Número Especial/ Special Issue

CIENCIA DE ALIMENTOS

pISSN:1390-3799; eISSN:1390-8596

http://doi.org/10.17163/lgr.n38.2023.04

CONTENIDO DE CLOROFILA EN HOJAS DE PAPAS DE ALTURA

PARA ESTIMAR LA CALIDAD DE LOS TUBÉRCULOS

CHLOROPHYLL CONTENT IN LEAVES OF HIGHLAND POTATOES FOR

ESTIMATING TUBERS QUALITY

Sebastián Yánez-Segovia*1,2, Leticia Silvestre3, e Ignacio Chamorro-

Warnken4

1Carrera de Ingeniería Agronómica, Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Central del Ecuador, Quito, 170129, Ecuador.

2Centro de Ecología Molecular y Funcional (CEMF), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca, Casilla 747, Talca,

Chile.

3Instituto de Producción y Sanidad Vegetal, Facultad de Ciencias Agrarias y Alimentarias, Universidad Austral de Chile, Valdi-

via, Chile.

4School of Agriculture, Policy Development, University of Reading, UK.

*Autor para correspondencia: sgyanez@uce.edu.ec

Manuscrito recibido el 05 de mayo de 2022. Aceptado, tras revisión, el 24 de julio de 2023. Publicado el 1 de septiembre de 2023.

Resumen

En este estudio se evaluó la relación de la calidad de tubérculos de tres variedades de papa (INIAP Libertad, INIAP

Joseﬁna y Diacol Capiro) del Altiplano ecuatoriano y dos formulaciones de fertilizante de fuentes edáﬁcas. El con-

tenido de cloroﬁla foliar (CCF) se evaluó con el medidor de cloroﬁla SPAD-502Plus. Las muestras se tomaron a di-

ferentes alturas en tres etapas fenológicas: crecimiento vegetativo, ﬂoración-formación de tubérculos y maduración-

espesamiento. Se encontraron varias respuestas en las tres variedades de papa. El valor de SPAD y peso de tubérculos

(W), materia seca (MS), densidad especíﬁca (GS) y buenas papas (GC) se correlacionaron signiﬁcativamente con el con-

tenido de cloroﬁla en las hojas de papa. Para la variedad y formulación Libertad (KNO3+ NH4H2PO4+ KCl), en el

crecimiento vegetativo en estratos superiores de la planta, la función matemática óptima para SPAD y W, DM, SG y GC

fueron: y=0,262x−9,460 (R2=0,9938), y=42,948e−0,01x(R2=0,5240), y=100,13x−0,05 (R2=0,3277) e y=10−0,36x1,41

(R2=0,8681); en la etapa de ﬂoración-formación de la planta de tubérculo los modelos de función óptima fueron:

y=10−1,57x1,06 (R2=0,8553), y=28,789e−0,0024x(R2=0,9103), y=100,07x−0,02 (R2=0,7543) e y=0,468x+64,361

(R2=0,9935); en la maduración-espesamiento de las plantas, los modelos de función óptima fueron: y=0,664e0,02x

(R2=0,7924), y=29,370e−0,003x(R2=0,9572),y=100,07x−0,02 (R2=0,8247)y=0,576x+62,675 (R2=0,9690), respec-

tivamente. Los resultados mostraron que el uso de SPAD-520PLUS demostró ser un método rápido para determinar

CCF como una herramienta efectiva para estimar la calidad del tubérculo de papa.

Palabras clave: Análisis de correlación, tierras altas del Ecuador, fotosíntesis, Solanum tuberosum, SPAD-502 plus®.

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Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

Abstract

In this study, we assessed the relationship between tubers quality of three varieties (INIAP Libertad, INIAP Joseﬁna

and Diacol Capiro) of Ecuador highland early of potato and two formulations of edaphic fertilizer sources. Leaf chlo-

rophyll content (LCC) was evaluated with Chlorophyll Meter SPAD-502Plus. Samples were taken at different heights

in three phenological stages: vegetative grow, ﬂowering–formation of tubers and ripening-thickening. Several respon-

ses were found in the three potato varieties. Correlation between SPAD value and weight of tubers (W), dry matter

(DM), speciﬁc gravity (SG) and good chips (GC) were signiﬁcantly correlated with potato leaves chlorophyll content.

