Ensayos sobre pitaya en invernadero: luz artificial, poda y cultivo en hidropónico

Características generales del cultivo de la pitaya  

Las importaciones de frutas tropicales y exóticas en la UE se han doblado en la última década. Este sector está ganando cada vez más terreno en los lineales de los supermercados, incorporándose con mayor frecuencia a nuestros hábitos de consumo y llegando a más segmentos de la población. 

En la cesta de la compra empiezan a aparecer frutas emergentes como papaya, pitaya, lichi o fruta de la pasión.

La pitaya (Hylocereus spp.) es un cactus tropical trepador originario del sur de México y Centroamérica, que se cultiva ampliamente en el sureste asiático. 

Esta fruta exótica se introdujo en Canarias en 2005 y está empezando a cultivarse en la península con unas expectativas muy altas. 

Pertenece a la familia de las cactáceas y la mayoría de las especies cultivadas son del género Hylocereus, siendo la especie H. undatus la más extendida. Otras variedades cultivadas son ‘JC01’, ‘JC02’, H. hybridum, ‘Tesoro’, ‘Golden’, ‘Costa Rica’, etc...

La propagación del cultivo es principalmente vegetativa, por cladodios o tallos, por lo que realmente se cultivan clones. 

La introducción masiva de material vegetal en este formato debería estar regulada y controlada para evitar la introducción de patógenos, como el virus X de las cactáceas (CVX). Además, es necesario evaluar su comportamiento en nuestras latitudes y sistema de cultivo, ya que no es posible extrapolar los resultados obtenidos en otras condiciones.

En cuanto a sus requerimientos edafoclimáticos, la pitaya es sensible a las bajas temperaturas y no tolera las heladas. Por el contrario, tolera temperaturas altas (algunas especies hasta 45 °C), y prefiere humedades relativas medias-altas, debido a su carácter tropical. 

Aunque se adapta bien a una amplia gama de suelos, es sensible al encharcamiento, por lo que debemos evitar los suelos arcillosos. Es tolerante a la salinidad y a la sequía, pero normalmente, según las precipitaciones recibidas, requiere de riego para maximizar las producciones (500-2500 m³ por hectárea y año).

Su ciclo anual comienza con la emisión de nuevos brotes vegetativos a la salida del invierno, entre febrero y abril (fase vegetativa). 

Posteriormente, florece en oleadas cuando los días son más largos que las noches, ya que es una especie de fotoperiodo día largo, y las temperaturas superan los 18 °C, lo que ocurre generalmente entre mayo y noviembre en nuestras condiciones. 

La fruta se recolecta unos 30-35 días después de la floración, por lo que la cosecha se concentra en los meses de junio a diciembre, con picos más acusados en agosto y septiembre. Los frutos se caracterizan por la presencia de escamas muy notables, en algún caso espinas, con piel roja o amarilla y pulpa blanca, roja o fucsia, dependiendo de la variedad.

La pitaya en España se cultiva generalmente en cultivo protegido bajo malla o bajo plástico. Se suelen utilizar estructuras de invernadero diseñadas para cultivos hortícolas (tipo parral) o frutos rojos (macrotúneles). 

El cultivo protegido bajo plástico mejora las condiciones de temperatura durante la primavera y el otoño y protege al cultivo de las bajas temperaturas durante el invierno en las zonas donde éstas pueden ser limitantes. Bajo plástico, se puede adelantar la entrada en producción, mejorar la productividad y ampliar el calendario de recolección de la pitaya.

Por su carácter trepador requiere de un sistema de conducción, como los postes verticales, mayoritariamente utilizados en Centroamérica y el Sudeste asiático, o bien formación tipo parral, espalderas, malla electrosoldada simple o doble. 

Además, requiere de protección frente al exceso de radiación durante el verano, que produce quemaduras en los tallos, por lo que se utilizan mallas de sombreo o blanqueo de la cubierta. Sin embargo, la falta de luz reduce la intensidad de la floración, lo que nos obliga a buscar sombrear lo mínimo imprescindible para limitar los daños y mantener la floración.

