Descripción y características de la Pitahaya (Hylocereus ssp.)

Características botánicas y hábitos

La Pitahaya (Hylocereus spp. Britton et Rose) es una planta perenne, suculenta, epífita o rastrera, que crece generalmente sobre árboles o bardas de piedra, de las cuales se sujeta a través de sus raíces adventicias. Sus tallos son generalmente triangulares (ver foto 1), con tres aristas simétricas y grupos de 3 a 5 espinas de 2 a 4 mm de longitud, ubicadas sobre las areolas; la epidermis es una capa cerosa de aproximadamente 1 mm de grosor. Cada una de estas características varía, dependiendo de la especie y/o variedad observada.

Foto 1. Tallo de Pitahaya (Hylocereus spp.).
 

Las flores son hermafroditas (ver foto 2), acampanadas, blancas y de gran tamaño (20 a 30 cm). Poseen aproximadamente 20 sépalos, 20 estructuras de transición de sépalos a pétalos y 20 pétalos; más de 1000 estambres y un ovario ínfero. Su belleza sólo se despliega durante una noche, en la cual los estambres están completamente erectos y el estilo adopta una posición de reposo con el estigma hacia las anteras para facilitar la polinización que es realizada, aparentemente, durante la noche.

Foto 2. Fruto, botón floral y flor en corte longitudinal de Pitahaya (Hylocereus spp.).
 

El fruto es una baya de color rojo púrpura (ver foto 3), compuesto por brácteas o escamas, formaciones salientes que le dan el nombre de “pitahaya orejona”. De forma ovoide y globoso, mide de 10 a 12 cm y posee una pulpa muy dulce formada por filamentos granulosos, y al extremo de cada filamento se encuentran las semillas lustrosas y pequeñas, (Aponte y Guerrero, 1990). Las semillas miden 3 milímetros de diámetro y son muy numerosas, de color café oscuro o negro, se encuentran distribuidas en toda la pulpa y contienen aceite. La gran diversidad de colores de la pulpa, que van del blanco grisáceo al rojo intenso, es lo que le da la característica de “fruto exótico” en el mercado internacional.

Foto 3. Fruto y fruto en corte longitudinal de Pitahaya (Hylocereus spp.).
 

Su número cromosómico es: 2n=22 (Arias, et al., 1997). Se reconoce la presencia de poliploides en este género (Tel-Zur, et al., 2001).

Han sido descritas alrededor de 25 especies que crecen principalmente en los bosques caducifolios del sur de México (Campeche), Mesoamérica, América del Sur e Islas del Caribe. En Mesoamérica crecen, según datos bibliográficos (Bravo-Hollis, 1984), nueve especies que son las siguientes:

• Hylocereus guatemalensis.
• Hylocereus polyrhizus.
• Hylocereus costarricensis.
• Hylocereus undatus.
• Hylocereus monacanthus.
• Hylocereus stenopterus.
• Hylocereus ocamponis.
• Hylocereus calcaratus.
• Hylocereus triangularis.

En la región del Valle de Tehuacán en Puebla, se han descrito e identificado claramente dos especies: Hylocereus undatus e Hylocereus purpusii (Bravo-Hollis, 1978; Cruz, et al., 1995; Calix, 1996; Arias, et al., 1997). Las características botánicas que más diferencian a estas dos especies son el margen de los tallos tiernos, que es crenado en H. undatus y ondulado en H. purpusii, y el color interno del fruto, ya que en ambas el fruto es una baya de color rosa mexicano o fucsia de 10 a 13 cm de longitud. El color de la pulpa es blanco grisáceo con numerosas semillas pequeñas, color negro brillante en H. undatus, y púrpura en H. Purpusii.

Existe también en el Valle de Tehuacán, Puebla un material con características similares a las de H. undatus pero con la pulpa del fruto color “solferino”, de acuerdo con la nomenclatura local. Este material, denominado “especie no identificada” ha sido reportado como Hylocereus ocamponis (Calix, 1996).

Fisiología y fenología

La Pitahaya posee el metabolismo ácido de las crasuláceas (MAC), que le permite sintetizar ácido málico, ya que puede abrir sus estomas durante la noche para fijar CO₂, y puede cerrarlos durante el día (Raveh, et al., 1995).

