Oskar Javier García1, Edgar Yiovani Duéñez1, Gerhard Fischer2, Bernardo Chaves2 y Omar Camilo Quintero3
1 Ingenieros agrónomos, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. garkoz13@yahoo.com; yiovanito@yahoo.com
2 Profesores asociados, Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. gfischer@unal.edu.co; bchavesc@unal.edu.co
3 Biólogo, DisFruta las Feijoas, Bogotá. overfeijoas@gmail.com
Fecha de recepción: diciembre 13 de 2007. Aceptado para publicación: julio 10 de 2008
En la finca El Cortijo, municipio La Vega (Cundinamarca), ubicada a 2.350 msnm de altitud, con temperatura de 17 °C, humedad relativa de 85%, precipitación de 1.423 mm·año-1, se estudió el efecto de tres productos químicos en árboles de feijoa, Clon 41 ('Quimba'), de 6 años de edad, sobre el cuajamiento de los frutos. Los productos fueron los fertilizantes foliares KNO3 (nitrato de potasio 13-0-46® al 1,0%, 1,5% y 2,0%) y KH2PO4 (fosfato de potasio; Cosmofoliar al 0-32-43®; 0,5%, 0,75% y 1,0%) y la fitohormona ethephon (Ethrel® 48SL, a 100, 150 y 200 mg·L-1), aplicados 4 veces, cada 15 días, a partir de 50 días después de la poda. Se evaluaron el número de flores formadas, el número y el porcentaje de frutos cuajados y el nivel de eficacia de los productos aplicados. El KH2PO4 al 0,5% presentó los valores significativamente más altos (P<0,05) en las cuatro variables evaluadas y obtuvo, en su diferencia frente al testigo (0 aplicaciones), aumentos de 447,6% en el número de las flores formadas y de 465,4% en el número de frutos cuajados, destacando la importancia del P en el proceso reproductivo de la feijoa. El segundo mejor tratamiento, con una eficacia positiva (96,55%) en el cuajamiento de frutos, fue el ethephon a 100 mg·L-1. El número de frutos cuajados en las diferentes concentraciones de KNO3 no pudo superar el del testigo, presentándose una eficacia negativa y así mismo, fitotoxicidad cuando se emplearon concentraciones al 2%. El porcentaje de cuajamiento en feijoa (66% del testigo) fue relativamente alto comparado con el de otros frutales.
Palabras clave: ethrel, inducción floral, Clon 41, 'Quimba', producción forzada.
ABSTRACT
In the El Cortijo farm, La Vega municipality, Cundinamarca, Colombia (2,350 m altitude, temperature 17 °C, precipitation 1,423 mm·year-1, relative humidity 85%), the effects of three chemical products were studied on fruit set of six years old feijoa trees, Clon 41 ('Quimba'). The products, also used in floral induction, were foliar fertilizers KNO3 (potassium nitrate 13-0-46® 1.0%, at 1.5% and 2.0%), KH2PO4 (potassium phosphate; Cosmofoliar 0-32-43®; at 0.5%, 0.75% and 1.0%), and phytohormone ethephon (Ethrel® 48 SL; at 100, 150 and 200 mg·L-1). Applications were made (each 15 days) starting from 50 days after pruning. There were evaluated (1) the number of formed flowers, (2) number and (3) percentage of fruits set, and (4) levels of efficacy of applied products. KH2PO4 at 0.5% had highest values (P<0,05) compared to the control (0 applications) in each of the four variables, which increases in the number of formed flowers of 447.6% and in the number of fruits set of 465.4%, emphasizing the importance of P in the reproductive process of pineapple guava. The second best treatment was ethephon at 100 mg·L-1 showing a positive efficacy (96.55%) in fruit setting. The number of fruits set in the different KNO3 concentrations did not exceed this one in the control presenting a negative efficacy and also phytotoxicity when KNO3 concentrations of 2% were applied. Percentage of fruit set in pineapple guava (66% in control plants) was relatively high compared to other fruit trees.
