Physicochemical characteristics of unripe and ripe banana ‘FHIA 18’ submitted to phosphorus fertilizer over three production cycles

Ana Carolina Batista Bolfarini, Jackson Mirellys Azevêdo Souza, Fernando Ferrari Putti, Marcelo de Souza Silva, Rafael Bibiano Ferreira, Magali Leonel, Marco Antonio Tecchio, Sarita Leonel

Abstract


The banana fruits of ‘FHIA 18’ have sensory properties like the ‘Prata’ ones. However, there is no information regarding to phosphorus (P) requirement of this hybrid and its effects on postharvest quality. This study aims to evaluate the physicochemical properties of ‘FHIA 18’ banana fruits submitted to different phosphorus levels under the edaphoclimatic conditions of the municipality of São Manuel, state of São Paulo, during three successive production cycles. Therefore, different levels of Phosphorus (0 [0%], 20 [50%)], 30 [75%], 40 [100%], 50 [125%] and 60 kg ha-1 year-1 P2O5 [150%]) were applied during three production cycles. A completely randomized design and split plot structure was used, the plots consisted of six phosphorus fertilizers doses and three production cycles (2014, 2015 and 2016) in sub plots. For unripe fruits, we evaluated the contents of dry matter, starch, total sugars, reducing sugars and phosphorus. For ripe fruits, we analyzed firmness, peel colour descriptors, total titratable acidity, total soluble solids, maturity index, total sugars and reducing sugars. Results showed that P fertilizer provided an increase in P content in unripe fruits until the application of 100% of the recommended dose; besides an increase in the reducing sugar contents until the application of 61% over the first production cycle. Results also indicated that applying lower phosphorus doses ( ? 100% of the recommended dose) promoted lower total titratable acidity and higher maturity index (52-53% of recommendation) in ripe fruits. Regardless of P2O5 dose, the contents of dry matter, starch and phosphorus increased in unripe fruits from first to third crop cycle, as well as the firmness, total soluble solids contents, maturity index and sugar content in ripe fruits.

Keywords


Musa spp; P2O5; Mineral nutrition; Starch; Maturation index.

Full Text:

PDF

References


Absar, N., Sarker, M. Z. I., Takigawa, S., Hashimoto, N., Matsuura-Endo, C., & Yamauchi, H. (2009). Enzymatic hydrolysis of potato starches containing different amounts of phosphorus. Food Chemistry, 112(1), 57-62. doi: 10.1016/j.foodchem.2008.05.045

Adão, R. C., & Glória, M. B. A. (2005). Bioactive amines and carbohydrate changes during ripening of ‘Prata’ banana (Musa acuminata x M. balbisiana). Food Chemistry, 90(4), 705-711. doi: 10.1016/j.foodchem.2004.05.020

Association of Official Analytical Chemists. (2007). Official methods of analysis of AOAC International. (18nd ed. Current Through Revision 2). Gaithersburg: AOAC.

Attia, M., Ahmed, M. A., & El-Sonbaty, M. R. (2009). Use of biotechnologies to increase growth, productivity and fruit quality of ‘Maghrabi’ banana under different rates of phosphorus. World Journal of Agricultural Sciences, 5(22), 211-210.

Aular, J., & Natale, W. (2013). Nutrição mineral e qualidade do fruto de algumas frutíferas tropicais: goiabeira, mangueira, bananeira e mamoeiro. Revista Brasileira de Fruticultura, 35(4), 1214-1231. doi: 10.1590/S0100-29452013000400033

Carvalho, A. V., Seccadio, L. L., Mourão, M., Jr., & Nascimento, W. M. O. (2011). Postharvest quality of ‘maça’ banana cultivars in Belém Region-PA. Revista Brasileira de Fruticultura, 33(4), 1095-1102. doi: 10.1590/S0100-29452011000400007

Castricini, A., Santos, L. O., Deliza, R., Coelho, E. F., & Rodrigues, M. G. V. (2015). Caracterização pós-colheita e sensorial de genótipos de bananeiras tipo prata. Revista Brasileira de Fruticultura, 37(1), p. 27-37. doi: 10.1590/0100-2945-058/14

Chitarra, M. I. F., & Chitarra, A. B. (2005). Pós-colheita de frutos e hortaliças: fisiologia e manuseio. (2a ed.) Lavras: Editora UFLA.

Companhia de Entrepostos e Armazéns Gerais de São Paulo. (2006). Programa brasileiro para a modernização da horticultura e produção integrada de frutas. Normas de classificação de banana. São Paulo: CEAGESP. (Documento, 29).

Cunha, A. R., & Martins, D. (2009). Classificação climática para os municípios de Botucatu e São Manuel, SP. Irriga, 14(1), 1-11. doi: 10.15809/irriga.2009v14n1p01

Damatto, E. R. D., Jr., Campos, A. J., Manoel, L., Moreira, C. M., Leonel, S., & Evangelista, R. M. (2005). Produção e caracterização de frutos de bananeira ‘Prata-Anã’ e ‘Prata-Zulu’. Revista Brasileira de Fruticultura, 27(3), 440-443. doi: 10.1590/S0100-29452005000300024

Ferreira, D. F. (2011). Sisvar: A computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35(6), 1039-1042. doi: 10.1590/S1413-70542011000600001.

