Dr. Todd Einhorn, investigador de Michigan State University.

MANTENER PRODUCCIÓN AUN CON DÉFICIT HÍDRICO

El Dr. Einhorn propone usar ‘riego deficitario controlado’ para bajar el consumo de agua del cultivo, pero esto solo es recomendable en ciertos períodos fenológicos muy determinados. Para estudiar esta posibilidad analiza el proceso de desarrollo del fruto de cerezo y sus factores limitantes.

Artículo desarrollado por Agrilink, en base a charla del investigador en World Cherry Conference, para edición 2 de PEC Magazine.

En el caso de las frutas con carozo el crecimiento está dividido en tres fases, una primera fase de división celular, la segunda con una velocidad de crecimiento menor, que se atribuye al endurecimiento del carozo, lo que ralentiza el crecimiento de la fruta, y finalmente una fase de expansión, donde el crecimiento es relativamente constante hasta el final del periodo de crecimiento de la fruta.

El patrón de crecimiento de una fruta de pepita (ej. pera o manzana) sigue una curva sigmoidea exponencial-lineal. Es decir, primero -luego de plena floración- se observa un crecimiento exponencial, ocasionado por la división celular, seguido de una fase lineal de la curva, la que se aplana en el período de maduración. Este patrón de crecimiento es totalmente diferente al patrón de crecimiento típico de la fruta de carozo, categoría que incluye al cerezo.

En la figura 1 se aprecia el patrón de crecimiento de una cereza, el que se caracteriza por una doble sigmoidea en la que se distinguen tres fases. La primera fase (I), de activo crecimiento, se corresponde con la etapa de división celular. En la fase II -correspondiente a endurecimiento de carozo- la curva se aplana porque el crecimiento se ralentiza y hasta se detiene en cierto momento. La fase III, en tanto, se corresponde con la etapa de expansión celular, la que presenta un crecimiento lineal hasta el final del período de desarrollo de la fruta.

Figura 1: Doble sigmoidea de crecimiento de la fruta de carozo

Durante el período previo a floración, figura 2, los ovarios se van transformando en cerezas. Los datos de la figura 2 se tomaron desde dormancia hasta plena floración, pero las fechas corresponden al hemisferio norte por lo que hay que sumar seis meses para situar el momento del evento en el hemisferio sur. Los datos registran el volumen de un ovario -porción inferior del pistilo- aislado de una yema en latencia, siguiendo la fenología de la yema hasta floración. Se observa en la escala logarítmica que el ovario, desde marzo a mayo (sept-nov, HS), aumenta en seis veces su tamaño o volumen desde latencia hasta llegar a floración. Durante ese período no hay mucho que se pueda hacer, desde el punto de vista de los manejos, salvo controlar potenciales condiciones de estrés y enfermedades en la temporada anterior.

DIVISIÓN CELULAR Y CRECIMIENTO CELULAR

Si estudiamos la evolución del número de células del mesocarpio de una cereza, observaremos un período de división celular bastante corto, cercano a 14 días. O sea, un período de división celular de solo dos semanas. Dado ese periodo temprano de crecimiento del ovario, previo a flor, al momento de la floración ya estarán presentes la mitad de las células totales de la fruta madura. Lo que explica por qué es tan difícil incidir en la división celular y en el número final de células de la cereza por medio de un estrés, especialmente cuando es en función del agua.

Figura 2: Alta tasa de crecimiento de los ovarios de las cerezas antes de floración

En un estudio muy interesante de Olmstead se compararon -por dos años- diferentes cultivares de cerezo, tanto de genotipos de fruta grande como genotipos de fruta pequeña, por medio de muestras de tejido del mesocarpio a cosecha. Fue un estudio anatómico en que se midió tanto el número de células como el tamaño de estas. Ese ensayo demostró que, dentro de una misma variedad, el tamaño de la fruta dependerá en mucho mayor medida del tamaño de las células que de la cantidad de células, ya que el número de estas no cambia de manera importante. Sin embargo, en las variedades con mayor tamaño potencial de fruta, las cerezas tendrán más células que las frutas de aquellas variedades de menor tamaño potencial. Por esto es que podríamos afectar negativamente en el tamaño de la fruta si es que estresamos a los cerezos tarde en el período de crecimiento, cuando las células del fruto están incrementando su tamaño.