Key words: ethrel, floral induction, Clon 41, 'Quimba', forced production.
Introducción
La producción de feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret, familia Mirtaceae) en Israel, Italia, Francia, España, Estados Unidos y Nueva Zelanda no es constante durante el año, debido a las estaciones climáticas. En estos países, la producción y disponibilidad de la fruta se concentra en ciertos meses, lo que reduce notablemente su permanencia y reconocimiento en los mercados. Esta condición representa una gran oportunidad para Colombia, que puede entrar en el mercado europeo en la época de mayor demanda de productos frescos exóticos (noviembre a marzo) y durante los demás meses que presenten una demanda sostenida (CCI, 2000). La feijoa se siembra en el país teniendo en cuenta las investigaciones extranjeras o las experiencias personales, pero no hay un modelo tecnológico al que se pueda acoger el cultivador, lo que hace que la explotación del cultivo no sea la más adecuada (Rodríguez, 1993).
La planta de feijoa es un arbusto originario de la zona subtropical, que se extiende desde el sur del Brasil, sobre Uruguay y las partes altas del lado occidental del Paraguay hasta el noroeste de Argentina. La planta se caracteriza por su alta capacidad de adaptarse a diferentes zonas climáticas; en Colombia se tienen cultivares comerciales a altitudes entre 1.800 y 2.650 msnm, con temperaturas entre 13 y 21 °C (promedio 16 °C), precipitación anual de 700-1.200 mm, una exposición a la radiación solar de 1.500 horas brillo solar anual y humedad relativa promedio de 70% (Fischer et al., 2003).
La programación de cosechas mediante aplicación de productos químicos y otras técnicas de manejo de cultivo, prolongan la época de oferta de los frutos, aumentan la competitividad en los mercados nacionales e internacionales y promueven el uso eficiente de los insumos, como fertilizantes y pesticidas, entre otros (Davenport y Nuñez- Elisea, 1997). Una de las aplicaciones más atractivas de la producción forzada es obtener la cosecha fuera de la época normal para comercializarla a mejor precio. También es posible extender la oferta del producto en el mercado durante más tiempo y aumentar el rendimiento anual por unidad de superficie (García y Dueñez, 2007). Sin embargo, la base genética, los procesos fisiológicos y la manera en que estos son afectados por productos que promueven la inducción floral y el cuajamiento de los frutos, no han sido estudiados por completo (Weigel, 1995).
]]> La inducción floral es un proceso en el que las yemas de los frutales, originalmente vegetativas, sufren cambios metabólicos que las preparan para transformarse en yemas florales. El proceso que sigue a la inducción floral se conoce como diferenciación floral y corresponde a una manifestación externa o cambio morfológico (Yuri et al., 2002), y el cuajamiento marca la transición del ovario de la flor a fruto en desarrollo (Agustí, 2004). Según Agustí (2004), este paso supone la iniciación de un crecimiento rápido de los tejidos del ovario y, si dicho crecimiento no se inicia o una vez iniciado cesa, el ovario se desprende y, por tanto, no cuaja. El desarrollo posterior del ovario es consecuencia de la división celular del pericarpio.Faust (1989) indica que para que se presente el cuajamiento se requiere: a) la existencia de yemas florales maduras, bien formadas y nutridas; b) un régimen de temperaturas durante la antesis que asegure una buena polinización, un desarrollo del tubo polínico y una fecundación y c) un aporte adecuado de fotosintatos cuando el ovario inicie su desarrollo.
La competencia por elementos minerales durante el desarrollo del ovario puede ser uno de los factores limitantes de la productividad en algunas variedades, teniendo en cuenta la pérdida de materia seca y elementos minerales durante esta fase (Agustí, 2003). El cuajamiento de frutos está relacionado con la actividad de fitohormonas y, probablemente, con la nutrición en una forma más indirecta (Mengel et al., 2001).
