Efecto del riego deficitario moderado y severo en la tasa de crecimiento, morfología radical, transpiración y relaciones hídricas en plantas de Callistemon citrinus

S. Álvarez y M.J. Sánchez-Blanco (Departamento de Riego. Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura del CSIC).

S. Bañón (Departamento de Producción Agraria. Universidad Politécnica de Cartagena.

15/01/2014

Callistemon citrinus es una especie australiana muy usada como arbusto de flor en jardines y paisajismo en el área mediterránea debido a que presenta cierto grado de tolerancia al déficit hídrico. Sin embargo el estrés hídrico prolongado puede alterar el comportamiento fisiológico y morfológico de la planta. Plantas de C. citrinus creciendo en condiciones de vivero se sometieron a tres tratamientos de riego: un control regado diariamente a capacidad de campo y dos tratamientos deficitarios (riego deficitario moderado y riego deficitario severo), que corresponden al 50 y 25% del control, desde marzo de 2009 a abril de 2010.

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Introducción

El género Callistemon pertenece a la familia Myrtaceae y posee algunas de las especies ornamentales australianas más importantes, debido a sus interesantes características (rápido crecimiento, floración abundante con formas inusuales y colores brillantes y gran variedad de formas y volúmenes) (Mitchem, 1993; Lao y Jiménez, 2002). Las especies de Callistemon presentan cierto grado de tolerancia a los estreses ambientales como la sequía y la salinidad (Lippi et al., 2005). Es por estas razones por las que Callistemon ha tenido un éxito considerable como un arbusto de flor para su uso en jardines y paisajismo urbano en el área mediterránea. Sin embargo, el estrés hídrico prolongado resultante de la escasa precipitación y de las altas temperaturas en verano en esta zona puede disminuir el crecimiento de hojas y brotes o retrasar y reducir el número de flores, tamaño y/o calidad lo que afectaría a la apariencia visual de la planta, un factor especialmente importante en plantas ornamentales que se destinan a uso en jardinería y paisajismo. En estas condiciones, el manejo del riego es un factor importante y existe una presión considerable en el sector de la industria de planta ornamental para producir cultivos de manera más eficiente, reduciendo la cantidad de agua aportada sin perder el valor ornamental (Cameron et al., 2006). Para ello es importante conocer el porcentaje de reducción del agua aportada para que el valor ornamental de las plantas no se vea mermado (Chyliński et al., 2007). En este sentido, supervisar los regimenes de humedad de los viveros y comprender las respuestas morfológicas y fisiológicas a la gestión del agua es crítico para optimizar la producción de plantas de calidad (Franco et al., 2006).
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Plantas en el invernadero al inicio del ensayo.

Atendiendo a todo lo expuesto, se desarrolló el presente ensayo, profundizando en el conocimiento de aspectos fisiológicos y morfológicos relacionados con el consumo y eficiencia en el uso del agua, estado hídrico, intercambio gaseoso, crecimiento, y procesos de floración de plantas de Callistemon bien regadas y con dos niveles de riego deficitario.

Material y métodos

En esta experiencia se emplearon 80 plantas de Callistemon citrinus de 1-2 años de edad. Los ejemplares fueron transplantados a macetas negras redondas de 5 l de volumen. El sustrato fue una mezcla de fibra de coco, turba negra + turba rubia y perlita (8:7:1 en volumen) y enriquecida con 2 g l-1 de un fertilizante de liberación lenta (Osmocote Plus: 14:13:13 N, P, K más microelementos). Estas macetas fueron trasladadas al invernadero de la finca experimental del CEBAS, ubicada en Santomera (Murcia), donde crecieron durante tres semanas regándose hasta completar el 100% de las necesidades hídricas antes de ser sometidas a los diferentes tratamientos de riego. El experimento se llevó a cabo de marzo de 2009 a abril de 2010. Las plantas se repartieron en tres grupos correspondientes a los tres tratamientos de riego, Control, riego deficitario moderado (RDM) y riego deficitario severo (RDS).

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Medida del color en hojas de Callistemon.

Las plantas del tratamiento control se regaban hasta cubrir sus necesidades hídricas, manteniendo el peso de las plantas después del riego cercano a su peso a capacidad de campo, y obteniendo drenaje después del riego, las plantas sometidas a RDM tuvieron un riego del 50% de las plantas del control, y las plantas del tratamiento RDS del 25% de la cantidad de agua aplicada a las plantas control. El ensayo duró 53 semanas desde el inicio de los tratamientos y las plantas eran regadas diariamente mediante un sistema automático de riego programable, el tiempo de riego se modificaba según la climatología y el desarrollo de las plantas. El agua utilizada tenía un valor de conductividad de 0.8 dS m-1. El agua total aportada desde el inicio de los tratamientos fue de 164 l pl-1 para las plantas del tratamiento control, 82 l pl-1 para las plantas del RDM y 47 l pl-1 para las del tratamiento RDS.

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Evolución de las inflorescencias. En el seguimiento de la floración (número de inflorescencias por planta), se tenían en cuenta cuando las inflorescencias se encontraban entre las fases C y G (incluidas).

Periódicamente, se midió la altura máxima y el número de inflorescencias por planta en 25 plantas por tratamiento. La tasa de crecimiento relativa se calculó como la tasa del incremento en altura en relación a la altura inicial de la planta. Para la evaluación de la distribución de las raíces se realizó un muestreo destructivo al término del ensayo en 3 plantas por tratamiento. Una vez separado el sistema radical del substrato, se colocó en una bandeja de plástico transparente y se midió la longitud de las raíces (L) en los distintos intervalos de diámetros considerados mediante un escáner conectado a un ordenador con un software (Winrhizo LA 1600 Regent Inc., USA). Al final del ensayo se determinaron los parámetros relacionados con el color usando un colorímetro Minolta CR-10, en 10 plantas por tratamiento. El consumo diario por planta se calculó como pérdida de peso entre dos riegos consecutivos (peso después del riego menos peso antes del riego del día siguiente). Durante el experimento, se midió periódicamente el potencial hídrico foliar (Ψh) y potencial hídrico de tallo (Ψt) con una cámara de presión tipo Scholander (Mod. 3000; Soil Moisture Equipment Co., Santa Barbara, CA, USA).

El potencial hídrico de tallo (Ψt) se midió en hojas que habían estado previamente tapadas (Choné et al., 2001). En la medida de la conductancia estomática (gs) y de la tasa de fotosíntesis neta (Pn) se utilizó un aparato portátil LI-COR 6400 (LI-COR Inc., Lincoln, NE, USA). Estas medidas se realizaron al mediodía solar en 6 plantas por tratamiento. El ratio Pn/gs se usó como una estimación de la eficiencia intrínseca del uso del agua. La significación de los efectos de los tratamientos de riego fue analizada mediante un análisis de varianza simple, usando Statgraphics Plus y las medias de los tratamientos fueron separadas con la Prueba de Rango Múltiple de Duncan (P≤0.05).

Resultados y discusión

Crecimiento y parámetros ornamentales

La evolución de la tasa de crecimiento de la altura de la planta, independientemente del tratamiento, presenta tres períodos de crecimiento, primera semana de mayo, agosto y marzo (Figura 1a). Las plantas de ambos tratamientos de riego deficitario redujeron este parámetro y mostraron un cierto retraso en alcanzar el máximo respecto del control. Este mismo comportamiento se ha podido observar en condiciones controladas en esta especie y en otras especies ornamentales (Sánchez-Blanco et al., 2009; Álvarez et al., 2011).
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Figura 1: Tasa relativa de crecimiento (A), número de inflorescencias por planta (B) y evapotranspiración (C) en plantas de callistemon sometidas a distintos tratamientos de riego.
El riego deficitario redujo la longitud total de raíces de forma proporcional al nivel de déficit aplicado (Tabla 1). En relación a la distribución de las raíces, RDM aumentó el porcentaje de raíces con un diámetro entre 0,5 y 2 mm y disminuyó aquellas con un diámetro menor de 0,5 mm, comparado con el control. Esto mejora el soporte físico, fortalece las raíces y disminuye la posibilidad de ruptura durante el transplante y ayuda a un establecimiento más rápido de las plantas ornamentales en su uso en jardinería y paisajismo (Cameron et al., 2006; Bañón et al., 2006; Franco et al., 2006).
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Tabla 1: Morfología radical en plantas de C. citrinus sometidas a diferentes tratamientos de riego al final del ensayo. Los valores son la media de 3 plantas.

Al final del ensayo se produjo la mayor intensidad de la floración (Figura 1b). Después de 53 semanas de riego deficitario RDS redujo el número de inflorescencias por planta en comparación con el control, pero RDM no vio reducido la intensidad de la floración, a pesar de la drástica reducción del aporte hídrico con respecto al control. No se observaron cambios en el color de las hojas de las plantas de RDM en relación al control (Tabla 2). Las hojas de las plantas del tratamiento RDS presentan un mayor valor de hue y menor valor de croma, es decir hojas más verdes pero con un color más mate, menos vivo que las de las plantas control. El riego deficitario puede reducir la intensidad de la floración, adelantar, retrasar o acortar la floración (Cuevas et al., 2009; Bernal et al., 2011). Los diferentes niveles de estrés hídrico aplicados en nuestro experimento produjeron diferentes respuestas en la calidad de las plantas de C. citrinus, con lo que la severidad del estrés es un factor importante a tener en cuenta a la hora de aplicar estrategias de riego deficitario. El grado de déficit hídrico influyó en el desarrollo floral, pero que en nuestras condiciones las plantas de callistemon pueden enfrentarse a situaciones moderadamente limitantes de agua, sin perder su valor ornamental (Henson et al., 2006).

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Tabla 2: Color en hojas de C. citrinus sometidas a diferentes tratamientos de riego al final del ensayo. Los valores son la media de 10 plantas.

Relaciones hídricas y eficiencia en el uso del agua

El consumo diario varió a lo largo del ensayo, fue mayor en los meses de verano y disminuyó en invierno, es decir, está estrechamente relacionado con las variables climáticas, temperatura y DPV, aunque la tasa de evapotranspiracion (ET) también está influenciada por los periodos de crecimiento activo y de formación de las inflorescencias (Figura 1c). ET fue mayor en las plantas control que en las plantas de ambos tratamientos de riego deficitario debido a la mayor cantidad de agua disponible en el sustrato (Jaleel et al., 2008; Lenzi et al., 2009).

El potencial hídrico foliar tuvo los valores máximos en diciembre y los mínimos en agosto, cuando los valores de temperatura y DPV fueron mayores (Figura 2a). En general, los valores más altos de Ψh correspondieron a las plantas control, aunque estas diferencias entre tratamientos no fueron significativas durante los primeros cinco meses. Los valores del potencial hídrico de tallo (Ψt) descendieron de forma proporcional al nivel de déficit impuesto. El error estándar del Ψt fue mucho menor que el del Ψt, con lo que Ψt identificó diferencias significativas entre tratamientos antes y con más amplitud (Choné et al., 2001). Las máximas y mínimas diferencias entre el Ψh y el Ψt, medidos simultáneamente en la misma planta coincidieron con las máximas y mínimas tasas de evapotranspiracion. La diferencia entre el potencial de hoja y el potencial de tallo es un buen indicador de la transpiración instantánea en C. citrinus.

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Figura 2: Potencial hídrico foliar y de tallo (Ψh, Ψt; A), conductancia estomática (gs; B) y eficiencia intrínseca (Pn/gs; C) en plantas de callistemon sometidas a distintos tratamientos de riego.

El efecto del riego se refleja en los valores de conductancia estomática (gs) en las plantas de callistemon (Figura 2b). Ambos tratamientos de riego deficitario produjeron una reducción de la conductancia estomática desde las primeras semanas de aplicación de los tratamientos, lo que sugiere un eficiente control estomático en esta especie (Mugnai et al., 2009). Esta reducción resultó más acusada en las plantas sometidas a riego deficitario severo y se mantuvo hasta el final del ensayo, lo cual podría retrasar la recuperación de la planta y causar daños permanentes. La evolución estacional de gs consistió en una depresión menor en verano que se produce en todos los tratamientos, más acusado en RDS y un mayor descenso en invierno sin tener en cuenta la cantidad de agua aplicada (Gulías et al., 2009). En C. citrinus el intercambio gaseoso fue más sensible a las condiciones de invierno que a las de verano. En general, las plantas de ambos tratamientos de riego deficitario tuvieron mayor eficiencia intrínseca del uso del agua (Pn/gs) que las plantas control durante el ensayo (Figura 2c).

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Vista general del invernadero al final del ensayo.

Conclusiones

Callistemon respondió al déficit hídrico reduciendo la tasa de crecimiento y aumentando la eficiencia intrínseca en el uso del agua. El riego deficitario moderado (reducciones del 50%) puede usarse de forma satisfactoria en la producción de plantas de callistemon, lo que reduce el consumo de agua, mientras mantiene una buena calidad global en su valor ornamental (mejora el sistema radical y mantiene la intensidad de la floración y el color de las hojas). Sin embargo, el riego deficitario severo (reducciones del 75% del agua aplicada) no es recomendado, ya que disminuye el valor ornamental del Callistemon debido principalmente a la reducción del número de flores.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por los proyectos: CICYT (AGL 2011-30022-C02-01, -02) y Fundación Séneca (15356/PI/10).

Bibliografía

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