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El uso de bioestimulantes que activen el metabolismo de la planta, y que logren un cultivo más eficiente y con una mejor respuesta a estreses abióticos, constituye una herramienta a considerar en un contexto de una citricultura moderna y sostenible

Influencia del aporte del bioestimulante Supractyl en el desarrollo de plantas jóvenes de cítricos

Belén Martínez-Alcántara1, Jaime Rodolfo Bautista2,4, Almudena Bermejo1, Roberto Baigorri3, Sara San Francisco3, Ana Quiñones4

1Centro de Citricultura y Fruticultura, IVIA

2Universidad Agraria La Molina, (Lima, Perú)

3Departamento Técnico y de Desarrollo, Timac AGRO (Navarra)

4Centro para el Desarrollo de Agricultura Sostenible, IVIA (Valencia)

19/06/2017

Los bioestimulantes favorecen la absorción de nutrientes y su metabolismo, mejoran la tolerancia a estreses abióticos, y/o incrementan la calidad de los cultivos. El uso de bioestimulantes constituye una herramienta a considerar en un contexto de una citricultura moderna y sostenible. En el presente estudio se evalúa, durante dos ciclos vegetativos completos, un nuevo bioestimulante, Supractyl, aplicado foliarmente en plantas jóvenes de cítricos mediante el estudio de la respuesta en el desarrollo, estado nutricional, intercambio gaseoso y relaciones hídricas de las mismas. Las plantas que recibieron Supractyl presentaron mayores incrementos del volumen de copa (el primer año de aplicación) y diámetro de la sección de tronco en la variedad injertada. Las concentraciones foliares de Zn y Mg fueron superiores, y las plantas mostraron un mejor estado hídrico en momentos críticos del ciclo vegetativo y una mayor eficiencia del uso del agua que las plantas control.

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Introducción

Un bioestimulante se define como cualquier producto que contenga sustancias y/o microorganismos cuya función, cuando se aplica a la planta o a la rizosfera, sea estimular la absorción de nutrientes y la eficiencia en su metabolismo, mejorar la tolerancia a estreses abióticos, y/o mejorar la calidad de los cultivos con independencia de su contenido en nutrientes. El concepto de bioestimulante no es nuevo, en cambio, el uso de este término ha ido en aumento durante los últimos años, debido al notable esfuerzo que se está realizando no sólo para identificar nuevos compuestos bioactivos y microorganismos beneficiosos, sino para conocer a su vez sus mecanismos de acción en la planta.

En el caso de los cítricos, las condiciones climatológicas de las zonas españolas dedicadas a su cultivo, la escasez de agua, su calidad y las diferentes condiciones edáficas pueden limitar la producción de este cultivo. Desde este punto de vista, el uso de bioestimulantes que activen el metabolismo de la planta, y que logren un cultivo más eficiente y con una mejor respuesta a estreses abióticos, constituye una herramienta a considerar en un contexto de una citricultura moderna y sostenible.

El Supractyl es un nuevo bioestimulante capaz de controlar el flujo de procesos fisiológicos debido a una estructura compleja formada por unidades moleculares, en cuyo interior se albergan apéndices bioactivos: sustancias contenidas en su interior que maximizan la bioestimulación y regeneración. Así permite un óptimo desarrollo celular y de flujo energético de la planta. Supractyl presenta una acción en dos etapas o fases diferenciadas y consecutivas. En la primera, las unidades moleculares actúan movilizando nutrientes retrogradados. En la segunda, los apéndices bioactivos activan la división celular y crecimiento, generan nuevas estructuras vegetales más rápidamente, estimulan los flujos energéticos aumentando la síntesis de ATP-asa, provoca un mejor aprovechamiento de la fotosíntesis y estimula procesos defensivos propios de la planta (San Francisco y col., 2005, Renella y col., 2011). En definitiva con la aplicación de Supractyl se alcanza un mayor desarrollo vegetal teniendo a la planta más y mejor preparada ante cualquier situación de estrés.

En el presente trabajo se evalúa el comportamiento de Supractyl en plantas jóvenes de cítricos mediante el estudio de la respuesta en el desarrollo, estado nutricional, intercambio gaseoso y relaciones hídricas de las mismas durante dos ciclos vegetativos completos.

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Material y métodos

Condiciones de cultivo y tratamientos

Un total de 18 naranjos jóvenes de 3 años de la variedad Salustiana, injertados sobre citrange Carrizo, se cultivaron en macetas de 50 L de capacidad en un suelo de textura franco-arenosa, representativo de las áreas citrícolas del este peninsular. Las plantas se desarrollaron en el exterior, bajo techado de policarbonato transparente, con el fin de resguardar la experiencia de condiciones climáticas adversas (lluvia, pedrisco, viento, etc.). Las plantas se fertirrigaron siguiendo las prácticas habituales para el cultivo de los cítricos en función del diámetro de copa promedio, incrementándose convenientemente la dosis de macro y micronutrientes en el segundo año en función del incremento en el diámetro de copa.

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Fotografía 1. Naranjo salustiano en las condiciones de cultivo (bajo umbráculo y en maceta, con riego localizado a goteo).

