Material vegetal y condiciones de crecimiento

Se usaron las variedades comerciales de papa (V), incluyendo INIAP Libertad (v1) (cruce 380479.15 x Bk Precoz-84), INIAP Josefina (v2) (cruce entre la variedad Bolona con un híbrido de S. phureja y S. pausissectum) y Diacol Capiro (v3) (cruce con Tuquerreña (CCC 61) x 1967 (C) (9) (CCC751), de la colección de germoplasma del Centro Internacional de Papa - Quito. De igual forma, se utilizaron dos formulaciones de fertilizantes edáficos (F). La composición de las formulaciones fue la siguiente: (f1:23-24-45) y (f2: 20-31-40) con las fuentes: KNO₃ + NH₄H₂PO₄(MAP) + KCl(MOP) and NH₄NO₃ + MAP + K2SO4 (SOP) respectivamente. La primera fertilización ocurrió 25 días después de la siembra (DAP) a una dosis de 90 kg ha −1 de N, 198 kg ha −1 de P y 180 kg ha −1 de K. La segunda fertilización fue 60 DAP a dosis de 130 kg ha^-1 de N, 20 kg ha −1 de P y 250 kg ha −1 of K.

En marzo de 2018, las parcelas experimentales se ubicaron en Pujilí, Cotopaxi, región montañosa central del Ecuador, a 3.060 m.s.n.m. (01° 03’ 0.7” Sur / 78° 41’ 29.8” Oeste). El suelo era arenoso limoso, de tipo Inceptisol, con pendiente del 2%y la frecuencia del riego fue semanal por surcos. Durante el experimento, la temperatura fue de 16±1.2 °C, 6 h luz −1 dia −1 average annual. promedio anual. La humedad relativa media se mantuvo por encima del 60%. El pH de la solución del suelo y la conductividad eléctrica se monitorizó periódicamente y se mantuvo aproximadamente entre 6,5 y 2,0-3,0 dSm −1 , respectivamente. Se evaluaron seis tratamientos que resultaron de la interacción de los factores de estudio (variedades y formulaciones). Se realizaron tres repeticiones. En cada bloque, los seis tratamientos (F x V) se distribuyeron al azar. No se aplicaron plaguicidas durante el experimento. El experimento se implementó en 900 m². Cada parcela estuvo compuesta de 41,25 m². En cada parcela se hicieron seis hileras de 1,1 m entre ellas y 30 cm entre plantas. Las filas se plantaron de este a oeste. Las plantas se seleccionaron al azar de los cuatro surcos centrales de cada parcela, y se evaluaron para evitar el efecto de borde de los tratamientos. Las plantas estaban en su total desarrollo, situadas dentro de cada parcela y completamente rodeadas de otras plantas.

Medición del valor de SPAD-502 Plus®

Después de la selección, se evaluó el contenido de clorofila de las plantas con un SPAD-502 plus® KONICA MINOLTA, en lecturas consecutivas entre las 10 y las 12 de la mañana. Antes de la medición, el SPAD-502 plus® se calibró utilizando el comprobador de lectura suministrado por el fabricante. Se realizaron lecturas en foliolos completamente irradiados a 30, 60 y 90 DAP en el tercio inferior, medio y superior de la planta. Cada valor de SPAD foliar obtenido fue el promedio de treinta lecturas en foliolos terminales maduros (^{Matsuda y Fujiwara, 2014}).

Parámetros de rendimiento y calidad de los tubérculos

En la cosecha se realizaron 120 DAP, una clasificación por tamaño y/o categorías del tubérculo de acuerdo con su diámetro (^{Huaraca, Montesdeoca y Pumisacho, 2009}). Esta variable se expresó en kg de tubérculos totales por planta −1 , con sus respectivas categorías (primera, segunda y tercera). También, se utilizó un peso Mettler Toledo (SB 8001) de 0,1 g de precisión.

Se realizaron análisis de parámetros de calidad en los laboratorios de Raíces y Tubérculos del Programa Nacional de Nutrición y Calidad de los Alimentos (NRTP) y en el Departamento de Nutrición y Calidad de los Alimentos del Instituto de Investigación Nacional de Agricultura (INIAP) ubicados en el Campo Experimental Santa Catalina, Quito, Ecuador. Todas las variables de calidad se evaluaron a los 20 y 40 días después de la cosecha (DAD). El porcentaje de materia seca (MS) y la gravedad (GS) en tubérculos se determinaron en el laboratorio. La calibración del equipo siguió el protocolo establecido por el manual del usuario del sistema de pesaje PW-2050 (Weltech International Limited, Cambridgeshire, Reino Unido). Se utilizaron cinco tubérculos por tratamiento para evaluar la reducción del azúcar (RS). Se llevó a cabo el método Clerget (método micro colorimétrico con inversión de ácido clorhídrico) y el manual de protocolos para evaluar la genética de la papa (^{Cuesta, Rivadeneira y Monteros, 2015}). Los resultados se expresaron en mg 100 g −1 . Se seleccionó una muestra de cinco tubérculos que fueron lavados, pelados y cortados. Se seleccionaron las mejores 100 y se frieron (ECOSERV 25 lb min −1 pelador industrial de papas, 10 Lb ROBOT COUPLE CL 50 cortadores, y freidora eléctrica CROYDON de 11 litros) a una temperatura de 175 °C ± 5°C por 2,5 minutos. Después de freír, las papas se clasificaron en tres categorías: buenas, regulares y malas (Cuesta, Rivadeneira y Monteros, 2015).

