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Introducción
La producción de manzana (Malus x sylvestris (L.) var. Domestica (Borkh) Mansf.) en México es de 630 mil toneladas al año, con superficie plantada de 61 000 ha (SIAP, 2015). El estado de Chihuahua produce 74% de la manzana a nivel nacional, con rendimiento promedio de 18.9 t ha-1. Los cultivares más comunes son Golden Delicious y Red Delicious con 58% y 25%, respectivamente (SIAP, 2015).
La mayoría de la manzana se vende como fruta fresca, por lo que ha aumentado el interés en mejorar la calidad de la fruta, como lo demuestran los diferentes programas de mejoramiento genético que en el mundo liberan nuevos materiales (Martínez, 2009; Brown y Maloney, 2013). Varios trabajos indican que el portainjerto afecta el desarrollo del árbol, fenología de floración, rendimiento y calidad del fruto en diferentes cultivares de manzano (Kucukyumuk y Erdal, 2011. Los portainjertos se clasifican por su origen en francos y clonales. Los francos provienen de semilla y por lo tanto son genéticamente diferentes, lo que conduce a variabilidad en crecimiento y comportamiento de la planta injertada, además son árboles vigorosos, tienen buen anclaje y se adaptan a diferentes tipos de suelo, se usan en bajas densidades de plantación por su vigor. Son susceptibles a pudrición de cuello (Phytophthora cactorum), agalla de la corona (Agrobacterium tumefaciens), pulgón lanígero (Erisoma lanigerum) y tizón de fuego (Erwinia amylovora) (Parra y Guerrero 2005).
Los portainjertos clonales se obtienen mediante el mejoramiento genético y, una vez liberados, se multiplican asexualmente por acodos en vivero o por micro propagación. Son muy uniformes en vigor, presentan tolerancia a plagas y enfermedades, bajas temperaturas y sequía, bajo requerimiento de frío, control del vigor, adaptación a diferentes tipos de suelos y capacidad de absorber y traslocar nutrimentos (Robinson et al., 2014).
El portainjerto afecta la concentración mineral de hojas y frutos en el cultivar injertado (Tagliavini et al., 1992). Abdalla et al. (1982) reportó que el cv Red Delicious en portainjertos enanizantes presentó mayor eficiencia de producción y concentración de Mn en la hoja, pero menor concentración de K que los portainjertos más vigorosos. Fallahi et al. (1984) observó en el cv Starkspur Golden Delicious injertado en M.26, altas concentraciones de Mg en la hoja. La habilidad de absorción y traslocación de nutrientes varía entre cultivares y portainjertos, y por lo tanto hay respuesta diferencial en crecimiento de la planta, rendimiento y calidad del fruto (Campeanu et al., 2009). Para determinar cuál es la capacidad de absorción de nutrientes de la interacción portainjerto/cultivar, es necesario determinar la cantidad extraída o requerida para esa combinación en particular (Jimenez et al., 2004).
El análisis foliar y del fruto se han utilizado ampliamente para evaluar el estado nutricional de la planta y la calidad del fruto, y poder determinar el impacto que tiene el portainjerto y el cultivar en ello (Nachtigall y Dechen, 2006). El análisis de flores también permite diagnosticar, en estado temprano de desarrollo del frutal, el estado nutrimental del árbol y predecir posibles deficiencias. La concentración de nutrientes en hoja, a través del tiempo, también permite diagnosticar los requerimientos del cultivo en los diferentes estados de desarrollo del frutal (Nachtigall y Dechen, 2006; Hirzel y Best, 2009). Es conveniente conocer también, el síntoma que produce la deficiencia de cada elemento para corregirlo, llevar el nutriente a un nivel adecuado y evitar problemas en cuanto a vigor, desarrollo de la planta y calidad del producto cosechado. El objetivo del presente trabajo fue conocer el vigor, la eficiencia de producción y la concentración de N, P y K en hoja y fruto en el cv Golden Delicious injertado en once portainjertos clonales de manzano.
