Evaluación de Cultivares de Tomate Orgánico Resistentes al Tizón Tardío

Para los agricultores y agricultoras de hortalizas en Pensilvania, el tomate es uno de los cultivos principales. Según el Censo de Agricultura de 2022 del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, el cultivo de tomate se realiza a campo abierto en 1,203 fincas, que abarcan aproximadamente 2,466 acres (unas 1,000 hectáreas). El tomate es la hortaliza más cultivada por número de operaciones hortícolas en Pensilvania. No obstante, en términos de superficie cultivada por acre, ocupa el quinto lugar, detrás del maíz dulce, la papa, las judías verdes y la calabaza. En Pensilvania, el tamaño promedio de la superficie dedicada al cultivo de tomate es de 2 acres (0.8 hectáreas), mientras que el tamaño promedio de las granjas es de 11.3 acres (4.5 hectáreas). La superficie destinada a la producción de tomate en finca representa una parte significativa, alrededor del 18 % en promedio, de la superficie total cultivada en las granjas diversificadas de hortalizas.

Durante la Convención de Frutas y Hortalizas del Atlántico Medio (Mid-Atlantic Fruit and Vegetable Convention, en inglés) en 2011, se preguntó a 304 productores: - ¿En qué cultivos específicos deberían enfocarse los investigadores para asegurar la rentabilidad de su operación y de la industria de frutas y hortalizas del Atlántico Medio? Entre los 18 cultivos mencionados, los tomates fueron la respuesta más común.

En 2019, durante la misma convención, solicitamos a 110 agricultores que calificaran la importancia de diversas actividades relacionadas con la producción de hortalizas. La selección de cultivares apropiados fue clasificada en tercer lugar, después del manejo del riego y la rotación de cultivos (Sánchez et al., 2021). Todos los agricultores se benefician del uso de cultivares resistentes a enfermedades. Sin embargo, su importancia en fincas de producción orgánica se magnifica debido a la limitada disponibilidad de fungicidas en comparación con otro tipo de operaciones.

El tizón tardío (Late Blight en inglés), causado por Phytophthora infestans, es una enfermedad devastadora para las plantas de tomate. Desde la pandemia de tizón tardío en el este de los Estados Unidos en 2009, esta enfermedad representa un desafío anual. Según Fry et al. (2013), durante esa pandemia, "…muchos jardineros y productores orgánicos perdieron la mayor parte de su producción de tomate, y sus experiencias fueron reportadas en la prensa general. Muchos productores asociados a mercados de agricultores o iniciativas de agricultura apoyada por la comunidad (CSA, por sus siglas en inglés) no pudieron ofrecer tomates a sus miembros."

Los agricultores y agricultoras en Pennsylvania pueden seleccionar cultivares resistentes a enfermedades para evitar el tizón tardío. Sin embargo, los agricultores orgánicos han señalado que los consumidores no siempre aprueban la apariencia y el sabor de los tomates procedentes de cultivares resistentes al tizón tardío.

En 2024, evaluamos diversos cultivares de tomate tanto 'determinados' como 'indeterminados' resistentes al tizón tardío, utilizando prácticas orgánicas. El objetivo del estudio era recabar suficiente información sobre los distintos cultivares resistentes al tizón tardío para ayudar a los productores a seleccionar sus cultivares basándose en el rendimiento. Este estudio también evaluó los tomates de los cultivares en función de su apariencia y sabor; sin embargo, esta parte del estudio no tuvo éxito (se explica a continuación).

Métodos:

La investigación se llevó a cabo en el centro del estado de Pensilvania, en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de la Universidad Estatal de Pensilvania (Pennsylvania State University’s Russell E. Larson Agricultural Research Center, en inglés), ubicado en Pennsylvania Furnace. Aunque el estudio se realizó utilizando prácticas orgánicas, la parcela de cultivo para este estudio había sido manejada con fertilizantes y pesticidas sintéticos antes de 2024.

