Rev. Fac. agron. (LUZ). 1999, 16: 152-159
Respuesta cronológica de variables físicas indicadoras de madurez del
fruto de pimentón (Capsicum annuum L.) en relación con distancia de siembra
Cronological response of physical variables for bell pepper (Capsicum
annuum L.) fruit maturity determination in relation to planting distance
Recibido el 14-10-1997 l Aceptado
el 23-11-1998
1. Decanato de Agronomía. Universidad Centroccidental "Lisandro Alvarado",
Apartado 400, Cabudare. Lara. Venezuela.
2. FONAIAP-Portuguesa. Apartado 102. Acarigua. Portuguesa. Venezuela
L. Arteaga de R.1, A. Viloria de Z.1, H. A.
Rodríguez2
Resumen
Se condujo una investigación para evaluar en tres distancias de
siembra, la respuesta cronológica de variables físicas de madurez del fruto de pimentón
(Capsicum annuum L.). El cultivo se desarrolló en camas (18 m × 1,20 m × 0,40
m), construidas sobre suelo natural, preparadas con mezcla de tierra, estiércol, arena y
fibra de coco. Se utilizó un diseño en bloques al azar con seis repeticiones para 10, 15
y 20 cm de distancias entre plantas, en hileras dobles separadas a 60 cm. Cada unidad de
muestreo, conformada por una hilera de veinte plantas, se evaluó subsecuentemente entre
54 y 100 días postrasplante. Peso fresco, perímetros meridional y ecuatorial se midieron
en cada uno de los 630 frutos obtenidos durante el ciclo productivo, mientras que materia
seca y humedad del fruto se determinaron en muestras aleatorias de cinco frutos por unidad
experimental. El peso fresco del fruto se explicó en función de distancia, edad y
perímetros mediante ecuaciones exponenciales múltiples, significando que el peso fresco
disminuyó a una tasa exponencial hacia mayor edad del cultivo y aumentó exponencialmente
con el incremento de la distancia y los perímetros. La materia seca no fue afectada
significativamente por la distancia de siembra (P>0,05) e incrementó a una tasa
exponencial positiva en relación con la edad. Los coeficientes alométricos de
perímetros, en cada distancia, con valores de 0<b1<1, indicaron que el
fruto mantuvo durante el ciclo productivo una forma rectangular corta. Estos resultados
demuestran que es posible establecer relaciones funcionales eficientes para estimar
variables físicas indicadoras de madurez del fruto de pimentón en diferentes etapas de
su crecimiento.
Palabras clave: Capsicum annuum L., presión poblacional, madurez, análisis
de crecimiento, relaciones alométricas, regresión no lineal.
Abstract
A field study was conducted to evaluate in three planting distances,
the cronological response of physical variables for bell pepper (Capsicum annuum L.) fruit maturity determination. Crop was developed on raised beds (18 m × 1,20 m ×
0,40 m), constructed above ground and filled with a mixture of soil, horse manure, sand
and cocoa fibre. A randomized complete-block design with six replications was used for 10,
15 and 20 cm in-row plant spacings in double rows (60 cm apart). Sampling unit conformed
by a twenty plants row was subsequently measured in harvests between 54 and 100 days after
transplanting. Fruit fresh weight, meridional and equatorial perimeters were measured in
each one of the 630 fruits collected during the crop season, and dry mass and humidity
values were obtained in five fruits at random selected from each sampling unit. Fruit
fresh weight was explained by multiple exponentials equations as functions of distance,
age and perimeters which indicate that fresh weight descended to an exponential rate with
crop age and exponentially raised as distances and perimeters increased. Dry mass did not
result significantly affected by planting distance (P>0.05) and increased to a positive
exponential rate as time elapses. Allometric coefficients for perimeters, in each
distance, varied between zero and one values (0<b1<1) which means that
bell pepper fruit maintained a rectangular short form during the productive period. These
results show that it is possible to fit functional relationships to predict response of
physical variables for bell pepper fruit maturity during its growth phases.
