Evaluation of quality and yield in papaya wild (Carica papaya L.) from Cuba

Ms.C. Jesús Rodríguez Cabello,^I Yusnier Díaz Hernández,^II Aymara Pérez González,^V Ms.C. Zulma Natali Cruz^III, Dr.C. Pedro Rodríguez Hernández^IV

^IAspirante a Investigador del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.
^IIReserva Científica del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.
^IIIEstudiante vinculada del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.
^IVInvestigador Agregado del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700. ]]> ^VEspecialista del Departamento de Genética y Mejoramiento Vegetal de las Plantas, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700.

RESUMEN

La papaya (Carica papaya L.) de la familia Caricaceae, es nativa del trópico americano y la especie más importante del género Carica por su alto valor nutritivo e industrial. En sus áreas de origen existen parientes silvestres que proporcionan alimento a las comunidades que las mantienen y de ser aprovechadas, podrían constituir una importante fuente de ingresos debido a que poseen genes útiles para elevar el rendimiento y calidad nutricional de sus frutos. Existe referencia de las poblaciones de papaya silvestres en nuestro país. Sin embargo, aún no se han caracterizado o evaluado con profundidad, de modo que se desconoce el rendimiento y la calidad de sus frutos. El presente estudio se llevó a cabo con el propósito de evaluar genotipos de papaya silvestre, prospectados en las alturas del nacimiento de las Cuencas Almendares-Vento y Noreste de la Habana, a través de indicadores físicos, químicos y el rendimiento, que permitan valorar su aceptación en el mercado. Los resultados mostraron alto rendimiento y frutos con características que les permiten ser de gran aceptación en el mercado para consumo en fresco por su masa, forma, dimensiones, sólidos solubles totales y color de la cáscara y la pulpa. Además, las características apreciadas favorecen su empleo para futuros programas de mejoramiento genético en Cuba, con el propósito de obtener cultivares con alto número de frutos de mediano a pequeño tamaño por planta.

Palabras clave: Carica papaya, calidad, color, rendimiento.

ABSTRACT

The papaya (Carica papaya L.), family Caricaceae, is native from American tropic and the most important in the gender Carica for its nutritious and industrial high value. In their origin areas wild relatives exist, that provide food to the communities that maintain them, could constitute an important source of revenues, because they possess useful genes to elevate the yield and nutritional quality of their fruits. The wild papaya populations’ reference exists in our country. However, they have not still been characterized or evaluated with depth, so one ignores the yield and the quality of their fruits. The present study was carried out with the purpose of evaluating genotypes of wild papaya, prospected in the heights of the birth of the Basins Almendares-Vento and Northeast of Havana, through physical, chemical indicators and the yield, that allow to value their acceptance in the market. The results showed high yield and fruits with characteristics that allow them to be of great acceptance in the market for consumption in fresh for their mass, it forms, dimensions, soluble total solids and color of the shell and the pulp. Also, the appreciated characteristics favor their employment for futures programs of genetic improvement in Cuba, with the purpose of obtaining cultivares with high number of fruits of medium to small size for plant.

Key words: Carica papaya, quality, color, yield.

INTRODUCCIÓN

La papaya (Carica papaya L.), de la familia Caricaceae, es nativa del trópico americano y la especie más importante del género Carica por su alto valor nutritivo e industrial (1). No existen plantas en los países tropicales que, en igualdad de condiciones de suelo y cultivo, se iguale a la papaya, en cuanto a utilidad y variados usos, brindando abundante alimento en corto tiempo (2).

En las áreas de origen existen parientes silvestres que proporcionan alimento a las comunidades que las mantienen y de ser aprovechadas, podrían constituir una importante fuente de ingresos debido a que poseen genes útiles para elevar el rendimiento y calidad nutricional de sus frutos (3).

