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El injerto en pimiento no es una práctica habitual. Cuando se injerta, tiene como finalidad reducir el efecto de los patógenos del suelo.

Efecto del injerto sobre la respuesta a la salinidad del pimiento

Calatayud, A.; Marsal, J.I., del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (Departamento de Horticultura)
López-Galarza, S.; San Bautista, A.; Nebaurer, S.G., de la Universitat Politècnica de València (Departamento de Producción Vegetal)
21/11/2011
La posibilidad de utilizar el injerto en el cultivo del pimiento frente a estreses alrióticos está muy poco estudiada a diferencia de otros cultivos como el tomate, melón o sandia. El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de una alta conductividad eléctrica por la adición de NaCl en plantas de pimiento injertadas y no-injertadas sobre variables fisiológicas. La variedad empleada fue “Italress” sobre patrón de “Atlante”. La salinidad afecta al crecimiento debido principalmente a la toxicidad del ión Cl-, aunque las plantas injertadas en condiciones salinas (IS) presentan menor contenido de este ión en la parte radicular y en el fruto. Así mismo la fotosíntesis en las IS presenta los mismos valores que las plantas en ausencia de estrés salino debido posiblemente a la mayor capacidad de síntesis de un osmoprotector como es la prolina. A pesar de las bondades del injerto, la productividad final se ve afectada en condiciones de salinidad. Las plantas injertadas control superan en productividad a las no injertadas.

Introducción

Las limitaciones en la disponibilidad de agua y el incremento de la salinidad en el suelo y en el agua (principalmente debida a la presencia de NaCl) condicionan el futuro de la agricultura. Este problema es de gran importancia en las zonas de la cuenca Mediterránea con una agricultura intensiva.

La salinidad limita el desarrollo del cultivo debido, entre otras alteraciones, al efecto sobre la disponibilidad de nutrientes, el metabolismo fotosintético del carbono y la absorción del agua (Munns y Tester, 2008). Una vía para reducir o evitar las pérdidas ocasionadas por la salinidad la ofrece el injerto, con la posibilidad de injertar un patrón capaz de reducir el efecto del NaCl sobre la variedad deseada (Estañ et al., 2005).

El injerto en pimiento no es una práctica habitual, debido a problemas de compatibilidad con otras especies de Solanaceas que podrían conferir resistencia. Cuando se injerta, tiene como finalidad reducir el efecto de los patógenos del suelo. No se han realizado estudios de la utilización del injerto en pimiento como estrategia para incrementar la resistencia al estrés abiótico y en concreto al estrés por alta concentración de NaCl en el agua de riego (King et al., 2010).

El objetivo del presente trabajo fue estudiar el efecto de una alta conductividad eléctrica por la adición de NaCl en plantas de pimiento injertadas y no-injertadas. Nuestra hipótesis de trabajo fue si la salinidad tenía efecto sobre la concentración de cloruros, la fotosíntesis, el nivel de prolina y el rendimiento; y si este efecto fisiológico de la salinidad podría ser reducido mediante la utilización de plantas de pimiento injertadas.

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Investigación sobre el injerto en pimiento.

Materiales y métodos

Material vegetal y condiciones de cultivo

La variedad comercial de pimiento (Capsicum annuum L.) fue 'Italress' (Seminis) que se injertó sobre el patrón 'Atlante' (Ramiro Arnedo). Se obtuvieron 24 plantas injertadas y 24 no injertadas. Ambas se trasplantaron el 1 de mayo en macetas de 10l en sustrato de fibra de coco y fueron regadas manualmente. El invernadero de policarbonato estaba equipado con control de temperatura y humedad, ventilación cenital y malla de sombreo localizado en Moncada (Valencia).

Tratamiento de salinidad y control.

Siete días después del trasplante en las macetas, 12 plantas no injertadas (NC) y 12 plantas injertadas (IC) se regaron con solución nutritiva (mmol l-1: NO3- 13.3; H2PO4- 1.5; SO42- 1.0; NH4+ 0.9; K+ 4.9; Ca2+ 4.5; Mg2+ 1.0; pH 6.0; EC 1,1 dS m-1). El resto de plantas (12 injertadas (IS) y 12 no injertadas (NS) fueron regadas con solución nutritiva a la que se adicionó 40mM de NaCl, con una EC de 5 dS m-1. La cantidad de solución nutritiva aplicada dependía del volumen del drenaje (20% de drenaje).

El tratamiento fue aplicado desde principios de mayo hasta principios de septiembre. Las medidas se realizaron al final del experimento.

La variedad comercial de pimiento (Capsicum annuum L.) fue 'Italress' (Seminis) que se injertó sobre el patrón 'Atlante' (Ramiro Arnedo)
Actividad fotosintética

La fotosíntesis neta (AN, µmol CO2 m-2 s-1), fue medida bajo condiciones de luz saturante (1200 µmol m-2 s-1) y 400 ppm de CO2 con un LI-6400 (LI-COR, Nebraska, USA). El intercambio gaseoso se midió entre las 9:00 am y las 11:00 am (GMT) en hojas maduras de pimiento. Se midieron 10 plantas de cada tipo.

Determinación de cloruro en los tejidos vegetales

Se determinó el contenido en cloruros en la parte aérea, radicular y en los frutos al final del periodo de cultivo en los dos tratamientos (control y salino) para las cuatro combinaciones de plantas. Las plantas fueron divididas en sus fracciones y secadas en la estufa durante 72 h a 60°C. La determinación de cloruro se realizó mediante la valoración del ión plata con un tampón Corning 926 chloridometro (Corning, Halstead, Essex, UK).

Análisis del contenido de prolina

Se determinó el contenido en prolina en las hojas según el método descrito por Bates y col. (1973).

Biomasa

Al final del periodo de cultivo se arrancaron las plantas, se dividieron en parte aérea y radicular, se pesaron y se dispusieron en una estufa a 60 °C durante 72 horas para calcular el peso seco.

Se determinó el peso fresco (PF), el seco (PS) de cada una de las partes. Los frutos se recolectaron al punto de maduración, se pesaron para determinar la producción total.

Análisis estadístico

El cálculo de las diferencias estadísticas fue evaluado por el análisis de la varianza. La separación de medias fue realizada por el test LSD a p≤0.05.

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Control realizado durante el experimento.

Resultados y discusión

El incremento en la osmolaridad de la solución nutritiva afectó al crecimiento, teniendo en cuenta que el pimiento es moderadamente sensible a la salinidad (Silva et al. 2008). Un aumento de la conductividad de 5 dS m-1 disminuyó entre un 65-70% el crecimiento en las raíces y un 40% el crecimiento de la parte aérea (Tabla 1). La reducción del crecimiento podría estar determinada por la toxicidad del ión Cl- en el interior de los tejidos (Munns y Tester, 2008). La concentración de Cl- es mayor en la parte radicular (Tabla 2), observándose un efecto positivo en las plantas injertadas (IS) en condiciones salinas donde la concentración de Cl- es menor que en las no injertadas (NS).

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Tabla 1. Biomasa en peso fresco (PF, g/planta) y seco (PS, g/planta) de la parte aérea y radicular y producción total de frutos (g) en plantas de pimiento sometidas durante 4 meses a estrés salino. No injertadas control (NC), no injertadas sometidas a salinidad (NS), injertadas control (IC) e injertadas regadas con agua salina (IS). Diferentes letras dentro de una misma columna indican diferencias significativas (LSD) a p≤ 0.05.
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Tabla 2. Concentración de cloruro (mmol Cl- g PS-1 planta-1) en la parte radicular, aérea y en los frutos en plantas de pimiento variedad 'Italress' injertadas sobre 'Atlante'. No injertadas control (NC), no injertadas sometidas a salinidad (NS), injertadas control (IC) e injertadas regadas con agua salina (IS). Diferentes letras dentro de una misma columna indican diferencias significativas (LSD) a p≤ 0.05.
La diferente respuesta en el contenido de Cl- en los frutos (Tabla 2) en las IS (menor que en NS) podría estar relacionada con la capacidad de regulación del patrón en el transporte del Cl- hacia los órganos sumidero de los frutos. Similares resultados se han constatado para plantas de tomate injertadas (Estañ et al., 2005). Una menor concentración de Cl- en los frutos es una característica deseada para los frutos de pimiento.