El estudio se diseñó con dos experimentos distintos: uno para evaluar siete cultivares indeterminados y otro para evaluar seis cultivares determinados (Tabla 1). En ambos experimentos, se utilizaron plántulas de cuatro semanas que fueron plantadas el 5 de junio de 2024, utilizando un sistema de plasticultura compuesto por camas elevadas cubiertas con plástico negro (1 mil, Wrap Bros., Chicago, IL) y dos líneas de riego por goteo (modelo T-Tape 508-12-450, John Deere, Moline, IL). Una línea se utilizó para riego y la otra para fertiirrigación.

Las parcelas de estudio consistían en 6 plantas con una separación entre plantas de 45 cm (1.5 pies) y 3 metros (10 pies) entre hileras. Se proporcionaron entre 2.5-3.7 cm de agua por acre (1-1.5 pulgadas-acre) de agua semanalmente. Antes de formar las camas, se aplicó fertilizante granular orgánico (Fertrell Blue N 5-1-1; Fertrell, Bainbridge, PA) a una tasa de 168 kg/ha (150 lb/acre) de Nitrógeno. Adicionalmente, la plantación recibió fertiirrigación semanal con 2.24 kg/ha (2 lb/acre) de N usando fertilizante líquido orgánico (Alaska Fish Emulsion 5-1-1; Home Depot, State College, PA).

Las enfermedades se manejaron con un fungicida a base de cobre (Kocide 3000-O; Certis Biologicals, Columbia, MD; 2 lb/acre), aplicado semanalmente a partir del 3 de septiembre. Las malezas fueron controladas con un cultivo de cobertura de raigrás anual (Lolium multiflorum, Johnny’s Selected Seeds, Winslow, ME; 25 lb/acre) entre las hileras y alrededor de las camas de cultivo.

Las plantas se entutoraron verticalmente utilizando el sistema de Tejido de Florida (Florida Weave en inglés), con estacas de madera cuadradas de 2.5 cm (1 pulgada) colocadas siguiendo un patrón 2x1 (planta, planta, estaca, planta, planta, estaca…). Se colocó la primera cuerda cuando las plantas tenían aproximadamente 25.5 cm (10 pulgadas) de altura. En el experimento con cultivares determinados, se añadieron cuerdas adicionales en dos ocasiones, mientras que en el experimento con cultivares indeterminados, se añadieron cuerdas en tres ocasiones.

Los tomates se cosecharon semanalmente cuando alcanzaron la madurez roja, comenzando el 2 de agosto de 2024 y terminando el 3 de octubre de 2024. Inmediatamente después de la cosecha, los tomates se clasificaron como comercializables o no comercializables, y se contabilizaron y pesaron. Los tomates comercializables se clasificaron además por tamaño: pequeños, menos de 5 cm de diámetro (< 2 pulgadas); medianos, de 5 a 7 cm de diámetro (2–2.75 pulgadas); grandes, 7-9 cm de diámetro (2.75–3.5 pulgadas); y extragrandes, más de 9 cm de diámetro (> 3.5 pulgadas).

Se utilizó un diseño de bloques completos al azar para ambos experimentos, y cada cultivar fue replicado cuatro veces. Los datos se recolectaron de 6 plantas por cultivar en cada repetición y se analizaron utilizando el procedimiento mixto, separando los medios con PDIFF.

Evaluación Sensorial:

Invitamos a miembros de los Maestros Jardineros de Penn State (Penn State Master Gardeners en inglés) a evaluar la apariencia y el sabor de los tomates procedentes de las plantas del estudio durante una de sus reuniones en septiembre. Lamentablemente, la participación a esta cata de tomate fue baja, y no pudimos llevar a cabo la evaluación sensorial. Intentaremos realizar una evaluación sensorial en el campus de University Park de la Universidad Estatal de Pensilvania si obtenemos financiamiento para repetir este estudio.

Resultados:

No se observó incidencia alguna de tizón tardío en ninguno de los dos experimentos.

Evaluación de Cultivares Indeterminados:

Se utilizó el cultivar 'Mountain Rouge' como estándar de comparación.

Los cultivares 'Strawberry Fields', 'Big Beef', 'Beef Maestro' y 'Rose de Berne' produjeron más tomates comercializables que 'Mountain Rouge' (Tabla 2). Por otro lado, los cultivares 'Damsel' y 'Abigail' no mostraron diferencias significativas en el rendimiento comercializable en comparación con 'Mountain Rouge'.