De acuerdo con Nobel (1988), el metabolismo MAC se presenta en aproximadamente diez por ciento de las angiospermas, lo que implica alrededor de 30 familias, entre las que se encuentran las Cactáceas y las Agaváceas.

Existen diferencias entre las plantas MAC, ya que algunas tienen la capacidad de fijar CO₂ en condiciones naturales con buen suministro de agua (MAC constitutivas), y otras desarrollan el metabolismo MAC sólo cuando están sometidas a estrés por sequía (MAC inducible).

Las cactáceas que cambian su patrón de absorción de CO₂ en presencia de agua y se comportan como plantas C₃ son llamadas también MAC facultativas (Medina, 1987 citado por Ortiz, 1995).

Raveh, et al. (1995) mencionan que H. undatus muestra una respuesta positiva a valores altos de CO₂ en la atmósfera (740 µmol), e identifican a esta especie como tolerante a la sombra y fotosintéticamente eficiente aun en condiciones ambientales estresantes.

Ortiz (1995) reporta que cuando el contenido relativo de agua en los tallos es de 60%, H. undatus tiende a presentar su máxima tasa de intercambio de CO₂ al finalizar la noche; y cuando el contenido relativo de agua es de 34% tienden a mostrar el metabolismo CAM-reducido, que es cuando los estomas permanecen cerrados día y noche y por lo tanto evitan la pérdida de agua por transpiración y sólo utiliza el CO₂ proveniente de la respiración para continuar con su metabolismo.

Existen diversas observaciones que relacionan la presencia de botones florales con una mayor incidencia de radiación fotosintéticamente activa (RFA), y consecuentemente mayor tasa de asimilación neta (TAN) (Colombia: Becerra, 1986; Montoya, 1990; Prada y Ruiz, 1990; Hernández, 1991, Nicaragua: Barbeau, 1990; Alonso, 1992, y México: Castillo y Ortiz, 1994; Cruz, et al., 1995). De manera contraria Ortiz (1995), establece que con menos del 70% de la RFA a cielo abierto se induce mayor floración.

El periodo reproductivo de Hylocereus undatus se reporta con una duración aproximada de 125 días, registrándose tres periodos traslapados de floración y fructificación (Castillo y Ortiz, 1994). El periodo reproductivo inicia a principios de mayo y termina a principios de septiembre, coincidiendo la floración con el inicio de las lluvias al igual que en Nicaragua (Bolaños, 1994) y Colombia (Becerra, 1986).

La floración es efímera y nocturna (ver foto 4), por lo que se le conoce como “Reina de la Noche” (Bravo-Hollis, 1978). Aproximadamente a las 6 de la tarde se inicia la apertura floral, y de dos a tres horas después las flores están completamente abiertas (Castillo y Ortiz, 1994).

Foto 4. Flor de Pitahaya (Hylocereus spp.) “Reina de la Noche”.
 

Esta característica de la floración hace determinante la presencia de polinizadores específicos que permitan la formación de fruto. Los murciélagos nectarívoros son fundamentales en este proceso, existiendo una serie de reportes sobre sus hábitos asociados a las regiones en donde se producen pitayas y Pitahayas (Kaiser y Tollsten, 1995; Alvarez, et al., 1998; Fleming y Nassar, 1998).

En lugares donde no existen polinizadores naturales la polinización manual se hace determinante en la producción, siendo recomendable que se realice ésta durante las primeras horas de la mañana.

Al contrastar los días que se requieren en México para la formación del fruto maduro (de 51 a 80 días de acuerdo con Castillo y Ortiz, 1994) con los indicados en Nicaragua para la misma especie (de 56 a 67 días de acuerdo con Bolaños, 1994), se observa que en nuestro país existe la tendencia a incrementarse el periodo de crecimiento, probablemente debido a las condiciones de temperatura y luminosidad, producto de las diferentes latitudes.