For Libertad variety and formulation (KNO3+NH4H2PO4+KCl), at vegetative grow in upper strata of plant, the

optimal mathematic function for SPAD value and W, DM, SG and GC were: y = 0.262x−9.460 (R2= 0.9938), y = 42.948

e−0,01x (R2= 0.5240), y = 100,13x−0,05 (R2= 0.3277) and y = 10−0,36x1,41 (R2= 0.8681); at plant ﬂowering-formation of

tuber stage, the optimal function models were: y = 10−1,57 x1,06 (R2= 0.8553), y = 28.789 e−0,0024 (R2= 0.9103), y =

100,07 x−0,02 (R2= 0.7543) and y = 0.468x + 64.361 (R2= 0.9935); at plant ripening-thickening, the optimal function

models were: y = 0.664 e0,02x(R2= 0.7924), y = 29.370 e−0,003x(R2= 0.9572), y = 100,07 x−0,02 (R2= 0.8247) and y =

0.576x + 62.675 (R2= 0.9690), respectively. Our results showed that the use of SPAD-520PLUS proved to be a rapid

method for the determination of LCC, being an effective tool for estimating potato tuber quality.

Keywords: Correlation analysis, Ecuador highlands, photosynthesis, Solanum tuberosum, SPAD-502 plus®.

Forma sugerida de citar: Yánez-Segovia, S., Silvestre, L. y Chamorro- Warnken, I. (2023). Contenido de cloroﬁla

en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos. La Granja: Revista

de Ciencias de la Vida. Vol. 38(2):46-58. http://doi.org/10.17163/lgr.n38.2023.04.

IDs Orcid:

Sebastián Yánez-Segovia: https://orcid.org/0000-0002-2513-3913

Leticia Silvestre: https://orcid.org/0000-0003-4506-2582

Ignacio Chamorro-Warnken: https://orcid.org/0000-0002-5104-0956

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Número Especial/ Special Issue

CIENCIA DE ALIMENTOS Yánez-Segovia, S., Silvestre, L. y Chamorro- Warnken, I.

1 Introducción

La cloroﬁla es un pigmento esencial para la fotosín-

tesis. En consecuencia, el contenido de cloroﬁla es

el indicador principal para determinar la capacidad

fotosintética y el estado sanitario de la planta (Chou

y col., 2020). Para medir el contenido de cloroﬁla

foliar (CCF) generalmente se necesita extraer el te-

jido foliar con solventes orgánicos como acetona,

etanol o N, N-dimetilformamida (Lan y col., 2011).

Aunque este método es relativamente preciso, la

extracción es laboriosa, lenta y costosa. Durante es-

te proceso, pueden ocurrir pérdidas de pigmento

a través de la extracción y dilución, lo que condu-

ce a resultados altamente variables (Kaspary y col.,

2019). Las mediciones del CCF como las realiza-

das con el SPAD-502 plus®(Konica Minolta, Tokio,

Japón) son una herramienta de diagnóstico no des-

tructiva, simple y portátil que mide el verdor del

contenido relativo de cloroﬁla en las hojas (Padilla

y col., 2019).

Mediante la medición de la transmitancia foliar

en dos bandas de longitud de onda (400-500 nm

y 600-700 nm), este dispositivo cuantiﬁca la canti-

dad relativa de cloroﬁla con una lectura arbitraria

(Índice de Cloroﬁla SPAD-502 plus®) que es propor-

cional a la concentración de cloroﬁla en la hoja (Sim

y col., 2015), lo que supone un ahorro sustancial de

tiempo y recursos. Las altas correlaciones entre el

valor de SPAD 502 y el contenido de cloroﬁla fo-

liar se han observado en especies de arroz (Yuan

y col., 2016), soja (Kühling y col., 2018), trigo (Yue

y col., 2019), melón (Azia y Stewart, 2001), maíz

(Casa y col., 2015), café (Netto y col., 2005) y tomate

(Padilla y col., 2018), mientras que la correlación en

papa fue comparativamente baja (Uddling y col.,

2007). Se presentaron relaciones matemáticas entre

las lecturas de SPAD-502 plus®y las lecturas de

cloroﬁla foliar con plantas en etapas de crecimiento

(Yuan y col., 2016; Roslan y col., 2019), condiciones

de crecimiento (Giletto y Echeverría, 2013; Kühling

y col., 2018) y genotipo (Noulas y col., 2018).