El rendimiento promedio comercializable por peso fue mayor en 'Strawberry Fields', 'Big Beef' y 'Beef Maestro' que en 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no presentaron diferencias significativas respecto a 'Mountain Rouge'. El número de tomates no comercializables fue mayor en 'Damsel' y menor en 'Strawberry Fields' que en 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no mostraron diferencias significativas respecto a 'Mountain Rouge'. El rendimiento promedio no comercializable por peso fue menor en 'Strawberry Fields' que en 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no mostraron diferencias significativas respecto a 'Mountain Rouge'.

Tabla 2. Rendimiento comercializable de siete cultivares de tomate indeterminados resistentes al tizón tardío evaluados en un sistema de producción orgánica en Pennsylvania Furnace, Pensilvania, en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de la Universidad Estatal de Pensilvania en 2024.

*Los valores son los promedios de seis plantas por replicación y cuatro repeticiones. 'Mountain Rouge' (en negrita) es el estándar con el que se compararon todos los demás cultivares. Los valores seguidos de letras diferentes dentro de una columna son estadísticamente diferentes con un nivel de significancia de P ≤ 0,05. Los valores en texto verde son significativamente más altos que los de 'Mountain Rouge', mientras que los de texto rojo son significativamente más bajos. Para el experimento se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cada cultivar replicado cuatro veces. Los datos se analizaron con el procedimiento mixto y se separaron los promedios con PDIFF.

Pocos tomates fueron clasificados como extragrandes (Tabla 3). Ningún cultivar produjo un rendimiento significativamente diferente en el número de tomates extragrandes en comparación con 'Mountain Rouge'. Sin embargo, el peso promedio de los frutos extragrandes fue mayor en 'Abigail' que en 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no mostraron diferencias significativas respecto a 'Mountain Rouge'.

La mayoría de los tomates se clasificaron como de tamaño grande o mediano. 'Strawberry Fields', 'Beef Maestro' y 'Big Beef' produjeron más tomates grandes, tanto en número como en peso, que 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no mostraron diferencias significativas. El número promedio de tomates de tamaño mediano fue mayor en 'Strawberry Fields' y 'Rose de Berne' que en 'Mountain Rouge'. Los demás cultivares no mostraron diferencias significativas. El peso promedio de los frutos de tamaño grande fue más alto en 'Strawberry Fields', 'Rose de Berne' y 'Big Beef' que en 'Mountain Rouge'.

Pocos tomates se clasificaron como pequeños. De hecho, en muchos cultivares, el número promedio y el peso de tomates pequeños fue cero. 'Strawberry Fields' produjo un mayor número promedio de frutos pequeños que 'Mountain Rouge'. No se observaron diferencias significativas en la categoría de tamaño pequeño en comparación con 'Mountain Rouge' en los demás cultivares.

Tabla 3: Rendimiento comercializable por tamaño de siete cultivares indeterminados de tomate resistentes al tizón tardío evaluados en un sistema de producción orgánico en Pennsylvania Furnace, Pennsylvania, en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de la Universidad Estatal de Pensilvania en 2024.

* Los valores son los promedios de seis plantas por replicación y cuatro repeticiones. 'Mountain Rouge' (en negrita) es el estándar con el que se compararon todos los demás cultivares. Los valores seguidos de letras diferentes dentro de una columna son estadísticamente diferentes con un nivel de significancia de P ≤ 0,05. Los valores en texto verde son significativamente más altos que los de 'Mountain Rouge', mientras que los de texto rojo son significativamente más bajos. Para el experimento se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cada cultivar replicado cuatro veces. Los datos se analizaron con el procedimiento mixto y se separaron los promedios con PDIFF.

Evaluación de Cultivares Determinados:

Se utilizó el ‘Mountain Merit’ como estándar de comparación.

