Introducción

La estacionalidad de la tuna (agosto-septiembre) influye negativamente en el precio de esta fruta. También, como en otros productos hortícolas (Mahajan et al., 2017), en la tuna las mayores pérdidas se registran durante la selección y empaque, debido a la discriminación de la fruta por lesiones y tamaño comercial (Fig. 1). Además, la tuna es ofertada al consumidor como una fruta tradicional de temporada, sin promover los beneficios a la salud humana. Por lo tanto, conociendo las propiedades nutricionales y funcionales de esta fruta, ésta podría aprovecharse integralmente y revalorase. Sin embargo, la interacción del riego con el almacenamiento sobre las propiedades funcionales de la tuna, es un tema no abordado y, por tanto, dio lugar al planteamiento y ejecución de este proyecto integral que abarcó la ingeniería de riego, el rendimiento y sus componentes.

Figura 1. La pérdida de tuna ocurre en la cosecha, principalmente en la selección (A), empaque (B), comercialización (C) y venta directa al consumidor (D).

Objetivos

El objetivo principal del proyecto fue cuantificar metabolitos con alto valor agregado en la cáscara, pulpa y semillas de la tuna bajo la influencia del riego y almacenamiento. También, las eficiencias hídricas, el rendimiento y sus componentes y calidad de la tuna fueron medidos.

Materiales y métodos

El proyecto se desarrolló en el Campo Experimental Zacatecas del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. El experimento se condujo de 2011 a 2014 y de 2018 a 2022 con los cultivares de nopal tunero ‘Cristalina’ (Opuntia albicarpa Scheinvar) y ‘Rojo Liso’ (Opuntia ficus-indica) con 12 años de edad, espaciadas a 4 y 3 m entre hileras y plantas, respectivamente. Los tratamientos de riego por goteo fueron: sin riego (SR) como testigo, riego suplementario (RS) y riego completo (RC). El tratamiento SR recibió únicamente el agua de lluvia, el RS recibió riego cuando el contenido del agua en suelo (θ) alcanzó su punto de marchitez permanente. Las plantas bajo RC se irrigaron semanalmente con el 100% de la evapotranspiración del cultivo. En función de la variabilidad físico-química del suelo, el experimento se condujo en un diseño en parcelas divididas con arreglo en bloques completos al azar y factorial en tratamientos con tres repeticiones. Información detallada del experimento y análisis estadístico puede consultarse en Zegbe y Servín-Palestina (2021). Las variables respuesta fueron: la lámina de riego, eficiencias hídricas, rendimiento y sus componentes, la calidad físico-química de la fruta a la cosecha y después de almacenarla a temperatura ambiente (TA) y en refrigeración (R, 10 °C y 90 – 95% de humedad relativa, por seis y ocho semanas, respectivamente, cuando el 8% de pérdida de peso se alcanzó (Zegbe, 2020; Zegbe y Servín-Palestina, 2021). En la cáscara y pulpa se determinaron los compuestos fenólicos totales, flavonoides, proantocianidinas, antocianinas, fibra dietaria total, saponinas, carotenoides e indicaxantina, taninos, ácidos fenólicos (e.g., ácidos protocatéquico, benzoico e hidroxibenzoico), vitamina C, betalaínas y actividad antioxidante (Cruz-Bravo et al., 2019; Herrera et al., 2021). En las semillas se determinaron ácidos grasos (palmítico, esteárico, oleico, linoleico y linolénico), capacidad antioxidante y compuestos fenólicos totales (Amador-Rodríguez et al., 2019). La factibilidad económica de la aplicación del riego se valoró con indicadores económicos (Sánchez-Toledano y Zegbe, 2021).

Resultados y discusión

Con respecto al uso y aplicación del agua, el RS, en promedio, produjo un ahorro de agua de 52 % en comparación con las plantas bajo RC. El RS promovió un rendimiento similar a plantas con RC. En ‘Cristalina’ y ‘Roja Lisa’ se obtuvieron rendimientos promedio de 16, 25 y 29 t ha^-1 y 5.8, 15.2 y 15.7 t ha^-1 con SR, RS y RC, respectivamente. Los rendimientos de ambos cultivares con el RS mejoraron las eficiencias y la productividad del agua (Zegbe y Servín-Palestina, 2021). La calidad físico-química de la tuna fue mejorada con el RS, pero el dulzor de la fruta fue menor que en la fruta de plantas SR (Zegbe, 2020). En relación a la fruta recién cosechada, cuando ésta fue almacenada a TA o en R, la pulpa observó una mejora en los compuestos fenólicos totales, flavonoides, taninos, ácidos fenólicos, vitamina C, betalaínas y actividad antioxidante (Fig. 2A) (Cruz-Bravo et al., 2019). La tuna de plantas SR y luego almacenada a TA, produjeron fruta cuya cáscara fue rica en fenoles totales, flavonoides, proantocianidinas, antocianinas, fibra dietaria total, saponinas, carotenoides e indicaxantina (Fig. 2A) (Herrera et al., 2021). La concentración de ácidos grasos, cuantificados en las semillas de la tuna, fue similar en los dos cultivares, excepto por el ácido palmítico, mismo que fue mayor en la tuna ‘Roja Lisa’ (Fig. 2A) (Amador-Rodríguez et al., 2019). La tasa de la pérdida de peso de la tuna en almacenamiento, ya sea en condiciones de TA (Fig. 2B) o en R (Fig. 2C), fue consistentemente menor en la tuna producida en plantas bajo RC o RS que en la tuna de plantas SR (Fig. 2B, 2C). Lo anterior, sugiere que el riego produce fruta mejor acabada, lo cual sugiere mayor depósito y mejor distribución de las ceras en la epidermis que limitan la pérdida de agua (Zegbe et al., 2015). Esto último, tiene relevancia significativa en la vida de anaquel y, por ende, en la comercialización de esta fruta.

Figura 2. Metabolitos identificados en cáscara, pulpa y semillas de tuna (A) y comportamiento de la pérdida de peso de la tuna en almacenamiento a temperatura ambiente (B) o en refrigeración (C).

Conclusiones

EL RS ahorró 52% del agua de riego y produjo rendimientos comparables con plantas bajo RC. También, el RS o RC incrementaron la calidad de la tuna en términos de tamaño y firmeza; pero además la tuna producida bajo estas condiciones minimizó la pérdida de peso de la tuna durante el almacenamiento a temperatura ambiente o en refrigeración. Estas dos últimas condiciones mejoraron los compuestos fenólicos totales, flavonoides, taninos, ácidos fenólicos, vitamina C, betalaínas y actividad antioxidante. En contraste, la tuna de plantas SR y luego almacenada a temperatura ambiente, produjo fruta cuya cáscara fue rica en fenoles totales, flavonoides, proantocianidinas, antocianinas, fibra dietaria total, saponinas, carotenoides e indicaxantina. En la semilla, la concentración del ácido palmítico fue mayor en ‘Roja Lisa’.

Figura 3. Divulgación de los resultados con los usuarios en la comunidad la Victoria, Pinos, Zacatecas.