Las aplicaciones de KNO3 estimulan la inducción floral en mango, especialmente en regiones tropicales (Núñez- Elisea, 1985), mientras que el etileno está presente en múltiples aspectos del desarrollo floral, desde la iniciación hasta la senescencia de las flores (Klee y Clark, 2004). Existe evidencia de que el estímulo de floración inducida mediante la aplicación de KNO3 en mango está mediado por niveles crecientes de etileno endógeno (López, 1984). En variedades de manzano, el ethephon (ácido 2-cloroetilfosfónico) promueve la floración (Dennis, 2003).
Sin embargo, el conocimiento de la floración y el cuajado de frutos en árboles frutales de origen tropical y subtropical ha avanzado en los últimos años, aunque todavía existen muchas cuestiones y detalles que necesitan ser respondidos a través de más investigaciones y observaciones en campo (Albrigo y Galán Saúco, 2004).
Debido a que la adaptación de la feijoa a zonas tropicales carece de información respecto al cuajamiento, el presente estudio tuvo como objetivo evaluar la respuesta a la aplicación foliar de productos de nitrato de potasio, fosfato de potasio y ethephon en la etapa de cuajado de fruto del Clon 41 'Quimba'.
Materiales y métodos
El estudio se realizó en la finca El Cortijo, ubicada a 2.350 msnm en el municipio de La Vega (Cundinamarca), situada a 04° 55' 59” latitud norte y 74° 18' 59” longitud oeste, con temperatura promedio de 17 °C, brillo solar anual de 1.377 horas, humedad relativa promedio 85% y precipitación promedio anual de 1.423 mm (Ideam, 2002). Según la clasificación de Holdridge, la zona pertenece al bosque húmedo montano bajo (bh-MB). El lote seleccionado presenta una pendiente de 25%, abarca un área de 9.750 m2 y corresponde a 975 plantas sembradas a 2,5 m entre plantas y 4,0 m entre surcos. El suelo presenta una textura franco-arcillosa; en la tabla 1 se muestran los resultados del análisis de suelos del lote experimental, elaborado por Soil and Plant Laboratory, Bogotá.
La investigación en su parte de campo tuvo una duración de 4 meses, de febrero a junio de 2006. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con 10 tratamientos y tres repeticiones (tabla 2), ya que el terreno presentaba una pendiente considerable, y los tratamientos fueron distribuidos al azar en cada uno de los bloques. La unidad experimental estuvo constituida por un árbol del que se seleccionaron 4 ramas en el tercio inferior. Las variables que se midieron y calcularon en el ensayo fueron: a) número de flores formadas, b) porcentaje de flores formadas, c) número de frutos cuajados, d) porcentaje de frutos cuajados, con respecto al número de flores formadas y e) nivel de eficacia de los productos inductores.
Para una mayor eficacia de los productos inductores se empleó 1 cm3·L-1 del coadyuvante Cosmo-Ind® (alcohol etoxilado, 16,3%; polioxietilen alquil éter, 10,85%; indicador de pH alcalino, 0,03% e ingredientes inertes, 72,82%), de carácter no iónico, reductor de tensión superficial, acelerador de penetración e indicador de alcalinidad del agua y antiespumante. Se dejó un árbol intermedio entre cada tratamiento (árbol borde), para evitar la deriva de la aplicación de los tratamientos, ya que puede influir o enmascarar la respuesta del árbol al tratamiento aplicado.
Inmediatamente después de realizar la poda, se aplicaron los productos en forma asperjada al tercio inferior del árbol, mediante el empleo de una bomba manual (1,6 L). Una vez aplicados los tratamientos, se repitieron cada una de las concentraciones cada 15 días, para un total de 4 aplicaciones (tabla 2) durante los 2 primeros meses del ensayo, empezando a partir de 50 días después de la poda.