'Defiant', 'Stellar' e 'Iron Lady' produjeron más tomates comercializables que 'Mountain Merit' (Tabla 4). Ningún otro cultivar mostró diferencias significativas con 'Mountain Merit'. El rendimiento promedio comercializable en peso fue mayor en 'Defiant' y 'Stellar' que en 'Mountain Merit', mientras que los demás cultivares no presentaron diferencias. 'Defiant' y 'Stellar' produjeron más tomates no comercializables que 'Mountain Merit'. Todos los demás cultivares no mostraron diferencias significativas con 'Mountain Merit'. No se observaron diferencias entre cultivares en el rendimiento promedio no comercializable en peso.

Tabla 4: Rendimiento comercializable por tamaño de siete cultivares indeterminados de tomate resistentes al tizón tardío evaluados en un sistema de producción orgánico en Pennsylvania Furnace, Pennsylvania, en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de la Universidad Estatal de Pensilvania en 2024.

* Los valores son los promedios de seis plantas por replicación y cuatro repeticiones. 'Mountain Rouge' (en negrita) es el estándar con el que se compararon todos los demás cultivares. Los valores seguidos de letras diferentes dentro de una columna son estadísticamente diferentes con un nivel de significancia de P ≤ 0,05. Los valores en texto verde son significativamente más altos que los de 'Mountain Rouge', mientras que los de texto rojo son significativamente más bajos. Para el experimento se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cada cultivar replicado cuatro veces. Los datos se analizaron con el procedimiento mixto y se separaron los promedios con PDIFF.

'Mountain Gem' produjo más frutos extragrandes, tanto en número como en peso, que 'Mountain Merit'. Ninguno de los demás cultivares mostró diferencias significativas con 'Mountain Merit' (Tabla 5).

No se observaron diferencias en comparación con 'Mountain Merit' en la categoría de tamaño grande.

Tampoco se observaron diferencias en la categoría de tamaño pequeño en comparación con 'Mountain Merit'.

Tabla 5: Rendimiento comercializable por tamaño de seis cultivares de tomate determinados resistentes al tizón tardío evaluados en un sistema de producción orgánica en Pennsylvania Furnace, Pennsylvania, en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de la Universidad Estatal de Pensilvania en 2024.

* Los valores son los promedios de seis plantas por replicación y cuatro repeticiones. 'Mountain Rouge' (en negrita) es el estándar con el que se compararon todos los demás cultivares. Los valores seguidos de letras diferentes dentro de una columna son estadísticamente diferentes con un nivel de significancia de P ≤ 0,05. Los valores en texto verde son significativamente más altos que los de 'Mountain Rouge', mientras que los de texto rojo son significativamente más bajos. Para el experimento se utilizó un diseño de bloques completos al azar, con cada cultivar replicado cuatro veces. Los datos se analizaron con el procedimiento mixto y se separaron los promedios con PDIFF.

Discusión:

Para confirmar que nuestros resultados son repetibles, es necesario realizar la investigación nuevamente. Tanto los resultados como esta discusión deben considerarse preliminares.

Evaluación de cultivares indeterminados:

Observamos una gran cantidad de tomates no comercializables con la mayoría de los cultivares. Específicamente, en seis de los siete cultivares indeterminados, los rendimientos no comercializables por peso fueron mayores que los comercializables. En cinco de los seis cultivares determinados, también se obtuvo un mayor rendimiento no comercializable por peso en comparación con el comercializable.

Los frutos con cicatrices grandes (blossom end scarring en inglés), pudrición del extremo de la flor (blossom end rot en inglés) y viruela de tomate (tomato pox en inglés) fueron descartados. La principal causa de descarte fue el agrietamiento concéntrico y radial, junto con el agrietamiento por lluvia (rain check en inglés; fisuras en la piel causadas por fluctuaciones en la humedad).

Hemos observado un aumento en los desórdenes relacionados con el agua, donde un inicio de temporada cálido y seco provocó problemas como la pudrición del extremo de la flor. Esto fue seguido por lluvias intensas y frecuentes a principios del otoño, lo que resultó en mayores tasas de agrietamiento concéntrico y radial, así como agrietamiento por lluvia.