Godoy, R. C. B., Waszczynskj, N., Santana, F. A., Silva, S. O., Oliveira, L. A., & Santos, G. G. (2016). Physico-chemical characterization of banana varieties resistant to black leaf streak disease for industrial purposes. Ciência Rural, 46(9), 1514-1520. doi: 10.1590/0103-8478cr20150905

Instituto Adolfo Lutz. (2008). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. (4a ed). São Paulo: IAL.

International Organization for Standardization. (1987). Norme internationale: rizdétermination de la teneur em amylose. Genebra: ISO 66470.

Jane, J. (2006). Current understanding on starch granule structure. Journal of Applied Glycoscience, 53(3), 205-213. doi: 10.5458/jag.53.205

Jesus, S. C., Matsuura, F. C. A. U., Folegatti, M. I. S., & Cardoso, R. L. (2005). Avaliação de banana-passa obtida de frutos de diferentes genótipos de bananeira. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 40(6), 573-579. doi: 10.1590/S0100-204X2005000600007

Kurien, S., Kumar, P. S., Kamalam, N. V., & Wahid, P. A. (2006). Intermat and intramat competition in banana studied using 32P. Fruits, 61(4), 225-235. doi: 10.1051/fruits:2006020

Leonel, M., Carmo, E. L., Leonel, S., Franco, C. M. L., & Campanha, C. B. (2011). Extração e caracterização do amido de diferentes genótipos de bananeira. Revista Brasileira de Fruticultura, 33(special issue), 599-605. doi: 10.1590/S0100-29452011000500082

Li, Z. H., Gemma, H., & Iwahori, S. (2002). Stimulation of ‘Fuji’ apple skin colour by ethephon and phosphorus-calcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis. Scientia Horticulturae, 94(1-2), 193-199. doi: 10.1016/S0304-4238(01)00363-6

Malavolta, E., Vitti, G. C., & Oliveira, S. A. (1997). Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. 2a ed. rev. e atual. Piracicaba: Potafos. 319 p.

Martuscelli, M., Di Mattia, C., Stagnari, F., Speca, S., Pisante, M., & Mastrocola, D. (2016). Influence of phosphorus management on melon (Cucumis melo L.) fruit quality. Journal Science of Food and Agriculture, 96(8), 2715-2722. doi: 10.1002/jsfa.7390

Medeiros, P. V. Q., Andrade, G., Pereira, R. G., Mendonça, V., & Fonseca, J., Neto. (2014). Produção e qualidade de frutos de mangueira ‘Tommy Atkins’ adubadas com superfosfato simples no município de Assú - RN. Brazilian Journal of Applied Technology for Agricultural Science, 7(3), 7-16. doi: 10.31413/nativa.v7i5.7170

Mesquita, C. B., Leonel, M., Franco, C. M. L., Leonel, S., Garcia, E. L., & Santos, T. P. R. (2016). Characterization of banana starches obtained from cultivars grown in Brazil. International Journal of Biological Macromolecules, 89(8), 632-639. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2016.05.040

Mohamed, A., Xu, J., & Singh, M. (2010). Yeast leavened banana-bread: formulation, processing, colour and texture analysis. Food Chemistry, 118(3), 620-626. doi: 10.1016/j.foodchem.2009.05.044

Mustaffa, M. M., & Kumar, V. (2012). Banana production and productivity enhancement through spatial, water and nutrient management. Journal of Horticultural Sciences, 7(1), 1-28.

Nascimento, B. R., Jr., Ozorio, L. P., Rezende, C. M., Soares, A. G., & Fonseca, M. J. O. (2008). Diferenças entre bananas de cultivares Prata e Nanicão ao longo do amadurecimento: características físicas e químicas e compostos voláteis. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 28(3), 649-658. doi: 10.1590/S0101-20612008000300022

Neilsen, G. H., Neilsen, D., & Toivonen, P. (2008). Annual bloom-time phosphorus fertigation affects soil phosphorus, apple tree phosphorus nutrition, yield, and fruit quality. Hortscience, 43(3), 885-890. doi: 10.21273/HORTSCI.43.3.885

Nelson, N. (1944). A photometric adaptation of the Somogyi method for the determination of glucose. Journal of Biological Chemistry, 153(2), 375-380.

