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Influencia de la salinidad de la solución nutritiva en la calidad y
producción de dos cultivares de lechuga babyleaf
D. Niñirola1, E. Conesa1, C. Egea-Gilabert2 y J. A. Fernández1
1
Producción Vegetal, UPCT, Paseo Alfonso XIII 48, 30203 Cartagena, email:
[email protected]
2
Ciencia y Tecnología Agraria, UPCT, Paseo Alfonso XIII 48, 30203 Cartagena
Resumen
El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de diferentes niveles de
salinidad en la solución nutritiva sobre la calidad y producción de dos cultivares de
lechuga cultivados en bandejas flotantes. Para la experiencia se utilizaron el cultivar
verde Ganeria y el rojo Faradia de RijkZwaan en un ciclo primaveral. Los
tratamientos consistieron en tres niveles de salinización de la solución nutritiva (2,2,
5 y 10 dS/m), conseguidos adicionando las correspondiente cantidades de NaCl. La
recolección se efectuó a los 24 días tras la siembra, analizándose el crecimiento aéreo
y radical de la planta. Asimismo se determinó el contenido en nitratos, fenoles
totales, capacidad antioxidante y concentración de diversos iones. El incremento de
la salinidad en la solución nutritiva redujo la altura de la planta en los dos
cultivares, disminuyó tan solo la producción de Faradia, y aumentó el área foliar
específica de Ganeria(en el tratamiento con elevada salinidad). Los parámetros de
crecimiento radicular apenas fueron afectados por la salinidad; tan sólo disminuyó
el diámetro medio de las raíces con el tratamiento de elevada salinidad. En ambos
cultivares, los tratamientos de salinidad redujeron significativamente el contenido de
nitratos, aumentando el de fenoles y la capacidad antioxidante en Ganeria.
Finalmente, en ambos cultivares la salinidad incrementó notablemente el contenido
de Na+ y Cl-en las hoja.
Palabras clave: NaCl, bandejas flotantes, nitratos, fenoles, capacidad antioxidante
INTRODUCCIÓN
La lechuga es un cultivo muy importante en España, que se consume habitualmente
en ensaladas. Hoy en día existe una gran demanda por los productos vegetales de la cuarta
gama, como resultado del interés de los ciudadanos que desean alimentos saludables,
frescos y listos para consumir. El componente principal de las ensaladas de cuarta gama
es la lechuga, la cual se presenta bien como un único producto, o acompañada de otras
especies. Una de las principales presentaciones de la lechuga en los productos de cuarta
gama es en forma de hoja entera pequeña, también conocida como brotes o con el término
anglosajón "babyleaf". Lashojas enteras tienen una longitud entre 8-12, con una pequeña
sección expuesta a la oxidación, su peciolo. Entre las ventajas que presenta esta forma
respecto a la lechuga entera, destaca una mayor eficiencia con un elevado porcentaje de
aprovechamiento, un procesado más fácil y rápido, una presentación más atractiva en el
empaquetado y una mínima oxidación del producto.Existen diversos tipos de lechuga en
el mercado, destacando las de color rojo, que resultan más atractivas al consumidor tanto
por su color y como por su elevado contenido en fitoquímicos con efectos saludables
(García-Macías et al., 2007).
191
El cultivo en bandejas flotantes es un sistema hidropónico sencillo y conveniente
para laproducción de hortalizas de hoja enfocadas a la cuarta gama, ya que las plantas
pueden crecer a elevadas densidades y producir altosrendimientos en un periodo corto de
tiempo. Además al no estar las plantas en contacto con el suelo, la carga microbiana
inicial en las hojas es bastante reducida respecto a aquellas obtenidas en producción
convencional, resultando el producto final limpio y listo para ser envasado. Además, una
de las principales ventajas del sistema de bandejas flotantes es la posibilidad de influir
rápidamente en el estado nutricional de las plantas. De este modo, variando la
composición de la solución nutritivase podríanproducir hortalizas con elevada calidad, y
aumentar los compuestos de requerimiento dietético (Santamaria y Valenzano, 2001).
