Efecto de la fertilización y aplicación de fitohormonas sobre la floración y rendimiento de Hylocereus megalanthus (K.Schum. ex Vaupel)

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La pitahaya (Hylocereus spp.) tiene origen en América Central y el Caribe (Montesinos et al., 2015). En el género Hylocereus, las especies con mayor distribución comercial son H. megalanthus e H. undatus (Vargas y López, 2020).

El cultivo de pitahaya tiene gran potencial económico debido a su creciente demanda en el mercado internacional y al reconocimiento como una exquisita y exótica fruta tropical (Tran y Chung-Ruey, 2014). Esta planta tiene gran potencial productivo; además, sus adaptaciones morfológicas y fisiológicas le permiten desarrollarse en zonas con condiciones climáticas y edáficas inadecuadas para cultivos más exigentes (Castillo, 2006).

La nutrición del cultivo es trascendental para no afectar el potencial productivo. Sin embargo, por un lado, el manejo nutricional empleado en la mayoría de plantaciones de pitahaya se basa en experiencias locales sin considerar los requerimientos nutricionales de la planta (López y Guido, 1998), lo que supone un riesgo para los costos de producción y el rendimiento del cultivo (Chakma et al., 2014). Por otro lado, el uso de fitohormonas se ha convertido en un recurso valioso en la agricultura (Tuan et al., 2016), ya que la evidencia sugiere que pueden potenciar la producción (Paroussi et al., 2002), además de permitir un mejor control de los ciclos de producción en el campo (Tuan y Chung-Ruey, 2013).En la actualidad, el cultivo de pitahaya en el Perú genera importantes ingresos económicos para numerosas familias del sector agrícola. Sin embargo, la información que describa la influencia de los fertilizantes y reguladores de crecimiento en los parámetros productivos aún es escasa. Bajo ese contexto, el presente estudio tuvo por objetivo evaluar el efecto de la aplicación de distintas dosis de fertilizantes y fitohormonas sobre la floración y el rendimiento de H. megalanthus (K.Schum. ex Vaupel).

El experimento se realizó en el distrito de Churuja, ubicado en la provincia de Bongará, departamento de Amazonas (Perú); el cual se localiza entre las coordenadas geográficas 6° 1′ 0″ S y 77° 55′ 0″ O, a una altitud de 1458 m s. n. m. La figura 1 muestra las condiciones climáticas (temperatura y humedad relativa) bajo las cuales se llevó a cabo el experimento. La precipitación varió entre un mínimo de 13,4 mm en julio y agosto a un máximo de 192,8 mm en mayo (912,6 mm/año).

Figura 1

Temperatura y humedad relativa durante el periodo experimental (2017).

El estudio se desarrolló en un área útil de 1215 m² con plantas de pitahaya amarilla de 2,5 años de edad, sembradas bajo arreglo de tresbolillo a un distanciamiento de 3 x 3 m. La topografía del área es ligeramente inclinada (<8%), con características edafológicas de buena capacidad de drenaje, textura franco arenosa, pH 8,13, materia orgánica 4,31%, fósforo 6,20 ppm, potasio 152,82 ppm, conductividad eléctrica 0,30 ms/cm y capacidad de intercambio catiónico de 25,77 meq/100g.

Los tratamientos evaluados se obtuvieron de la combinación factorial de tres dosis de fertilización (0, 136 y 202 g planta^-1 de NPK) y tres de fitohormonas (0, 69 y 138 ppm de combinación de auxinas, giberelinas y citoquininas; equivalentes a 0, 25 y 50 mL de producto comercial en 20 L de solución) (tabla 1). La fertilización se aplicó en forma fraccionada: 50% en el desarrollo vegetativo (abril) y 50% en la floración (octubre), directamente al suelo en forma circular o en media luna (según pendiente del suelo) a 15 cm del tallo. Por su parte, las fitohormonas se aplicaron (aspersión foliar) tres veces: la primera en el desarrollo vegetativo (abril), la segunda en la emisión de botón floral (setiembre), y la tercera en el cuajado de fruto (noviembre).

Tabla 1

Tratamientos de fertilización y fitohormonas en H. megalanthus.

Se evaluó el número de botones florales, de flores, de frutos cuajados, de frutos maduros y características del fruto: peso, diámetro, longitud y el rendimiento en kilogramos por planta durante un ciclo productivo.

El ensayo se realizó bajo un diseño de bloques completamente al azar con nueve tratamientos y tres repeticiones, cada tratamiento conformado por tres plantas. Los datos se sometieron a un análisis de varianza y a pruebas de comparaciones múltiples mediante test de Tukey (p<0,05). Los análisis se realizaron en el software MINITAB 15.0.

Emisión de botones florales y número de flores

Los resultados mostraron que los factores fertilización, fitohormonas y la interacción de ambos tuvieron efectos significativos (p<0,05) en la emisión de botones florales y el número de flores. La prueba comparaciones múltiples (Tukey, p<0,05) respalda la diferencia entre tratamientos encontrando que la emisión de botones florales y el número de flores logró mejores resultados con la aplicación de 136 g planta^-1 de NPK⁺ 138 ppm de fitohormonas (T6) mostrando medias ampliamente superiores al testigo (T1) (figura 2A).

En el proceso de floración pueden influir factores externos como la temperatura, la precipitación, la humedad relativa y la radiación (Osuna-Enciso et al., 2016; Martínez-Ruiz et al., 2017), así como internos, a ejemplo, las fitohormonas (Khaimov y Mizrahi, 2006; Khaimov-Armoza et al., 2012). En este estudio, la temperatura se encontró dentro del rango óptimo (18-25 °C) para el cultivo (Vargas y López, 2020). Pero se debe comprender que cada factor puede tener un papel específico sobre la floración, por lo que es importante estudiar los factores tanto ambientales como hormonales y sus interacciones sobre la fenología reproductiva, ya que este es el proceso que moldea el potencial productivo de la planta.

Resultados de estudios en H. undatus e H. megalanthus revelan que las fitohormonas (giberelina y citoquininas) pueden causar efectos opuestos durante la floración (Khaimov y Mizrahi, 2006). Por un lado, las citoquininas tienen un papel positivo (Khaimov-Armoza et al., 2012), ya que pueden promover el desarrollo de meristemos florales (Carmona et al., 2002), mientras que las giberelinas (como el ácido giberélico) pueden retrasar o disminuir la producción de flores (Khaimov y Mizrahi, 2006; Suekane et al., 2016). Con base en los resultados de este estudio (excepto para T5) es posible presumir que la fertilización puede desempeñar un papel importante en los efectos positivos que tienen las fitohormonas durante la inducción floral y la floración.

Parámetros productivos

Los resultados del análisis de varianza muestran que el cuajado de frutos y el número de frutos cosechados exhibieron diferencias significativas (p<0,05). Para estas variables se observó que las plantas manejadas con 136 g planta^-1 de NPK⁺ 138 ppm de fitohormonas (T6) produjeron resultados superiores a todos los demás tratamientos (figura 2B).

En la pitahaya, al igual que en otras especies, se registró un mayor número de flores en relación con los frutos cuajados y las que alcanzaron la madurez. Existen varios factores que influyen en la relación flor-fruto, entre ellos la efectividad de la polinización (Tran y Chung-Ruey, 2014) y la competencia por fotosintatos (Jiang et al., 2011; Osuna-Enciso et al., 2016); estos factores influyen en el desarrollo floral y, en consecuencia, en la cantidad final de frutos. En este estudio se observó que tanto el número de flores como el número de frutos aumentó hasta alcanzar cierto nivel de fertilización (136 g de NPK) y, a partir del cual su cantidad (flores y frutos) comenzaba a disminuir.