Muchos países trabajan en la preservación de dicha variabilidad genética. En la actualidad existen aproximadamente 30 colecciones de Carica sp. en todo el mundo, con la finalidad de conservar, caracterizar y evaluar el germoplasma existente debido a que la erosión genética constituye una de las mayores preocupaciones del mundo actual (4).

Los recursos fitogenéticos se conservan para ser utilizados (5), luego de diferenciar y determinar su utilidad, estructura, variabilidad genética y relaciones entre ellas, así como localizar genes que estimulen su uso en la producción o en el mejoramiento de cultivos (6).
]]> Se recomienda caracterizar y conservar cultivares que muestren destacado comportamiento frente a los factores que afectan al cultivo, además de poseer aceptación en el mercado. En este sentido, es necesario y de marcada importancia incrementar la producción y evaluar la calidad del fruto, a través de métodos sencillos o evaluaciones complejas que requieren de pruebas de laboratorio (7). Existe referencia de las poblaciones de papaya silvestres en nuestro país (8; 9; 10). Sin embargo, aún no se han caracterizado o evaluado con profundidad, de modo que se desconoce el rendimiento y la calidad de sus frutos.

En los mercados actuales, el éxito comercial de un producto depende cada vez más en ajustarse y satisfacer las demandas de los consumidores (11). En este sentido, en papaya se prefieren frutos de menor tamaño y forma alargada (12). Otro componente importante en la calidad de los frutos es la presencia de carotenoides, principales pigmentos que determinan el color de la carne de la fruta (13, 14).

El presente estudio se llevó a cabo con el propósito de evaluar genotipos de papaya silvestre, prospectados en las alturas del nacimiento de las Cuencas Almendares-Vento y Noreste de la Habana, a través de sus características morfoagronómicas, químicas y el rendimiento.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), situado en el km 3 ½ de la carretera San José a Tapaste, municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque, ubicado a los 23°00’ de latitud norte y 82°12’ de longitud oeste y 138 m snm.

Semillas obtenidas de frutos de pequeño a mediano tamaños, de una planta de buena apariencia prospectada in situ, a 250 m snm, creciendo en los riscos de las Lomas Francisco Javier, ubicadas en el nacimiento de las Cuencas Almendares-Vento y Noreste de la Habana, Cordillera Habana-Matanzas, fueron sembradas en bolsas junto a semillas certificadas del cultivar Maradol Roja y trasplantadas en áreas de la finca “Las Papas” perteneciente al INCA, sobre suelo Ferralítico Rojo Compactado (Ferralsol éutrico) según la Nueva Clasificación Genética de los Suelos. Instituto de Suelos. (15), en el municipio San José de las Lajas, provincia Mayabeque. ]]>
El trasplante se llevó a cabo en febrero del 2010, a los 54 días después de la siembra. Se empleó un diseño de bloques al azar con cuatro réplicas y 20 plantas en cada caso. Se empleó un marco de plantación de 3 m entre hileras y 1,5 m entre plantas. La cosecha comenzó a mediados de octubre.

Se seleccionaron 10 frutos representativos y similares características por accesión, sin daños aparentes por enfermedades o mecánicos, en 10 plantas centrales de cada repetición, uno por planta, los cuales se trasladaron en cajas plásticas al Laboratorio del departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal del INCA para sus correspondientes análisis.

Indicadores estudiados en los frutos

Morfoagronómicos

- Diámetro ecuatorial del fruto (cm) (DEFr), diámetro polar del fruto (cm) (DPFr), masa promedio del fruto (g) (MPFr), grosor del mesocarpio del fruto (cm) (GMFr), forma de los frutos (FFr), forma de la cavidad central de los frutos (FCCFr), color de la cáscara y pulpa del fruto maduro. ]]>
Los valores luminosidad (L*) y las coordenadas del color (a* y b*), se determinaron con el colorímetro Minolta CR-410, de la escala CIELAB calibrado con un plato de referencia de porcelana blanco. En cada fruto se hicieron cuatro lecturas en la cáscara que corresponden al centro y al área cercana al ápice en los dos lados opuestos del fruto. En la masa, se realizaron dos mediciones; una al centro y la otra en el área cercana al ápice.

