Sunlight availability and nut production after removing pecan trees

J. G. Arreola Ávila^1¶; A. Lagarda Murrieta²; A. Borja de la Rosa³; R. Valdez Cepeda¹; B. López Ariza¹

¹ Unidad Regional Universitaria de Zonas Áridas Apdo. Postal 2, Bermejillo, Durango. C. P. 35230. MÉXICO.

² UAAAN. U. Laguna. Periferico–Carr. La Fe. Torreón, Coahuila. C. P. 27000, MÉXICO.

Recibido: 13 de marzo, 2009 ]]> Aceptado: 28 de mayo, 2009

RESUMEN

El volumen de la copa bien iluminada es uno de los factores clave en la productividad de árboles de nogal pecanero. Cuando las huertas de nogal pecanero con densidades de plantación al menos de 100 árboles por hectárea presentan problemas de sombreo, la penetración de luz dentro de la copa del árbol y entre árboles, el crecimiento y la producción son negativamente afectadas. La investigación realizada para estudiar el efecto del aclareo de árboles de nogal pecanero sobre la disponibilidad de la luz y productividad de la huerta es limitada. El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto del aclareo de árboles sobre la disponibilidad de radiación fotosintéticamente activa (RFA) dentro de árboles permanentes, crecimiento del brote, producción y calidad de la nuez. Este estudio se llevó a cabo en una huerta madura de nogal pecanero con aclareo de árboles de 25 a 50 % durante el periodo 20042008. La disponibilidad de RFA dentro de árboles, longitud de brotes y la producción de nuez fueron afectadas por los tratamientos de aclareo; sin embargo, la calidad (porcentaje de almendra) por árbol durante el periodo de tres años de estudio no fue significativamente afectada. Los resultados de este estudio indican que un gradual aclareo en huertas con problemas de sombreo debe realizarse para recuperar el crecimiento y componentes de producción.

Palabras clave: Aclareo de árboles, penetración de luz, sombreo, producción de nuez, porcentaje de almendra.

ABSTRACT

The volume of well–illuminated canopy is one of the main factors in the productivity of pecan trees. When mature pecan orchards with high densities (at least 100 trees per hectare) become overcrowded, photosynthetic active radiation penetration within the tree canopy, growth and nut production are affected adversely. Little research has been done to determine the effect of thinning on available sunlight and productivity of a pecan orchard. The objective of this study was to determine the effect of tree thinning on photosynthetic active radiation (PAR) available within permanent pecan trees, shoot growth, nut production and nut quality. This study was carried out in a mature pecan orchard thinned at different stages from 25 to 50 % during the 2004–2008 period. Available PAR within pecan trees, shoot growth, and nut production per tree were affected by thinning treatments; however nut quality (kernel percentage) per tree during the three–year period of the study was not significantly affected. The results of this study indicate that a gradual thinning in overcrowded pecan orchards could be done in order to recover growth and production components.

Keywords: Tree thinning, sunlight penetration, shading, nut yield, kernel percentage.

Las huertas maduras de nogal pecanero requieren de elevados niveles de luz para un óptimo crecimiento, producción y calidad de nuez. Cuando las copas entre árboles vecinos se juntan unas con otras, las ramas inferiores son superadas en crecimiento por las superiores debido a la reducida penetración de luz (Mc Eachern, 1996; Herrera, 1996). La disminución en la penetración de la luz trae como resultado una disminución en el crecimiento y productividad, ya que sólo el crecimiento terminal expuesto al sol es potencialmente productivo (McEachern y Zajiceck, 1990). Un bajo porcentaje de almendra es también observado, seguido por una producción alterna y finalmente por un periodo de crecimiento limitado (Herrera, 1994; McEachern, 1996). En huertas maduras de nogal se ha observado que cuando las copas de los árboles vecinos se juntan, sólo el 20 % de la luz penetra hacia el piso de la huerta (Halley y Mastrom, 1979).

Uno de los mayores problemas que enfrentan los productores de nogal, en lo relativo al entrecruzamiento entre copas de árboles, es cómo determinar y mantener un espaciamiento óptimo de árboles y tamaño de la copa. Goff (1992) considera que las huertas presentan el problema de entrecruzamiento cuando más del 50% del piso de la huerta está sombreado al mediodía.