Materiales y métodos
El trabajo se realizó en un huerto establecido en 2003, en La Capilla de los Remedios, Chihuahua, México. El cv Golden Delicious fue injertado sobre 11 portainjertos clonales; B.9, B.10, M.9T337, EMLA26, Pajam2, G.16, G.935, G.41, J-TE-H, PiAu 56-83 y PiAu 51-4, con cuatro repeticiones distribuidas de manera aleatoria en el lote experimental. Los árboles fueron plantados a 2.5*4.5 m, se utilizó el sistema de conducción eje vertical, riego por goteo superficial con emisores cada 60 cm, con gasto de 1.78 L h-1. Se estableció un soporte con alambre para evitar daños en la unión del injerto y asegurar un buen anclaje de los árboles. El sitio experimental presentó una textura de suelo franco arenosa, con 58.1 de arena, 25.28% de limo y 16.61% de arcilla, pH de 7, 1.7% de MO, 32.83% de saturación, 0.615 mm cm-1 de CE, 8.52% de CIC. Los valores de nutrientes encontrados en suelo fueron Ca (64.37%), Mg (16.95%), K (6.75%), Na (7.62%), 40 kg ha-1 de nitratos (NO3), P (32.47 ppm), Fe (30.65 ppm), Zn (2.55 ppm), Mn (45.43 ppm), Cu (1.54 ppm), B (1.28 ppm) y azufre (S-SO4) 116.91 ppm.
El manejo del huerto se hizo de manera homogénea para todos los portainjertos. La fertilización se realizó a través del sistema de riego, aplicando 40, 20 y 60 kg de N, P y K por ha por año, distribuidos durante el ciclo del cultivo. Se controló maleza aplicando herbicida en la hilera y con desvaradora en la calle, para el control de plagas y enfermedades se siguió el monitoreo de palomilla de la manzana y se aplicó cuando el método lo determinó, de igual manera para cenicilla (P. leucotricha) y mancha de fuego (E. amylovora).
Se tomaron muestras de follaje en tres fechas, 16 de junio, 18 de julio y 22 de agosto del 2011, de la parte media del árbol, de la parte media de brotes de crecimiento del año, sin fruto, hojas sin daño y con peciolo. La determinación de N, P y K en fruto se realizó al momento de cosecha, tomaron la pulpa de frutos uniformes, sin daño y de tamaño nedio. El N se /determinó con la metodología Micro-kjeldhal, propuesta por Bremner (1965). El P y el K se determinaron con la metodología propuesta por Allan (1971). El área de la sección transversal del tronco (ASTT) se determinó midiendo la circunferencia de tronco a 20 cm arriba de la unión del injerto, utilizando la fórmula
Donde: ASTT= área de la sección transversal den tronco y C= circunferencia del troco. El volumen de copa se obtuvo aplicando la formula
La eficiencia de producción se obtuvo dividiendo la producción total por árbol entre el ASTT, dada en kg de fruto producidos sobre los cm2 de ASTT. La eficiencia de producción por hectárea se obtuvo al multiplicar la eficiencia de producción por árbol (kg cm-2), por el número de árboles por hectárea (Autio et al., 2013; Marini et al., 2014).
En el análisis estadístico se utilizó un diseño completamente al azar, con cuatro repeticiones y un árbol como unidad experimental y comparación de medias por Tukey al 95% de confianza, utilizando el paquete SAS (1999).
Resultados y discusión
Vigor
Los portainjertos PiAu 56-83 y PiAu 51-4 fueron los más vigorosos con 130 y 87 cm2 de ASTT respectivamente, con diferencias estadísticamente significativas entre ellos y el resto de los portainjertos. Estos materiales no se pueden utilizar para el diseño de huertos en altas densidades (Marini et al., 2009; Marini et al., 2014), por el vigor que le imprimen al cultivar injertado. Le siguieron en orden de vigor EMLA 26, G.935 y G.41, con 43, 40 y 39 cm2 de ASTT respectivamente, sin diferencias estadísticamente entre ellos. Estos materiales se sugiere utilizarlos en altas y medianas densidades de plantación, dependiendo del cultivar injertado, el sistema de conducción utilizado y la fertilidad del suelo, factores que influyen en el vigor final del árbol.
Los portainjertos G.16 y B.10, son semienanos y presentaron valores de 34 y 33 cm2 de ASTT y no presentaron diferencias significativas entre ellos, pero si con el resto de los portainjertos a excepción del J-TE-H con 27 cm2 que fue diferente al G.16 pero igual que B.10. Los portainjertos menos vigorosos o enanizantes fueron Pajam2, M.9T337 y B.9 con 25, 16 y 12 cm2 respectivamente, con diferencias significativas entre ellos y el resto de portainjertos (Figura 1).