Key words: Capsicum annuum L., population density, growth analysis of fruit,
alometric relationship, nonlinear regression.
Introducción
El pimentón (Capsicum annuum L.) se cosecha en forma manual y
en estado "verde-hecho", pintón o maduro. El productor venezolano en algunas
ocasiones, determina de manera visual, si el producto ha llegado al estado de madurez
aceptado en el mercado o el sector intermediario con frecuencia, decide el momento de la
recolección, en función de los precios del producto en el mercado.
El pimentón para ser considerado de buena calidad visual debe poseer
bien desarrollada la cutícula, ser firme y presentar coloración uniforme (8).
Para lograr estas características, es importante conocer el estado de
la madurez del fruto al momento de la cosecha y establecer las mediciones adecuadas para
su evaluación.
La madurez hortícola se define como la fase en la cual el producto ha
alcanzado un estado de desarrollo suficiente que le permite, después de la cosecha y del
manejo poscosecha, llegar al consumidor con un mínimo de calidad aceptable (5). Esta
definición implica la necesidad de establecer técnicas para la medición de variables
físicas del fruto en las diferentes etapas cronológicas de crecimiento del fruto.
La predicción de la madurez es más compleja que la simple
determinación de las variables en el momento de la cosecha, y ha sido intentada en
algunos frutos, como manzana, aguacate, melón, etc., sin lograr mayores aciertos (5).
Para la predicción, se requieren modelos matemáticos, que estimen la respuesta de las
variables de la madurez alcanzada por el fruto en un periodo de tiempo determinado.
Esta investigación se realizó con la finalidad de evaluar la
respuesta cronológica en tres distancias de siembra de las variables físicas indicadoras
de la madurez del fruto de pimentón.
Materiales y métodos
El experimento se condujo durante el año 1996 en la Estación
Experimental «Miguel Luna Lugo» del Decanato de Agronomía, Universidad Centroccidental
«Lisandro Alvarado», en camas (18 m × 1,20 m × 0,40 m) construidas sobre suelo natural
y preparadas con una mezcla compuesta por tierra, estiércol de caballo, arena y fibra de
coco en proporción volumétrica 2:1:1:1. Se utilizó un diseño de experimentos en
bloques al azar con seis repeticiones para evaluar la distancia de siembra a tres niveles:
10, 15 y 20 cm, en hileras dobles separadas a 60 cm, generándose densidades de 16,7; 11,1
y 8,3 plantas/m2, respectivamente. La unidad de muestreo estuvo constituida por
una hilera de veinte plantas.
Las variables de madurez del fruto: 1. peso fresco (g)/fruto, 2.
perímetro meridional (cm)/fruto, 3. perímetro ecuatorial (cm)/fruto se evaluaron en 630
frutos, correspondientes a la producción total obtenida en las veinte plantas de cada
parcela, durante cuatro cosechas efectuadas a los 64, 76, 88 y 100 días postrasplante; 4.
materia seca del fruto (%) = [(peso seco/peso fresco)*100] y 5. humedad del fruto (%) =
[(peso fresco-peso seco)/peso fresco*100], se determinaron en muestras aleatorias de cinco
frutos seleccionados al azar del total de frutos cosechados en cada unidad experimental a
los 54, 64, 76 y 88 días postrasplante.
Los datos experimentales fueron procesados mediante los programas
Microsoft Excel 5.0 y SYSTAT (The System for Statistics, SYSTAT Inc.), utilizando
transformación logarítmica, análisis de varianza con submuestreos en arreglo factorial
(3x4) para distancia de siembra y edad postrasplante, además de técnicas de regresión
para la estimación de la respuesta de las variables de madurez del fruto.
Resultados y discusión
La respuesta cronológica de las características de madurez del fruto
se evaluó mediante relaciones funcionales que involucran distancia de siembra y
perímetros del fruto en edades del cultivo entre 64 y 100 días postrasplante.