En hojas localizadas en la periferia de la copa la saturación de radiación fotosintética ocurre a los 1,500 umol·m²seg^–1, que equivale al 75 % de la luz total (Andersen, 1994). También las hojas expuestas a 10 % de luz, lo cual es común en la parte inferior de la copa, presentan valores de asimilación de CO₂ cercano a cero.

El crecimiento estacional del brote es proporcional al crecimiento experimentado en la estación anterior (Sparks, 1988). También el crecimiento del brote está relacionado con la cantidad de carbohidratos almacenada, que es una función del área foliar por fruto y producción del árbol (Sparks y Brack, 1981). En árboles adultos, los brotes con mayor longitud producen más área foliar (Sparks, 1969). La relación del vigor con el número de nueces demuestra la importancia de mantener el crecimiento vigoroso del brote. Además el rendimiento está relacionado con el porcentaje de brotes fructíferos (Sparks, 1975), el cual en árboles maduros de nogal es reducido en la posición inferior de la copa, debido a la reducida eficiencia de las hojas que resulta del sombreo (Malstrom y Sparks, 1973). Los brotes fructíferos por árbol parecen tener una relación inversa con la densidad de los mismos, menores espacios entre árboles resultan en mayor producción de la nuez por unidad de superficie, hasta que el sombreo causado por el entrecruzamiento entre ramas de árboles vecinos se incrementa hasta el punto en el cual la producción de la huerta disminuye (Smith, 1951; Romberg et al., 1959; Law et al., 1980, Worley, 1991).

En México el nogal pecanero se cultiva en 85,000 ha. La superficie con huertas de nogal en producción es de 60,000 ha, de las cuales 45,000 se encuentran con problemas de sombreo. El deterioro de la luz en estas huertas comerciales induce una reducción en el crecimiento, el rendimiento y la calidad de la nuez. Posibles soluciones en las huertas sombreadas incluyen la poda selectiva de ramas (Worley, 1991). No obstante que esta práctica es llevada a cabo comúnmente en México, en algunas ocasiones resulta insatisfactoria. Otra opción consiste en reducir el volumen de la copa mediante poda de despunte en forma mecánica (Wood, 2009), pero es costosa. Una propuesta alterna incluye el aclareo de huertas mediante el entresacado de árboles; sin embargo, información detallada sobre disponibilidad de luz dentro del árbol, incluyendo algunas características de crecimiento del brote y productividad del árbol en huertas aclareadas, es actualmente escasa en México. Por esta razón, el objetivo de este estudio fue evaluar la penetración de luz en la copa, el crecimiento del brote, la producción y la calidad de la nuez en una huerta adulta de nogal 'Western Schley' con problemas de sombreo, como respuesta a tratamientos de aclareo.

MATERIALES Y MÉTODOS

Características de la huerta. El estudio fue iniciado en 2002, en una huerta localizada en Nazas, Durango, México. El sitio tiene una elevación de 1,240 metros, una latitud norte de 25° 30' 44" y una longitud oeste de 103° 32' 44". La precipitación promedio anual es de 305 mm, 70 % de la cual ocurre durante julio a septiembre. La temperatura media del aire es de 22 °C, con temperaturas máximas promedio en verano de 33 °C. El sitio recibe 80 a 90 % de radiación durante la estación de crecimiento y presenta una humedad relativa media de 40 %. La huerta se desarrolla en un suelo clasificado como suelo franco arcilloso (montmorillonita fina, torrente térmico)

Manejo de la huerta. Árboles de nogal 'Western' incluidos en este estudio, fueron establecidos a raíz desnuda en enero de 1975. Los árboles en la huerta fueron plantados a distanciamiento de 10 m X 10 m. Las necesidades hídricas de 1.5 m de lámina de agua, son satisfechas mediante riego rodado. Fertilizaciones nitrogenadas al suelo son efectuadas de marzo a junio, y las dosis de las aspersiones foliares de Zn durante el crecimiento del brote se basan en análisis foliar. El barrenador de la nuez, el barrenador del ruezno y varios artrópodos son controlados mediante aplicaciones foliares de insecticidas. El manejo se lleva a cabo siguiendo las recomendaciones de asesoría técnica local.