La disminución de la fotosíntesis bajo condiciones de estrés salino es una de las alteraciones fisiológicas más observadas (Colla et al., 2010), debida principalmente a una limitación estomática. En plantas no injertadas bajo condiciones salinas (NS) se observa una disminución de la fotosíntesis indicando un estrés (Fig. 1). Bajo condiciones de salinidad las plantas IS muestran valores de fotosíntesis neta similares a las plantas NC y IC, indicando que el injerto mejora la capacidad de fijación de CO2. El aumento de la fotosíntesis en IS respecto a NS puede explicarse en parte por el aumento de la concentración de prolina en las hojas (Fig. 2). La prolina puede servir como un reservorio de carbono y nitrógeno así como ejercer la función de estabilizar los enzimas antioxidantes, conferir protección a las membranas celulares y prevenir los efectos del estrés hídrico bajo condiciones de salinidad (Osório et al., 2011).

A pesar de la mejora observada en las plantas IS (menor concentración de Cl- en frutos y raíces, mayor fotosíntesis y concentración de prolina) respecto a NS, el rendimiento de las plantas en condiciones salinas se ve afectado, con menor producción (Tabla 1). Las plantas IC presentan el mayor rendimiento.

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Fig. 1. Efecto de la salinidad sobre la fotosíntesis neta en plantas injertadas y no injertadas de pimiento variedad “Italress”. No injertadas control (NC), no injertadas sometidas a salinidad (NS), injertadas control (IC) e injertadas regadas con agua salina (IS).
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Fig. 2. Contenido de prolina en hojas de la variedad “Italress” de pimiento. No injertadas control (NC), no injertadas sometidas a salinidad (NS), injertadas control (IC) e injertadas regadas con agua salina (IS).

Agradecimientos

Este trabajo ha estado financiado a cargo del proyecto concedido por el Ministerio de Ciencia e Innovación-INIA (RTA2010-00038-C03-01). Este trabajo ha sido publicado y expuesto en las Jornadas de Horticultura de Badajoz (mayo-2011).

Referencias bibliográficas

- Bates, L.S. 1973. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil 39: 205-207.

- Colla, G., Rouphael, Y., Leonardi, C. and Bie, Z. 2010. Role of grafting in vegetable crops grown under saline conditions. Sci. Hort. 127: 147-155

- Estañ, M.T., Martínez-Rodríguez, M.M., Perez-Alfocea, F., Flowers, T.J. and Bolarin, M.C. 2005. Grafting raises the salt tolerance of tomato through limiting the transport of sodium and chloride to the shoot. J. Exp. Bot. 56: 703-712.

- King, S.R., Davis, A.R., Zhang, X. and Crosby, K. 2010. Genetics, breeding and selection of rootstocks for Solanaceae and Cucurbitaceae. Sci. Hort. 127: 106-111

- Munns, R. and Tester, M. 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Ann. Rev. Plant Biol. 59: 651-681.

- Osório, M.L., Osório, J., Vieira, A.C., Gonçalves, S. and Romano A. 2011. Influence of enhanced temperature on photosynthesis, photooxidative damage, antioxidant strategies in Ceratonia siliqua L. seedlings subjected to water deficit and rewatering (in press).

- Silva, C., Martínez, V. and Carvajal, M. 2008. Osmotic versus toxic effects of NaCl on pepper plants. Biol. Plant. 52: 72-79.

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