Peso fresco del fruto. Las ecuaciones de regresión exponencial
múltiple establecidas (cuadro 1) asumen una adecuada relación geométrica entre el peso
del fruto y distancia de siembra, edad y perímetro meridional ó ecuatorial (P<0,01).
La inclusión del perímetro como variable contribuyente a la variación del peso del
fruto aumentó considerablemente la bondad de ajuste de las funciones de estimación
exponenciales que incluían distancia de siembra y edad. Cuando el perímetro ecuatorial
fue usado en lugar del perímetro meridional resultados similares fueron obtenidos,
indicando que ambos perímetros aportan por igual a la expresión del comportamiento del
peso fresco del fruto.
Tasas exponenciales positivas para peso fresco (c=logb.ln10), se
cuantificaron en 0,004 g/fruto/cm (distancia de siembra), 0,112 g/fruto/cm (perímetro
meridional) y en 0,114 g/fruto/cm (perímetro ecuatorial), mientras que la disminución
exponencial promedio del peso para edades entre 64 y 100 días postrasplante se estimó en
0,002 g/fruto/día.
La variación en peso, tamaño y forma de un fruto ha sido difícil de
predecir mediante funciones matemáticas, dado que ella es la expresión de diferentes
procesos biológicos que van desde la división hasta el alargamiento celular o desde la
diferenciación de los tejidos hasta el crecimiento preferencial de las partes
morfológicas (6). El peso del fruto de pimentón ha sido explicado adecuadamente (r2 = 0,75) en función de la edad mediante una función potencial que asume una
relación cuadrática entre log peso(g)/log días, en densidades entre 6 y 30 pt/m2 (1),
aún cuando algunas ecuaciones establecidas en función de la edad del cultivo, no han
proporcionado estimaciones precisas de las variables del fruto (5), Marcelis y Baan (7)
generaron ecuaciones de regresión lineal, con ajustes del 99%, entre peso fresco y
volumen del pimentón, Grange y Andrews (4), también con frutos de pimentón, fijaron una
ecuación exponencial entre peso y diámetro, la cual explicó el 65% de la variación
total y Viloria y Arteaga (11) señalaron a peso de frutos como una variable adecuada para
expresar el crecimiento reproductivo del pimentón en función de la densidad poblacional.
Estos resultados confirman que para peso fresco del pimentón es posible establecer
relaciones funcionales eficientes con otras variables experimentales o medidas en el fruto
como distancia de siembra, edad del cultivo, perímetros del fruto, entre otras.
Cuadro 1. Ecuaciones de estimación del peso fresco del fruto de
pimentón (y) en función de distancia de siembra (x1), edad (x2) y
perímetro (x3).
En el cuadro 2, promedios convertidos de peso fresco del fruto, se
observa que a menor competencia entre plantas se lograron frutos más pesados y que
independientemente de la distancia de siembra (DxE, P>0,05), el peso del fruto
decreció en forma no proporcional hacia los 100 días postrasplante, con reducciones de
23 a 29% entre inicio y final de cosecha, reducciones mayores (50,4%) reportaron Arteaga et
al. (1), explicables porque las plantas de pimentón desarrolladas en espacios
adecuados, son capaces de producir frutos de mayor peso en los nudos más bajos de las
ramas primarias, que alcanzan la madurez fisiológica más temprano en comparación, con
los obtenidos en plantas expuestas a una fuerte competencia (3).
Materia seca del fruto. La distancia de siembra no afectó el
porcentaje de materia seca del fruto (P>0,05) obteniéndose promedios entre 5,46 y
7,16% de materia seca (cuadro 3); rango mayor que el presentado (5,59 y 5,74%) por Cebula
(2) quien tampoco encontró efecto de la densidad de plantación sobre la materia seca del
fruto de pimentón cv. Bendigo F1.