Una elevada salinidad del aguaen los cultivos hidropónicos pueden limitar el
desarrollo de los mismos, ya que las plantas cultivadas bajo estrés salino crecen más
lentamente, tienen menos contenido en agua y su rendimiento disminuye. A pesar de estos
inconvenientes, se ha demostrado el efecto positivo de la salinidad durante el proceso de
poscosecha de lechuga cultivada en bandejas flotantes, alargando su vida útil (Scuderi et
al., 2011). Una técnica interesante en este sistema de cultivo podría ser incrementar la
salinidad al final del ciclo de la lechuga “babyleaf” para que apenas afecte a su
rendimiento, beneficiando posteriormente el comportamiento poscosecha del producto.
Además, se ha demostrado que el incremento de la salinidad de la solución nutritiva
puede disminuir el contenido de nitratosy provocar un estrés en la planta que induzca la
producción de fitoquímicos beneficiosos. Ya que la lechuga acumula con facilidad
nitratos en sus hojas yes considerada una especie con alto valor nutritivo,el incremento de
la salinidad de la solución nutritiva podría incrementar aún más la calidad del producto
final, reduciendo el contenido de nitratos y aumentando el contenido de sustancias
fitoquímicas en la planta.
El objetivo de este trabajo fue estudiar la influencia de diferentes niveles de
salinidad de la nutrición nutritiva sobre la calidad y producción de dos variedades de
lechuga “babyleaf” cultivadas en bandejas flotantes.
MATERIAL Y MÉTODOS
El ensayo fue realizó en la Estación Experimental Agraria “Finca Tomás Ferro” de
la UPCT ubicada en La Palma (Cartagena), en un invernadero sin calefacción con
cubierta de plástico tricapa. Las variedades de lechuga empleadas en el experimento
fueron el cultivar de bataviaverde Ganeria y el rojo tipo“lollorossa” Faradia, ambos de
RijkZwaan.La siembra se realizó manualmenteel 16 de abril de 2012en bandejas de
poliestireno expandido denominadas “styrofloat”.El sustrato utilizado fue una mezcla
comercial de turba rubia y negra.Tras la siembra, las bandejas se dispusieron en una
cámara climática con condiciones ambientales de 21ºC, 90% de humedad relativa y en
oscuridad durante 3 días. A continuación se depositaron las bandejas en las mesas de
flotación conteniendo agua fresca con una conductividad eléctrica (CE) de 1,1 dS/m y pH
de 7,8. En la parte inferior de las mesasse dispuso de un sistema de aireación para la
solución nutritiva, mediante una bomba de soplado conectada a un entramado de tubos de
PVC agujereados.Transcurridos 9 días se realizó un aclareo de plántulas, dejando 10
plantas por fisura lo que supuso una densidad de plantación de 1700 plantas/m2, y se
adicionó la solución nutritiva que contenía los siguientes elementos enmmol/l: NO3-, 4,8;
NH4+, 3,2; H2PO4-, 2; Ca2 +, 0,8; K+, 6 y Mg2 +, 1,5. A esta solución se le añadió una
mezcla comercial de microelementos a una concentración de 0,02 g/l y un quelato de Fe a
192
una concentración de 0,02 g/l. A los catorce días tras la siembra se añadió NaCl a la
solución nutritiva durante 5 días para alcanzar las conductividades eléctricas de los
distintos tratamientos(2,2, 5 y 10 dS/m).La CE fue monitorizada en cada mesa por medio
de sondas Campbell CS547A y sus valores registrados en un data-logger.
El diseño experimental fue de bloques al azar con tres repeticiones por tratamiento
(control, salinidad media y salinidad alta). Para el diseño experimental se consideró como
parcela elemental una mesa de cultivo de 135 cmx125cmx20 cmque contenía 4 bandejas
“styrofloat” de dimensiones 60 cm x 41 cm. Los datos se sometieron a un ANOVA,
utilizando el test LSD (95%) para la separación de medias.
