EFECTO DEL RIEGO DEFICITARIO CONTROLADO EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE ACEITE DE OLIVOS (Olea europaea L.) CV. ARBEQUINA

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1 EFECTO DEL RIEGO DEFICITARIO CONTROLADO EN EL RENDIMIENTO Y CALIDAD DE ACEITE DE OLIVOS (Olea europaea L.) CV. ARBEQUINA Puertas Carlos a *; Trentacoste Eduardo a ; Morábito José c ; Jorge Perez Peña b a INTA EEA Junín, b INTA EEA Mendoza, c INA-FCA.UNCuyo *cpuertas@junin.inta.gov.ar INTA EEA Junín, I. Bousquet s/nº, Junín, Mendoza, Argentina (CC 78 CP 5570). Palabras claves Olivo, RDC, potencial hídrico de tallo, rendimiento industrial, polifenoles. Resumen El riego deficitario controlado ha sido utilizado en muchas especies frutales principalmente para disminuir la cantidad de agua aplicada al cultivo con el menor impacto posible en los rendimientos. Particularmente en olivo, especie tolerante a la sequía, el RDC ha demostrado ser una herramienta viable, dependiendo la respuesta del momento y el nivel de estrés alcanzado. Por otra parte, algunas experiencias muestran que el régimen de riego también puede influir en aspectos de la producción como el rendimiento industrial de aceite y calidad del mismo, sin embargo la información disponible es escasa. Con el objetivo de conocer el efecto del RDC aplicado durante la última etapa de crecimiento de fruto, durante el ciclo en un monte comercial de olivos cv. Arbequina de 9 años de edad, se evaluaron tres tratamientos de riego: un tratamiento control (T) que recibió el 100% de la Etc y dos tratamientos restrictivos que recibieron igual cantidad de riego que el tratamiento control excepto durante la fase III de crecimiento de fruto hasta cosecha en los que se aplicó 66% de la Etc (T66) y 33% de la Etc (T33). Durante la aplicación del RDC se monitoreó el estado hídrico de las plantas a través del potencial hídrico de tallo a mediodía (PHT). En cosecha se midió el rendimiento de aceitunas por planta, características de fruto (peso, relación pulpa/hueso, contenido de materia grasa, humedad y estado de madurez (IM)). Sobre una submuestra se determinó rendimiento industrial y calidad de aceite (acidez libre, índice de peróxidos, polifenoles totales y estabilidad oxidativa). Como resultado de este primer ciclo de estudio se evidenció que el RDC no afectó ni las características de fruto ni el rendimiento de aceitunas por planta. Sólo el IM mostró un estado de madurez más avanzado en el tratamiento T respecto de T33, sin presentar relación alguna con el contenido de materia grasa por fruto. El rendimiento industrial fue similar entre los tratamientos presentando un valor medio general de 10,5% (p/p). Por su parte, el contenido de polifenoles y la estabilidad oxidativa tampoco fueron modificados por los diferentes niveles de riego. El PHT mostró diferencias en el estado hídrico de las plantas entre los tratamientos extremos durante casi todo el periodo de aplicación del RDC. Los tratamientos restrictivos permitieron un ahorro de agua de 9% (T66) y 18% (T33). Introducción En la búsqueda de mejorar la eficiencia de uso del agua, en los últimos años ha habido un creciente interés en la aplicación de técnicas como el riego deficitario controlado (RDC). Este consiste en reducir la cantidad de agua aplicada por debajo del máximo