Respecto a las características del fruto, la longitud varió entre 8,49 y 9,38 cm, el diámetro entre 6,64 y 7,26 cm, y el peso entre los 202,48 y 265,26 g por fruto, sin presentar diferencias significativas entre tratamientos.

Figura 2

Efecto de la fertilización y de fitohormonas. A) Número de botones florales y flores; B) Número de frutos cuajados y cosechados y C) Rendimiento. Barras con letras diferentes en cada tratamiento indican diferencias significativas (Tukey, p<0,05).

Los resultados indican que los tratamientos no tuvieron efecto significativo sobre las características del fruto. Sin embargo, por una parte, estudios previos mencionan que estas características pueden ser influenciadas por la disponibilidad de nutrientes y agua, factores importantes para la producción y distribución de los fotosintatos en la planta (Osuna-Enciso et al., 2016; Tuan et al., 2016). Por ello, es importante reducir la competencia entre frutos (raleo de frutos) para mejorar la cantidad de carbohidratos que puedan ser distribuidos a los tejidos comestibles (Jiang et al., 2011). Por otra parte, otros estudios mencionan que las fitohormonas pueden ayudar a mejorar el tamaño del fruto ya que participan en la división celular (Suekane et al., 2016; Tuan et al., 2016). Sin embargo, existe otro factor que tiene un impacto aún mayor en los parámetros de calidad del fruto, que es el factor genético (López y Guido, 1998). Esto se observó en un estudio en el que el mayor peso, diámetro y longitud del fruto se obtuvo de un cruce entre H. undatus e H. polyrhizus (Subandi et al., 2018). Sin embargo, en la región Amazonas las plantaciones comerciales provienen de semilla obtenida de poblaciones silvestres (Vargas y López, 2020), sin que aún existan estudios que describan su potencial.

El rendimiento de fruto (kg planta^-1) muestra diferencias significativas (p<0,05). La prueba de comparaciones múltiples muestra que el mayor rendimiento (4,03 kg planta^-1) se alcanzó al aplicar 136 g planta^-1 de NPK⁺ 138 ppm de fitohormonas (T6); rendimiento que fue 4,53 veces superior al obtenido en el testigo (0,89 kg planta^-1) (figura 2C).

En este estudio, el rendimiento por planta fue variable; estas diferencias podrían atribuirse al número de frutos cosechados debido a que el peso promedio de cada uno fue similar entre tratamientos. El rendimiento del cultivo de pitahaya depende de factores como la edad de la planta, las variaciones climáticas (Meráz et al., 2003; Suekane et al., 2016), la incompatibilidad sexual (Subandi et al., 2018) y el uso de fertilizantes que pueden incrementar el rendimiento independientemente de su fuente (orgánico o sintético) (Huang et al., 2019; Perween y Hasan, 2019). Sin embargo, es necesario determinar el nivel óptimo de fertilización debido a que dosis inadecuadas (exceso o deficiencia) pueden provocar bajos rendimientos (Chakma et al., 2014; Perween y Hasan, 2019). En consecuencia, los niveles de fertilización y la juiciosa elección del insumo tienen un rol decisivo sobre el rendimiento y los ingresos netos (Huang et al., 2019).

En el presente estudio, por un lado, los resultados demuestran la influencia de los productos hormonales y la nutrición del cultivo, sobre la floración y el rendimiento. La aplicación de 136 g planta^-1 de NPK⁺ 138 ppm de fitohormonas incrementó la producción de botones florales, de flores, de frutos cuajados, de frutos cosechados y el rendimiento por planta. Por otro lado, las características del fruto (longitud, diámetro y peso) no presentaron variaciones significativas para los tratamientos.

Los autores agradecen el financiamiento realizado a través del proyecto SNIP (312252) / CUI (2252878) “Creación del Servicio de un Laboratorio de Fisiología y Biotecnología Vegetal de la Universidad Nacional Toribio Rodríguez de Mendoza de Amazonas”, ejecutado por el Instituto de Investigación para el Desarrollo Sostenible de Ceja de Selva.