Por ejemplo, en junio, la temperatura promedio fue de 21.4°C (70.5°F), superior al promedio histórico de 20.1°C (68.1°F). Además, la precipitación fue de solo 6.56 cm (2.58 pulgadas), significativamente inferior al promedio histórico de 10.4 cm (4.09 pulgadas). En julio, la temperatura promedio fue de 23.7°C (74.7°F), en comparación con el promedio histórico de 22.3°C (72.2°F). La precipitación total fue de solo 6.13 cm (2.41 pulgadas), por debajo del promedio histórico de 9.6 cm (3.79 pulgadas). Estas condiciones más cálidas y secas en el verano contribuyeron a los desórdenes de la temporada temprana. En agosto, las temperaturas se estabilizaron en el promedio histórico de 21.4°C (70.5°F). Sin embargo, las precipitaciones aumentaron drásticamente a 15.3 cm (6.03 pulgadas), superando el promedio histórico de 10.6 cm (4.16 pulgadas), lo que intensificó los problemas relacionados con el agua en la última parte de la temporada.

El rendimiento promedio no comercializable por planta superó al rendimiento comercializable promedio para los cultivares 'Rose de Berne', 'Damsel', 'Mountain Rouge' y 'Abigail' en número. En peso, esto ocurrió para 'Damsel', 'Mountain Rouge' y 'Abigail'. Las descripciones de las semillas de los cultivares 'Abigail', 'Rose de Berne' y 'Strawberry Fields' mencionaron resistencia o tolerancia al agrietamiento. Observamos que esta característica fue más pronunciada en 'Strawberry Fields' durante nuestra evaluación. De hecho, 'Strawberry Fields' produjo significativamente menos frutos no comercializables por planta que cualquier otro cultivar evaluado y logró un rendimiento comercializable por planta superior al de 'Mountain Rouge'.

Los frutos de 'Strawberry Fields' eran rojos al alcanzar su madurez. Para mercados que exigen frutos de color rosado, 'Rose de Berne' produjo más tomates comercializables que 'Mountain Rouge'. En cuanto al peso comercializable por planta, los cuatro cultivares de frutos rosados ('Rose de Berne', 'Damsel', 'Mountain Rouge' y 'Abigail') no mostraron diferencias significativas entre sí. Sin embargo, es importante señalar que estos cuatro cultivares produjeron un rendimiento comercializable significativamente menor por planta (en peso) que los cultivares de frutos rojos.

Los cultivares evaluados compartían dos características principales: eran tomates para comer en crudo (slicing tomatoes en inglés) y tenían resistencia al tizón tardío. Sin embargo, se diferenciaban en tamaño (mediano y grande), forma (estándar y variedad antigua), y color del fruto al madurar (rojo y rosado).

Muy pocos frutos fueron clasificados como extragrandes. No se observaron diferencias significativas en el número de frutos extragrandes por planta entre los cultivares, excepto 'Abigail', que produjo un peso mayor en esta categoría en comparación con 'Mountain Rouge'. 'Abigail', descrito como productor de frutos grandes de 280-455 g (10-16 oz) con frutos de variedad antigua y aplanados. Muchos frutos fueron descartados debido a las cicatrices en la parte inferior de la fruta, lo que sugiere que 'Abigail' podría ser más adecuado para su uso en jardinería urbana.

La mayoría de los frutos fueron clasificados en las categorías de tamaño grande y mediano. Los cultivares de frutos rojos produjeron más frutos de gran tamaño por planta en número y peso que los de 'Mountain Rouge', mientras que los de frutos rosados no fueron diferentes. Cualquiera de los cultivares de frutos rojos puede ser una buena opción para frutos de gran tamaño. Los cultivares de frutos rosados produjeron una menor cantidad de frutos de gran tamaño por planta; sin embargo, pueden cultivarse para mercados que demandan frutos rosados. El uso de otras características visuales y de sabor puede ayudar a determinar qué cultivares cultivar para obtener frutos de gran tamaño. Observamos, por ejemplo, que 'Beef Maestro' produjo una fruta en bloque en comparación con los otros cultivares, y 'Strawberry Fields' produjo una fruta muy uniforme.

'Strawberry Fields' y 'Rose de Berne' produjeron más frutos en la categoría de tamaño mediano, basados en número y peso por planta, que 'Mountain Rouge'. Estos cultivares parecen ser buenas opciones para frutos medianos de color rojo y rosado, respectivamente.