Figura 1 Área de la sección transversal del tronco (cm2) con barras y letras de diferencias significativas en la parte inferior. Volumen de copa (m3) con línea y diferencias significativas con letras en la parte superior. Medias con misma letra son iguales entre sí.
Los resultados obtenidos concuerdan con Autio et al. (2008); Marini et al. (2014) al indicar que existen portainjertos que controlan el vigor de la parte aérea y permiten el diseño de huertos en medianas y altas densidades de plantación, pero además los nuevos materiales son tolerantes a plagas y enfermedades, tal es el caso de los portainjertos de la serie Geneva (G) que presentan tolerancia a mancha de fuego, pudrición de cuello y pulgón lanígero (Robinson et al., 2011), lo que indica que también se pueden utilizar en huertos orgánicos, donde el uso de pesticidas es restringido. Los portainjertos PiAu 56-83 y PiAu 51-4 fueron los de mayor volumen de copa con 19 y 11 m3 respectivamente, con diferencias significativas entre ellos y el resto de los portainjertos.
Le siguieron en orden de volumen de copa EMLA 26, G.41 y G.935 con 7, 5, 4.5 m3 respectivamente; luego el G.16, B.10, Pajam2, J-TE-H con 4, 3.9, 3.5 y 3.4 m3 respectivamente, sin diferencias significativas entre ellos. Mientras que los portainjertos con menos volumen de copa fueron M.9T337 y B.9 con 1.6 y 1.4 m3 respectivamente, con diferencias significativas entre ellos y el resto de portainjertos (Figura 1). Se encontró una correlación de 95% entre las variables área de la sección transversal del tronco (ASTT) y Volumen de copa. Lo anterior indica que para determinar vigor del árbol es más fácil y preciso hacerlo tomando el ASTT, ya que esta variable no se afecta con la poda, mientras que el volumen de copa si es afectado (Robinson et al., 2014).
Densidad de plantación
La densidad de plantación se estima con base en el desarrollo del árbol durante los primeros 10 años (Autio et al., 2013; Marini et al., 2014), tiempo suficiente para que el árbol manifieste su potencial de desarrollo considerando ASTT o volumen de copa como indicadores de vigor. Se sugiere plantar los portainjertos vigorosos, como PiAu 56-83 y PiAu 51-4 a 4.5*3 m, para 740 árboles por ha. Pero si el productor requiere plantar 1 250 árboles por ha, se sugieren portainjertos considerados como semienanos. Sin embargo el futuro de las nuevas plantaciones, en manzano, a nivel mundial es utilizar altas densidades, con portainjertos enanizantes, precoces, altamente eficientes para producción y con fruto de buena calidad (Cuadro 1). Una de las limitantes para iniciar huertos en altas densidades, es el número de árboles por ha, debido a que la inversión inicial es elevada; por lo tanto, algunos productores no compran los árboles en el vivero, sino que los hacen ellos mismos, y abaratan el costo inicial del huerto. Sin embargo una desventaja es que se pierde un año en el inicio de producción.
Eficiencia de producción
Los portainjertos con mayor eficiencia de producción fueron M.9T337 y G.41 con 1 126 y 952 kg cm-2 ha-1, respectivamente, sin presentar diferencias significativas entre ellos. Mientras que, los portainjertos de menor eficiencia de producción fueron los más vigorosos, como PiAu 56-83 y PiAu 51-4 con 343 y 203 kg cm-2 ha-1, este último significativamente diferente a M.9T337 y G.41 (Figura 2). Estos resultados concuerdan con estudios realizados por Marini et al. (2009) y Parra y Guerrero (2005), quienes indican que la eficiencia de producción es afectada por el vigor del portainjerto, y a medida que el portainjerto es más vigoroso, la eficiencia de producción disminuye. Robinson et al. (2003) mencionan que árboles vigorosos producen más kilos de fruta que los de menor porte, pero los árboles enanizantes permiten aumentar la densidad de plantación, incrementando el rendimiento por unidad de superficie y la eficiencia de producción.
Nitrógeno
De acuerdo con los resultados obtenidos de los muestreos en tejido foliar realizados en pre cosecha, se encontró disminución de N de Junio a Julio para todos los portainjertos a excepción del B.9 que presentó tendencia ascendente a través del tiempo. La mayoría de los portainjertos mantuvieron tendencia descendente hasta agosto, a excepción del EMLA 26 y M.9T337 los cuales aumentaron ligeramente de julio a agosto (Figura 3). Esta tendencia descendente de N coincidió con lo señalado por Cheng y Raba (2009), quienes mencionaron que este elemento disminuyó de floración a cosecha. Casierra et al. (2003), encontró un incremento en el contenido de N en hojas entre 16 y 46 días después de plena floración (ddpf), debido posiblemente al transporte del elemento desde los órganos de reserva hacia los nuevos órganos en crecimiento.