La papa (Solanum tuberosum L.) es un impor-

tante cultivo para la nutrición humana junto con

el trigo y el arroz (De Jong, 2016). La papa tiene

mejor rendimiento en climas fríos, pero los suelos

elevados reducen su rendimiento (Zommick y col.,

2014). Desde la década de 1950, se han seleccionado

las papas fritas por su alto contenido de materia se-

ca y por su capacidad para producir papas de color

claro (Lulai y Orr, 1979). El contenido de materia

seca (MS) del tubérculo, que consiste principalmen-

te en almidón, también disminuye cuando la papa

se cultiva en niveles superiores al óptimo (Raymun-

do y col., 2018). El alto contenido de materia seca

del tubérculo es beneﬁcioso porque reduce la ab-

sorción de aceite durante la fritura y la cocción, y

mejora la obtención de mejores papas fritas (Camps

y Camps, 2019). Nissen (1955) analizó los datos re-

copilados de aproximadamente 18 años y concluyó

que el contenido de MS de las papas es una función

lineal de su peso en agua y no depende de la gra-

vedad especíﬁca (SG) del tubérculo. Los azúcares

reductores, glucosa y fructosa se acumulan después

de la cosecha como resultado de la hidrólisis de

la sacarosa con una fuerte relación negativa de la

actividad de la invertasa ácida vacuolar, estos azú-

cares reaccionan con grupos amino en la reacción

no enzimática de Maillard para producir pigmen-

tos de color oscuro durante la fritura de las papas

(Wiberley-Bradford y Bethke, 2018). Los tubércu-

los de baja calidad producen papas fritas de mala

calidad que pueden ser rechazadas en plantas de

producción, lo que representa un riesgo ﬁnanciero

para los productores y pueden provocar problemas

en el suministro (Busse, Wiberley-Bradford y Beth-

ke, 2019).

Las correlaciones matemáticas entre el valor de

SPAD y el rendimiento y la calidad de los tubércu-

los pueden ser importantes para optimizar las in-

terpretaciones de los datos del medidor de cloroﬁ-

la. Este estudio se realizó para determinar si se en-

contró una correlación de CCF (valor SPAD) de tres

variedades de papa con diferentes fuentes de fertili-

zación. Se utilizó la información para construir una

función matemática que describiera la relación en-

tre CCF de diferentes etapas de la planta y la calidad

de los tubérculos con el ﬁn de optimizar un modelo

para proporcionar un método más preciso, conﬁa-

ble y fácil para estimar la calidad de los tubérculos

en el proceso industrial.

2 Materiales y Métodos

2.1 Material vegetal y condiciones de creci-

miento

Se usaron las variedades comerciales de papa (V),

incluyendo INIAP Libertad (v1) (cruce 380479.15 x

48 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

Bk Precoz-84), INIAP Joseﬁna (v2) (cruce entre la

variedad Bolona con un híbrido de S. phureja yS.

pausissectum) y Diacol Capiro (v3) (cruce con Tu-

querreña (CCC 61) x 1967 (C) (9) (CCC751), de la

colección de germoplasma del Centro Internacio-

nal 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−1de N, 198 kg ha−1

de P y 180 kg ha−1de K. La segunda fertilización

fue 60 DAP a dosis de 130 kg ha−1de N, 20 kg ha−1

de P y 250 kg ha−1of K.

