R ESPUESTA DEL C ULTIVAR T HOMPSON
A DIFERENTES CONTENIDOS DE AIRE DEL SUELO
L
a aireación deficiente del suelo es un impedimento serio para el crecimiento de las plantas por la baja disponibilidad de oxígeno para las raíces (Dexter, 1988). Esto se debe al agua que bloquea la vía porosa por donde los gases del suelo se intercambian con la atmós- fera (Kozlowky, 1997). Un aumento de poros saturados con agua dis- minuye el movimiento del oxígeno en el suelo, debido a que éste se mueve 10.000 veces más lento en el agua que en el aire, provocando un ambiente anaeróbico en pocas horas, pues el oxígeno es consumi- do por la respiración de las raíces y de los microorganismos del suelo (Drew, 1992).La macroporosidad (MP) corresponde al contenido de aire del suelo, cuando éste presenta un contenido de humedad a capacidad de cam- po. Desde el punto de vista del desarrollo de las raíces, se señalan valores de 10 a 15% de macroporosidad como valor límite para permi- tir un adecuado intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el suelo y la atmósfera (Dexter, 1988). En el caso de la vid, Richards (1983) y Lanyon et al. (2004), señalan que las raíces tienen un adecuado cre- cimiento en suelos con valores de macroporosidad sobre 15%. Como se ha señalado en el Capítulo 1, en los suelos del Valle de Aconcagua, es común encontrar valores de MP inferiores a este límite, lo que moti-
Raúl Ferreyra E., Ing. Agrónomo M.Sc.
Gabriel Sellés van Sch., Ing. Agrónomo Dr.
Manuel Pinto C., Ing. Agrónomo M.Sc., Dr.
Michelle Morales O., Egresada de Agronomía.
Carlos Zúñiga E., Ing. Agrónomo.
Cristina Aspillaga N.
Ing. Agrónomo.
vó la realización de una serie de ensayos, tanto en condiciones semi- controladas (en macetas) como a nivel de campo, con el fin de evaluar el comportamiento de la vid injertada sobre diferentes patrones en sue- los con diferentes niveles de macroporosidad.
Para mitigar el efecto de una aireación deficiente que altere el desa- rrollo de raíces, se ha planteado que el uso de portainjertos podría ser una alternativa efectiva y complementaria al manejo de suelos (Sellés et al., 2012).
2.1 ENSAYO EN MACETA
En el ensayo en condiciones semi-controladas, se utilizaron plantas del cultivar Thompson Seedless, sobre pie franco (no injertadas) e injerta- das sobre los portainjertos Freedom, Harmony, Richter 110, Salt Creek y 1616. Las plantas se establecieron en macetas (Figura 9) con suelos de cuatro distintas clases texturales que a su vez dieron diferentes valo- res de macroporosidad. Estas fueron: T0: suelo franco limoso, con 9,5%
de macroporosidad (MP); T1: suelo arenoso, con 22% de MP (a); T2:
franco arenoso, con 16% de MP y; T3: suelo franco arcilloso, con 9,6
% de MP (FA). El contenido de humedad del suelo se mantuvo permanen- temente a capacidad de campo, con el objetivo de evitar déficit hídrico y generar distintas condiciones de contenido de aire en el suelo.
Figura 9. Ensayo en macetas con distintas capacidades de aire en el suelo (macroporosidad) para evaluar el
comportamiento de diferentes portainjertos.
El uso de macetas respondió a la necesidad de mantener todo el siste- ma radicular de la planta bajo condiciones de aireación uniforme, lo que es muy difícil de lograr en condiciones de campo. Los diferentes tratamientos permitieron afectar los procesos de intercambio gaseoso entre el suelo y la atmósfera, alterando la tasa de difusión de oxígeno, ODR, y la composición de la atmósfera del suelo (Cuadro 3).
Cuadro 3. Tasa de difusión de oxígeno (ODR) y concentración de O2 y CO2 en la atmósfera de suelo en las macetas, con de
diferentes texturas de suelo. Temporada 2009/10.
Contenido de aire a
capacidad de campo ODR CO2 O2
Suelo (%) (ug cm-2 min-1) (%) (%)
Arenoso 18,07 0,9 a 0.51 b 18,38 a
Fr. Arenoso 14,72 0,3 b 1,07 b 17,62 a
Fr. Arcilloso 9,38 0,21 c 7,51 a 12,7 c
Fr. Limoso 5,64 0,22 c 2,62 b 17,21 b
Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba del rango múltiple de Duncan con 95% de confianza.