Análisis Estadístico

El análisis de correlación y regresión se realizó con Excel 2019 (v19.0) (Microsoft, USA) y Prueba de software y análisis de varianza (ANOVA) de InfoStat versión 2016 a un nivel de significancia α=0,05. De igual forma, se utilizó la prueba Tukey cuando se encontraron diferencias en la interacción, dependiendo del número de tratamientos. Se realizaron pruebas de correlación de Pearson y análisis de regresión entre el peso de tubérculos, materia seca, densidad específica, azúcares reductores, buenas papas y el contenido de clorofila de las hojas. Con el fin de determinar la tendencia y establecer el mejor modelo se usaron los modelos lineales, logarítmicos, de potencia e índice, en los casos significativos.

Valor SPAD

En la Tabla 1 se pueden observar las relaciones entre la edad fenológica del cultivo y la LCC (SPAD-502 plus®). Hubo un aumento en la edad fenológica, y los valores de SPAD mostraron una tendencia en el incremento cuadrático. El valor de SPAD fue constante e incremental en hojas de los tres estratos evaluados hasta un DAP de 60, independiente de la variedad y formulación edáfica. Se observó un efecto altamente significativo (p < 0,01) en las formulaciones de fertilizante edáfico con CCF en 30 DAP en los estratos inferiores de la planta y efecto significativo (p < 0,05) a 90 DAP en los estratos medios; es decir, durante las etapas de desarrollo vegetativo y el engrosamiento del tubérculo. Se observaron diferencias significativas entre las variedades de papa y CCF a los 30 y 60 DAP en todos los estratos, y a los 90 DAP, solo en los estratos medios de las plantas. Se encontraron diferencias significativas en el CCF en la interacción (FxV) en hojas a 60 DAP en el estrato medio de las plantas (Tabla 1). La prueba de Tukey α= 0,05 presentó tres rangos de significación. El tratamiento con f1v1 mantuvo los valores más altos, mientras que el tratamiento con f1v2 presentó los contenidos más bajos de clorofila.

Tabla 1 Valor SPAD y estadística descriptiva de los factores de estudio en la fenología del cultivo 

Rendimiento y calidad de los tubérculos después de la cosecha

En cuanto al rendimiento de los tubérculos, el peso por categoría presentó los siguientes valores medios: f1: 1,54 y f2: 1,84 kg plant a −1 . Las formulaciones f1:1,05 en la primera categoría; 0,62 en la segunda categoría y 0,17 kg planta^-1 en la tercera categoría; mientras que los fertilizantes f2 obtuvieron rendimientos por categoría de 1,01 en la primera categoría; 0,38 en la segunda categoría y 0,15 kg plant a −1 en la tercera categoría. La diferencia en los tubérculos de segunda categoría se refleja en los valores estadísticos significativos (Figura 1A). El INIAP Libertad presentó la mejor respuesta con 2,18, seguido por el INIAP Josefina con 1,51, y el DIACOL Capiro con 1,39 kg plant a −1 (Figura 1B).

Figura 1 Effect of the fertilizer formulations and varieties on tuber yields. A) Test: LSD Fisher a = 0.05 DMS = 0.19. B) Test: LSD Fishera = 0.05 DMS = 0.24. Means with different letters are statistically different (p <0.05). Values in parentheses are totals. Black bars: first, gray: second and clearer: third category. 

Las diferencias estadísticas encontradas entre las variedades se presentan principalmente en el rendimiento expresado en el peso de los tubérculos de la primera y tercera categoría. La mayor relevancia la aportan los tubérculos de la primera categoría. No se observó significancia para las interacciones FxV. En general, hay una tendencia en el aumento de la MS y SG con el almacenamiento para todos los tratamientos. Sin embargo, no hubo diferencia estadística significativa. El contenido de RS y papas buenas para procesamiento industrial de tubérculos disminuye de 20 a 40 DCA (p < 0,01). No se encontró significancia en las formulaciones de fertilizantes para el porcentaje de MS a los 20 y 40 DAD. La presencia de MS en las variedades de papa es significativa a los 20 DCA (p < 0,01) y a los 40 DCA (p < 0,05) (Figura 2A).

La variedad INIAP Libertad presentó los mayores porcentajes de MS con una media de 24,45%. Las variedades Capiro e INIAP Josefina son estadísticamente similares, con un contenido de MS de 22,29 y 21,82%, respectivamente (Figura 2A). La prueba de Tukey para la interacción (α = 0,05) presentó tres rangos de significancia. El tratamiento f1v1 presentó el mayor contenido de MS, con una media de 25,17%. El tratamiento f1v2 presentó el menor contenido de MS, con una media de 21,50%.