Sin embargo, estudios para establecer la evolución del volumen de las células del mesocarpio durante la temporada han establecido que las células no solo crecen durante la fase III, sino que crecen durante toda la temporada.

YEMA GRANDE PRODUCE FRUTA GRANDE

El concepto de ‘potencial de crecimiento’ fue descrito por Ted DeJong (UCDavis), fisiólogo de frutales, como análogo a la tasa de interés compuesto de las finanzas, donde el crecimiento de la fruta dependerá del tamaño de la fruta al comienzo de cualquier intervalo y de la tasa de crecimiento durante ese intervalo de tiempo determinado. Si alguno de estos dos factores es menor que el máximo, se tendrá un crecimiento inferior al potencial de crecimiento para este intervalo de tiempo. Luego, al comenzar un nuevo intervalo, al día o a la semana siguiente, aunque todo sea óptimo en términos de crecimiento, ya no se podrá recuperar el crecimiento perdido en los intervalos precedentes. Esto indica que no es posible estresar el cultivo en ningún punto del período de crecimiento de la fruta y después lograr alcanzar el potencial de crecimiento máximo.

Por su parte, Einhorn ha intentado comprender la relación entre el tamaño de una yema reproductiva, las flores resultantes de esa yema y el ovario. Para esto tomaron muestras desde 30 días antes de floración hasta plena floración. Los datos demostraron que existe una relación lineal, directamente proporcional, entre el tamaño de la yema con el de su flor y su ovario, lo que sugiere que una yema de mayor tamaño conducirá a una fruta de mayor calibre a cosecha. Porque el potencial de crecimiento ya está determinado al momento de floración. Desde el punto de vista de un posible manejo, esta información permite pensar en eliminar las yemas más pequeñas -como método de raleo de fruta-, en el caso de un huerto con un sistema de conducción adecuado. Pero antes habría que hacer un cálculo de costo beneficio para cada caso.

Einhorn realizó ensayos en vistas a confirmar esta hipótesis. Para ello dejaron ramas con el mismo número de yemas, pero todas grandes o todas medianas o todas pequeñas, en cada una de ellas. Es decir, dejaron todas las yemas vegetativas, pero las yemas reproductivas fueron seleccionadas por tamaño. Al observar el tamaño de la fruta a cosecha comprobaron que las yemas grandes resultaron en frutos de mayor tamaño y que las yemas pequeñas resultaron en fruta de menor tamaño. Además, las yemas grandes florecieron en promedio cuatro días antes que las yemas más pequeñas, por lo que tuvieron más tiempo para desarrollarse en el árbol.

Para comprobar este último dato realizaron un estudio en que marcaron flores de la variedad Lapins -al momento en que se abrían-, durante un mismo período de floración, para establecer el tiempo de floración de cada una de ellas. Llegado el momento de la cosecha comercial recolectaron la fruta resultante de esas flores y observaron que las flores abiertas el primer día de floración produjeron la fruta de mayor diámetro a cosecha (tabla 1), fruta que además era más dulce y de color más intenso, e incluso -al menos en el ensayo- era fruta más firme. Entre las implicaciones culturales de este hallazgo destaca que, por ejemplo, en zonas de heladas, es importante proteger las etapas tempranas de la floración (con sistemas antiheladas). También se podría retirar las colmenas de abejas antes de que se polinicen todas las flores si se estima que el clima será adecuado para la cuaja y que no se sufrirán heladas.

Tabla 1: Las flores que se abren primero resultan en fruta más grande a cosecha

Hay muchos factores que afectan la expansión celular y el crecimiento de la fruta. Entre otros, la luz, la temperatura del período de desarrollo, la carga de los árboles, la disponibilidad de nutrientes y, por supuesto, el agua. Existen técnicas de manejo que permiten incidir en cada una de estas variables de modo de mejorar el rendimiento y la calidad del cultivo.