De acuerdo al Cuadro 3, una macroporosidad, o contenido de aire a capacidad de campo, inferior a 15%, limita la tasa de difusión de oxí- geno (ODR) y la concentración de oxígeno del suelo. Además aumenta la concentración de CO2, lo cual provoca situaciones de anaerobiosis.
La anaerobiosis, produce acumulación de sustancias tóxicas, como el etileno, y procesos de óxido- reducción que afectan la disponibilidad de nutrientes en el suelo (Parent et al., 2008), todo lo cual induce a trastornos fisiológicos múltiples en las plantas. Así por ejemplo, se inhibe la fotosíntesis, el transporte de hidratos de carbono (Kozlowski, 1997), y hay cierre de los estomas (Lafitte, 2001). Esto último se pudo observar cuando la capacidad de aire se redujo a menos del 15%, (Cuadro 4 a), donde la conductancia estomática disminuyó claramente. En este caso, la disminución de la conductancia estomática (o aumento del cierre estomático) no se puede atribuir a un estrés hídrico, porque las plantas presentaron un potencial hídrico a medio día de -0,55 a -0,63 MPa en todos los suelos (Cuadro 4 b), valor considerado como adecuado para la cultivar Thompson Seedless (Sellés et al., 2003).
Cuadro 4a. Efecto del contenido de aire en el suelo sobre la conductancia estomática (Gs mmol m-2 s-1) de plantas del
cultivar Thompson Seedless cultivadas en macetas.
Gs1 Gs Gs
Contenido de aire mmol m-2 s-1 mmol m-2 s-1 mmol m-2 s-1 Suelo (%) Enero 2009 Febrero 2009 Enero 2010
Arenoso 22,06 111,39 a 67,58 a 200,29 a
F. arenoso 16,07 82,33 b 57,39 ab 156,36 b
F. Limoso 9,57 73,33 b 37,92 b 130,02 b
Arcilloso 9,47 82,86 b 51,03 ab 129,73 b
1/Gs: Conductancia estomática. Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba del rango múltiple de Duncan con 95% de confianza.
Cuadro 4b. Efecto del contenido de aire en el suelo el potencial hídrico xilemático medido a medio día (PHx, MPa), en plantas de vid de la cultivar Thompson Seedless, cultivada en macetas.
PHx PHx PHx
Contenido de aire (Mpa) (Mpa) (Mpa)
Suelo (%) Ene-09 Feb-09 Inicio Feb-2010
Arenoso 22,06 -0,55 a -0,63 a -0,73 a
F. arenoso 16,07 -0,63 b -0,65 a -0,63 b
F. limoso 9,57 -0,59 ab -0,6 a -0,62 b
Arcilloso 9,47 -0,58 ab -0,6 a -0,59 b
Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba del rango múltiple de Duncan con 95% de confianza.
En consecuencia el cierre estomático se debió a alteraciones de la at- mósfera del suelo que afectan el metabolismo de las plantas y de su sistema radicular. En condiciones de anaerobiosis, se producen altera- ciones en el balance hormonal, normalmente aumentando la síntesis de etileno (Kozlowski, 1997), dañando directamente al sistema radical y foliar debido a la acumulación de éste y su precursor ACC (ácido 1-
aminociclopropano-1-carboxílico), así como otros productos tóxicos ori- ginados por la respiración anaeróbica. Igualmente se produce acumula- ción de ácido abscísico reducción de los niveles de citoquininas y ácido giberélico (Lafitte, 2001), lo cual en último término aceleran la senescencia de las hojas (destrucción de la clorofila) y afectan la apertu- ra de los estomas. Las condiciones de hipoxia y anoxia en el suelo afec- tan también la disponibilidad de nutrientes, debido a fenómenos de óxi- do- reducción, lo que puede reflejarse en clorosis a nivel foliar, causada por un menor nivel de formación de clorofila en las hojas. Los niveles de clorofilas fueron medidos con clorofilómetro SPAD (Cuadro 5).
Cuadro 5. Efectos del contenido de aire en el suelo (CA) sobre el nivel de clorofila en hojas de plantas del cultivar Thompson Seedless cultivadas en macetas. Los niveles de clorofilas fueron medidos con clorofilómetro SPAD.
Los valores SPAD son relativos y resultaron del promedio de 42 mediciones hechas en el mes de enero de las temporada 2009/10 y 2011/2012.
Clorofila Clorofila Contenido de aire (valores SPAD) (valores SPAD)
Suelo (%) 2009/10 2011/2012
Arenoso 22,06 37,5357 a 18,265 a
F. arenoso 16,07 37,2833 a 17,639 a
F. Limoso 9,57 36,6333 ab 11,341 c
Arcilloso 9,47 36,2143 b 13,980 b
Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba de LSD con 95% de confianza (n=42).
Los trastornos fisiológicos múltiples debido a la falta de oxígeno en el suelo afectaron finalmente el crecimiento de la parte aérea de la planta, el cual se vio reflejado en el menor desarrollo foliar y menor peso de poda observado en aquellos casos con suelos con bajo contenido de aire (Figuras 10, 11 y Cuadro 6). En condiciones de maceta, el peso de poda y el desarrollo foliar del cultivar Thompson Seedless, disminuyó significativamente en suelos con una macroporosidad inferior a 16%.
Figura 10. Sombreamiento producido por el dosel del parronal cultivar Thompson Seedless a mediodía en el suelo arenoso,
en el franco arenoso, en el suelo arcilloso y en el suelo franco limoso. Temporada 2009/10.
Figura 11. Efecto del contenido de aire del suelo sobre el peso de acumulado poda de la vid (kg/materia seca
por planta), en el cultivar Thompson Seedless.
Ensayos en maceta. Temporadas 2009 al 2011.
Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según
prueba de LSD con 95% de confianza.
En resumen, los resultados obtenidos en macetas (condiciones semi- controladas) indican que el cultivar Thompson Seedless, al menos, re- quiere de una macroporosidad de suelo del orden del 16%. Valores menores afectan la conductancia estomática, el porcentaje de sombreamiento, el contenido de clorofila y el peso de poda de la vid.
El comportamiento del cultivar Thompson Seedless presentó respues- tas diferentes según el portainjerto utilizado
En condiciones semi-controladas, se pudo observar que cuando el con- tenido de aire se mantenía por sobre 16%, el peso de poda tanto de plantas francas como injertadas fue similar (Figura 12, superior). Sin embargo, la situación cambia cuando los contenidos de aire en el sue- lo son inferiores a 10%, Los mayores pesos de podas lo presentan Richter 110 y Freedom, seguidos por Harmony, Salt Creek y 1616 (Figura 12 inferior). Las plantas francas presentaron el menor peso de poda, mos- trándose más afectadas en su crecimiento las plantas injertadas.
Cuadro 6. Efecto del contenido de aire del suelo en el porcentaje de sombreamiento de la vid. Mediciones en diciembre de 2009.
Ensayos en maceta.
Tasa de difusión Porcentaje Contenido de aire de oxígeno de Sombra
Suelo (%) ( µg cm-2 min-1) (%)
Arenoso 22,06 0,698 49,18 b
F. arenoso 16,07 0,426 56,8 a
F. limoso 9,57 0,299 47,79 b
Arcillos0 9,47 0,248 47,62 b
Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba de LSD con 95% de confianza.
Figura 12. Efecto del contenido de aire en el suelo (CA) en el peso acumulado de poda (kg/materia seca/planta) del cultivar Thompson Seedless injertada sobre diferentes portainjertos y en
pie franco. Temporadas 200/09 a 2010/11. Figura superior, CA entre 22 y 16%. Figura inferior, CA entre 9,57 y 9,47%.
En la Figura 13, se presenta el efecto del contenido de aire en el suelo sobre el rendimiento relativo del cultivar Thompson Seedless sobre di- ferentes portainjertos y su propio pie, en los ensayos en macetas para las temporadas 2010/2011 y 2011/2012. Como 100% de rendimiento se consideró la producción obtenida por las plantas francas con ade- cuadas cantidades de aire, en la primera temporada. Con altos conteni- dos de aire en el suelo, entre 16 y 22% (Figura 13, superior), la produc- ción relativa de fruta de las plantas francas e injertadas fue similar. Sin embargo, cuando los contenidos de aire en el suelo son inferiores a 10
%, (Figura 13, inferior), los mayores rendimientos lo presentan las plantas
injertadas. En este caso destacan Richter 110 y Freedom, seguidos por Salt Creek y Harmony, 1616 y Paulsen 1103. Las plantas francas pre- sentan el menor rendimiento relativo.
En cuanto al calibre de bayas también se observó un efecto de la airea- ción del suelo. En la Figura 14, se presenta el calibre relativo de las bayas, tomando como base 100%, el obtenido en las plantas francas con adecuado contenido de aire en la primera temporada. Con altos contenidos de aire en el suelo (22 y 16%), los calibres de baya fueron similares entre las plantas francas y las injertadas. En condiciones de baja aireación de suelo, los calibres más afectados fueron los de las plantas francas. Los calibres mayores se mantuvieron en Richter 110, Freedom y Harmony.
Figura 13. Efecto del contenido de aire del suelo sobre el rendimiento relativo del cultivar Thompson Seedless, injertada
en sobre diferentes portainjertos y en pie franco. Temporadas 2010/2011 y 2011/2012. Figura superior, contenidos de aire
entre 22 y 16%, en la figura inferior, contenido de aire de 9,5%. Ensayo en maceta.
Figura 14. Efecto del contenido de aire del suelo sobre el calibre relativo de bayas del cultivar Thompson Seedless), sobre diferentes portainjertos, (Temporada 2010/2011).
CA = contenido de aire del suelo.
2.2 ENSAYOS EN CONDICIONES DE CAMPO
En condiciones de campo se evaluó plantas del cultivar Thompson Seedless, en pie franco e injertado, en suelos con distintos valores de macroporosidad.
Un ensayo se realizó en la localidad de Rinconada de Los Andes, en un suelo de textura franco arcillosa de la serie Pocuro, con 8% de macroporos promedio en el perfil de suelo. La plantación se realizó en 2007, a 3,5 x2, 5 m, regada con doble línea de goteo, con 3 mm/h de precipitación. Con el fin de mantener bajos contenidos de aire en la zona de humedecimiento de los goteros, se realizó riegos de alta fre- cuencia, con aplicaciones de agua en cinco pulsos diarios. La cantidad de agua aplicada correspondió al 130% de la evapotranspiración del cultivo (ETc). En este ensayo se utilizó, además de plantas francas, los portainjertos Salt Creek, Paulsen 1103, Freedom, Harmony, 1616 y 1613.
En la Figura 15, se presenta el peso acumulado de poda del cultivar Thompson Seedless, en el ensayo de Rinconada de Los Andes, sobre pie franco e injertado sobre diferentes portainjertos, durante la tempo- rada 2009/10 a 2010/11. En condiciones de campo es más difícil man- tener todo el suelo explorado por el sistema radicular en condiciones de baja aireación, comparado con los ensayos en maceta. Sin embar- go, los resultados obtenidos muestran que las plantas francas presen-
tan un menor peso de poda que las injertadas. Lo anterior puede estar relacionado con la mayor sensibilidad de las plantas francas a menores niveles de aireación de suelo, como se vio en los ensayos en maceta.
Figura 15. Peso de poda del cultivar Thompson Seedless injertada y en pie franco cultivada en un suelo de baja macroporosidad (8%). Rinconada de Los Andes. Temporadas 2008/09 a 2010/11.
En la temporada 2010/11, se analizó el calibre de bayas a la cosecha.
En la Figura 16, se presenta el calibre relativo de las bayas, consideran- do como 100% el patrón que presentó los mayores calibres (Paulsen 1103). Los calibres mayores los presentaron las plantas injertadas sobre
Figura 16. Calibre relativo de bayas a la cosecha, en plantas del cultivar Thompson Seedless franca e injertada sobre diferentes
portainjertos. Rinconada de Los Andes. Temporada 2010/11.
Paulsen, Harmony y Salt Creek. El menor calibre relativo (20% menos), lo presentó el pie franco (Figura 14), coincidiendo con lo observado en macetas, en condiciones de baja aireación de suelo.
Se realizó, un segundo ensayo, también en Thompson Seedless, en Los Andes, en un suelo de textura franco arcillosa, de la serie Pocuro. La Plantación se realizó en 2007, a 3,5x 2,5 m, utilizando plantas francas e injertadas en los portainjertos: Harmony, Freedom, Paulsen 1103, Richter 110, Salt Creek, 1616, 1613 y SO4. Se estableció dos regíme- nes de riego por goteo, con el objetivo de alterar las condiciones de aireación del suelo, en la zona humedecida por los emisores. Un régi- men de Alta Frecuencia de Riego (AFR), con aplicaciones de agua equi- valente a 130% de la ETc, aplicados en cinco pulsos diarios, y un régi- men de Baja Frecuencia de Riego (BFR), con aplicación de las mismas cantidades de agua. En este caso, se regó cada vez que se agotara alre- dedor de un 30% de la Humedad aprovechable del suelo (Figura 17), de tal manera de dar una mayor aireación en el bulbo de mojamiento.
El contenido de aire del suelo, en la zona humedecida por los emiso- res, se mantuvo alrededor de un 20% en el sistema con BFR, y en el sistema de AFR, este varió desde un valor cercano al 20% entre brotación y cuaja hasta cerca de 8% entre pinta y cosecha.
Figura 17. Variación de la humedad aprovechable del suelo (HA %) en los ensayos de alta (AFR) y baja (BFR) frecuencia de riego. La línea roja superior indica capacidad de campo,
la línea roja inferior indica umbral de riego de 30% de HA. Temporada 2011/12.