No hubo diferencia significativa entre las formulaciones en SG. Se observaron efectos significativos entre las variedades de papa y SG en los valores a 20 y 40 DDA. La variedad INIAP Libertad presentó la mayor especificidad valor gravimétrico (1,101) seguido de la variedad Capiro (1,091) e INIAP Josefina (1,088), en el mismo rango de significancia (Figura 2B). Se encontraron diferencias significativas para la interacción a los 20 DDA, como se evidenció para la variable MS. Según la prueba de Tukey se observaron dos rangos de significancia α = 0,05 en los tratamientos.

El tratamiento f1v1 presentó el mayor SG, con una media de 1,104; mientras que el tratamiento f1v2 presentó el menor SG con 1,086. No se observó significancia para las formulaciones, variedades e interacción en el contenido de RS.

Figura 2 Materia seca y gravedad específica para el efecto de las variedades de papas A) Test: LSD Fisher α = 0.05 DMS = 3.93. B) Test: LSD Fisher α = 0.05 DMS = 0.06. Means with different letters are statistically different (p <0.05). Values in parentheses are totals. Black bars: 20 days after harvest; gray: 40 days after harvest. 

No se observó diferencia significativa en los fertilizantes. Sin embargo, si se observaron diferencias altamente significativas para las variedades en el porcentaje de papas buenas y regulares, y diferencias significativas para el porcentaje de papas malas. Las variedades Capiro e INIAP Libertad obtuvieron los menores porcentajes de pérdidas por fritura con 4,4 y 4,6% respectivamente, dejando un total aproximado del 95,5% de papas utilizables. La variedad INIAP Josefina presentó las mayores pérdidas por fritura, con 19,4% de papas malas. Hubo efectos significativos para la interacción en los porcentajes de papas buenas y regulares. La prueba de Tukey α = 0,05, mostró que el tratamiento f1v1 mantuvo los valores más altos y el tratamiento f1v2 presentó los porcentajes más bajos.

Correlación y análisis de regresión del valor SPAD con el rendimiento y calidad de los tubérculos

Se observaron efectos dependientes entre otras variables en los estratos superiores de la planta (Fig. 3-4). La correlación de los análisis de rendimiento (kg planta^-1) fueron mayores (p < 0,01) a 90 DAP, independientemente de la altura de planta. Se observaron diferencias significativas en la variedad y formulación INIAP Libertad (KNO₃ + NH₄H₂PO₄+ KCl), en diferentes etapas del cultivo, en diferentes funciones de modelado matemático, correlaciones entre CCF (valor SPAD), como x, en el peso de tubérculos (kg plant a −1 ); MS, SG, GC (datos 20 DAH), como y; las correlaciones cambian con un ajuste diferente para el modelo (Tabla 2). Para W (kg plant a −1 ), la mayor correlación se presentó en función del modelo diferente. A 30 DAP de función de modelo lineal con y = 0.262x - 9.460 (R² = 0.9938); a 60 DAP de función de modelo de potencia con y = 10^-1,57 x^1,06 (R2 = 0.8553) y función de modelo de índice DAP 90 con y = 0.664 e^0,02x (R² = 0.7924).

Para la MS, la mayor correlación se presentó en la tercera etapa en la función del modelo de índice. En 30 DAP con y = 42.948 e^-0,01x (R² = 0.5240); y = 28.789 e^-0,0024 (R² = 0.9103) a 60 DAP e y = 29.370 e^-0,003x (R² = 0.9572) a 90 DAP. Para SG, la mayor correlación ocurrió en las terceras etapas en la función del modelo de potencia. A los 30 DAP con y = 10^0,13 x^-0,05 (R² = 0.3277); y = 10^0,07 x^-0,02 (R² = 0.7543) a 60 DAP e y = 10^0,07 x^-0,02 (R² = 0.8247) a 90 DAP. Para GC, la correlación más alta ocurrió en diferentes funciones del modelo. A la función de modelo de potencia de 30 DAP, con y = 10^-0,36 x^1,41 (R² = 0.8681). Para 60 y 90 DAP la mayor correlación ocurrió en la función del modelo lineal, con y = 0.468x + 64.361 (R² = 0.9935) and y = 0.576x + 62.675 (R² = 0.9690) respectivamente.

Figura 3 Coeficiente de correlación del valor SPAD con kg plant a −1 (A, B, C), materia seca (D, E, F) y densidad específica (G, H, I). 

Figura 4 Coeficiente de correlación del valor SPAD con azúcar reductor (J, K, L) y papas buenas (M, N, O). 

Tabla 2 Análisis de regresión de correlaciones del valor SPAD con varios modelos matemáticos de rendimiento y calidad de tubérculos en diferentes etapas vegetativas