Las aplicaciones se realizaron en las horas de la mañana, cuando la temperatura no era muy elevada. Las labores de manejo (fertilización edáfica, deshierba y control fi tosanitario) se hicieron de forma similar para todo el lote de la finca. Los muestreos se llevaron a cabo cada 8 días a partir de aplicados los tratamientos hasta el final del ensayo.
Posteriormente, con los datos obtenidos se realizó un análisis estadístico, que incluyó análisis de varianza (Anova) para las variables flores formadas y frutos cuajados. Se hicieron comparaciones entre grupos de tratamientos a través de contrastes y pruebas de Tukey (P≤0,05) y análisis de regresión para establecer el mejor tratamiento; se halló el coeficiente de determinación y la respectiva ecuación de la forma y = β0 +β1x, donde: y es la respuesta del número de estructuras reproductivas formadas (flores formadas, frutos cuajados) en el número de días trascurridos; β0, el intercepto; β1, el número de estructuras formadas por cada día transcurrido (coeficiente de regresión); x, los días de ejecución del ensayo. Se utilizó el paquete estadístico SAS 9.1. Para el porcentaje de frutos cuajados y el nivel de eficacia de los productos inductores se realizó una relación matemática expresada en forma de porcentaje (fórmula 1):
Número de flores formadas
El análisis de varianza mostró diferencias significativas entre los tratamientos y, según la prueba de Tukey (P<0,05), el KH2PO4 al 0,5% fue el mejor tratamiento (figura 1). En las pruebas de contrastes se observó una respuesta lineal al KH2PO4 y al ethephon.
El KH2PO4 al 0,5% presentó una mejor respuesta (P<0,05) a través del ensayo, en comparación con el testigo y los demás tratamientos (tabla 3). El promedio del número de flores formadas en 4 ramas por árbol en este tratamiento fue 65,67, lo que significa un aumento de 447,6% respecto al testigo (14,67 flores). En consecuencia, se puede plantear que el KH2PO4 estimuló progresivamente el número de flores formadas a partir de los 50 días de ejecutada la labor de poda y la aplicación del producto (figura 1). Este resultado concuerda con lo reportado de otros frutales, en los que una aplicación del P aumentó la floración (Agustí, 2003); además de incrementar el metabolismo en estas yemas, el P fomenta la absorción de Mg, elemento que también es fundamental en la formación floral y promueve la síntesis de ácidos nucleicos (Feucht, 1982). De acuerdo con la afirmación de Marschner (2002), de que el número de flores formadas se reduce en el caso de una deficiencia de P, se puede deducir que la feijoa es muy exigente en P durante la formación de sus órganos reproductivos. Además, la fracción de K en el KH2PO4 podría estimular la fotosíntesis y el transporte de fotoasimilados, entre otros, lo que es muy importante para la formación de flores (Swietlik, 2003).
Sin embargo, esta misma situación no se presentó en la combinación de K con nitrato (KNO3 al 1,0%, 1,5% y 2,0%), cuyos tratamientos tuvieron resultados similares o por debajo del testigo (tabla 2). Este efecto no estimulante de la formación floral contrasta con los resultados reportados por Machado y Reboucas (2000) en mango. George et al. (2003) reportan que aplicaciones de compuestos nitrogenados que contienen NO3- ó NH4+ incrementaron los niveles de arginina, compuesto que puede promover la floración. La aplicación de otra fuente de nitrógeno, como urea, incrementó la cantidad de flores formadas en mango, resultando en un mayor número de frutos cuajados por panícula (Tiwari y Rajput, 1976). También en guayaba, la combinación entre poda y fertilización con urea aumentó la floración y la producción (Shigeura y Bullock, 1976). En la feijoa, la aplicación de KNO3 aumentó demasiado el contenido de los nitratos en las estructuras florales, inhibiendo la iniciación de estas yemas (Lakso y Flore, 2003).
