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Interacciones entre el vástago, el pie y las condiciones del suelo

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Escrito por Nadia A. Valverdi y Lee Kalcsits, WSU Tree Fruit Research & Extension Center, Wenatchee WA. Julio 2020 read in English

Al igual que muchos árboles frutales, los manzanos en huertos comerciales son una combinación de dos plantas genéticamente diferentes, por eso se les llama plantas compuestas. La parte de abajo de los árboles se llama portainjerto, y la parte de arriba del árbol se llama vástago. Estas dos porciones de los árboles se seleccionan en función de diferentes características valiosas. El vástago es el cultivar comercial, que se elegirá debido a las preferencias de los consumidores y al valor económico del cultivar. Además, se lo selecciona debido a su alto rendimiento, la calidad de la fruta, la productividad constante y la resistencia a enfermedades. El portainjerto, por otro lado, se seleccionará en función del vigor, la precocidad, la resistencia a las enfermedades del suelo, su capacidad de absorción de nutrientes, la tolerancia a la sequía y al calor, y la compatibilidad con el vástago.

Los nutrientes minerales son esenciales para la supervivencia de las plantas. El sistema de raíces del árbol absorbe los nutrientes del suelo y los transporta a la copa a través de la corriente de transpiración en los vasos del xilema. Los nutrientes difieren en su movilidad en el suelo y la planta, por ejemplo, el fosforo es muy movible en la planta, pero es poco movible en el suelo. Primero, los nutrientes deben estar disponibles en la solución del suelo para que la planta pueda absorberlos junto con la absorción del agua. El principal mecanismo de absorción de nutrientes es junto con el agua llamado flujo de masa. Los nutrientes en el suelo también pueden ser absorbidos por difusión o por el contacto directo con las raíces y por organismos como las micorrizas, que crean simbiosis con las raíces de las plantas incrementando el área del suelo explorada (Tabla 1).

Tabla 1. Movimiento de los nutrients minerals del suelo a la raiz de la plants (ver tabla como imagen)

Nutrientes Flujo de masa Difusion Contacto con
la raiz
Nitrogeno X
Fosforo X
Potasio X X
Calcio X X
Magnesio X X
Sulfuro X X

(Cornell University, 2010; Barber et al. 1963.)

Figura 1. Representación de los sistemas vasculares de la planta, xilema y floema, y su dirección de flujo por donde los nutrientes pueden ser distribuidos.

Una vez dentro de la raíz, los nutrientes son llevados por la corriente de transpiración en el sistema del xilema de la planta hasta los órganos que están transpirando. Muchos de los nutrientes se pueden reubicar en los diferentes órganos a través del sistema del floema (Fig. 1). Sin embargo, los nutrientes tienen diferente movilidad dentro de la planta. Por ejemplo, el calcio es un nutriente que se considera inmóvil en la planta porque solo se puede mover a través del xilema pero no a través del floema. Esto significa que una vez que alcanza el órgano que está transpirando, como ser la hoja, no se puede volver a movilizar a través del floema a otros órganos de la planta, como ser la fruta. Esta es la causa por la que se cree que se generan los desórdenes relacionados con el calcio, como se el bitter pit en las manzanas y el cork spot en las peras.

Desordenes relacionados con nutrientes, como ser el bitter pit y la descomposición de las manzanas o soggy breakdown son el resultado de un desbalance nutricional en la fruta. Sin embargo, se sabe desde hace ya un tiempo que las proporciones de nutrientes en los diferentes órganos de la planta son más importantes que la concentración de cada nutriente. Por ejemplo, la relación entre potasio, magnesio y nitrógeno con el calcio en la fruta se usan como indicadores de susceptibilidad para desordenes como el bitter pit en especial en cultivares como la manzana Honeycrisp.

Las condiciones de estrés abiótico son la causa principal de la pérdida de cultivos en todo el mundo, afectando negativamente el crecimiento y la productividad de las plantas. Este estrés puede ser causado por altas o bajas temperaturas del aire, intensidad de la luz, velocidad del viento, eventos de lluvia y granizo, sequia, humedad del aire y concentraciones ambientales de CO2. Además de las condiciones ambientales del aire, las condiciones ambientales del suelo también pueden inducir estrés en las plantas. Estas condiciones pueden ser el contenido de agua del suelo bajo o alto, la disponibilidad de nutrientes, el pH del suelo, impedimentos físicos como capas de caliche, el contenido de materia orgánica, entre otros. Este estrés abiótico ambiental puede producir a una amplia gama de respuestas de las plantas, incluyendo cambios morfológicos, fisiológicos, bioquímicos y moleculares. Por esto, la interacción entre las raíces de los arboles y el ambiente del suelo pueden afectar la productividad de la huerta a largo plazo. Es por ello que el desarrollo de pies que se adapten y desempeñen bien en un rango amplio de tipos de suelo y condiciones ambientales es muy importante.