La poda de formación viene determinada por el sistema de conducción elegido, que además condiciona la entrada en producción. Con la poda de fructificación debemos optimizar el número de cladodios productivos, controlando el tamaño y vigor de las plantas y facilitando el renuevo y el acceso a la polinización y recolección de los frutos.  

Las grandes flores blancas de la pitaya son hermafroditas, se abren tras la puesta de sol y se mantienen viables hasta las primeras horas de la mañana siguiente. Las flores son hercógamas, de manera que la parte masculina (los estambres) y la parte femenina de la flor (estigma) están espacialmente separados para evitar la autopolinización. 

La polinización en condiciones naturales se realiza principalmente por murciélagos o esfíngidos (mariposas nocturnas) que no están en nuestras condiciones, por lo que, en nuestras latitudes, es preciso llevar a cabo la polinización de forma manual.

Además, la mayor parte del material vegetal hasta ahora introducido es parcialmente autoincompatible. Esto implica que el tamaño del fruto se ve afectado por el origen del polen y éste es mayor cuando el polen procede de otra variedad/clon, es decir la mayoría de las variedades prefieren la polinización cruzada.

Necesitaremos por tanto combinar al menos dos variedades, mantener su viabilidad y recolectar y aplicar el polen de una a otra. Ello requiere de mano de obra especializada y disponible en la época de floración, en verano y durante la madrugada. Aquellas variedades que tengan un mayor grado de compatibilidad y produzcan frutos de tamaño comercial con su propio polen serán las más valoradas.

En cuanto a plagas y enfermedades, se han detectado algunos problemas con pulgones, podredumbres en los cladodios asociadas a bacterias, que aparecen en invierno con bajas temperaturas y alta humedad relativa, y el llamado ojo de pescado que se manifiesta con manchas y clorosis que aparecen sobre los cladodios provocadas por un hongo (Botryosphaeria dothidea).

La pitaya es un fruto no climatérico, es decir, la maduración no continúa una vez recolectado el fruto. 

Los índices de recolección más utilizados son el color de la piel y los días transcurridos desde la floración. Para conseguir frutos más dulces y apetecibles debemos recolectar fruta plenamente madura, aunque hay que tener precaución porque la fruta sobre-madura se raja con frecuencia. 

La calidad intrínseca de la variedad y la época y condiciones de maduración son determinantes en la aceptación del fruto. Este se conserva bien a 10 °C y tiene una vida postcosecha potencial de unas cuatro semanas.

La introducción en el invernadero de productos de alto valor, como frutales tropicales o exóticos, puede incrementar la rentabilidad de las explotaciones y contribuir a diversificar la producción agrícola. 

Las frutas tropicales constituyen una alternativa de cultivo de interés, ya que la demanda de estos frutos en Europa es cada vez mayor. 

España es el principal productor y la proximidad al mercado europeo nos da una ventaja competitiva muy importante, ya que podemos recolectar la fruta en el punto óptimo de maduración, y con costes del transporte y huella de carbono claramente inferiores.

En la Estación Experimental de Cajamar, en estrecha colaboración con el grupo de ‘Fruticultura Subtropical y Mediterránea (AGR-222) de la Universidad de Almería’, comenzamos en 2012 con una línea de trabajo sobre el cultivo protegido de especies frutales. 

En una primera fase del proyecto seleccionamos diferentes especies que pueden ser de interés, para comprobar su adaptación a nuestras condiciones de cultivo en invernadero. En ellas, se evalúa el establecimiento, crecimiento y desarrollo del cultivo, si florece, produce buenos frutos, su época de maduración y si cumplen con los estándares de calidad del mercado. 

En una segunda fase trabajamos para desarrollar un modelo de producción óptimo de las especies seleccionadas por su inicial interés y comportamiento en la fase previa. Comenzamos a trabajar con el cultivo de la papaya en esta fase y actualmente lo estamos haciendo con pitaya y fruta de la pasión (maracuyá).

Luz artificial

Actualmente se está evaluando el potencial productivo de un cultivo de pitaya (Hylocereus undatus) trasplantado en septiembre de 2016 en un invernadero tipo parral multicapilla asimétrico con cubierta de polietileno ubicado en la Estación Experimental de Cajamar (El Ejido, Almería). El cultivo se desarrolla sobre un sistema en T con líneas separadas cada 2 m y plantas situadas en la línea cada 0,5 m, lo que equivale a una densidad de 10000 plantas por hectárea (Figura 1). 

Concretamente se está estudiando el efecto de la luz artificial sobre la floración, con el objetivo de extender el fotoperiodo y conseguir aumentar la floración, para incrementar los rendimientos y extender el periodo de recolección, sobre todo de cara al mercado navideño. 

El tratamiento ha consistido en utilizar luz artificial led en dos periodos a lo largo de la campaña (desde mediados de febrero a finales de abril y desde mediados de septiembre a finales de octubre), encendiendo la luz durante cuatro horas en la noche (de 0:00 a 4:00). Se ha determinado el número de oleadas de flor y la intensidad de la floración, la producción total y la distribución de la cosecha a lo largo de la campaña y se presentan los resultados de las tres últimas campañas (2020, 2021 y 2022) comparándolos con un tratamiento control que no ha recibido luz artificial.

Figura 1. Invernadero tipo parral con cultivo de pitaya sobre un sistema de conducción en T con instalación de luz artificial. 

En 2020 se pudo observar una mayor intensidad de floración en respuesta a la luz artificial frente a las plantas testigo (20 vs 16 flores m⁻²). No obstante, no se modificó el número de oleadas de flor, siete en total, distribuidas entre los meses de junio y noviembre. 

En 2021, la luz artificial también incrementó la intensidad de floración con respecto a las plantas testigo (28 vs 23 flores m⁻², respectivamente), pero además modificó el patrón de floración, apareciendo una oleada extra a mediados de noviembre. 

Sin embargo, en 2022 la intensidad de la floración fue la misma en los dos tratamientos, en torno a las 17 flores m^-2, y el patrón apenas se modificó, con una floración extra, pero de escasa entidad, en noviembre, en las pitayas que recibieron luz artificial (Figura 2).

Figura 2. Intensidad y distribución de las oleadas de floración de pitaya a lo largo del ciclo de cultivo en respuesta a la aplicación de luz artificial en la tres campañas de estudio (2020, 2021 y 2022).

El aumento de la floración durante las dos primeras campañas derivó en mayores rendimientos en la pitaya con luz artificial, superando las 105 t ha^-1. En el tratamiento control la producción fue también elevada, pero menor, en torno a las 85 t ha-1. Lo más interesante es que esta mayor producción (incremento superior al 20%) se obtuvo a finales de año, pudiendo conseguir mejores precios. 

Por el contrario, en 2022 los rendimientos se redujeron más del 50 % con respecto a las campañas anteriores en ambos tratamientos (41 y 46 t ha^-1), a pesar de que la intensidad de floración fue similar a la observada en las campañas previas. 

Esta merma en la producción se debió a la formación de frutos de menor tamaño, que se asocia a las temperaturas anormalmente altas alcanzadas durante el periodo estival. Este efecto se observó también en otros ensayos y en explotaciones comerciales (Figura 3).  

Figura 3. Distribución de producción de pitaya a lo largo del ciclo de cultivo en respuesta a la aplicación de luz artificial en la tres campañas de estudio (2020, 2021 y 2022).

Todos estos resultados indican que es posible modificar la floración de la pitaya en nuestras condiciones en invernadero aplicando luz artificial para conseguir, sobre todo, ampliar el calendario de oferta a final de año, pero es preciso seguir trabajando para afianzar y homogenizar la respuesta.  

También se evaluó el efecto de la autopolinización frente a la polinización cruzada sobre el tamaño y calidad de la fruta en la variedad H. undatus, catalogada como parcialmente autocompatible. 