Para consultar información más detallada sobre Hylocereus spp. se recomienda el libro: Características Agronómicas de la Pitahaya (Hylocereus spp.), editado en 2002 por el Colegio de Postgraduados, Montecillo, México. La obra incluye una amplia revisión sobrefisiología, fenología, condiciones agroecológicas y manejo agronómico de la Pitahaya.

Zonificación de Cultivos

El autor, junto con la Universidad Autónoma Metropolitana Xochimilco, publicó el libro: La Zonificación de Cultivos en México, en donde se presenta un análisis detallado sobre los procedimientos de zonificación utilizados en México. A continuación se presentan definiciones y conceptos básicos sobre el tema, para mayor información se recomienda consultar Bárcenas-Abogado, et al. (1999).

Zonificación agrícola

La zonificación agrícola esta conformada por la serie de estudios encaminados al establecimiento de zonas propicias para el desarrollo de un cultivo.

El uso de la zonificación agrícola o zonificación de cultivos se puede interpretar como una estrategia para incrementar la producción agrícola a través del manejo de los cultivos ya existentes, y así optimizar su área de producción, o introducir nuevos cultivos en lugares con características ambientales bien definidas. A través de la zonificación es posible introducir nuevas técnicas de producción, y de control de plagas y enfermedades.

Es decir, la zonificación se puede ver como la búsqueda de áreas adecuadas para el establecimiento de un cultivo, o bien la búsqueda de cultivos para un área determinada, tratando de optimizar la productividad de los mismos.

Tipos de zonificación

Primault, citado por Romo (1985) y Martínez (1994), identifica dos grandes grupos de métodos de zonificación: los agroclimáticos y los agroecológicos. El reconocimiento agroclimático se realiza con escalas relativamente grandes (1:200,000), para dar seguimiento a la evolución de parámetros meteorológicos básicos y su relación con grupos de cultivos con la misma capacidad de respuesta al clima, para enseguida dar paso a estudios agroclimáticos mas detallados de unos cuantos kilómetros cuadrados, donde se analizan parámetros meteorológicos más específicos con relación a una especie vegetal o grupo de variedades. Después de ese nivel, las variaciones espaciales dependen de factores ecológicos como suelo, topografía, biota, etc., y factores agrotécnicos, los cuales pueden proporcionar información a nivel de hectárea o de área.

Romo (1985), menciona además los métodos integrales que incluyen tanto el marco biofísico como el marco socioeconómico, ya que los métodos agroclimáticos y agroecológicos abarcan apenas el marco biofísico de la zonificación, descuidando los aspectos socioeconómicos que constituyen un marco de referencia importante a considerar en este tipo de trabajos.

Por la forma en que abordan el problema, las metodologías pueden ser deductivas o inductivas. Una zonificación deductiva parte de la hipótesis de que los cultivos darán la misma respuesta con climas y suelos similares, en cualquier área, con climas y suelos similares, y consiste en caracterizar los cultivos por sus tipos agroclimáticos y edáficos, para su posterior ubicación en los espacios geográficos que mejor cubran sus requerimientos de clima y suelo. Con este tipo de zonificación se responde al donde y cuando, pero para responder al cuanto se tiene que recurrir al proceso inductivo. La zonificación inductiva consiste en obtener una función de producción con base en experimentos o en datos estadísticos, cuantificando el incremento o decremento de los rendimientos y extrapolando geográficamente la función.

Analogía climática

La analogía climática consiste en la determinación de zonas potenciales para la producción a través de la búsqueda de características similares a las descritas en las zonas productoras, es decir, se buscan lugares en donde se presenten, con magnitudes y características similares, las variables que están directamente relacionadas con el cultivo en el lugar de estudio.

Romo (1985), utiliza la regresión lineal simple de variables climáticas de las estaciones de las zonas productoras (temperatura máxima, temperatura mínima, temperatura promedio, fotoperíodo y precipitación), con las estaciones de las zonas consideradas como potenciales para realizar la analogía climática. Para determinar similitud entre las estaciones tomó en cuenta el coeficiente de determinación (R²), y los coeficientes de regresión ( a y b).