Los valores a* y b* se usaron para calcular el ángulo de tono (H= arctan (b*/a*)).

Químicos

- Sólidos solubles (ºBrix), pH, acidez titulable % ácido cítrico y vitamina C mg.100 g^-1.

Rendimiento
]]> - Número de frutos por planta
- Rendimiento por t.ha^-1

Análisis estadístico

Se realizó intervalo de confianza con significación de P<0,05 SPSS V.21 y prueba de Tukey (p<0,05) en las variables analizadas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Características morfoagronómicas en frutos de Papaya silvestre y Maradol Roja

Forma de los frutos

Las dimensiones de los frutos analizados en la Tabla II a través de sus diámetros y masa, arrojaron marcadas diferencias entre los genotipos. En todas las variables, el cultivar comercial, superó significativamente a papaya silvestre. Las mediciones del diámetro ecuatorial del fruto arrojaron valores medio igual a 9,2 cm en papaya silvestre y 12,5 cm en `Maradol Roja´. En evaluaciones realizadas a colecciones de Carica sp. en cinco localidades de Costa Rica, se encontraron diámetros que variaron en las diferentes localidades entre 5,2 y 9,0 cm (30).

En relación con el diámetro polar del fruto, se apreciaron valores promedios iguales a 12,5 cm en papaya silvestre y 25,1 cm en `Maradol Roja´ respectivamente, lo cual confirma las diferencias anteriormente referidas. ]]>
Resultados similares en longitud y diámetro de los frutos en el cultivar `Maradol Roja´ fueron obtenidos en Venezuela (31), mientras en México se encontraron valores inferiores (28).

Los frutos de papaya silvestre, a pesar de mostrar valores inferiores al cultivar comercial en sus diámetros, alcanzó valores semejantes a cultivares del grupo Solo evaluados en Cuba, los cuales promediaron entre 5,70 y 8,88 cm en su diámetro ecuatorial y de 14,16 a 16,10 cm de longitud (7). Sin embargo, resultados con valores superiores fueron publicados en los cultivares `Zapote (14 cm)´, `Criolla (16 cm)´ y `Maradol Roja (13 cm)´ respectivamente (32).

Las dimensiones mostradas en papaya silvestre se consideran buena para el comercio actual, teniendo presente que el tamaño del fruto depende de las exigencias del mercado consumidor (33). En el mercado internacional existe preferencia por los frutos del grupo Solo, los cuales promedian entre 460 a 690 g, debido a que para el consumidor las frutas grandes implican alto costo por unidad y posible desperdicio si ese tamaño excede sus posibilidades de consumo (34).

Grosor del mesocarpio de los frutos

El grosor del mesocarpio de los frutos estuvo en correspondencia con sus dimensiones. `Maradol Roja´ con 3,2 cm superó a papaya silvestre que promedió 1,3 cm (31). Valores entre 2,0 y 4,5 cm fueron obtenidos en `Maradol Roja´ (32), mientras en cultivares el grupo Solo se encontraron valores promedio entre 2,5 y 1,22 cm (7). Es conocido, a nivel internacional, que la preferencia de los consumidores es por frutos de forma alargada que está asociado a menor cavidad ovárica y mayor espesor de la pulpa (35). ]]>
Masa promedio de los frutos

La masa de los frutos estuvo en correspondencia con sus dimensiones; `Maradol Roja´ con 2250 g fue superior a papaya silvestre que promedió 367 g. Los frutos del genotipo silvestre son de calibre B, que comprende la masa de los frutos desde 301 a 400 g^A. Resultados similares a estos fueron alcanzados en tres cultivares comerciales, cultivados en Turquía bajo condiciones de invernadero (36).