La respuesta a ethephon a 100 mg·L-1 fue menor que al KH2PO4 y a su vez, mayor que en el testigo, con valores de 138, 197 y 44 flores formadas, respectivamente, y una relación de 3:1. El ethephon a 100 mg·L-1 inició la formación de flores a partir de los 70 días, acorde con la aparición de botones inducidos. El efecto estimulante del ethephon a 100 mg·L-1 en la floración de la feijoa coincide con lo reportado en mango por Saidha et al. (1983), quienes observaron una producción de etileno cinco veces mayor que en los brotes vegetativos. Igualmente, en la variedad alternante (fructificación bianual) del mango 'Langra', el ethephon indujo alta floración y fructificación en un año con poca producción (off year), en una concentración de 200 mg·L-1 (Chacko et al., 1974). Couto et al. (1996) aplicaron 0,25 mL·L-1 de ethephon (1-3 aplicaciones) y encontraron que estimulaba la diferenciación floral en yemas floríferas. En limón Tahití, concentraciones de ethephon de 0,8; 1,2; 1,6 y 2,9 mL·L-1 aumentaron la densidad de brotes florales totales y mixtos (generativos + vegetativos), pero las dosis por encima de 8 mL·L-1 causaron defoliación entre 69% y 95% de los nudos (Rojas, 1994).
]]> Número de frutos cuajadosEl KH2PO4 al 0,5% presentó una mejor respuesta a través del ensayo, en comparación con el testigo (figura 2). El número de frutos cuajados fue 135, mientras en el testigo fue de 29 frutos (tabla 4), por lo que la diferencia entre este producto y el testigo tiene una relación de 4,5:1. Por tanto, se puede plantear que el producto de este tratamiento estimuló progresivamente el número de frutos cuajados, a partir de los 65 días de ejecutada la labor de poda y la aplicación del producto. Este resultado confirma plenamente lo afirmado por Agustí (2003) de que la disponibilidad por elementos minerales se torna crítica en la época de floración y cuajado y su demanda debe ser convenientemente satisfecha, como es el caso del KH2PO4 al 0,5%.
La respuesta al ethephon a 100 mg·L-1 fue menor que al KH2PO4 y a su vez mayor que en el testigo, con valores de 57, 135 y 29 frutos cuajados, respectivamente y una relación del número de frutos cuajados de 2:1. El ethephon a 100 mg·L-1 inició la formación de frutos a partir de los 93 días, acorde con la aparición de botones inducidos.
En otra mirtácea, la guayaba, la doble aspersión con ethephon (1 mL·L-1) generó también el mayor número de flores y frutos por planta, comparada con el estrés hídrico o las aplicaciones de diferentes nutrientes y el testigo (Castelán y Becerril, 2004). Los tratamientos restantes respondieron de forma similar a la cantidad de frutos formados en el testigo; al transcurrir el tiempo no hubo un aumento proporcional en el número de frutos cuajados, sino que se presentó una tendencia estable, por lo que los tratamientos aplicados no influyeron en esta variable.
En contraste con estos resultados, las aplicaciones de KNO3 mostraron valores inferiores al tratamiento testigo (tabla 3, figura 2), lo que se diferencia de su efecto positivo en la floración del mango (Machado y Reboucas, 2000; Sergent y Leal, 1989) y se asemeja más bien a los resultados obtenidos al 2,5% en longan (Euphoria longana), donde este producto no indujo un porcentaje mayor de emergencia de flores que en el testigo (Sritontip et al., 2005).
]]> Porcentaje de frutos cuajados
La respuesta generada por las diferentes concentraciones de KNO3 no pudo superar la del testigo. Sin embargo, en naranjo 'Navelate' la aplicación de KNO3 en primavera provocó un aumento del contenido porcentual de N, P, K y Mg en el fruto, al mismo tiempo que promovió su desarrollo. Este efecto es interpretado por Agustí (2003) como un estímulo por acción del K en el transporte o la absorción de elementos minerales por parte de la planta.