Las variaciones de materia seca en función de la edad (54 a 88 días
postrasplante) se explicaron (r2=0,32; P<0,01) por la ecuación [],
indicando que el porcentaje de materia seca aumentó a una tasa exponencial (0,007
%/fruto/día) a medida que se incrementó la edad del cultivo, concordando con Marcelis y
Baan (7) quienes demostraron cambios significativos de materia seca a través del
desarrollo del fruto.
El porcentaje de humedad del fruto se relacionó inversamente con la
edad (54 a 88 días postrasplante), [(); r2=0,31; P<0,01], indicando que
durante la madurez del fruto, la humedad disminuyó linealmente, a diferencia de la
materia seca que aumentó exponencialmente tal como lo señalan
Cuadro 2. Peso fresco del fruto de pimentón entre 64 y 100 días
postrasplante en tres distancias de siembra.
Distancia de siembra (D) (cm) |
Peso fresco/fruto (1) (g) |
Edad (E), (días postrasplante) |
|
64 |
76 |
88 |
100 |
10 x 60 |
66,99 |
57,02 |
63,53 |
51,64 |
15 x 60 |
70,63 |
65,01 |
69,02 |
50,23 |
20 x 60 |
76,38 |
73,62 |
72,11 |
56,36 |
F Anavar(2): D **, E **, DxE ns (1) Promedios convertidos de log 10 g
F Reg(2): b1 (D): **; b2 (E): ** (2). ns:
(P>0,05), ** (P<0,01)
Cuadro 3. Porcentaje de materia seca del fruto de pimentón entre 54
y 88 días postrasplante en tres distancias de siembra.
Distancia de siembra (D) |
Materia seca/fruto (1) (%) |
|
Edad (E), (días) |
(cm) |
54 |
64 |
76 |
88 |
10 x 60 |
5,77 |
6,11 |
7,00 |
6,64 |
15 x 60 |
5,46 |
5,81 |
6,58 |
7,01 |
20 x 60 |
5,57 |
5,38 |
6,70 |
7,16 |
F Anavar(2): D ns, E **, DxE ns
(1) Promedios convertidos de log 10 g
F Reg(2): b1 (D): ns; b2 (E): ** (2). ns:
(P>0,05), ** (P<0,01)
Leopold y Kriedemann (6), al conseguir un mayor aumento en el peso seco
durante los períodos finales del crecimiento del fruto atribuyéndolo a depósitos de
sólidos sin la correspondiente apertura de los espacios aéreos.
Crecimiento del fruto. La coordinación del crecimiento del
fruto se determinó mediante ecuaciones potenciales que establecen relaciones alométricas
entre los perímetros meridional y ecuatorial (cuadro 4).
En estudios sobre la dinámica del crecimiento entre dos partes de un
órgano vegetal, la potencia significativa de la variable independiente en una ecuación
potencial, se designa como coeficiente de alometría (6).
Los coeficientes alométricos (b1, P<0,01) positivos en
todas las ecuaciones, establecen una relación lineal directa entre los logaritmos de los
perímetros (9) e indican el crecimiento alométrico de los mismos.
Las pruebas no significativas para la homogeneidad de los coeficientes
alométricos determinaron curvas paralelas con iguales tasas de cambio para las respuestas
en cada distancia de siembra (10). Este paralelismo de las relaciones alométricas
confirma que las tasas del crecimiento relativo entre perímetros se mantuvieron iguales
para distancias de siembra entre 10 x 60 y 20 x 60 cm, a través del ciclo productivo (64
a 100 días postrasplante).
El valor de los coeficientes (0<b1<1) evidencia que el
fruto de pimentón obtenido en esta investigación mantuvo una forma rectangular corta en
las cosechas efectuadas, en concordancia con los resultados de Leopold y Kriedemann (6),
quienes al estudiar la relación del crecimiento entre el largo y el ancho de frutos de C.
annuum, señalaron que el valor de k en la ecuación y=bxk determina las
formas del fruto: rectangular larga (k>1), rectangular corta (k<1) ó cuadrada
(k=1).