Figura 3 Concentración de N (%) en hojas a través del tiempo en manzano Golden Delicious injertado en diferentes portainjertos.
Para Faby y Naumann (1987), la concentración de N fue mayor una semana después de plena floración que la cantidad de N requerido para la nueva brotación. Sin embargo, Halbrendt (2013) indica que todos los portainjertos se encuentran dentro de los rangos normales, 1.8 a 2.8%, del contenido de este elemento en base a materia seca foliar. Hoying et al. (2004) mencionan que los rangos óptimos de contenido de N para manzano Golden Delicious es entre 2.4 y 2.6%. No obstante, Puertas (1997) señaló que los rangos para la región de Cuauhtémoc, Chihuahua, en agosto fueron de 1.9 a 2.25%.
Los resultados obtenidos de N en este trabajo fluctuaron entre 2.33% a 2.66% donde el portainjerto PiAu 56-83 fue el de menor concentración y el M.9T337 el del mayor valor, sin tener diferencias significativas entre ellos, con lo que se puede deducir que en las condiciones del oeste del estado de Chihuahua en las que desarrollaron, todos los portainjertos presentaron la misma capacidad para absorber y traslocar N de la raíz a las hojas, sin presentar deficiencias de este elemento en el periodo evaluado.
En las Figuras 3 y 4 se observa que los portainjertos M.9 y G.16 fueron los de mayor concentración de este elemento en la hoja para agosto, con valores de 2.66 y 2.64% respectivamente. Sin embargo, los frutos obtenidos en las plantas injertadas en el portainjerto G.41 fue en el que detectó la concentración más alta de este elemento con 49.2 mg 100 g-1 de peso fresco, seguido de G.16, M.9T337 y G.935 con valores de 49, 45, 44 mg 100 g-1 respectivamente. Los portainjertos PiAu 51-4 y PiAu 56-83 fueron los de más baja concentración de N en hoja con 2.35 y 2.33%, respectivamente y en fruto 38.5 y 37.5 mg 100 g-1 de peso fresco, respectivamente.
Figura 4 Concentración de N (%) en hoja y fruto (mg 100 g-1 de peso fresco) en manzano Golden Delicious injertado en diferentes portainjertos.
Lo antes señalado permite indicar que los portainjertos más enanos presentaron mayor concentración de N que los vigorosos (Figura 5), debido tal vez a que los portainjertos vigorosos demandan más N para el crecimiento vegetativo que los enanizantes (Parra y Becerril, 1999).
Fósforo
Se encontró variabilidad en las concentraciones de P en las hojas. Los portainjertos M.9T337, J-TE-H, PiAu 51-4, G.16, Pajam2 y PiAu 56-83 presentaron incrementos en julio y posteriormente descendieron en agosto (Figura 6). Esta tendencia coincidió con el estudio de Casierra et al. (2003), en el cual la concentración de P en el tejido foliar presentó aumento de 0.9% entre 16 y 46 ddpf y luego se redujo a 0.2%, y se mantuvo alrededor de esta concentración hasta el momento de cosecha. En los portainjertos G.935, G.41, y B.10 se observó disminución ligera de P en julio y luego un ascenso en agosto. Los portainjertos EMLA26 y B.9 mantuvieron tendencia ascendente a través del tiempo, hasta llegar a agosto con valores de 0.197 y 0.188%. Esta variación puede adjudicarse a variabilidad genética entre portainjertos para absorber fósforo, según los estudios realizados por Sparks (1989). De igual manera, Parra y Becerril (1999) mencionaron que la concentración de P en la hoja puede ser afectada por el portainjerto, interacción cultivar/portainjerto y localidad. Cheng y Raba (2009) señalaron que este elemento disminuye de floración a cosecha. No obstante, de acuerdo con los rangos normales de P, citados por Hoying et al. (2004) y Puertas (1997), todos los portainjertos se encontraron dentro de los rangos normales (Cuadros 5 y 6) 0.15 a 0.3%, 0.13 a 0.33% y 0.165 a 0.295% respectivamente para el mes de agosto.