En cada sección de la huerta, una muestra de cuatro árboles fue llevada a cabo con el fin de evaluar la respuesta al aclareo. El diámetro de la copa y altura de los árboles fueron de 6.0 m y 10 m, respectivamente.

Las lecturas de la radiación fotosintéticamente activa en los árboles muestreados fueron tomadas a 6 m de altura y a 1.5, 3, 4.5 y 6 m del tronco hacia la periferia de la copa en ocho direcciones: N, Ne, E, Se, S, Sw, W y Nw. Una cuerda de 6 m de longitud fue utilizada para localizar cada punto de lectura. Para evitar el efecto del sombreo entre árboles, las lecturas fueron tomadas a medio día, colocando el extremo de la cuerda en cada marca realizada en el piso de la huerta a intervalos de 1.5 m en cada dirección en ocho puntos cardinales determinados previamente. Una torre para podar fue utilizada para alcanzar los puntos de lectura. Cada lectura representó un porcentaje de luz total, que resultó de la relación de luz tomada dentro de la copa, después de realizar una lectura similar fuera de la copa.

La RFA dentro de la copa fue medida una vez del 4 al 13 de julio, por un periodo de cinco años utilizando un sensor de luz LI–191 SB (Li–COR., Inc. Lincoln, Ne). Las lecturas de luz por árbol tomaron 30 minutos. Dos árboles fueron evaluados diariamente de 12:00 a 13:00 horas. Diez brotes localizados a 6 m de altura en la periferia de la copa en cada uno de los ocho lados de la misma, fueron seleccionados al azar en diciembre de 2004, y etiquetados para medir su longitud alcanzada en dicho año, así como la longitud del brote apical estacional del brote emitido en estas unidades etiquetadas. Las medidas fueron llevadas a cabo en enero de 2005, 2006, 2007 y 2008.

Para determinar el efecto de la eliminación de los árboles sobre la RFA dentro de la copa de los árboles y la longitud del brote, los datos fueron analizados por años separados. La separación de medias entre tratamientos fue llevada a cabo usando una prueba de DMS al nivel de significancia del 5 %.

La producción de nuez por árbol se evaluó en octubre de cada año. La calidad de la nuez representada por el porcentaje de almendra (peso de almendra x 100 dividida entre el peso de la cáscara y la almendra) fue calculada de una muestra de 50 nueces tomada al azar en cada árbol. Los datos de producción y calidad de la nuez fueron analizados usando un diseño completamente al azar, y las medias fueron separadas usando la prueba de DMS al nivel de significancia del 5 %.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Radiación fotosintéticamente activa dentro de la copa.

Crecimiento del brote. Se observaron efectos del aclareo sobre el crecimiento del brote durante el periodo de cinco años en que fue conducido el experimento (Cuadro 2). En el 2005 la longitud del brote se incrementó 29 y 42 % en las secciones con 25 y 50 % de aclareo comparado con el testigo sin aclareo. Aunque la penetración de luz en el piso de la huerta constituye una respuesta inmediata al aclareo (Herrera, 1994), la intercepción de luz por la copa de los árboles también se incrementa, especialmente en la periferia de la copa. Como resultado del incremento de la RFA, fue observado también un aumento sustancial en el vigor del brote en esta área de la copa. En el 2006 los efectos del aclareo sobre el vigor del brote fueron similares a lo observado el año anterior; la mayor longitud del brote fue registrada en los árboles con mayor iluminación, situación que no sucedió en los árboles testigo. A pesar de que la remoción de árboles se llevó a cabo en años diferentes (2002, 2003 y 2004), la longitud del brote en estas secciones aclareadas fue similar. Lo anterior permite suponer que el grado de aclareo podría tener un mayor efecto que el año en que se realiza. En 2007 y 2008 los efectos del aclareo fueron similares al observado el año anterior; no obstante, fue observada una tendencia hacia la disminución en el vigor del brote. El decremento gradual del crecimiento del brote durante el periodo de este estudio, podría deberse al sombreo causado por los árboles vecinos, el cual pudo esperarse que impactara sobre la disminución de la tasa fotosintética de las hojas, como ha sido previamente señalado (Andersen, 1994; Malstrom y Sparks, 1973), y disminuir el crecimiento apical del brote, debido a la baja producción de carbohidratos (Sparks, 1975; Sparks y Brack, 1981). Esto tiene, consecuentemente, efectos acumulados en el vigor del brote para el siguiente año, ya que existe una correlación significativa entre el crecimiento estacional del brote con el crecimiento observado en el brote del año anterior (Sparks, 1988). El menor crecimiento del brote apical observado en la sección no aclareada (100 arboles por ha) se debió probablemente al entrecruzamiento de ramas entre árboles vecinos, lo que confirma observaciones previas efectuadas en huertas adultas (Mc Eachern y Zajizek, 1990; Mc Eachern, 1996). Por lo tanto, en huertas con problemas de sombreo donde no se realiza el aclareo, debe ser considerado el manejo de la copa para mejor penetración de luz y mayor vigor del brote (Herrera, 1996). La poda selectiva de ramas es una práctica que tiene impacto directo sobre la penetración de luz dentro de la copa del árbol, mejorando el crecimiento del brote de la estación así como el amarre del fruto (Worley, 1991).