ESTRÉS HÍDRICO Y CRECIMIENTO DE LA FRUTA

El estrés hídrico, causado por falta de agua, sin duda puede reducir el crecimiento de la fruta, por lo que es necesario determinar el umbral de estrés hídrico que los diferentes órganos de la planta pueden soportar sin afectar su crecimiento. Esa es información importante, así como también la sobre el tipo de suelo, para programar la cantidad de agua a aplicar y la frecuencia de riego (programa de riego).

Varios factores clave influyen en el consumo del agua en los cerezos, factores para los que hoy disponemos de herramientas e información de monitoreo, de modo de que podemos manejar de manera óptima el uso de este recurso. La radiación solar (luz fotosintética), la humedad y el viento (déficit de presión de vapor), etc. pueden ser determinados por medio de estaciones meteorológicas, lo que junto a modelos de evapotranspiración (ET), permitirá programar el riego para mantener mojado todo el perfil de suelo o solo reponer el agua evapotranspirada.

Idealmente también se debiera conocer el área foliar de la copa, ya que es directamente proporcional al requerimiento de agua. El volumen de copa dependerá del sistema de conducción utilizado y del vigor de la planta. La carga de los árboles, por su parte, no incidirá tanto en los cerezos como en el caso de los frutales de pepita, salvo que esta sea excesiva y la transpiración se vea reducida.

Otros factores que inciden en los requerimientos de agua del cultivo son la capacidad del suelo para retener agua, la que es posible de determinar mediante técnicas de monitoreo de humedad de suelo. También conviene conocer la textura del suelo e -idealmente- disponer de mapas de suelo; así como determinar dónde están las raíces y la profundidad que estas alcanzan (mediante calicatas).

RIEGO DEFICITARIO CONTROLADO PARA BAJAR CONSUMO DE AGUA

Para optimizar la eficiencia de uso del agua se puede intentar aplicar la técnica de ‘riego deficitario controlado’ (RDI, por sus siglas en inglés), pero este método debe ser aplicado en la etapa fenológica correcta, por lo que disminuir el riego -sin afectar el tamaño o la calidad de la fruta-, reconoce Einhorn, no es fácil.

Einhorn estima que, al ser tan corto el período de división celular del fruto de cerezo, se podría pensar en un estrés hídrico que solo disminuya el crecimiento de los brotes, para luego reponer el 100% de la evapotranspiración sin haber afectado mayormente el crecimiento de la fruta. Para eso, una posibilidad sería determinar las diferencias de sensibilidad al estrés hídrico de los distintos tejidos, órganos y procesos de desarrollo e incorporar esos datos en el programa de riego. O, considerando que la fase 1 ocurre a principios de primavera, saliendo del invierno, si el perfil de suelo está lleno, se puede postergar el inicio del riego, de modo de que las raíces utilicen las reservas de las profundidades del perfil. Intentar cualquiera de esas estrategias requeriría de un conocimiento acabado del perfil del suelo y de la humedad que este retiene a distintas profundidades.

Sin embargo, la ET es baja en la fase 1 porque casi no hay área foliar y el efecto sería mínimo. Algo opuesto a lo que ocurre en fase 2, cuando la ET es muy alta producto de que el área foliar es máxima y así mismo las temperaturas son muy altas. Por esto es que corresponde a un periodo en que es muy difícil ahorrar agua, debido a que la demanda hídrica es muy alta y porque es un período muy corto en cerezo. En la fase 3, por su parte, se requerirá reponer el 100% de la ET porque en ese período hay muchas células en expansión y la fruta está en crecimiento, pero porque, además, es un período de tiempo relativamente corto y en el que no es recomendable estresar a el árbol.

Cuando sí sería posible reducir el riego, según el experto, es en la etapa final de la fase 3, entre 10 y 14 días antes de la cosecha. En el mismo sentido, postcosecha sería un buen período para ahorrar agua, ya que cuando se cosecha la fruta la demanda transpirativa se reduce en casi un 50%. Sin embargo, igualmente hay que tener mucho cuidado porque un excesivo estrés hídrico, que lleve a un estrés por calor, puede afectar el desarrollo de las flores y generar frutos dobles en la temporada siguiente.