Rociar papas en la hoja con quitosano ayudó a que los tubérculos sanaran más rápido las heridas posteriores a la cosecha

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Investigadores chinos compartieron su experiencia en la mejora de la calidad de la piel de las papas para reducir las pérdidas por almacenamiento durante la temporada de crecimiento.


Un grupo de científicos chinos (Instituto de la Papa de la Academia de Ciencias Agrícolas de Gansu; Facultad de Ciencias e Ingeniería de Alimentos, Universidad Agrícola de Gansu; Instituto de Investigación Industrial de Lanzhou) ha encontrado una alternativa para el tratamiento con fungicidas agroquímicos de las papas almacenadas. 

Informan de su trabajo en un artículo publicado en la revista Horticulturae 2023 en el portal MDPI: “La patata es el cuarto cultivo alimentario más grande del mundo, con una producción anual en China que alcanza los 18 millones de toneladas, con alrededor del 70-80% de la cosecha enviada al almacenamiento a largo plazo hasta la próxima cosecha.

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Al cosechar y almacenar papas, la peridermis primaria de la piel puede ser susceptible a daños y raspaduras. Las heridas epidérmicas son los principales canales de infección de los tubérculos con patógenos y pérdida de agua, lo que conduce a una disminución de la calidad y al deterioro de las papas durante el almacenamiento. Así, en China, las pérdidas por pudrición de los tubérculos de patata durante el almacenamiento promedian entre el 10 y el 30 %, y en ocasiones alcanzan hasta el 60 %.

El daño a la periderma del tubérculo da como resultado la formación de una periderma secundaria como defensa contra la infestación por patógenos y la pérdida de agua. Este proceso de curación implica la suberización inducida por la herida en el sitio de la herida, que se produce con la síntesis local y el depósito de compuestos polifenólicos de suberina (SPP) y lignina. 

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Sin embargo, este proceso puede demorar de 2 a 3 semanas, lo cual es suficiente para que ocurra daño por patógenos. 

El quitosano, un producto de la desacetilación de la quitina, se encuentra ampliamente en los exoesqueletos de crustáceos, insectos y paredes celulares de hongos. Actúa como un elicitor en el sistema de la planta para inducir la actividad antimicrobiana y la resistencia innata a las enfermedades.

El quitosano no es tóxico, es comestible y biodegradable y ha sido registrado para su producción en algunos países para su uso en la conservación de alimentos. Los informes han demostrado que el tratamiento de los productos vegetales mediante remojo o recubrimiento con quitosano proporciona una buena protección contra la pudrición posterior a la cosecha. 

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Otros estudios han señalado que la aplicación foliar de quitosano antes de la cosecha también puede aumentar de manera efectiva la resistencia al estrés de las plantas y reducir la aparición de enfermedades de campo en el trigo y el maíz, y la fumigación de las vides de uva de mesa reduce el deterioro de las bayas en el período posterior a la cosecha.

Sin embargo, no se ha informado del efecto de la aplicación foliar de quitosano sobre el taponamiento de las heridas de los tubérculos de papa después de la cosecha. 

En este estudio, las papas Longshu No. 7 se rociaron foliarmente con quitosano antes de la cosecha para estudiar el mecanismo bioquímico del taponamiento de los tubérculos dañados después de la cosecha, así como para brindar una base teórica para las recomendaciones a los productores comerciales de papa. 

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Las papas se sembraron en seis hileras en una parcela experimental con una distancia entre hileras de 60 cm y una distancia entre plantas de 30 cm, 210 plantas por parcela. Pulverizaron uniformemente el preparado con quitosano (en este caso, de fabricación francesa) a razón de 1 l/30 plantas con un pulverizador manual, dejando zonas para control. El quitosano se aplicó en la etapa de floración, la etapa de hinchamiento de los tubérculos y 2 semanas antes de la cosecha, respectivamente. El experimento se llevó a cabo en un diseño de grupos completamente al azar con tres repeticiones.

Los tubérculos se llevaron a la madurez, se cosecharon, se secaron al sol durante 4 horas y luego se empacaron en cajas estándar de cartón corrugado. Los tubérculos utilizados para los análisis fisiológicos y bioquímicos se almacenaron en un refrigerador (5 ± 2 °C, humedad relativa 80–90 %) hasta su uso posterior.

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Se seleccionaron tres lotes de 300 tubérculos de papa de cada uno de los tratamientos con quitosano y control del mismo tamaño, libres de daños mecánicos, plagas y enfermedades, se lavaron con agua corriente y se sumergieron en hipoclorito de sodio al 1% durante 10 min. Después del secado al aire, la periderma se diseccionó en el plano ecuatorial con un bisturí estéril a una profundidad de 0,3-0,5 mm, infligiendo heridas para la posterior comparación de los resultados. 

El daño a los tubérculos contribuyó tanto a la pérdida de peso fresco como a la pudrición seca, ya que algunos de los tubérculos fueron inoculados con F. sambucinum .

La pérdida de peso húmedo por tubérculos dañados aumentó gradualmente con el aumento del tiempo de curación. 

Sin embargo, la pérdida de peso fresco de los tubérculos dañados del grupo control fue significativamente mayor (5,49 %) que la del grupo tratado con quitosano (3,44 %) después de 28 días de almacenamiento.

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En la superficie de los tubérculos dañados inoculados con F. sambucinum , se observaron manchas de color marrón oscuro características de la pudrición seca.

En el grupo de control, la incidencia de pudrición seca aumentó rápidamente desde el día 7 (alrededor del 10 %) hasta el día 28 de incubación (alrededor del 73 %). Por el contrario, el índice de enfermedad en los tubérculos dañados del grupo tratado con quitosano fue constante y significativamente menor (p < 0,05) que en el grupo control, entre un 28,8 y un 41,6 %.

Estos resultados muestran que la fumigación foliar con quitosano reduce significativamente la pérdida de masa fresca y el desarrollo de pudrición seca en tubérculos de papa dañados después de la cosecha.

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Las capas de compuestos de suberina y lignina, como componentes importantes de la periderma de la herida en los tubérculos de papa dañados, mostraron una rápida acumulación en el sitio de la herida en el grupo de quitosano tan pronto como 3 días después de la lesión. Las capas eran más gruesas en comparación con el control. 

De manera similar, la lesión del tubérculo indujo la deposición de lignina localizada, que aumentó en 7 días. 7 días después de la lesión, el contenido de lignina en el grupo tratado aumentó un 23,46 % con un espesor de capa celular de un 26,54 % más en comparación con el control. 

Estos resultados indicaron que la aspersión foliar con quitosano aceleró significativamente la deposición de compuestos de suberina y lignina en las heridas de los tubérculos de papa, formando una barrera protectora contra patógenos. Se han informado efectos protectores posteriores a la cosecha similares en papas con el fungicida kresoxim-metil.

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Nuestro estudio sugiere un tratamiento alternativo y respetuoso con el medio ambiente para preservar la comerciabilidad de los tubérculos de papa después de la cosecha, ya que, en general, los resultados mostraron que la fumigación foliar con quitosano antes de la cosecha tres veces durante el desarrollo del tubérculo de papa fue efectiva para reducir la pérdida de masa fresca y el desarrollo de pudrición seca en tubérculos dañados en el período de poscosecha.

Basado en un artículo de un grupo de autores (Yang Zhu, Wei Zhang, Yuanshou Zhao, Fu Chen, Fupeng Zhu, Zipeng Yang, Xiangzhen Ge, Wenjuan Gong, Ruitong Cui, Wenjun Sheng) publicado en el portal www.mdpi.com.