La polinización cruzada, con polen de ‘JC01’ o H. purpusii, incrementó el peso medio del fruto con respecto a la autopolinización (489 vs 215 g, respectivamente). 

En cuanto a la distribución por categorías comerciales de los frutos, la polinización cruzada ha supuesto más de un 70 % de producción en calibres F y G (entre 400-600 g), mientras que con la autopolinización apenas se ha alcanzado el 15 % en dichas categorías, las más valoradas por el mercado. 

La polinización cruzada, por tanto, puede duplicar los rendimientos y el valor de la producción.

Poda de fructificación

El cultivo de la pitaya necesita experimentación extensa para determinar los sistemas de formación más apropiados en nuestras condiciones de cultivo, en particular bajo invernadero, y el modo de proceder a la hora de ejecutar la poda de fructificación. 

Con respecto a esta última, es necesario determinar cuándo, cuanto y de qué modo se debe podar la pitaya. Para responder a estas cuestiones, se compararon primero tres sistemas de poda comunes a esta planta trepadora que conocemos bien: la uva de mesa. 

Así, en ensayos realizados en la Finca UAL-ANECOOP (Almería) se comparó una poda corta, mediante un terciado, dejando sólo los 5-7 nudos basales del cladodio, con una poda larga, consistente en un mero despunte del cladodio, y la poda mixta en la que la mitad de los cladodios se despuntaron y la mitad se terciaron (Figura 4). 

Los resultados productivos mostraron una clara superioridad de la poda larga frente al terciado, con la poda mixta en una lógica posición intermedia. 

La poda larga mejoró incluso, aunque ligeramente, a los controles representados por ramos (cladodios) intactos lo que sugiere que el despunte favorece la brotación de las yemas de flor. 

La renovación de órganos fructíferos, nuevos cladodios, fue igualmente buena en todos los tratamientos.

Figura 4. Detalles del muro productivo después de la poda y vista parcial de la estructura de soporte de las plantas.

Una vez determinada la poda larga como la más conveniente, se ha abordado la intensidad de la poda comparando la intensidad de floración y producción de fruta dejando 6, 9, 12 o 15 cladodios por metro lineal en pitayas conducidas en un sistema plano en T. 

Los resultados indican que la intensidad de la poda debe situarse entre 12 y 15 cladodios por metro lineal para obtener una máxima floración (Figura 5), lo que bien a representar dejar una separación entre cladodios de unos 7-8 cm. 

Aumentar el número de cladodios no repercute en mayor floración debido al fenómeno de sombreo en los cladodios pobremente iluminados que quedan en un plano inferior. Por último, actualmente tratamos de determinar la mejor fecha de poda comparando la respuesta productiva y vegetativa a una poda en enero frente a la más frecuente de marzo.

Figura 5. Intensidad de floración (acumulada tras 3 flujos de floración) en respuesta a tratamientos con diferente intensidad de poda.

Cultivo hidropónico

Por último, se está estudiando el potencial productivo de un cultivo de pitaya en hidropónico en colaboración con la empresa New Growing System. 

El objetivo es adelantar la entrada en producción y además, optimizar la eficiencia en el uso de agua y nutrientes para mejorar los rendimientos y la calidad del fruto. 

El cultivo se soporta en una estructura de 2 m de altura con línea de multibanda NGS de 35 litros (l) por metro cuadrado (m²) con sustrato (Figura 6). 

Se han establecido dos líneas de 20 m de largo separadas por 2 metros y dos densidades de plantación para cada variedad (H. undatus e H. hybridum) dejando 0,5 m de distancia entre plantas en la línea (10000 plantas por hectárea) o 1 m de distancia entre plantas (5000 plantas por hectárea). La plantación se realizó en septiembre de 2020.  

Las primeras flores se observaron en ‘hybridum’, en junio de 2021 (9 meses después del trasplante) y el número total de flores en esta primera campaña superó las 11 flores m^-2. ‘undatus’, en cambio presentó una floración menos intensa, con un total de 6 flores m^-2, y más tardía. 