En la Figura 18, se presenta la respuesta del peso acumulado de poda de tres temporadas. Las plantas francas presentaron el menor peso acu- mulado de poda tanto el AFR como en BFR. Los mayores pesos de poda los presentaron las plantas injertadas sobre Salt Creek, Richter 110, Harmony y Freedom, no existiendo diferencias estadísticas entre ellas. Al comparar AFR y BFR, para el mismo material, las plantas fran- cas presentaron la mayor disminución de peso de poda (26% de reduc- ción).
Figura 18. Peso acumulado de poda del cultivar Thompson Seedless injertada y en pie franco con alta (AFR) y baja (BFR)
frecuencia de riego. Los Andes.Agrícola Don Ernesto.
Temporadas 2008/09 a 2010/11.
En condiciones de baja aireación de suelo, no solo el crecimiento vegetativo se afectó diferencialmente entre plantas francas e injerta- das, sino también componentes productivos, como la producción de fruta y el calibre de bayas. Las diferencias observadas entre los regíme- nes de AFR y BFR, no puede ser atribuido a diferencias en el estado hídrico de las plantas, pues mediciones de potencial xilemático a me- dio día, mostraron que en ambos casos estos fluctuaron en torno a - 0,65 ± 0,12 MPa durante toda la temporada (datos no presentados), considerado adecuado para este cultivar (Sellés et al., 2003).
En la Figura 19, se presenta el peso promedio de racimos de tres tem- poradas, el cual fue menor en las plantas francas que en las plantas injertadas. Esto fue más notorio en el régimen de riego de AFR, donde el contenido de aire en la zona mojada por los emisores fue menor . En
Figura 19. Peso promedio de racimos (temporadas 2008/2009 a 2011/12) en el cultivar Thompson Seedless, injertada y
en pie franco, con alta (AFR) y baja (BFR) frecuencia de riego. Los Andes.
Figura 20. Peso promedio de bayas (temporadas 2008/2009 a 2011/12) en el cultivar Thompson Seedless, injertada y
en pie franco, con alta (AFR) y baja (BFR) frecuencia de riego. Los Andes.
general, los portainjertos no presentaron diferencias en el tamaño de racimos con el régimen de riego AFR o BFR, salvo Paulsen 1103, que presentó diferencias importantes. En las plantas francas los racimos pre- sentaron una disminución de peso del orden de 15%. Los portainjertos que presentaron los mayores pesos de racimos, tanto en BFR como en AFR fueron Richter 110, Salt Creek, Freedom y Harmony.
En cuanto al peso de bayas (Figura 20), en el régimen de BFR este fue similar en el pie franco y las plantas injertadas (6,14 g en franco vs 6 g
promedio en plantas injertadas) . Sin embargo, en el régimen de AFR, las bayas de franco fueron de menor peso (5,47 g) que la de los portain- jertos (6,1 g). El mayor peso de bayas lo presentaron las plantas injerta- das en SO4, Salt Creek y Richter 110, seguidos de Harmony y Freedom.
Por otra parte, el efecto sobre franco se manifestó en una alteración importante de la distribución de los calibres a la cosecha. En el régi- men BFR, el 25% de las bayas presentó categoría extra (>19 mm) y un 47% categoría grande (entre 17,5 y 19 mm). En AFR esta proporción baja a 18 y 37% respectivamente.
2.3 CONCLUSIONES
De los antecedentes presentados se puede concluir lo siguiente:
• El contenido de aire del suelo, afecta el comportamiento del culti- var Thompson Seedless, siendo las plantas francas más afectadas que las plantas injertadas.
• El ensayo en condiciones semi controladas muestra que con macroporosidades inferiores a 16%, disminuye la conductancia estomática, el contenido de clorofila de las hojas, el desarrollo del área foliar y finalmente el crecimiento de la planta medido como el peso de la poda
• Tanto bajo condiciones de maceta como de campo, las plantas fran- cas se manifestaron más sensibles que las plantas injertadas a una aireación deficiente en el suelo. Esto se podría atribuir a caracterís- ticas del sistema radicular de los portainjertos, tales como su densi- dad, profundidad de exploración y otras asociadas a aspectos ana- tómicos y fisiológicos, no contempladas en este estudio.
• En condiciones semi-controladas los portainjertos que mejor se com- portaron frente a baja aireación de suelo en las macetas fueron:
Richter 110, Freedom, Harmony y Salt Creek. En condiciones de campo, destacan SO4, Salt Creek, Richter 110, Freedom y Harmony.