La duración del ciclo de cultivo fue de 24 días. Los parámetros de crecimiento
fueron medidos en 20 plantas por repetición, obtenidas de dos fisuras al azar. En la parte
aérea se midió la altura de la planta, el número de hojas,el área foliar específica (LAR)
(m2kg-1), el ángulo Hue y el rendimiento (kg m-2), mientras que en la parte radicular se
midió el diámetro medio de las raíces (mm).También se recogieron muestras para
poderanalizar posteriormente el contenido en hojas de nitratos e iones minerales por
cromatografía iónica, el contenido de fenoles por el método colorimétrico de FolinCiocalteu y la actividad antioxidante por el método de secuestro de radícales libres. El
contenido de fenoles fue expresado en equivalentes de ácido clorogénico (CAE) y la
capacidad antioxidante en equivalentes de ácido ascórbico (AAE).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La adición de sal 13 días después de la siembra (dds) incrementó gradualmente la
conductividad eléctrica (CE) en todos los tratamientos hasta alcanzar el día 19 las fijadas
en el experimento (Figura 1). Posteriormente, la CE fue incrementándose en los diversos
tratamientos hasta alcanzar los valores al final del ciclo de cultivo de 2,5, 5,6 y 11,6dS/m,
para el tratamiento control, salinidad media y alta, respectivamente.
14
2,5 dS/m
5 dS/m
10 dS/m
12
CE (dS/m)
10
8
6
4
2
0
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Dds
Figura 1. Evolución de la salinidad durante el ciclo de cultivo. Las barras verticales
indican el periodo en el que se estuvo añadiendoNaCl.Dds: días después de la siembra
193
En Ganeria el tratamiento con alta salinidad redujo la altura de la planta, el número
de hojas, el ángulo Hue y el diámetro medio de las raíces, incrementado el valor del área
foliar específica, mientras que en Faradia redujo la altura, el número de hojas y el
diámetro medio de las raíces (Tablas 1 y 2). El incremento del área foliar específica en el
tratamiento con alta salinidad del Ganeria procura hojas con un mayor espesor que
podrían tener un mejor comportamiento en poscosecha respecto a aquellas con menos
espesor (Niñirola, et al., 2014). La disminución del ángulo Hue se manifiesta en un color
más verde amarillento de las hojas de lechuga, lo cual depreciaría ligeramente su calidad.
Los cambios en color en la lechuga roja no se manifestaron, probablemente debido a la
presencia de otros colores además del rojo en las hojas.La producción solo fue afectada
por la salinidad en la lechuga Faradia, reduciéndose en un 18 y un 32% con los
tratamientos de media y elevada salinidad, respectivamente. En general, los cultivos
manifiestan una disminución del rendimiento al aumentar la salinidad de la solución
nutritiva, aunque la respuesta difiere en función de la tolerancia de la especie y/o cultivar
utilizado (Teixeira y Carvalho, 2008).
Tabla 1. Características agronómicas de la lechuga Ganeria en la recolección
Producción Ø raíces
(mm)
(kgm-2)
0,26 a
2,4
Tratamiento
Altura
(cm)
Nº Hojas
Hue
LAR
(m2kg-1)
Control
15,6 a
3,5 a
156,6 a
1,5 b
Sal. media
16,3 a
3,3 ab
156,2 ab
1,7 b
2,4
0,25 ab
Sal. alta
13,3 b
3,2 b
155,8 b
1,9 a
2,2
0,24 b
Tabla 2. Características agronómicas de la lechuga Faradia en la recolección
Nº Hojas
Hue
LAR
(m2kg-1)
3,43 a
79,6
1,9
Producción Ø raíces
(mm)
(kg m-2)
0,27 a
2,2 a
Control
Altura
(cm)
12,3 c
Sal. media
10,7 b
3,18 ab
85,6
2,0
1,8 b
0,28 a
Sal. alta
9,7 a
3,13 b
59,8
2,2
1,5 b
0,24 b
Tratamiento
El incremento de la salinidad en la solución nutritiva supuso un aumento del
contenido de Na+ y de Cl- en las hojas de ambas lechugas, que fue mayor en el
tratamiento de alta de salinidad (Tablas 3 y 4). Por lo contrario, el aumento de la salinidad
disminuyó los contenidos deK+y Ca2+en las hojas de Ganeria y solo de K+ en Faradia.
Resultados similares fueron obtenidos en experiencias con salinidad realizados en
verdolaga (Teixeira y Carvalho, 2008) y en alcachofa y cardo (Borgonone et al., 2013). El
aumento de Na+ y Cl- en las hojas puede considerarse lógico al adicionar el NaCl a la
solución nutritiva, mientras que el descenso de Ca2+ y de K+ pudo deberse a la absorción
excesiva de los iones Na+y Cl-por la planta y/o a las modificaciones en el transporte o al
reparto de iones dentro de la misma (efecto iónico) (Shannon y Grieve, 1999).
194
Tabla 3. Contenido en iones de las hojas de Ganeria en los distintos tratamientos de
salinidad
Tratamiento
Control
Ca2+
K+
Na+
Cl-1
-1
-1
(mg kg FW) (mg kg FW) (mg kg FW) (mg kg-1 FW)
234,3 a
3093,9 a
200,5 c
1310,0 c
Sal. media
166,9 b
2949,7 b
835,5 b
2199,7 b
Sal. alta
176,4 b
2999,2 b
1810,9 a
3672,2 a
Tabla 4. Contenido en iones de las hojas de Faradia en los distintos tratamientos de
salinidad
Tratamiento
Control
Ca2+
K+
Na+
Cl-1
-1
-1
(mg kg FW) (mg kg FW) (mg kg FW) (mg kg-1 FW)
201,6
3955,5 a
177,4 c
1049,87 c
Sal. media
173,1
3583,0 b
730,7 b
2614,5 b
Sal. alta
179,0
3600,2 b
1661,6 a
4212,8 a
El contenido en nitratos disminuyóen ambos cultivares con la salinidad (Tabla 5),
aunque en Ganeria solo disminuyó con el tratamiento de alta salinidad. Barbiere et al.
(2011) también mostraron una disminución del contenido de nitratos en rúcola en
condiciones de elevada salinidad (100 mM NaCl), posiblemente por los efectos de
competición en la planta entre los iones Cl−y NO3−. En general, el contenido de fenoles y
antioxidantes de la lechuga roja fue superior a la verde, tal y como habían demostrado
anteriormente García-Macias et al. (2007). El tratamiento con elevada salinidad aumentó
significativamente el contenido de fenoles y la capacidad antioxidante de Ganeria, pero
no afectó a Faradia. Similares resultados se hanobtenido en cultivos sometidos a
tratamientos salinos, como alcachofa y cardo (Colla et al., 2012; Borgonone et al., 2013),
E. angustifolia (Montanari et al., 2008) y verdolaga (Teixeira y Carvalho, 2008).Se ha
demostrado que el contenido de estos compuestos fitoquímicos puede incrementarse por
factores que induzcan estrés en la planta (Pandino et al., 2010), como el aumento de la
salinidad en la solución nutritiva, aunque también puede haber una respuesta diferente
según el cultivar usado.
Tabla 5. Contenido de nitratos, fenoles y capacidad antioxidante de los cultivares de
lechuga en los distintos tratamientos de salinidad.
Tratamiento
Nitratos
(mg kg-1 FW)
Fenoles
(mg CAE kg-1 FW)
Capacidad antiox
(mg AAEkg-1 FW)
Ganeria
Faradia
Ganeria
Faradia
Ganeria
Faradia
Control
1738,4 a
3262,7 a
1726,5 b
3171,3
2476,2 b
5462,3
Sal media
1718,1 a
1996,7 b
2296,9 a
3253,7
3652,1 ab
5779,6
Sal alta
1583,5 b
1490,5 c
2284,9 a
2973,7
3846,7 a
5616,7
195
CONCLUSIONES
La salinidad de la solución nutritiva afectó negativamente a la productividad de
Faradiae incrementó el área foliar específica de Ganeria, produciendo hojas más
resistentes al tratamiento poscosecha. En general, la salinidad produjo una mayor calidad
de la producción al disminuir el contenido de nitratos y aumentar el contenido de fenoles
y la capacidad antioxidante de la lechuga, particularmente de Ganeria.
Agradecimientos
El trabajo ha sido financiado con el proyecto MICINN-FEDER AGL2010-17680.
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