Boshell y Neild (1975), determinaron analogías climáticas para la producción de Té en Colombia a partir de la comparación de las temperaturas máximas y las temperaturas mínimas de 54 localidades con datos de localidades productoras de té en el mundo. El grado de analogía lo establecieron sobre la base de la media y la desviación estándar de las diferencias, e indicaron similitud entre localidades sí la diferencia de sus medias era pequeña y sí la desviación estándar era menor a 1° C. Efectuaron un análisis de regresión para determinar el grado de analogía por precipitación, considerando similares las localidades que presentaron un valor de b entre 0.8 y 1.2 con r > 0.75.

Al igual que la síntesis cartográfica, la analogía climática puede ser el elemento básico del proceso de zonificación, como en el trabajo realizado por Puebla (1990), o un procedimiento a lo largo de toda la metodología utilizada, como en el caso de Romo (1985), entre otros.

Herramientas de la Zonificación

Requerimientos bioclimáticos

Los requerimientos bioclimáticos de una especie en estudio determinan las zonas geográficas que cubren de manera satisfactoria la demanda del cultivo. Esta información es fundamental en los diversos procedimientos de zonificación, y generalmente es la más difícil de obtener, ya que su definición requiere de estudios detallados a lo largo de las diferentes etapas fenológicas del cultivo.

La información se puede obtener de referencias internacionales; sin embargo, si el objetivo de la zonificación es estimar rendimientos, la información preferentemente debe ser obtenida de trabajos de investigación o de campo más puntuales, es decir, de datos experimentales.

La mayoría de las especies vegetales sobreviven a temperaturas que en general varían de los 0° C a los 50° C, por lo que la producción de cultivos usualmente ocurre donde las temperaturas medias del periodo de crecimiento varían entre los 10° C y los 41° C (Ortíz, 1987). Sin embargo, la respuesta de cada cultivo, y aún de cada genotipo puede diferir, teniendo requerimientos diferentes entre especies y aún entre variedades.

En el trabajo realizado por Romo (1985), los requerimientos bioclimáticos que se utilizan para determinar las zonas con potencial agroclimático para la producción de cinco oleaginosas son los reportados por la FAO (Doorenbos, 1979), debido a que “la información nacional... es escasa y vaga” (Romo, 1985). Sólo en el caso del ajonjolí se utilizaron los datos reportados por Robles (1980) y Sánchez (1982).

Lo expuesto por Romo en 1985 se sigue observando a la fecha, ya que muchos de los estudios de zonificación de cultivos revisados, a pesar de contar con datos generales de diversas fuentes de información, no presentan datos puntuales de las variaciones meteorológicas a lo largo del periodo de crecimiento del cultivo, ni de la respuesta del mismo a las condiciones del medio ambiente. Es por esto que se considera como una herramienta importante para la zonificación de cultivos la evaluación puntual de los requerimientos bioclimáticos a través de la observación de los fenómenos periódicos que presentan los vegetales, es decir, a través de observaciones fenológicas del cultivo.

En los estudios bioclimáticos de cultivos anuales, los registros fenológicos correspondientes a diferentes fechas de siembra, o bien a diferentes años de observación, permiten correlacionar los fenómenos periódicos de las plantas y los fenómenos meteorológicos ocurridos durante el ciclo del cultivo. En los cultivos perennes se utiliza la información de normales climáticas, o bien los datos promedio mensuales relacionados con las etapas de floración, fructificación y letargo si es su caso. Sin embargo, el requerir de un registro cuidadoso de cada una de las fases del cultivo, así como de información meteorológica puntual e ininterrumpida, muchas veces con aparatos colocados exprofeso, implica un costo muy alto. La otra opción, cuando no se ha controlado el proceso de observación climática, es la posibilidad de obtener información de dudosa calidad.

Según De Fina y Ravelo (1975), los elementos del clima que mayor influencia ejercen en la producción de los fenómenos periódicos de las plantas son: el régimen de temperatura a través del año, el régimen pluviométrico, y la variación periódica de la duración del día.

Se considera que la temperatura y la precipitación tienen una variación aleatoria con respecto al tiempo, que no permite predecir con certeza su comportamiento a futuro, en cambio, la variación periódica del día presenta un comportamiento bien establecido a través de los años (Romo y Arteaga, 1989).