De acuerdo a las descripciones realizadas in situ (8, 9, 10) y en correspondencia con el fruto prospectado para este estudio en Cuba, papaya silvestre produce frutos pequeños y baja masa. Sin embargo, en condiciones de cultivo los resultados muestran incrementos en sus dimensiones y masa, lo cual puede estar influenciado por las atenciones culturales realizadas, fundamentalmente riego y fertilización.

Las preferencias de los consumidores para rasgos de las frutas tales como el tamaño, forma y el color de la masa discrepan ampliamente de la región y las características demográficas (18).

En los mercados actuales tan competitivos, el éxito comercial de un producto depende cada vez más de ajustarse y satisfacer las demandas de los consumidores. Las frutas pequeñas de aproximadamente 0,5 kg son más apreciadas desde el punto de vista comercial; este tamaño facilita todas las operaciones de manipulación y son más del gusto de los consumidores (37). ]]>
Número de frutos por planta

En la Figura 3 se muestra el número de frutos por planta, apreciándose que papaya silvestre superó significativamente al cultivar comercial, promediando 116,2 frutos por planta (Figura 4). Estos valores son inferiores a los 168,2 y 152 frutos por planta obtenidos en Cuba, en el cultivar Subset, en los años 2006 y 2007 y superiores a los cultivares Baixinho de Sta Amalia (83 y 96) y BH-65 (71 y 80) frutos por planta respectivamente (34).

`Maradol Roja´ logró 37,4 frutos promedio. En trabajos desarrollados en Cuba y México, se han obtenido valores de 40 y 11 frutos por planta (21, 28). Las diferencias mostradas entre papaya silvestre y `Maradol Roja´, corrobora lo planteado acerca de la relación negativa existente entre el número de frutos por planta y la masa promedio del fruto (38).

Rendimiento

Al analizar los resultados del rendimiento (Figura 5), se apreció en `Maradol Roja´ los mayores valores con 168,1 t.h^-1, respecto a papaya silvestre que alcanzó 97,6 t.h^-1. El rendimiento en ambos genotipos está influenciado, fundamentalmente, por la masa promedio de los frutos del cultivar comercial y el mayor número de frutos por planta en papaya silvestre, considerados estos, los parámetros fundamentales del rendimiento (28).

]]>

De modo general, los caracteres seleccionados, permitieron caracterizar a papaya silvestre desde el punto de vista morfoagronómico, con interés para el mejoramiento de la especie y explotación en condiciones de cultivo. De ahí la importancia de definir los caracteres que combinan con los objetivos propuestos.

El rendimiento alcanzado por papaya silvestre es bueno, teniendo en cuenta que la productividad de reconocidos cultivares comerciales, que se consiguen en el mercado internacional, oscilan entre 50 a 60 t.ha^-1.año^-1 (39).Sin ebargo, se planteó que el rendimiento en Carica papaya L. oscila entre 56,7 y 136 t.ha^-1 (40).

Caracterización química del cv. Maradol Roja y papaya silvestre

En la Tabla III se presentan los valores medio obtenidos para los indicadores químicos de los frutos del cultivar `Maradol Roja´ y papaya silvestre. De manera general en la caracterización realizada a los frutos de ambos genotipos, con la excepción de la acidez, se encontró diferencias significativas en el resto de los indicadores.

En la determinación de sólidos solubles totales (SST) en los frutos, papaya silvestre superó significativamente a Maradol Roja con valores que oscilaron entre 8,0 y 13,5 ºbrix, con promedio de 11,5 ºbrix, niveles adecuados, de acuerdo a lo establecido como el mínimo aceptable para los cultivares comerciales tipo hawaiano (41).
]]> `Maradol Roja´ promedió 10,4 ºbrix, inferiores a papaya silvestre pero por encima de los 9,48 ºbrix obtenidos en este cultivar en estudios anteriores (31). Las diferencias encontradas entre `Maradol Roja´ y papaya silvestre pueden deberse a la mayor masa de los frutos del primero, teniendo en cuenta la correlación existente entre estos caracteres (42). La masa individual de las frutas es un componente muy importante del rendimiento total, que altera la relación área foliar, tamaño de los frutos y SST, debido a lo cual, posiblemente sea muy difícil producir cultivares de frutos grandes con contenidos de azúcar tan altos como los cultivares de frutos pequeños (42).