El vástago y el portainjerto responden de manera diferente a las condiciones de estrés abiótico causadas por el medio ambiente. Esta es la razón por la cual se realizó un estudio en el Centro de Investigación y Extensión de Arboles Frutales (TFREC) en Wenatchee para evaluar las respuestas de los manzanos ‘Gala’ y ‘Honeycrisp’ injertados en cuatro portainjertos diferentes, G41, G890, M9-T337 y Bud-9. Dicho experimento fue realizado en un invernadero con el objetivo de determinar cómo el estrés abiótico del suelo y la selección de portainjertos afectan la absorción de nutrientes en los manzanos. A las ocho combinaciones de vástago / portainjerto, se aplicaron tres tratamientos de estrés abiótico: un tratamiento de estrés por sequía donde los árboles se regaron al 50% de la capacidad del campo; un tratamiento de estrés por calor donde se incrementó la temperatura de la zona de la raíz de los árboles en aproximadamente 5 °C; y un tratamiento de control donde los árboles estaban libres de estrés. Obtuvimos como resultados que el vástago influyó en la distribución de nitrógeno, donde los árboles ‘Gala’ acumularon más nitrógeno en la raíz, mientras que los árboles ‘Honeycrisp’ acumularon más nitrógeno en las hojas. Además, los portainjertos también afectaron la distribución de nutrientes, donde G890 repartió más nutrientes a las raíces, Bud-9 a los tallos y M9-T3337 a las hojas (Tabla 2). Con respecto a los factores de estrés del suelo, tanto la temperatura elevada del suelo como el bajo contenido de agua redujeron la concentración de nutrientes y su distribución hacia las hojas, y lo que es más interesante, la temperatura elevada del suelo afectó las proporciones de nutrientes en las hojas de ambos vástagos en combinación con el portainjerto G41 (Fig.2).

Estos resultados son valiosos para comprender cómo interactúan los vástagos y los portainjertos ante condiciones de estrés abiótico y también proporciona información sobre cómo las decisiones de manejo de nutrientes pueden cambiar con diferentes combinaciones de portainjertos y cultivares.

Tabla 2. Reparto de Nutrientes (%). (ver tabla como imagen)

Vastago Pie Tratamiento
‘Gala’ ‘Honeycrisp’ B9 G41 G890 M9 Control Sequia Calor
Raiz
Nitrogeno 35a 27b 22b 28b 52a 22b 27b 41a 25b
Calcio 17a 17a 9c 17b 31a 12c 14a 22a 15a
Potasio 19a 21a 13b 15b 36a 16b 15b 28a 17b
Magnesio 12a 11a 9b 9b 19a 8b 9b 16a 9b
Tallo
Nitrogeno 18a 18a 27a 16b 11c 19b 14b 23a 17b
Calcio 39a 37a 50a 36bc 29c 38b 34b 42a 35ab
Potasio 26a 23a 33a 25b 19b 22b 23b 27a 25a
Magnesio 27a 26a 35a 25b 23b 25b 23b 31a 26ab
Hojas
Nitrogeno 47b 54a 51b 55ab 37c 59a 58a 36b 58a
Calsio 43a 46a 41b 47a 40b 51a 52a 35c 46b
Potasio 55a 55a 54b 59ab 45c 62a 62a 45b 58a
Magnesio 61a 62a 55b 66a 58b 66a 67a 53b 64a

Nota: Reimpreso de Valverdi, N. A., Cheng, L., & Kalcsits, L. (2019). Apple Scion and Rootstock Contribute to Nutrient Uptake and Partitioning under Different Belowground Environments. Agronomy, 9(8), 415.

 

Figura 2. Proporciones de nutrientes en las hojas de manzanos ‘Gala’ y ‘Honeycrisp’ injertados en los portainjertos G41, G890, M9-T377, and Bud-9 con tratamientos de estrés abiótico inducido. Reimpreso de Valverdi, N. A., Cheng, L., & Kalcsits, L. (2019). Apple Scion and Rootstock Contribute to Nutrient Uptake and Partitioning under Different Belowground Environments. Agronomy9(8), 415.


Contacto

portrait of Nadia Valverdi Nadia Valverdi, PhD
WSU Tree Fruit Research & Extension Center
Wenatchee, WA
Phone: 530-574-0546
Email: nadia.valverdi@wsu.edu


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