Producción de nuez. La producción de nuez por árbol fue afectada significativamente durante el presente estudio de cinco años (Cuadro 3). En 2004 la producción de nuez por árbol en la sección de la huerta con 50 % de aclareo en 2004, fue estadísticamente similar a la sección con 25 % de aclareo efectuada en 2002 y 2003, pero mayor que los árboles testigo, incluyendo la sección con 25 % de árboles removidos en 2004. Los árboles permanentes después del aclareo, mostraron los efectos benéficos del espaciamiento disponible para la penetración de luz y el rendimiento de nuez. Esto pudo deberse al suficiente crecimiento vegetativo y mantenimiento de la producción de la nuez (Sparks, 1969), incluyendo un incremento en el área productiva, como resultado de un incremento en la exposición a la luz (Smith, 1951; Rombreg et al., 1959) así como el incremento en la fotosíntesis (Andersen, 1994; Wood, 1997).

El segundo año (2005) hubo una baja producción de nuez (Cuadro 4), debido a la producción alterna, que es un fenómeno común en esta especie. La menor producción de nuez fue observada en los árboles testigo (sección sin aclareo). Este efecto severo pudo ser resultado del sombreo y consecuentemente pobre crecimiento del brote, ya que se ha observado que a mayor longitud del brote, mayor número de flores pistiladas que amarran (Sparks, 1975). En 2006, un año de alta producción, fue en el testigo nuevamente en el que se observó la menor producción. La mayor producción de nuez en la sección en declive en la sección sin aclareo. No se observaron diferencias en rendimiento entre las cuatro secciones con árboles removidos. Es probable que la tendencia hacia un incremento en la producción de nuez por árbol, haya compensado el menor número de árboles por hectárea después del aclareo. Lo anterior se basa en los incrementos de 42, 43 y 40 % observados en las secciones aclareadas con 25 % en 2002, 2003 y 2004 (Cuadro 3). El rendimiento de nuez por hectárea es repentinamente reducido justo después del aclareo, pero es recuperado a medida que el tiempo pasa. El periodo de recuperación podría depender de factores asociados con fertilidad del suelo y calidad del agua, así como por un adecuado manejo. Para no afectar adversamente la producción, las huertas adultas de nogal con problemas de sombreo no deben aclarearse en un invierno único. Una poda parcial en árboles temporales o un gradual aclareo, mediante la eliminación del 25 % o menos de árboles cada año (o en años alternos), debe llevarse a cabo (Herrera, 1994). Esta eliminación gradual podría amortiguar la repentina disminución en el rendimiento, que ocurre cuando el 25 % de árboles removidos se lleva a cabo el primer año, completando el 50 % en el siguiente año. Después de aclareada la huerta, es necesario el manejo de la copa en árboles permanentes mediante la poda selectiva de aclareo de ramas (Worley, 1991; Lombardini, 2006). Este proceso, que tiene un impacto directo sobre el incremento de luz dentro de la copa del árbol, podría esperarse que incremente la tasa fotosintética en áreas sombreadas antes de llevar a cabo esta práctica.

CONCLUSIONES

En este estudio los resultados indican que la remoción de árboles incrementa la radiación en la copa del árbol. Esta actividad también mejora el vigor del brote y la producción de nuez por árbol, la cual amortigua la repentina disminución en el rendimiento por hectárea y tiende a recuperar la calidad de la nuez.

LITERATURA CITADA

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