Nomura, E. S., Cuquel, F. L., Damatto, E. R., Jr., Fuzitani, E. J., & Borges, A. L. (2017). Fertilization with nitrogen and potassium in banana cultivars ‘Grand Naine’, ‘FHIA 17’ and ‘Nanicão IAC 2001’ cultivated in Ribeira Valley, São Paulo State, Brazil. Acta Scientiarum Agronomy, 39(4), 505-513. doi: 10.4025/actasciagron.v39i4.32919

Oliveira, A. P., Silva, J. E. L., Pereira, W. E., & Barbosa, L. J. N. (2005). Produção de batata-doce e teor de amido nas raízes em função de doses de P2O5. Acta Scientiarum Agronomy, 27(4), 747-751. doi: 10.4025/actasciagron.v27i4.1342

Oliveira, D. A. S. B., Müller, P. S., Franco, T. S., Kotovicz, V., & Waszczynskyj, N. (2015). Avaliação da qualidade de pão com adição de farinha e purê da banana verde. Revista Brasileira de Fruticultura, 37(3), 699-707. doi: 10.1590/0100-2945-176/14

Oliveira, O. C. G., Donato, S. L. R., Mizobutsi, G. P., Silva, J. M., & Mizobutsi, E. H. (2013). Características pós-colheita de bananas ´Prata Anã’ e ‘BRS Platina’ armazenadas sob refrigeração. Revista Brasileira de Fruticultura, 35(3), 891-897. doi: 10.1590/S0100-29452013000300028

Park, M. R., Baek, S. H., Reyes, B. G., Yun, S. J., & Hasenstein, K. H. (2012). Transcriptome profiling characterizes phosphate deficiency effects on carbohydrate metabolism in rice leaves. Journal of Plant Physiology, Stuttgart, 169(2), 193-205. doi: 10.1016/j.jplph.2011.09.002

Pereira, M. C. T., Salomão, L. C. C., Santos, R. C., Silva, S. O., Cecon, P. R., & Nietsche, S. (2015). Aplicação em pré-colheita de cloreto de cálcio no controle do despencamento natural dos frutos de bananeira ‘FHIA-18’. Ciência Rural, 45(11), 1925-1931. doi: 10.1590/0103-8478cr20131457

Roque, R. L., Amorim, T. B., Ferreira, C. F., Ledo, C. A. S., & Amorim, E. P. (2014). Desempenho agronômico de genótipos de bananeira no recôncavo da Bahia, Revista Brasileira de Fruticultura, 36(3), 598-609. doi: 10.1590/0100-2945-361/13

Rosen, C. J., Kelling, K. A., Stark, J. C., & Porter, G. A. (2014). Optimizing phosphorus fertilizer management in potato production. American Journal of Potato Research, 91(2), 145-160. doi: 10.1007/s12230-014-9371-2

Silva, A. C., Aroucha, E. M. M., Chaves, S. W. P., Medeiros, J. F., Paiva, C. A., & Araújo, N. O. (2016). Efeito de diferentes doses, formas de aplicação e fontes de P na conservação de melancia sem sementes. Horticultura Brasileira, 34(4), 529-536. doi: 10.1590/s0102-053620160412

Silva, J. T. A., & Rodrigues, M. G. V. (2013). Produção da bananeira ‘Prata Anã’ em função da aplicação de adubo fosfatado, em quatro ciclos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(6), 613-618. doi: 10.1590/S0100-204X2013000600006

Silva, L. P., Fº., & Moreira, A. (2005). Ensacamento de cachos na produção, maturação e qualidade dos frutos de bananeiras cultivadas no Estado do Amazonas. Acta Amazonica, 35(4), 411-416. doi: 10.1590/S0044-59672005000400004

Siqueira, C. L., Almeida, H. J., Serpa, M. F. P., Batista, P. S. C., & Mizobutsi, G. P. (2017). Modified atmosphere together with refrigeration in the conservation of bananas resistant to black Sigatoka. Revista Ciência Agronômica, 48(4), 614-624. doi: 10.5935/1806-6690.20170071

Souza, M. E., Leonel, S., Martins, R. L., Segtowick, E. C. S. (2013). Caracterização físico-química e avaliação sensorial dos frutos de bananeira. Nativa, 1(1), 13-17. doi: 10.14583/2318-7670.v01n01a03

Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal. (6a ed.) Porto Alegre: Artmed.

Teixeira, L. A. J., Nomura, E. S., Damatto, E. R., Jr., & Fuzitani, E. J. (2014). Banana. In A. T. E. Aguiar, C. Gonçalves, M. E. A. G. Paterniani, M. G. S. Tucci, & C. E. F. Castro (Ed.), Instruções agrícolas para as principais culturas econômicas (7a ed. rev., pp. 46-51). Campinas: Instituto Agronômico. (Boletim Técnico, 200).

Zhao, Z., Shi, H. J., Wang, M. L., Cui, L., Zhao, H., & Yun, Z. (2015). Effect of nitrogen and phosphorus deficiency on transcriptional regulation of genes encoding key enzymes of starch metabolism in duckweed (Landoltia punctata). Plant physiology and biochemistry, 86, 72-81. doi: 10.1016/j.plaphy.2014.11.007




DOI: http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2020v41n1p33

Semina: Ciênc. Agrár.
Londrina - PR
E-ISSN 1679-0359
DOI: 10.5433/1679-0359
E-mail: semina.agrarias@uel.br
Este obra está licenciado com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional