Nuevos métodos de polinización en pitaya bajo invernadero

El proyecto GO PITAMED, producción sostenible de pitaya en España, plantea entre sus objetivos incrementar los rendimientos y la calidad de la cosecha y ampliar el periodo de recolección y comercialización de la pitaya mediante el manejo de la floración y polinización. En este artículo presentamos los resultados de los ensayos realizados para optimizar el proceso de polinización artificial en variedades autocompatibles.

Floración y polinización de la pitaya

Un aspecto fundamental para el cultivo de la pitaya (Selenicereus spp.) es su floración y polinización. Cuando las yemas presentes en las aureolas de los cladodios brotan, pueden ser vegetativas, si dan lugar a un nuevo cladodio, o reproductivas, formando una flor (Figura 1). El proceso por el cual se produce la transición de una yema vegetativa a una yema reproductiva se conoce como inducción floral. La inducción floral se produce en yemas competentes, presentes en cladodios maduros, que han acumulado cierta cantidad de reservas y expuestas a fotoperiodo de día largo (primavera-verano).

Figura 4. Tratamientos de polinización aplicados. Polinización manual con pincel (A), embolsado (B), soplador manual de batería (C), y plumero (D). Se dejaron flores expuestas a la polinización libre como control

‘Royal Red’ una variedad compatible…pero no autosuficiente

En este ensayo se comprobó que ‘Royal Red’, (Selenicereus polyrhizus) una variedad de pitaya con piel y pulpa rojas, es autocompatible. Para ello se comparó la producción de flores polinizadas manualmente con pincel aportando polen de otra variedad, (polinización cruzada) con flores polinizadas manualmente con su propio polen (autopolinización). El resultado fue claro: se obtuvo fruta de tamaño prácticamente idéntico (361 g frente a 353 g) lo que confirmó ‘Royal Red’ no discrimina entre autopolinización y polinización cruzada. Además, se marcaron flores sin ningún tipo de intervención para comprobar si eran autógamas o autopolinizantes. Todas ellas cuajaron frutos, pero los frutos fueron notablemente más pequeños (225 g). Esto implica que, aunque ‘Royal Red’ es autocompatible y autógama, en nuestras condiciones de cultivo sigue siendo necesaria la autopolinización manual para alcanzar una fructificación de tamaño comercial y así conseguir una mayor rentabilidad.

Esta respuesta llevó a plantear dos cuestiones: primero, ¿cuál es la forma más eficiente de aplicar el propio polen a cada flor?, y segundo, ¿por qué en ausencia de polinización manual, los frutos son más pequeños? De ahí surgió el estudio que se publicó en la revista científica Plants “Evaluation of Different Procedures to Pollinate Self-Compatible 'Royal Red' Pitaya Under Protected Cultivation” (Hueso, Bouzar y Cuevas, 2025), realizado en un invernadero multitúnel de la Estación Experimental Cajamar “Las Palmerillas” (El Ejido, Almería), en sistema hidropónico sobre sustrato de fibra de coco y perlita (Figura 3), con el objetivo de determinar el mejor método de polinización manual para esta variedad y qué factores son más determinantes en el tamaño del fruto.

Figura 2. Flor de pitaya en antesis en la que se observa la separación entre el estigma arriba y los estambres abajo (Hercogamia).

La floración se produce de forma escalonada, en oleadas, entre mayo y octubre en el hemisferio norte, cuyo número depende de la variedad. Además de la competencia de la yema y el fotoperiodo, hay otros factores, como la temperatura, la luz o el estado hídrico y nutricional de la planta, que también influyen en el número de flujos de floración y en la intensidad de estos durante una campaña.

Las flores de la pitaya son grandes, alrededor de 30 cm de largo, con sépalos de color verde y pétalos generalmente blancos. La apertura de la flor (antesis) es vespertina, es decir, la flor se abre tras la puesta de sol y se marchita a la mañana siguiente.

En la polinización se produce una transferencia de polen de las anteras al estigma de la flor. Estos granos de polen adheridos germinan y emiten un tubo polínico que fecunda los óvulos que forman las semillas. Esta especie presenta de forma natural mecanismos para favorecer la alogamia o polinización cruzada. Por un lado, las flores son hermafroditas y presentan una marcada separación espacial entre la parte femenina (estigma) y masculina (anteras) de la flor, lo que se conoce como hercogamia (Figura 2). El estigma está situado varios centímetros (a veces más de 8) por encima del verticilo de estambres. Esta hercogamia disminuye conforme avanza la antesis de modo que, al amanecer, se reduce a menos de 1 cm, permitiendo cierta autopolinización tardía. Esto implica que sea necesaria la intervención de un vector para que la polinización tenga lugar. En su zona de origen (Centroamérica) hay murciélagos y mariposas nocturnas que realizan esta labor, pero en muchas áreas de nueva introducción no existen estos vectores, por lo que es necesaria la polinización manual o artificial.

Por otro lado, la mayoría de las variedades introducidas en España son total o parcialmente autoincompatibles, favoreciendo el crecimiento de polen procedente de otras variedades frente al polen propio. Esto implica que la autopolinización o no produce frutos o estos son de menor tamaño, lo que afecta a la producción total y al precio. Para producir frutos de 400-600 g, comercialmente los más valorados, necesitamos combinar en nuestras plantaciones variedades para que las floraciones se solapen y sea posible la polinización cruzada con polen recolectado de otra variedad.

Uno de los principales factores limitantes para el desarrollo del cultivo de la pitaya es esta necesidad de polinización cruzada de forma manual, que hay que hacer menos onerosa. Cuando se produce una oleada de flores, que se puede prolongar 6-7 días, es preciso polinizar el mayor número de flores para maximizar los rendimientos. Las flores que abren en una noche deben polinizarse antes del mediodía del día siguiente, si no se pierden. Esto implica que debemos disponer de personal cualificado suficiente para polinizar en un tiempo limitado y disponible cualquier día de la semana, en el periodo estival y durante la noche. La dimensión de la explotación por tanto puede ser un hándicap, ya que una noche podemos tener miles de flores abiertas en nuestra explotación, así como el coste de ejecución.

Sin embargo, existen variedades autocompatibles, que no discriminan entre el polen propio y el de otras variedades, por lo que no requieren de polinización cruzada para producir frutos comerciales. Además, en estas variedades la hercogamia suele ser también menos marcada, la separación entre el estigma y los estambres es más corta, lo hace posible la autogamia, produciendo frutos en ausencia de vectores de polinización y sin necesidad de polinización manual.

Figura 1. Crecimiento vegetativo (cladodios) (Izquierda) y estructuras reproductivas (botones de flor) (Derecha)

Cinco métodos de polinización a prueba

En este estudio se plantearon cinco tratamientos de polinización (Figura 4), aplicados sobre flores individuales durante una importante oleada de flores que tuvo lugar a mediados de agosto de 2024:

• Pincel: polinización manual clásica, recogiendo y aplicando el polen flor a flor.

• Plumero: polinización con un plumero con el que se sacuden las flores favoreciendo el movimiento de polen.

• Soplador: polinización con un soplador de mano a batería dirigiendo el aire a las flores.

• Polinización libre: flores dejadas intactas, expuestas a los insectos que pudieran visitarlas dentro del invernadero (control).

Embolsado: flores cubiertas con una bolsa de papel antes de la antesis, para evitar la intervención de ningún vector o del viento.

Figura 3. Invernadero de pitaya con cultivo hidropónico ubicado en la Estación Experimental Cajamar Las Palmerillas

En cada tratamiento se midió la interacción polen-pistilo, esto es, cuánto polen quedó adherido al estigma (adhesión), qué porcentaje germinó (germinación), si crecía el tubo polínico dentro del tejido estigmático (crecimiento del tubo polínico). Además, se determinó el tamaño, peso, número de semillas de los frutos producidos en respuesta a los tratamientos de polinización aplicados.

La polinización manual con pincel y con el plumero depositaron mucho más polen sobre el estigma que el soplador o que las flores libres y embolsadas (Tabla 1). La polinización con pincel, con más de 45.000 granos de polen por flor, duplicó la carga polínica del plumero y la cuadriplicó respecto al soplador, la polinización libre y el embolsado. Las diferencias se amplificaron en la fase de germinación, ya que tras la polinización con pincel se contabilizaron algo más de 1000 granos germinados por lóbulo estigmático (24.000 granos de polen por flor), unos 8.500 con plumero y entre 2.500 y 3.000 granos de polen por flor con el resto. La mayor adhesión de polen favoreció la germinación. El crecimiento del tubo polínico en tejido estigmático, evaluado en escala 0-3, mostró de nuevo la superioridad de los tratamientos manuales (pincel y plumero), con el soplador en posición intermedia y niveles muy bajos en polinización libre y embolsado.

Tabla 1. Adhesión, germinación, crecimiento del tubo polínico, peso y número de semillas por fruto en respuesta a los tratamientos de polinización

Los frutos obtenidos mediante polinización con pincel, plumero o soplador produjeron frutos más grandes con un peso medio similar, en torno a 400 g y con más semillas, entre 7.700-8.400. Por otro lado, las flores embolsadas y las expuestas a polinización libre produjeron frutos significativamente más pequeños, con un peso ligeramente inferior a 250 g y menos semillas unas 3.400-3.500 semillas.

Cuanto mayor adhesión, germinación y crecimiento del tubo polínico los frutos son más grandes y contienen más semillas. Esto explica el mayor tamaño de los frutos en el tratamiento con pincel. Aunque la adhesión y germinación con plumero es significativamente menor que con pincel, los frutos alcanzan el mismo tamaño. En el otro extremo, los tratamientos sin polinización asistida tienen una menor adhesión y germinación y sobre todo un crecimiento de tubos polínicos muy bajo, lo que deriva en frutos más pequeños con menos semillas. El caso del tratamiento con el soplador es determinante y revelador. Por un lado, presenta una adhesión y germinación semejante a los tratamientos sin intervención, pero la fruta alcanza un tamaño y un número de semillas equivalente a los tratamientos de polinización manual. El polen que llegó al estigma germinó bien y desarrolló tubos polínicos suficientes para completar la fecundación.

Los resultados también reflejan que hay una relación lineal significativa entre número de semillas y peso del fruto (Figura 5). Sin embargo, esta relación se atenúa a partir de las 9.000 semillas por fruto, valor a partir del cual la presencia de mas semillas no se traduce en ganancia de peso. Al principio, cuantas más semillas se forman, más crece el fruto, pero ese efecto se va atenuando hasta prácticamente desaparecer. El peso máximo se estabiliza en el entorno de los 600 g.

Figura 5. Relación entre el número de semillas y el peso del fruto

Nuestra hipótesis inicial, antes de acometer este estudio, era que los frutos resultaban más pequeños en ausencia de polinización manual porque probablemente no llegaba suficiente polen al estigma. Los resultados, sin embargo, muestran que no se trata de un problema de cantidad: llega polen suficiente incluso en flores libres o embolsadas, pero se forman muchas menos semillas. Hay, por tanto, menos fecundación, no menos polen. Parece que la cuestión no es cuánto polen sino cuándo llega el polen.

Conclusiones y próximos pasos: ¿cuándo es el mejor momento para polinizar?

Se concluye por tanto que, para variedades autocompatibles como ‘Royal Red’, el soplador es una alternativa eficiente y económica frente a la polinización manual tradicional con pincel o con plumero, ya que permite mantener frutos de tamaño comercial reduciendo drásticamente el tiempo y el coste de mano de obra, uno de los principales cuellos de botella para la expansión del cultivo de pitaya bajo invernadero en el sureste español. Estamos trabajando para optimizar esta polinización con aire con equipos o maquinaria adaptada al cultivo de pitaya y conseguir una mayor eficiencia.

El hecho de que la menor fructificación en ausencia de polinización manual no se debe a falta de polen, sino a una menor fecundación, también nos ha abierto una nueva línea de trabajo. Nuestra hipótesis actual es que esa fecundación deficiente podría deberse a que el polen llega tarde al estigma, de forma que no se desarrollan a tiempo suficientes tubos polínicos para fecundar los óvulos antes de que la flor se cierre. Por ello, estamos estudiando cuál es el mejor momento para polinizar, desde la antesis, con la puesta de sol, hasta que se cierra la flor, ya avanzada la mañana siguiente.

La eficiencia manda: el soplador como opción recomendada

Además del tamaño del fruto, este estudio puso el foco en algo decisivo para la rentabilidad del cultivo: la necesidad de mano de obra para la polinización. Se estima que, en una oleada intensa de floración (unas 25.000 flores por hectárea), polinizar una hectárea completa requiere:

• Pincel: unas 15 horas por persona.

• Plumero: unas 6 horas y 45 minutos.

• Soplador: apenas 4,5 horas.

Es decir, el soplador permite polinizar una hectárea en menos de un tercio del tiempo que exige el pincel, obteniendo frutos de tamaño y calidad comercial equivalentes. Esta diferencia se vuelve todavía más relevante cuando la floración es intensa y hay que atender miles de flores en una sola noche: el tiempo requerido por el plumero y, sobre todo, por el pincel crece de forma proporcional al número de flores, mientras que el soplador se ve mucho menos penalizado por este factor.

Referencia. Hueso, J. J., Bouzar, E. M., & Cuevas, J. (2025). Evaluation of different procedures to pollinate self-compatible ‘Royal Red’ pitaya under protected cultivation. Plants, 14(19), 3102. https://doi.org/10.3390/plants14193102

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