La aplicación del producto Supractyl (1 mL·L-1) se realizó mediante un aporte por vía foliar al inicio del cuajado del fruto (mediados de abril). Se realizaron 4 réplicas del tratamiento de 3 plantas por repetición distribuidas al azar en el umbráculo, con dos bloques control de 3 plantas que no recibieron aporte foliar del bioestimulante. Con el fin de evitar que la solución pulverizada entrara en contacto con los árboles control, éstos últimos se cubrieron con un plástico, hasta que todas las gotas en suspensión en el ambiente se hubieron depositado (Fotografía 1). El ensayo se repitió dos años consecutivos en las mismas plantas. Al inicio del segundo año de ensayo, las plantas se podaron presentando un volumen de copa similar.

Medidas biométricas de las plantas y capacidad promotora del crecimiento

Con el fin de cuantificar el efecto de los tratamientos sobre la biomasa de las plantas, se realizaron medidas al inicio y final de cada año del ensayo del diámetro del tronco en la parte superior e inferior a la zona de injerto y de la altura y diámetro de la copa. Mediante estas dos medidas, se calculó el volumen de copa. Igualmente, al inicio y al final del ciclo vegetativo se midió el índice de área foliar (LiCor 2000 Leaf Area Meter). Con el fin de conocer si el aporte foliar de Supractyl modificó la fisiología foliar, al final del ciclo vegetativo se muestrearon hojas, y se realizó el estudio histológico de las mismas.

Análisis foliar: estado nutricional de las plantas

Para evaluar el efecto de los tratamientos sobre la absorción de nutrientes por la planta, se analizaron las concentraciones de macro y micronutrientes en las hojas de la brotación de primavera sin fruto terminal muestreadas en noviembre. La concentración de nitrógeno se determinó mediante un Analizador Elemental (NC2500 Thermo Finnigan). La concentración del resto de macro y micronutrientes se analizó mediante espectrometría de emisión con fuente de plasma de acoplamiento inductivo (ICP, iCAP-AES 6000, Thermo Scientific).

Estimación del cuajado, producción y calidad de la fruta

Con el fin de analizar el efecto del bioestimulante sobre el cuajado y la caída del fruto se colocaron mallas individuales mediante las cuales se recogieron, quincenalmente, las flores y frutitos caídos durante el período de cuajado y caída fisiológica. En el momento de la recolección se midió la producción y los parámetros de calidad de la fruta (índice de color, acidez, sólidos solubles e índice de madurez) en cada uno de los tratamientos durante las dos campañas de ensayo.

Determinación de las relaciones hídricas de la planta

En diferentes momentos del ciclo vegetativo se realizaron medidas del potencial hídrico (cámara de presión Scholander) en dos hojas por árbol, en las hojas de primavera, para conocer el estado hídrico de las plantas. Este sistema se basa en la medida de la tensión (presión negativa) a la que se encuentra el fluido xilemático como resultado de la transpiración y de la resistencia al flujo de agua desde las raíces hasta las hojas.

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Resultados

La tabla 1 muestra las diferentes variables biométricas medidas al inicio y al final de cada ciclo vegetativo. Al finalizar el primer año de estudio, los árboles que recibieron Supractyl triplicaron el volumen de copa mientras que las plantas control tan sólo lo duplicaron. En cambio, en el segundo año del ensayo no se vieron diferencias significativas en el incremento del volumen de copa. La aplicación del bioestimulante no tuvo efecto significativo en el incremento del índice de área foliar (IAF). En cambio, el aporte de Supractyl afectó al diámetro del tronco medido por encima y debajo del injerto, en diferente sentido. El diámetro de la variedad injertada se incrementó significativamente en las plantas que recibieron la aplicación foliar del bioestimulante, con respecto a las plantas control. Este mayor desarrollo pareció ir en detrimento del crecimiento axial de la porción de tronco por debajo del injerto, que presentó un menor incremento en su diámetro en los árboles que recibieron Supractyl comparado con el control. Este comportamiento se observó los dos años, si bien las diferencias fueron más acusadas en el primer año de aplicación del bioestimulante.

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Tabla 1: Incremento anual medio de diferentes parámetros biométricos en los dos años de ensayo de Supractyl en naranjos Salustianos jóvenes.

En el estudio de los parámetros biométricos de las secciones histológicas de hojas de la brotación de primavera, se observaron diferencias significativas en la morfología (Tabla 2).

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Tabla 2: Biometría de las células de las hojas de la brotación de primavera el segundo año del ensayo.

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Fotografía 2. Detalle de sección histológica de la hoja de las plantas control (A) y de las que recibieron el aporte de Supractyl (B).

Concretamente, se observa un incremento con respecto al control en el diámetro perpendicular a la superficie de la hoja de las células que componen el parénquima en empalizada. Es importante destacar que es en estas células, más expuestas al sol, en las que fundamentalmente reside la capacidad fotosintética del mesófilo. En las células de la epidermis del envés se observa un incremento en el diámetro ecuatorial (paralelo a la superficie de la hoja) en las hojas que recibieron Supractyl. En cambio, en el parénquima lagunar no se apreciaron diferencias morfológicas en las células en función de los tratamientos realizados.

