los frutos, en muestras que superaban en promedio 1,56 % de K en las hojas. Por lo cual, se puede deducir que el incremento en la concentración de K en las hojas se relacionó con el aumento en el tamaño de los frutos, hasta que tal concentración llega a un punto cercano a 1,5 %, y de allí en adelante el incremento en la concentración de K no producirá aumentos significativos en la masa de los frutos.

El porcentaje de zumo se correlacionó en forma negativa con las relaciones binarias K/Ca, KxS, y KxMg; indicando esto, que el K tiende a disminuir el porcentaje de zumo, tal como lo señalan Obreza (2003); y Srivastava et al. (2006); pero, según el presente estudio solo el incremento de la proporción de K con respecto a los tenores foliares de Ca, o el incremento conjunto de los tenores de K con los tenores foliares de Mg disminuyen el porcentaje de zumo de manera significativa.

Los valores de ATT mostraron a su vez una correlación positiva con las relaciones binarias K/P, y KxCa; indicando esto, que el K tiende a incrementar la ATT, tal como lo señalan Obreza (2003) y Srivastava et al. (2006); pero solo cuando se incrementa la proporción de K con respecto a la de P, ó el incremento conjunto de los tenores de potasio con los tenores foliares de Ca y S; incrementan la ATT de manera significativa.

Se encontró una correlación positiva entre los SST y los tenores foliares de K, lo cual concordó con lo indicado por POTAFOS (1999); pero resultó contrario a lo señalado por Srivastava et al. (2006). Se debe destacar que según Mattos et al. (2004), una disminución de los SST al incrementarse la concentración de K, puede ser resultado de una dilución producida por el incremento en el tamaño de los frutos.

A pesar de que el tenor de K en los tejidos dio una correlación positiva con los SST, el valor de la correlación de Pearson aumentó cuando se utilizaron diferentes relaciones binarias con el K, es decir K/N, K/P, y KxS; lo cual significó que la disminución de la proporción de N, y P con respecto al tenor de K, ó el incremento conjunto de los tenores de K con los tenores foliares de S; acentuaron el efecto del K en incrementar los SST.

El índice de madurez se correlacionó negativamente con las relaciones K/P, K/Mg, KxCa, y KxS; lo que concordó con la disminución del SST/ATT que reportan varios autores al incrementarse el tenor foliar de K (Malavolta et al., 2008; Mattos et al., 2005a).

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del Ca y con su proporción con el resto de los elementos

El tenor foliar de Ca no obtuvo ninguna correlación significativa con las variables de calidad de las frutas del naranjo [Cuadro - 5]; sin embargo, a partir de las relaciones binarias realizadas con el Ca se obtuvieron varias correlaciones significativas.

El porcentaje de zumo se correlacionó en forma positiva con las relaciones Ca/S, y CaxP; esto coincidió con algunos reportes previos que indican que deficiencias de Ca reducen el porcentaje de zumo (Zekri y Obreza, 2003a). Además puede observarse que la disminución de la proporción de S con respecto al tenor de Ca, ó el incremento conjunto de los tenores de Ca con los tenores foliares de P, acentuaron el efecto del Ca en incrementar el porcentaje de zumo.

La ATT tuvo una correlación positiva y el índice de madurez se correlacionó negativamente con la relación binaria Ca x K, lo que indicó que el incremento conjunto en el tenor de Ca y el tenor de K se correlaciona con el aumento de la ATT y con la disminución del índice de madurez; esto pareciera contrario al efecto del calcio sobre la ATT y el mencionado índice que señalaron Mattos et al. (2005a), pero esto quizás es debido a que a pesar de su efecto individual, incrementos en la concentración de calcio aumenten el efecto de la concentración de potasio sobre las variables señalas.

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del Mg y con su proporción con el resto de los elementos

El tenor foliar de Mg no tubo ninguna correlación significativa con las variables de calidad de las frutas del naranjo ′Valencia′; sin embargo, a partir de las relaciones binarias realizadas con el Mg se obtuvieron varias correlaciones significativas, como puede observarse en el [Cuadro - 6].

El porcentaje de zumo se correlacionó en forma negativa con las relaciones Mg/Ca, MgxK, y MgxS. Puede observarse que el incremento de la proporción de Mg con respecto al Ca, ó el incremento conjunto de los tenores de Mg con los tenores foliares de K; realzaron el efecto del Mg en disminuir el porcentaje de zumo. Lo cual pareciera contrario a lo señalado por Mattos et al. (2005a), los cuales no encontraron relación entre el contenido de zumo y el tenor de magnesio, pero ellos no consideraron la concentración de Ca y K.

Correlaciones de la calidad de la fruta con el tenor foliar del S y con su proporción con el resto de los elementos

La correlaciones significativas del tenor foliar de S y las relaciones binarias con las variables de calidad de las frutas del naranjo pueden observarse en el [Cuadro 7].

Se obtuvo una correlación negativa entre el porcentaje de zumo y las relaciones S/Ca, SxK y SxMg, esto resultó contrario a lo señalado por Del Rivero (1968), el cual indica que deficiencias de azufre disminuyen el contenido de zumo. Los valores de ATT mostraron a su vez una correlación con las relaciones binarias SxN, SxK y SxMn. La relación SxK también mostró correlación positiva con los valores de SST. Referente al índice de madurez, este se correlacionó negativamente con el tenor de S y con las relaciones SxN, SxP, y SxK, mostrando que el S tiene un efecto marcado sobre el índice de madurez. En relación al efecto del S sobre estas tres variables no se encontró ningún reporte.

Conclusiones

  • El tenor foliar de potasio se correlacionó positivamente con el contenido de sólidos solubles totales del zumo de las frutas del naranjo.
  • La acidez total titulable disminuyó cuando el tenor fósforo aumentó en relación a otros elementos, mientras que esta acidez se incrementó cuando el tenor de nitrógeno o potasio aumentaron su proporción en relación al resto de los elementos.
  • El índice de madurez aumentó cuando el tenor de fósforo se incrementó en relación al de otros elementos, y disminuyó cuando se incrementaron los tenores de nitrógeno, potasio o azufre.
  • El porcentaje de zumo aumentó cuando el tenor de calcio se incrementó en relación a otros elementos, mientras que el incremento del magnesio lo disminuyó.
  • Las relaciones binarias de los macronutrimentos con los elementos esenciales explicaron mejor el comportamiento de las variables de calidad de las frutas de naranja ′Valencia′, que cuando se consideraron los tenores foliares de los macronutrimentos de manera individual.

Agradecimiento

Proyectos UCLA-LOCTI Nro. 526-AG-2007, Nro. 536-AG-2007.[35]

Literatura Citada

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35.Zekri M. and T. Obreza. 2003b. Macronutrient deficiencies in citrus: nitrogen, phosphorus and potassium. Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida. EDIS SL 201. Gainesville, Estados Unidos. 3 p.  Back to cited text no. 35    

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