Cuadro 4. Relaciones alométricas entre los perímetros meridional
(y) y ecuatorial (x) del fruto de pimentón.
(1) r2 Coeficiente de determinación
Conclusiones
Se estableció una relación geométrica entre el peso fresco del
fruto, distancia de siembra, edad y perímetros meridional o ecuatorial del fruto
(P<0,01), que indica que el mayor peso fresco del fruto correspondió a la distancia de
siembra 20 x 60 cm (8,3 plantas/m2), aumentó con los perímetros y decreció
entre 64 y 100 días postrasplante.
La materia seca incrementó a una tasa exponencial con la edad, a
diferencia de la humedad del fruto, la cual disminuyó a una tasa lineal en el intervalo
entre 54 y 88 días. Con esto se evidencia que con la reducción de la humedad se eleva
porcentualmente el contenido de materia seca, y se hace menor el peso fresco del fruto
como consecuencia de la disminución de la turgencia de las células del fruto.
Un crecimiento alométrico positivo (b1 > 0; P<0,01)
entre los perímetros meridional y ecuatorial del fruto se determinó a través de
ecuaciones exponenciales generadas en distancias de siembra entre 10 x 60 y 20 x 60 cm y
edades entre 64 y 100 días postrasplante. La homogeneidad de los coeficientes
alométricos (P>0,05), indicadora del paralelismo de las relaciones alométricas,
establece que las tasas del crecimiento relativo entre perímetros permanecieron iguales
en las distancias de siembra y edades evaluadas y del valor de los coeficientes (0<b1<1)
se infiere que el fruto de pimentón mantuvo una forma rectangular corta durante el
período productivo.
Literatura citada
1. Arteaga de R., L., A. Viloria de Z. y H. A. Rodríguez. 1995.
Interpretación cuantitativa del efecto de la densidad en la dinámica de producción del
pimentón (Capsicum annuum L.). En: Resúmenes VIII Jornadas de Investigación.
Bioagro: (6). Edición Especial.
2. Cebula, S. 1995. Optimization of plant and shoot spacing in
greenhouse production of sweet pepper. Acta Hortic. 412: 321-329.
3. Gaye, M. M., G. W. Eaton and P. A. Joliffe. 1992. Rowcovers and
plant architecture influence development and spatial distribution of bell pepper fruit.
Hort Sci. 27(5): 397-399.
4. Grange, R. I. and J. Andrews. 1993. Growth rates of glasshouse
tomato fruit in relation to final size. J. HortSci. 68(5): 747-754.
5. Kader, A. A. 1992. Postharvest technology of horticultural crops.
University of California. California.
6. Leopold, A. C. and P. E. Kriedemann. 1975. Plant growth and
development. McGraw Hill, Inc. New York.
7. Marcelis L. F. M. and L. R. Baan Hofman-Eijer. 1995. Growth analysis
of sweet pepper fruits (Capsicum annuum L.). Acta Hortic. 412: 470-478.
8. Mercado, J. A., M. A. Quesada, V.Valpuesta, M. Reid y M. Cantwell.
1995. Storage of bell peppers in controlled atmospheres at chilling and nonchilling
temperatures. Acta Hortic. 412: 134-139.
9. Richards F. J. 1969. The quantitative analysis of growth, p 3-36.
En: F. Steward (ed.). Plant physiology, analysis of growth: Behaviour of plants and their
organs. Academic, New York.
10. Steel, R. G. D. and J. H. Torrie. 1980. Principles and procedures
of statistics. A biometrical approach. 2a ed. McGraw-Hill Book Company. New York.
11. Viloria de Z., A. and L. Arteaga de R. 1992. Respuesta de las
variables de crecimiento vegetativo y reproductivo del pimentón (Capsicum annuum L.) a la presión poblacional. En: Resúmenes. VII Jornadas de Investigación. Decanato de
Agronomía. UCLA. Bioagro. Edición Especial. Barquisimeto. Lara. Venezuela.
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