El análisis foliar de macro y micronutrientes permitió evaluar el estado nutricional de las plantas (Tabla 3). La concentración de N, Ca, Fe, Zn y Mn al final del primer año de ensayo fue baja o muy baja debido a que las dosis empleadas no fueron suficientes para cubrir la demanda consecuencia del gran desarrollo vegetativo observado en las plantas. Es por ello que en algunos elementos, la concentración foliar en las plantas que recibieron Supractyl fue ligeramente inferior al control, al ser el incremento en biomasa en éstas últimas muy superior al de las plantas control. Sin embargo, la concentración foliar de K fue elevada, ya que la producción, principal destino de este último elemento, fue muy baja. Durante el segundo año de ensayo, al incrementarse considerablemente las dosis de macro y micronutrientes aportados, independientemente del tratamiento, los niveles foliares de N fueron altos, y óptimos con respecto al P, K, Ca, Mg y Mn. Sin embargo se mantuvo bajo para el Fe y Zn. El aporte del bioestimulante incrementó de forma significativa la concentración foliar de Mg, componente fundamental de la molécula de clorofila y Zn, que interviene en numerosas reacciones enzimáticas, y cuya deficiencia inhibe la síntesis proteica.

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Tabla 3: Concentración de macronutrientes y micronutrientes en noviembre en las hojas de la brotación de primavera.

La figura 1 muestra los pesos secos de frutos en desarrollo recogidos en las mallas durante los meses de mayo y junio. En las plantas control se observan claramente los dos períodos característicos de abscisión de los frutos, después de la caída de pétalos y en junio. En cambio, los árboles que recibieron Supractyl mostraron una abscisión de frutos significativamente inferior, siendo especialmente notable este descenso en la caída fisiológica en junio. Sin embargo, esta menor caída de fruto no se reflejó en una mayor cosecha, probablemente debido a la escasa producción propia de árboles jóvenes (datos no presentados). Por otro lado, no se observaron diferencias en los parámetros de calidad del fruto; así los frutos de las plantas tratadas presentaron sólidos solubles, porcentajes de azúcares y acidez e índices de madurez y color similares a los de las plantas control (datos no presentados).

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Figura 1: Caída de fruto durante el segundo año de ensayo.

La figura 2 muestra los resultados obtenidos del potencial hídrico de las hojas durante el 2015 y 2016, como medida del estado hídrico de las plantas. Este parámetro es una medida indirecta del estrés en la planta, con valores más negativos a mayor estrés, desde un punto de vista de demanda hídrica. En las medidas realizadas en mayo y junio no se observaron diferencias significativas en el potencial hídrico de las plantas. Sin embargo, en el mes de julio, con un incremento de la temperatura ambiente y mayor demanda hídrica de las plantas, los árboles control presentan un menor potencial hídrico (valores más negativos) que los que recibieron Supractyl por vía foliar.

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Figura 2: Potencial hídrico de la hoja de primavera (MPa) durante el 2015 (izda) y 2016 (dcha).

Durante el segundo año las plantas control presentaron en los primeros meses del ciclo vegetativo (hasta julio) un potencial hídrico inferior (más negativo) que las plantas que recibieron Supractyl por vía foliar. Estas diferencias van disminuyendo en los análisis realizados en agosto y octubre.

La tabla 4 muestra la eficiencia de uso del agua durante el año 2016, cuantificada con el ratio entre la fotosíntesis neta y la tasa de transpiración. Los resultados muestran que las plantas que recibieron Supractyl por vía foliar presentaron mayores eficiencias en el uso del agua en las medidas tomadas en junio, cuando empiezan a incrementarse las temperaturas. Este mismo efecto se observó en el letargo de las plantas.

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Tabla 4. Eficiencia de uso del agua (fotosíntesis neta/tasa de transpiración) a lo largo de 2016.

Conclusiones

Las plantas que recibieron un aporte foliar de Supractyl presentaron mayores incrementos del volumen de copa (el primer año de aplicación) y diámetro de la sección de tronco en la variedad injertada. En general las plantas tratadas presentaron concentraciones foliares de Zn y Mg superiores, un mejor estado hídrico en momentos críticos del ciclo vegetativo y una mayor eficiencia del uso del agua que las plantas control, probablemente como consecuencia del mayor desarrollo observado en las células del parénquima en empalizada.

Referencias bibliográficas

  • Renella G., Landi L., Garcia Mina J.M., Giagnoni L., Nannipieri P. 2011. Microbial and hydrolase activity after release of indoleacetic acid and ethylene-polyamine precursors by a model root surface. Applied Soil Ecology 47: 106-110.
  • San-Francisco S., Houdusse F., Zamarreño A.M., Garnica M., Casanova E., García-Mina, J.M. 2005. Effects of IAA and IAA precursors on the development, mineral nutrition, IAA content and free polyamine content of pepper plants cultivated in hydroponic conditions. Scientia Horticulturae 106: 38-52.

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