Acidez titulable

En el análisis de la acidez titulable no se detectó diferencias significativas entre las accesiones evaluadas, exhibiendo valores similares con promedio de 0,03 %, afines con los obtenidos en el cultivar Baixinho de Sta Amália (7), quienes señalaron que la acidez de la papaya es baja y no repercute en la calidad del fruto. La acidez total de la pulpa de papaya varía de 0,12-0,15 %, debido a lo cual es recomendada a personas que sufren de problemas de gastritis y úlceras (43).

Resultados superiores se obtuvo en los cultivares `Tailandia´ (0,06 %) y `Maradol Roja´ (0,05 %) (31). Otros resultados con valores superiores entre 0,04 y 0,11 % y se publicaron (44).

pH
]]> Con relación al pH, a pesar de la similitud en los valores mínimo y máximo, el promedio de `Maradol Roja´ (5,1) fue significativamente superior a papaya silvestre (4,9). No obstante, los valores mostrados son buenos, ubicados en el rango de 4,5 y 6,0, adecuado para frutos de Carica, notables por su bajo contenido de ácidos en la porción comestible.

En evaluaciones a grupo de genotipos de papaya, se obtuvieron valores promedio entre 5,22 y 5,64 (45). Resultados similares (5,5 y 5,7) se obtuvieron para el cultivar `Maradol Roja´ (46).

Contenido de vitamina C

El contenido promedio de vitamina C en papaya silvestre osciló entre 45,3 mg.100 g^-1 y 67,9 mg.100 g^-1, inferior al cultivar comercial que varió de 56,2 a 78,7 mg.100 g^-1 y promedio de 68,9 mg.100 g^-1.

Los niveles de ácido ascórbico observados son ligeramente inferiores a los referidos para el híbridos `Tainung 01´, donde se obtuvo 71,3 mg.100 g<sup>-1</sup> (47), y en cultivar `Formosa´, donde se encontró valores promedio igual a 79,2 mg.100 g^-1 (48). Sin embargo, valores superiores se encontraron en el cultivar `Baixinho de Santa Amalia´(mutante natural del cv. `Sunrise´ (154 mg.100 g^-1) (49).

• Los plantas silvestres de Carica papaya L. revelaron adecuado rendimiento y frutos con características que les permiten ser de gran aceptación en el mercado para consumo en fresco por su masa, forma, dimensiones, sólidos solubles totales y color de la cáscara y la pulpa. Además, las características apreciadas en papaya silvestre, favorecen su empleo para futuros programas de mejoramiento genético en Cuba, con el propósito de obtener cultivares con alto número de frutos de mediano a pequeño tamaño por planta. Por otro lado, la variabilidad en la forma y tamaño de los frutos sugiere, futuros trabajos de selección con el propósito de obtener una línea con características deseadas.
• Los resultados del presente estudio, permiten recomendar la inclusión de papaya silvestre, prospectadas en las cuencas Almendares Vento y Noreste de la Habana, en el banco de germoplasma y su introducción en áreas de cultivo, con el propósito de explotar sus potencialidades morfoagronómicas, mediante siembras en áreas aledañas a sus zonas naturales de crecimiento, que faciliten su conservación in situ e incremento de este fruto en el mercado local.

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Recibido: 22 de noviembre de 2013
Aceptado: 6 de junio de 2013

Ms.C. Jesús Rodríguez Cabello, Aspirante a Investigador del Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, CP 32 700. Email: jesus@inca.edu.cu