En marzo de 2018, las parcelas experimentales se

ubicaron en Pujilí, Cotopaxi, región montañosa cen-

tral 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 experi-

mento, la temperatura fue de 16±1.2◦C, 6 h luz−1

día−1average annual. promedio anual. La hume-

dad relativa media se mantuvo por encima del 60%.

El pH de la solución del suelo y la conductividad

eléctrica se monitorizó periódicamente y se mantu-

vo aproximadamente entre 6,5 y 2,0-3,0 dSm−1, res-

pectivamente. Se evaluaron seis tratamientos que

resultaron de la interacción de los factores de estu-

dio (variedades y formulaciones). Se realizaron tres

repeticiones. En cada bloque, los seis tratamientos

(F x V) se distribuyeron al azar. No se aplicaron pla-

guicidas durante el experimento. El experimento se

implementó en 900 m2. Cada parcela estuvo com-

puesta 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.

2.2 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®KO-

NICA 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 compro-

bador de lectura suministrado por el fabricante. Se

realizaron lecturas en foliolos completamente irra-

diados a 30, 60 y 90 DAP en el tercio inferior, me-

dio y superior de la planta. Cada valor de SPAD fo-

liar obtenido fue el promedio de treinta lecturas en

foliolos terminales maduros (Matsuda y Fujiwara,

2014).

2.3 Parámetros de rendimiento y calidad

de los tubérculos

En la cosecha se realizaron 120 DAP, una clasiﬁca-

ción 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 respec-

tivas categorías (primera, segunda y tercera). Tam-

bién, 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 Pro-

grama Nacional de Nutrición y Calidad de los Ali-

mentos (NRTP) y en el Departamento de Nutrición

y Calidad de los Alimentos del Instituto de Inves-

tigación Nacional de Agricultura (INIAP) ubicados

en el Campo Experimental Santa Catalina, Quito,

Ecuador. Todas las variables de calidad se evalua-

ron 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 labora-

torio. 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 reduc-

ción del azúcar (RS). Se llevó a cabo el método Cler-

get (método micro colorimétrico con inversión de

ácido clorhídrico) y el manual de protocolos para

evaluar la genética de la papa (Cuesta, Rivadenei-

ra y Monteros, 2015). Los resultados se expresaron

en mg 100g−1. Se seleccionó una muestra de cinco

tubérculos que fueron lavados, pelados y cortados.

Se seleccionaron las mejores 100 y se frieron (ECO-

SERV 25 lb min−1pelador industrial de papas, 10

Lb ROBOT COUPLE CL 50 cortadores, y freidora

eléctrica CROYDON de 11 litros) a una temperatu-

ra 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,

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

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CIENCIA DE ALIMENTOS Yánez-Segovia, S., Silvestre, L. y Chamorro- Warnken, I.

2015).

2.4 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 InfoS-

tat versión 2016 a un nivel de signiﬁcancia α=0,05.

De igual forma, se utilizó la prueba Tukey cuan-

do se encontraron diferencias en la interacción, de-

pendiendo del número de tratamientos. Se realiza-

ron pruebas de correlación de Pearson y análisis de

regresión entre el peso de tubérculos, materia se-

ca, 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, logarítmi-

cos, de potencia e índice, en los casos signiﬁcativos.

3 Resultados

3.1 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 cons-

tante e incremental en hojas de los tres estratos eva-

luados hasta un DAP de 60, independiente de la va-

riedad y formulación edáﬁca. Se observó un efecto

altamente signiﬁcativo (p<0,01) en las formulacio-

nes de fertilizante edáﬁco con CCF en 30 DAP en

los estratos inferiores de la planta y efecto signiﬁca-

tivo (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 dife-

rencias 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 estra-

to medio de las plantas (Tabla 1). La prueba de Tu-

key α=0,05 presentó tres rangos de signiﬁcación.