En zonas donde las variaciones climáticas son mínimas, los fenómenos periódicos de las plantas perennes siguen un patrón mas o menos establecido, de acuerdo a como se presentan los elementos del clima. En zonas donde se presentan fuertes variaciones climáticas es necesario llevar a cabo observaciones fenológicas mas detalladas.

Requerimientos bioclimáticos de la Pitahaya (Hylocereus spp.)

El cultivo de la Pitahaya se desarrolla desde 0 hasta 1850 metros sobre el nivel del mar. Requiere de temperaturas entre los 18° C y los 26° C. La planta necesita una intensidad de luz de moderada a alta para su desarrollo adecuado, se debe establecer a libre exposición con una luminosidad mínima de 1500 horas luz/año, faltando aún por determinar el rango óptimo de ésta (Prada y Ruiz, 1990).

La precipitación apropiada está comprendida entre los 1500 y 2000 milímetros anuales. Prefiere los climas cálidos subhúmedos, pero también se adapta a los climas secos (Rodríguez, et al., 1993). En México (ver foto 5), las zonas donde se encuentra van de los 400 mm anuales (Zapotitlán, Puebla), hasta los 3502 mm (Escuintla, Chiapas), clasificadas desde semiáridas hasta trópico húmedo.

Foto 5. Plantación de Pitahaya (Hylocereus spp.) en Zapotitlán, Puebla.
 

Al evaluar el efecto del tipo de suelo en el establecimiento de estacas de Pitahaya (Hylocereus undatus), Bárcenas y Campbell (1994), observaron que el mayor número de raíces se presenta en suelos de textura arenosa, sin embargo, el mayor número de brotes y la mayor velocidad de crecimiento se obtuvo en las estacas establecidas en suelo franco arcilloso.

Con relación a la fertilidad del suelo, la planta responde en forma favorable a las aplicaciones de materia orgánica como gallinaza y bagazo de caña (Prada y Ruiz, 1990).

El pH del suelo que se reporta como óptimo para su crecimiento está entre 5.5 y 6.5 (Alonso, 1992), aunque se ha observado crecimiento de brotes en soluciones ácidas con valores de pH cercanos a 3 (Acevedo, et al., 1996).

Hylocereus undatus manifiesta resistencia a la salinidad sulfático clorhídrica hasta valores de 10 dS m^-1 (Bárcenas-Abogado, et al., 2001).

Aún cuando la Pitahaya se desarrolla en suelos salinos como los mencionados por Bárcenas-Abogado, et al. (2001), y por Cruz, et al. (1995), en Tehuacán, Puebla (CE de 12 dS m^-1, pH de 7.3), se ha observado que un alto contenido de sales en el suelo no es bueno para el cultivo, porque hace muy lento el desarrollo de las plantas (Acevedo, et al., 1996).

Métodos de interpolación de variables

Uno de los requerimientos de la zonificación de cultivos es definir los limites de las zonas en las que se presentan valores homogéneos de una variable. Para realizar este objetivo existen metodologías de diferente complejidad: Polígonos de Thiessen, Isolíneas, Funciones de Ponderación por Distancia, Análisis de Tendencia, Kriging, b -Splines, Series de Fourier, entre otras. A continuación se revisan como ejemplo dos de ellas.

Polígonos de Thiessen

Uno de los procedimientos más sencillos para la interpolación de variables y ampliamente usado en Agrometeorología (Torres, 1986; Ortíz, 1987; Romo y Arteaga, 1989), es el uso de los Polígonos de Thiessen.

Este método consiste en unir con líneas rectas los puntos de observación comprendidos dentro del área de interés, previamente localizados en un plano, de tal manera que se formen triángulos. Se debe seleccionar la menor distancia entre los puntos para formar los lados de los triángulos. En los lados de los triángulos se trazan perpendiculares bisectantes, hasta él limite del área de interés. Cada uno de los polígonos formados encierra un valor diferente de la variable a interpolar.

El área de cada polígono será el área correspondiente al valor de la variable del punto de observación que encierra (Torres, 1986).