Dennis (1996) y Faust (1989) consideran la aplicación de N como crucial en el cuajado de frutales caducifolios; en la feijoa, esto no fue confirmado por la adición de KNO3, por lo que se supone que los árboles no tuvieron deficiencia en este nutriente esencial durante el cuajamiento de los frutos.
Según Agustí (2003), se debe evitar el aporte demasiado alto de fertilizantes, sobre todo si se utilizan nitratos, durante el periodo del cuajado del fruto, ya que con ello se puede promover un desbalance por mayor desarrollo vegetativo que compite con la fructificación.
Los porcentajes de frutos de feijoa cuajados, 66% en el testigo (tabla 5), son mayores que los reportados por Schumacher (1989) en frutales caducifolios drupáceos, con 25% en promedio en duraznero y ciruelo europeo, y en pomáceos, con 4%-5% en manzano y peral.
Nivel de eficacia de los productos aplicados
Las diferentes concentraciones de KNO3 mostraron ineficacia en el cuajamiento de frutos, en comparación con el testigo (tabla 4). Por un lado, no existió supuestamente una demanda de nitrato y por otro, el porcentaje negativo de eficacia del KNO3 al 2% se puede explicar parcialmente porque esta dosis causó fitotoxicidad, hiponastia en hojas, necrosamiento de botones florales y frutos formados. Este resultado indica también que la feijoa es una especie más susceptible a concentraciones elevadas de KNO3 que los cítricos, en los que dosis superiores a 3% causan fitotoxicidad (Agustí, 2003).
Como indica la tabla 5, el ethephon a 100 mg·L-1 mostró una buena eficacia. Tal vez esta respuesta se dio por la concentración del producto y además por su fácil asimilación en las yemas reproductivas. Se supone que la aplicación de reguladores de crecimiento, como 100 mg·L-1 de ethephon, podría haber estimulado el desarrollo de los óvulos, que, a su vez, producen sustancias de crecimiento que sostienen el crecimiento del fruto (Faust, 1989). La respuesta a 150 mg·L-1 de ethephon fue mínima y las concentraciones por encima de 100 mg·L-1 no fueron estimulantes en el cuajamiento de la feijoa. Dosis de 200 mg·L-1 de este producto se han mostrado muy ineficaces en la formación de botones florales (-61,60%) (García et al., 2008), similar en el cuajamiento (-58,62%); es probable que en esta concentración el producto induzca senescencia prematura de varias yemas reproductivas y genere abscisión de flores y fruto pequeños (Chacko et al., 1974).
Conclusiones
La investigación mostró respuestas importantes a la aplicación de compuestos de nutrientes (KNO3 y KH2PO4) y fitohormonas (ethephon) en la fase de inducción floral de la feijoa.
Sin embargo, al no conocerse las concentraciones nutricionales óptimas en el tejido de la yema y los órganos circundantes, las posibles explicaciones fisiológicas son difíciles de sustentar.
Se vio una respuesta positiva al P en el cuajado de los frutos a una concentración específica y posiblemente influenciada por el compuesto usado (KH2PO4 al 0,5%).
Las concentraciones de KNO3 usadas en este estudio no fueron las más adecuadas pues mostraron respuestas bajas en la formación de flores y cuajado de frutos. Es posible que en los árboles utilizados en el estudio no existiera una demanda de nitrato en el proceso reproductivo.
La respuesta positiva al ethephon a 100 mg·L-1 en el cuajamiento de las feijoas puede ser un efecto estimulante en el desarrollo de los órganos reproductivos.
Para trabajos futuros en feijoa relacionados con la floración y el cuajamiento de los frutos, se recomienda incluir la parte ecofisiológica (temperatura, luz, agua) y la poda, para tener más conocimiento sobre las bases fisiológicas que influyen en el inicio y el establecimiento de la fase reproductiva de esta especie.
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