El tratamiento con f1v1 mantuvo los valores más al-

tos, 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

Factores

CONTENIDO EN CLOROFILA DE LA HOJA (SPAD)

30 DAP 60 DAP 90 DAP

inferior superior inferior medio superior inferior medio superior

Formulación (F) p<0,001 p=0,027 p=0,453 p=0,168 p=0,497 p=0,187 p=0,009 p=0,349

f1 42.31 ±2.83 b 44.5 ±2.29 b 49.83 ±3.18 a 54.69 ±3.67 a 52.72 ±5.16 a 42.82 ±2.24 a 43.75 ±2.80 b 46.00 ±4.97 a

f2 44.52 ±2.52 a 45.93 ±3.04 a 50.77 ±2.62 a 53.48 ±1.83 a 52.06 ±3.19 a 44.49 ±2.62 a 46.39 ±2.77 a 47.56 ±2.90 a

Variety (V) p<0,001 p<0,001 p=0,041 p<0,01 p<0,001 p=0,073 p<0,01 p=0,031

v1 41.02 ±1.45 c 44.12 ±1.07 b 48.55 ±2.22 b 55.13 ±2.79 a 55.48 ±4.12 a 45.83 ±1.85 a 48.11 ±2.22 a 50.01 ±3.25 a

v2 42.62 ±1.81 b 42.86 ±0.87 b 49.59 ±2.18 ab 51.36 ±2.27 b 53.85 ±2.00 b 42.73 ±2.80 a 43.27 ±2.18 b 43.89 ±3.77 b

v3 46.61 ±1.43 a 48.67 ±1.62 a 52.77 ±2.18 a 55.77 ±1.43 a 47.85 ±1.51 a 42.41 ±1.23 a 43.82 ±2.18 b 46.44 ±2.82 ab

Interaction (FxV) p=0,387 p=0,396 p=0,224 p=0,0104 p=0,063 p=0,971 p=0,8038 p=0,195

f1v1 40.08 ±0.74 d 43.75 ±0.72 c 49.39 ±1.96 a 57.67 ±0.56 a 57.57 ±4.79 a 44.97 ±1.63 a 46.51 ±2.10 ab 49.75 ±3.85 a

f1v2 41.08 ±1.05 d 42.35 ±0.15 c 47.69 ±3.09 a 50.06 ±2.06 c 47.50 ±1.82 a 41.73 ±2.23 a 42.33 ±2.48 b 40.99 ±2.16 a

f1v3 45.77 ±1.32 ab 47.41 ±1.26 ab 52.42 ±2.35 a 56.33 ±1.67 ab 53.08 ±1.66 a 43.06 ±0.71 a 42.39 ±1.22 b 47.25 ±3.74 a

f2v1 41.95 ±1.39 cd 44.49 ±1.22 bc 47.71 ±2.18 a 52.58 ±1.50 bc 53.38 ±1.48 a 46.69 ±1.64 a 49.71 ±0.64 a 50.26 ±2.48 a

f2v2 44.15 ±0.88 bc 43.37 ±0.98 c 51.49 ±0.52 a 52.68 ±1.65 bc 48.19 ±2.11 a 43.73 ±2.95 a 44.21 ±1.25 b 46.79 ±2.64 a

f2v3 47.46 ±0.96 a 49.94 ±0.70 a 53.11 ±0.58 a 55.2 ±0.80 ab 54.62 ±0.77 a 43.06 ±1.30 a 45.25 ±1.99 ab 45.64 ±0.72 a

MEAN 43.42 ±2.83 45.22 ±2.78 50.3 ±2.95 54.08 ±2.96 52.39 ±4.30 43.66 ±2.58 45.07 ±3.08 46.78 ±4.15

CV 2.07 2.59 5.06 3.19 3.76 5.72 3.92 7.20

Fisher´s Test for factors and Tukey for interaction at α= 0.05

Means with different letters are statistically different (p-value)

Coefﬁcient of variation (CV )

Standard error (±)

3.2 Rendimiento y calidad de los tubércu-

los después de la cosecha

En cuanto al rendimiento de los tubérculos, el pe-

so por categoría presentó los siguientes valores me-

dios: f1: 1,54 y f2: 1,84 kg planta−1. Las formula-

ciones f1:1,05 en la primera categoría; 0,62 en la

segunda categoría y 0,17 kg planta−1en la terce-

ra categoría; mientras que los fertilizantes f2 ob-

tuvieron rendimientos por categoría de 1,01 en la

primera categoría; 0,38 en la segunda categoría y

0,15 kg planta−1en la tercera categoría. La diferen-

50 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

cia en los tubérculos de segunda categoría se reﬂe-

ja 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 planta−1(Figura 1B).

Figura 1. Effect of the fertilizer formulations and varieties on tuber yields.

A) Test: LSD Fisher α= 0.05 DMS = 0.19. B) Test: LSD Fisherα= 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 rendi-

miento 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 es-

tadística signiﬁcativa. El contenido de RS y papas

buenas para procesamiento industrial de tubérculos

disminuye de 20 a 40 DCA (p<0,01). No se encon-

tró signiﬁcancia en las formulaciones de fertilizan-

tes para el porcentaje de MS a los 20 y 40 DAD. La

presencia de MS en las variedades de papa es sig-

niﬁcativa a los 20 DCA (p<0,01) y a los 40 DCA

(p<0,05) (Figura 2A).

La variedad INIAP Libertad presentó los mayo-

res porcentajes de MS con una media de 24,45%.

Las variedades Capiro e INIAP Joseﬁna son esta-

dísticamente 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) pre-

sentó 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 formu-

laciones 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 Jose-

ﬁna (1,088), en el mismo rango de signiﬁcancia (Fi-

gura 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.

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Número Especial/ Special Issue

CIENCIA DE ALIMENTOS Yánez-Segovia, S., Silvestre, L. y Chamorro- Warnken, I.

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 fer-

tilizantes. Sin embargo, si se observaron diferencias

altamente signiﬁcativas para las variedades en el

porcentaje de papas buenas y regulares, y diferen-

cias signiﬁcativas para el porcentaje de papas ma-

las. Las variedades Capiro e INIAP Libertad obtu-

vieron los menores porcentajes de pérdidas por fri-

tura con 4,4 y 4,6% respectivamente, dejando un to-

tal aproximado del 95,5% de papas utilizables. La

variedad INIAP Joseﬁna presentó las mayores pér-

didas por fritura, con 19,4% de papas malas. Hu-

bo 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.

3.3 Correlación y análisis de regresión del

valor SPAD con el rendimiento y cali-

dad de los tubérculos

Se observaron efectos dependientes entre otras va-

riables 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 ob-

servaron diferencias signiﬁcativas en la variedad y

formulación INIAP Libertad (KNO3+NH4H2PO4

+KCl), en diferentes etapas del cultivo, en dife-

rentes funciones de modelado matemático, correla-

ciones entre CCF (valor SPAD), como x, en el peso

de tubérculos (kg planta−1); MS, SG, GC (datos 20

DAH), como y; las correlaciones cambian con un

ajuste diferente para el modelo (Tabla 2). Para W

(kg planta−1), la mayor correlación se presentó en

función del modelo diferente. A 30 DAP de fun-

ción de modelo lineal con y =0.262x – 9.460 (R2=

0.9938); a 60 DAP de función de modelo de poten-

cia con y = 10−1,57 x1,06 (R2=0.8553) y función de

modelo de índice DAP 90 con y = 0.664 e0,02x (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 fun-

ción del modelo de potencia. A los 30 DAP con y

=100,13 x−0,05 (R2=0.3277); y =100,07 x-0.02 (R2=

0.7543) a 60 DAP e y =100,07 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 x1,41

(R2=0.8681). Para 60 y 90 DAP la mayor correla-

ción 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.

52 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

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

LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

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

54 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

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

Días después de

la siembra Componente Modelo lineal,

y=ax +b

Modelo logarítmico,

y=aln(x) + b

Modelo de potencia,

y=axb

Modelo exponencial,

y=aebx

crecimiento

vegetativo

(30 DAP)

Peso de

los tubérculos

(kg planta−1)

y=0,262x−9,460 y=11,430ln(x)−41,203 y=10−9,22x5,80 y=0,0062e0,13x

R2=0,9938 R2=0,9937 R2=0,9936 R2=0,9934

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Buenas para

patatas fritas

(%)

y=2,934x−37,041 y=128,200ln(x)−339,070 y=10−0,36x1,41 y=22,421e0,03x

R2=0,8669 R2=0,8669 R2=0,8681 R2=0,8675

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Materia seca

de tubérculos

(%)

y=−0,309x+38,670 y=−13,480ln(x) + 76,104 y=102,28x−0,54 y=42,948e−0,01x

R2=0,5236 R2=0,5235 R2=0,5181 R2=0,5240

p=0,0002 p=0,0002 p=0,0002 p=0,0002

Peso

especíﬁco de

los tubérculos

y=−1,4E−03x+1,164 y=−0,061ln(x) + 1,333 y=100,13x−0,05 y=1,162e−0,0012x

R2=0,3052 R2=0,3050 R2=0,3277 R2=0,2898

p=0,0068 p=0,0068 p=0,0049 p=0,0084

ﬂorecimiento-formación

de los

tubérculos

(60 DAP)

Peso de

los tubérculos

(kg planta−1)

y=0,036x−0,115 y=2,098ln(x)−6,517 y=10−1,57x1,06 y=0,691e0,02x

R2=0,8548 R2=0,8543 R2=0,8553 R2=0,8548

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Buenas para

patatas fritas

(%)

y=0,468x+64,361 y=26,944ln(x)−17,868 y=101,44x0,30 y=68,033e0,01x

R2=0,9935 R2=0,9931 R2=0,9928 R2=0,9933

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Materia seca

de tubérculos

(%)

y=−0,060x+28,605 y=−3,431ln(x) + 39,076 y=101,64x−0,14 y=28,789e−0,0024

R2=0,9101 R2=0,9099 R2=0,9074 R2=0,9103

p<0,0001 p<0,0001 p=0,0002 p<0,0001

Peso

especíﬁco de

los tubérculos

y=−3,1E−04x+1,122 y=−0,018ln(x) + 1,176 y=100,07x−0,02 y=1,116e−0,00027x

R2=0,7382 R2=0,7384 R2=0,7543 R2=0,7210

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

maduración-engrosamiento

(90 DAP)

Peso de

los tubérculos

(kg planta−1)

y=0,043x−0,179 y=2,161ln(x)−6,456 y=10−1,57x1,09 y=0,664e0,02x

R2=0,7808 R2=0,7804 R2=0,7818 R2=0,7924

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Buenas para

patatas fritas

(%)

y=0,576x+62,675 y=28,610ln(x)−20,444 y=101,43x0,31 y=66,686e0,01x

R2=0,9690 R2=0,9686 R2=0,9680 R2=0,9687

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Materia seca

de tubérculos

(%)

y=−0,076x+28,951 y=−3,775ln(x) + 39,919 y=101,66x−0,15 y=29,370e−0,003x

R2=0,9570 R2=0,9567 R2=0,9548 R2=0,9572

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

Peso

especíﬁco de

los tubérculos

y=−4,0E−04x+1,124 y=−0,020ln(x) + 1,182 y=100,07x−0,02 y=1,127e−0,00036x

R2=0,8129 R2=0,8128 R2=0,8247 R2=0,7967

p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001 p<0,0001

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4 Discusión

Es importante estudiar la correlación entre el CCF

y los espectros del dosel, pues podría reﬂejar las

características de los grupos de cultivos y la infor-

mación completa de los espectros (Guo y col., 2018).

En cuanto a la estructura vegetal de las papas, las

partes superiores del dosel constituyen aproxima-

damente el 50% de la biomasa aérea y junto con las

diferentes etapas de crecimiento, determinarían el

mejor contenido de cloroﬁla en la parte superior del

dosel (Clevers, Kooistra y Brande, 2017). Por otro

lado, la cloroﬁla es sensible a altas temperaturas

(cloroﬁla “a” más que cloroﬁla “b”), pues desin-

tegran la estructura celular, dejando el pigmento

expuesto a diversas enzimas y reacciones celulares

no enzimáticas. Los informes indican que la tem-

peratura óptima para la actividad de la cloroﬁlasa

(la enzima que cataliza la degradación de la cloro-

ﬁla) oscila entre 60 y 82,2 ◦C (Todorov y col., 2003).

Qiqige y col. (2017) y (Kamrani, Rahimi y Hossein-

niya, 2019) han determinado una relación positiva

de CCF con la MS de los tubérculos y el rendimien-

to de la planta bajo diferentes niveles. Además, se

demuestra que, en algunas variedades tempranas,

existe una correlación entre la SG y las papas bue-

nas.

El análisis de regresión presentó un modelo de

función matemático óptimo de correlaciones entre

el valor de SPAD con el rendimiento y la calidad de

los tubérculos basado en el valor del coeﬁciente de

R2. Las investigaciones previas reportan una regre-

sión matemática simple. El modelo lineal en su ma-

yoría se utiliza para realizar análisis de regresión de

relaciones entre valores SPAD y rendimiento (Netto

y col., 2005; León y col., 2007; Hawkins, Gardiner

y Comer, 2009). Uddling y col. (2007), determina-

ron que las relaciones en papa fueron no lineales

con una pendiente creciente con mayores unidades

SPAD. Las relaciones de la papa fueron comparati-

vamente bajas (R2=0,5).

El efecto de la cloroﬁla no uniformemente dis-

tribuida podría explicar la no linealidad en las re-

laciones empíricas, ya que se predijo que el efecto

de la dispersión era comparativamente bajo. Se de-

terminó que el coeﬁciente entre el valor de SPAD y

el rendimiento (kg planta−1) fue signiﬁcativo en los

tres estratos de la planta en la evaluación 90 DAP

(Tabla 2). Nuestros resultados conﬁrmaron que la

edad de la planta afectaría la exactitud del análisis

de correlación (Retta y col., 2016; Ucar y col., 2018).

Nuestros resultados sugieren que la papa de

montaña tiene un comportamiento diferente al de

otros cultivos en cuanto al ajuste matemático de

las relaciones estudiadas, por lo que resulta necesa-

rio ajustar los medios de investigación de acuerdo

con una planta especíﬁca y una fase de crecimien-

to. Mientras tanto, la diferencia signiﬁcativa de los

valores de los coeﬁcientes sugiere la importancia y

necesidad del método de cálculo en la estimación.

5 Conclusiones

Se encontró una relación signiﬁcativa entre el valor

de SPAD-520 plus®en hojas de papa con rendi-

miento y calidad de los tubérculos. Sin embargo, el

modelo matemático optimizado para la estimación

de la calidad de los tubérculos con el valor de SPAD

de las hojas en diferentes etapas de crecimiento y

alto rendimiento de planta resultaron diferentes.

Se mostró la mayor eﬁciencia de correlación de

cuatro funciones de modelado matemático en di-

ferentes etapas de crecimiento. En general, para la

variedad y formulación INIAP Libertad (KNO3+

NH4H2PO4+KCl), los resultados demostraron que

el modelo óptimo de rendimiento fue la función li-

neal a 30 DAP; el modelo de índice para DM a 90

DAP; modelo de potencia para SG a 90 DAP y el

modelo lineal para GC a 60 DAP.

Se planea seguir trabajando para evaluar las va-

riedades tardías y la densidad de siembra para ob-

tener una correlación adecuada.

Agradecimientos

Esta investigación contó con el apoyo de ECUA-

QUIMICA [N◦2-229], Instituto Nacional de Agri-

cultura Investigación (INIAP) [Programa raíces

y tubérculos] y EGEEMIP-YAinnova. Los auto-

res agradecen al profesor Guillermo Schmeda-

Hirschmann (Universidad de Talca, Talca 3460000,

Chile) por la lectura crítica del manuscrito.

56 LAGRANJA:Revista de Ciencias de la Vida 38(2) 2023:46-58.

Contenido de cloroﬁla en hojas de papas de altura para estimar la calidad de los tubérculos

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