Kriging

La interpolación por el método de Kriging o “krigado” se basa en los fundamentos de la teoría geoestadística o de variables georreferenciadas. Una de las principales características de los métodos geoestadísticos es que no parte del supuesto de normalidad de la variable, como en el caso de la estadística clásica. Esto representa una ventaja en el manejo de variables del clima, muchas de las cuales no se distribuyen de manera normal, ni en el espacio, ni en el tiempo.

El “krigado” es un método de promedios móviles ponderados usado para interpolar valores de un conjunto de datos obtenidos de una “red” de puntos, con el fin de obtener contornos que definan una zona con valores homogéneos. El krigado se establece a partir del variograma, el cual mide el grado de correlación entre valores muestrales como una función de la distancia y dirección entre muestras.


Las principales ventajas que muestra el krigado sobre otros métodos de interpolación son:

La principal desventaja de este sistema de interpolación es la demanda de puntos de observación, y la distribución de los mismos, ya que se requiere de un mínimo de 30 para la determinación de un punto en el semivariograma, los cuales preferentemente deben estar equidistantes sobre diferentes direcciones del terreno. Mientras menos numero de muestras se utilicen, o bien su distribución sea muy irregular, menor confiabilidad presentan los resultados.

Sistemas de información geográfica

Un sistema de información geográfica (SIG), es una secuencia de equipo, programas y procedimientos desarrollados para capturar, manejar, analizar, modelar y desplegar datos espacialmente referenciados con el objetivo de resolver problemas complejos de planeación y manejo.


Los principales componentes de un SIG son:

Los SIG almacenan dos tipos de datos (datos georreferenciados y sus atributos) utilizando dos técnicas de representación: vector y raster. Cuando los datos se representan a través de un vector, los limites se definen a través de una serie de puntos que al unirse en líneas forman la representación gráfica de la variable. Cuando se utiliza una representación tipo raster, las variables y sus atributos se distribuyen en el área de estudio a través de celdas, cada una de las cuales tienen un valor numérico el cual representa un identificador, ó código cuantitativo del atributo.

Para decidir entre el uso de vectores o de raster para almacenar los datos es importante considerar que aun cuando el raster es simple para organizarse, permite operaciones más rápidas por sobreposición de áreas, y se pueden accesar datos de sensores remotos e interfaces, presenta las desventajas de sacrificar detalles, haciendo que la interpretación dependa de la variabilidad espacial del fenómeno. El uso de vectores permite mayor precisión en la estimación de áreas, perímetros y linderos; se pueden manejar operadores relacionales, aritméticos y booleanos, es más eficiente en el almacenamiento de datos pero se limita la sobreposición topológica.

El sistema de almacenamiento de datos tipo raster presenta un poder analítico superior en el análisis de espacios continuos, y es ideal para el estudio de datos que cambian continuamente en el espacio como la vegetación, la precipitación, la biomasa, etc. Al ser rápido en la evaluación de problemas que involucran diferentes combinaciones matemáticas, es una buena opción para los estudios de erosión y manejo forestal, por ejemplo.

El sistema de vectores es muy eficiente en el almacenamiento de mapas, ya que solo almacena los contornos o limites y no lo que hay dentro de ellos, por lo que es muy útil en la producción de mapas temáticos simples, en mapas con delimitaciones o fronteras de alta calidad.

El análisis de datos a través de un SIG implica, en primera instancia, la reclasificación, creando un nuevo mapa con cada una de las características de interés. Para combinar cada una de estas características se requiere de la sobreposición, la cual se realiza a través del SIG basándose en una combinación de operadores lógicos o matemáticos, predeterminada por el usuario.


El álgebra de mapas generalmente provee de tres tipos de operadores diferentes:

La distancia juega un papel importante en el análisis de datos georreferenciados, por lo que los SIG's cuentan con operadores de distancia, los cuales permiten determinar áreas con una distancia especifica, evaluar la distancia entre diferentes puntos de análisis, etc., y, lo más importante, elegir la distancia que implique el menor costo entre dos puntos, permitiendo que se optimice el análisis de datos.

© Patricia Bárcenas-Abogado, 2002.