Figura 6 Concentración de P (%) en hojas a través del tiempo en manzano Golden Delicious injertado en diferentes portainjertos.
En la Figura 7 se puede observar que el portainjerto G.935, G.16, EMLA26 y G.41 fueron los de mayor concentración foliar de este elemento con valores de 0.206%, 0.203%, 0.197% y 0.195% respectivamente. PiAu 51-4 tuvo la menor concentración tanto foliar (0.17%), como en fruto (11 mg 100 g-1). El portainjerto G.16 fue el que alcanzó la mayor concentración en fruto con un valor de 16 mg 100 g-1 de peso fresco.
Potasio
La concentración de K en la hoja fue mayor en junio y disminuyó a través del tiempo hasta agosto (Figura 8). Esta tendencia descendente se encontró en la mayoría de los portainjertos a excepción del Pajam 2, que aumentó en agosto pero no de manera significativa. Estos resultados concuerdan con Cheng y Raba, (2009), quienes encontraron una disminución de este elemento de floración a cosecha en el cv Gala/M.26. Casierra et al. (2003) encontraron valores constantes de K, pero por encima del rango reportado por Faust (1989), quien manifiesta que entre 1.5 y 1.8% del contenido de este elemento en materia seca, se considera adecuado para los procesos fisiológicos, donde el K está relacionado. Posiblemente los valores superiores a 1.8% de Potasio encontrados por Casierra et al. (2003), pudieron deberse a que el estudio fue realizado el cv Anna/MM.106 y de acuerdo a Tagliavini et al. (1992), el portainjertos más vigorosos acumulan más K.
Figura 8 Concentración de K (%) en hojas a través del tiempo en manzano Golden Delicious injertado en diferentes portainjertos.
En este estudio, la mayoría de los portainjertos se encontraron dentro de los rangos reportados por Puertas (1997) como normales, destacando solamente por el límite superior el portainjerto PiAu 56-83 con valores de 1.55%. Por otro lado, de acuerdo con las tablas de Hoying et al. (2004), los portainjertos G.41, EMLA26, B.9, B.10, G.935 y M.9T337, con valores de 1.25, 1.15, 1.1, 1.075, 1.05, 1.05% respectivamente, se encontraron en niveles de deficiencia; información que coincidió con lo señalado por Parra y Becerril (1999), quienes en su estudio en Bachiniva, Chihuahua, encontraron bajos niveles de K en hoja para los portainjertos B.9 y EMLA26. No obstante, Abdalla et al. (1982) encontraron altas concentraciones de K en hojas del cv Delicious/M.26.
En la Figura 9 se observa que el portainjerto PiAu 56-83 fue el que tuvo mayor concentración de este elemento en la hoja para agosto; sin embargo, fue uno de los más bajos en traslocar el K al fruto. Caso contrario encontrado en el portainjerto M.9T337, donde presentó alta concentración de K en fruto, a pesar de que en la hoja tenía la concentración más baja.
Figura 9 Concentración de K (%) en hoja del 22 de agosto y en fruto a cosecha en peso fresco en diferentes portainjertos ordenados por vigor e injertados con Golden Delicious.
Los portainjertos que obtuvieron mayor concentración de K en fruto fueron el J-TE-H, seguido del PiAu 51-4 y el M.9T337 con valores de 144, 141 y 136 mg 100 g-1 de peso fresco respectivamente. La más baja concentración la obtuvo el G.16 con 120 mg 100 g-1 de peso fresco. Con base en la información generada por Puertas (1997), todos los portainjertos se encontraron dentro del rango óptimo establecido para la región de Cuauhtémoc, Chihuahua con 197 mg 100 g-1 de peso fresco.
Conclusiones
Los portainjerto que se pueden utilizar para el diseño de huertos en altas densidades de plantación son B.9, M.9T337, Pajam2, G.16, G.41, J-TE-H y B.10.
La mejor eficiencia de producción se obtuvo en M.9T337 y G.41.
Se encontró alta concentración de N en hoja y fruto en M.9T337, G.16 y B.9.
Se encontró alta concentración de P en hoja para G.41 y G.16; y alta concentración de P fruto para B.10.
El portainjerto G.16 presentó una alta concentración de N, P y K en hoja y N y P en fruto.
Los portainjertos PiAu 56-83 y PiAu 51-4 presentaron baja concentración de N y P en hoja, pero alta en K.