La producción obtenida en el primer año alcanzó las 40 t ha⁻¹ en el caso de ‘hybridum’, mientras que ‘undatus’ la producción fue de unas 20 t ha⁻¹. Cabe recordar que con cultivo en suelo el primer año es improductivo. 

En 2022 se observaron las primeras flores en mayo, se produjeron hasta 6 oleadas de flor y la intensidad fue muy alta en las dos variedades (20 vs 16 flores m^-2, en ‘hybridum’ y ‘undatus’ respectivamente). 

La producción alcanzada en la segunda campaña fue de 47 t ha^-1 para ‘hybridum’ y 38 t ha^-1 para ‘undatus’. Al igual que sucedió con ‘undatus’ en el ensayo de luz artificial, el tamaño del fruto en 2022 fue menor que en la campaña previa, lo que limitó la potencial producción esperada.  

Figura 6. Cultivo de pitaya en sistema hidropónico. 

En 2021, se planteó un nuevo ensayo con pitaya cultivada bajo este sistema hidropónico NGS, con riego automatizado el riego y recirculación de la solución nutritiva, introduciendo tres nuevas variedades, cuya principal característica es que son autocompatibles, por lo que, a priori, no requieren polinización cruzada para conseguir tamaño comercial. 

La plantación se llevó a cabo en diciembre y la brotación de los cladodios productivos sobre los esquejes plantados tuvo lugar en abril- mayo. 

En tan solo 3-4 meses se observaron las primeras flores (mediados de agosto) y esto nos permitió comprobar el carácter autocompatible de estas variedades, ya que el tamaño del fruto fue similar en condiciones de autopolinización y polinización cruzada. 

En la presente campaña los resultados son muy prometedores, ya que entre los meses de junio y julio la intensidad de floración casi alcanza las 5 flores m^-2. 

Perspectivas y retos para el futuro de la pitaya en España

Para que la producción española de pitaya sea económicamente viable es clave conseguir uniformidad y homogeneidad en los frutos y una calidad contrastada, que nos permita competir con la producción importada de terceros países, que tiene una calidad estándar ya conocida y establecida. Es primordial seleccionar muy bien el material vegetal. 

Tenemos que encontrar la variedad ideal que satisfaga las expectativas del consumidor (sabor, color, aroma, firmeza, etc.), los requisitos exigidos por las comercializadoras (buena conservación y larga vida postcosecha) y que sea rentable para el agricultor.

Es importante que el crecimiento de la producción vaya de la mano del crecimiento de la demanda para no quebrar el sistema. 

Además, sería importante concentrar la producción, homogeneizar la calidad del fruto y conseguir disponibilidad de fruta durante el mayor tiempo posible con una buena aptitud postcosecha.

Debemos hacer una apuesta decidida por la calidad, ofreciendo fruta recolectada en su punto óptimo, madurada en el árbol, rica y sabrosa y promocionar la proximidad, la sostenibilidad y las propiedades beneficiosas para la salud de esta fruta por sus compuestos bioactivos.

Por último, es importante controlar los mensajes de cotizaciones elevadas que pervierten el mercado y generan expectativas que no son reales.

Literatura citada

• Arredondo, E.; Chiamolera, F.M.; Casas, M.; Cuevas, J. Comparing different methods for pruning pitaya (Hylocereus undatus). Horticulturae 2022, 8, 661. https://doi.org/10.3390/horticulturae8070661.
• Chiamolera, F.M.; Arredondo, E.; Sánchez, E.; Casas, M.; Cuevas, J. Pitaya, un nuevo frutal con gran potencial para la agricultura protegida en España. Revista de Fruticultura 2022, 90, 50–57.
• Chiamolera, F.M.; Parra, L.; Sánchez, E.; Casas, M.; Hueso, J.J.; Cuevas, J. Determining optimal levels of pruning in Hylocereus undatus [(Haw.) Britton and Rose] in trellis systems. Agronomy 2023, 13, 238. https://doi.org/10.3390/agronomy13010238.