Muy pocos frutos fueron clasificados como pequeños, y no se observaron suficientes diferencias estadísticas para hacer recomendaciones en esta categoría.

Evaluación de cultivares determinados:

En comparación con los indeterminados, las diferencias visuales entre los cultivares determinados fueron menores. Todos eran de color rojo y tamaño mediano, adecuados para rebanar.

'Defiant', 'Stellar' e 'Iron Lady' produjeron más frutos comercializables por planta en número que 'Mountain Merit'. Como se observó en la evaluación de los indeterminados, los problemas relacionados con el exceso de agua (agrietamiento y agrietamiento por lluvia) fueron la causa principal de la fruta descartada. Aparte de 'Defiant', todos los cultivares produjeron más fruta no comercializable que comercializable por planta en número, y, aparte de 'Stellar', todos los cultivares produjeron más fruta no comercializable que comercializable por planta en peso. 'Defiant' y 'Stellar' produjeron más frutos desmarcados por planta que 'Mountain Merit'. Sin embargo, no se observaron diferencias en el peso promedio no comercializable por planta. En general, 'Defiant' y 'Stellar' parecen ser las mejores opciones en función del rendimiento comercializable.

Cabe destacar que la mayoría de los frutos no comercializables de 'Defiant' tenían la corona amarilla (yellow shoulder). Aunque algunos otros cultivares también exhibieron este desorden, 'Defiant' parecía ser especialmente propenso. Los tomates tienen una gran necesidad de potasio durante la fructificación, por lo que 'Defiant' puede tener una mayor necesidad de este nutriente en relación con otros cultivares.

'Mountain Gem' produjo más tomates extragrandes por planta que 'Mountain Merit'. De hecho, 'Mountain Gem' fue el único cultivar que produjo más de un tomate extragrande por planta. 'Mountain Gem' parece ser la mejor opción entre los cultivares evaluados para producir frutos extragrandes, aunque la cantidad de frutos en esta categoría fue pequeña.

Todos los cultivares pueden ser buenas opciones cuando se quieren frutos de gran tamaño, ya que ninguno mostró diferencias significativas con 'Mountain Merit'.

 En general, la categoría más común fue la de tamaño mediano. 'Stellar' y 'Defiant' produjeron más frutos de tamaño mediano tanto en número como en peso que 'Mountain Merit' y podrían ser buenas opciones. Según se informa, 'Stellar' es resistente al tizón temprano (causado por Alternaria solani) y a la mancha foliar por Septoria (causada por Septoria lycopersici), dos enfermedades que se encuentran comúnmente en la producción de tomate.

Muy pocos frutos fueron clasificados como pequeños, por lo que no se pueden hacer recomendaciones sobre qué cultivar elegir para esta categoría.

Agradecimientos:

Este trabajo fue posible gracias al apoyo de una fuerte comunidad de personas que nos ayudaron a tener éxito. Chris Sánchez preparó el campo para la siembra, ayudó a preparar y limpiar después de cada cosecha, plantó y mantuvo el cultivo de cobertura, y se encargó de toda la limpieza del campo después de la cosecha. Austin Kirk apoyó las operaciones de campo y ayudó a asegurarse de que estuviéramos preparados para el éxito. Chris Igo, Harvey Gilbert, Jeanie Kim, Tim Damico, Dave Wolfgang, Ann Shallcross, Leigh Steingraber, Tara Mather, Michal Stump, Dan Kottloski, Karen Kottloski y Darlene Bachmann plantaron el campo, ayudaron con las cosechas semanales e hicieron que las cosechas de los jueves por la mañana fueran agradables. También queremos reconocer a todos los agricultores y agricultoras que cultivan los alimentos esenciales para nuestra supervivencia; su trabajo no recibe el agradecimiento que merece. Estamos agradecidos a los científicos que nos precedieron y que sentaron las bases para investigaciones como la nuestra. Por último, expresamos nuestro sincero agradecimiento a la extraordinaria planta de tomate (Solanum lycopersicum), que ha inspirado algunos de los platos más sabrosos que hemos disfrutado. ¡Gracias!