2 utilizado por el cultivo, permitiendo un estrés moderado con el mínimo impacto en los rendimientos (FAO 2002). La tolerancia a la escasez de agua varía considerablemente entre especies, cultivares y etapas de crecimiento del cultivo, requiriendo entonces, evaluar la respuesta de cada especie a la aplicación del RDC. Muchos procesos fisiológicos responden en mayor medida a los cambios en el estado hídrico de los tejidos de la planta que a los cambios del contenido de agua de suelo (Jones 2004). Por esto, la cuantificación del estado hídrico de planta permitiría una mejor explicación de los resultados obtenidos al evaluar diferentes niveles de riego (Perez Peña 2000). El potencial hídrico de tallo (PHT) a mediodía ha sido encontrado como un buen estimador del estado hídrico de plantas de olivo (Moriana et al b, Tognetti et al. 2005) El olivo, es considerado una especie tolerante a las condiciones de sequía, sin embargo esto puede conducir a una disminución de la fotosíntesis, limitando el crecimiento y la producción (Rallo et al. 2004). La última parte de la fase III de crecimiento de fruto (maduración de fruto) es considerada una etapa sensible a la falta de agua dado que se afectaría la acumulación de materia grasa en el fruto (Pastor Muñoz-Cobo et al 2005). Sin embargo son escasos los estudios de restricciones específicas en esta etapa de cultivo. Alegre et al (2002), encontraron que reducciones de las láminas de riego durante el verano, aumentaron el rendimiento industrial de aceite respecto de árboles regados con el 100% de la evapotranspiración de cultivo, a pesar de que todos los frutos tenían similar contenido de materia grasa por peso seco de fruto. Los autores adjudicaron este efecto a los diferentes contenidos de agua en los frutos. El agua contenida en el fruto propiciaría la formación de emulsiones durante el proceso de extracción, disminuyendo la cantidad de aceite obtenido (Pastor Muñoz-Cobo et al. 2005). El régimen de riego podría influir también en el contenido de polifenoles del aceite. Estos compuestos tienen un rol importante en la calidad del aceite dado que están relacionados con la estabilidad oxidativa y con el atributo amargo en la evaluación sensorial. Patumi et al. (1999) encontraron que el contenido de polifenoles fue modificado por los diferentes regimenes de riego. En líneas generales, los aceites provenientes de cultivos menos irrigados tienen un mayor contenido de polifenoles (Uceda et al. 2004). En Argentina, el cv. Arbequina ocupa la mayor parte de la superficie destinada al cultivo del olivo, debido a que fue el más implantado en los últimos años por sus características de precocidad, productividad y porte reducido. Sin embargo, este cv., se caracteriza por proporcionar aceites con bajos contenidos de polifenoles y estabilidad oxidativa media (Tous et al. 2005). En nuestro medio, los contenidos de polifenoles registrados han sido aún menores (Ravetti et al. 2006, Mattar et al. 2006) que lo obtenido en España (Tous et al. 2005)... En este contexto, surge la necesidad de evaluar el riego deficitario controlado como herramienta para mejorar la eficiencia de uso del recurso agua, capaz de mejorar el rendimiento industrial de aceite y aumentar el contenido de polifenoles y estabilidad oxidativa del aceite obtenido. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del RDC aplicado durante la Fase III de crecimiento de fruto hasta la cosecha sobre el rendimiento de aceitunas y el rendimiento y calidad del aceite obtenido. Materiales y Métodos El ensayo se realizó durante la estación de crecimiento 2006/07, en un monte de olivo de 9 años de edad, cv. Arbequina, ubicado en el departamento de Lavalle (32º43 S,

3 68º36 W), implantado con un marco de 6 m entre hileras y 4 m entre plantas. Los tratamientos consistieron en aplicar diferentes láminas de riego desde principios del mes de febrero hasta cosecha (8 de mayo) según: T, reposición del 100% de la evapotranspiración de cultivo (Etc) (Control); T66, reposición del 66% de la Etc y T33, reposición del 33% de la Etc. El resto del ciclo todos los tratamientos recibieron la misma cantidad de agua. El método de riego fue microaspersión, con un emisor de 37 l/h por planta. Se regó con una frecuencia de dos veces por semana. Los tiempos de riego se calcularon siguiendo la metodología de Pizarro (1996). La ETo (evapotranspiración de referencia), se obtuvo como promedio diario de las ETo de las estaciones meteorológicas ubicadas en las localidades de Jocolí y Las Violetas, departamento de Lavalle (DACC 2006), las cuáles utilizan para el cálculo de Eto la ecuación de Penman-Monteith modificada por FAO (Allen et al., 1998). El coeficiente de cultivo (Kc) que se utilizó fue de 0,68 (Girona et al., 2002). El diseño experimental fue de bloques completamente aleatorizados con cuatro repeticiones. Las parcelas experimentales estuvieron formadas por cuatro árboles continuos en la hilera, sirviendo los dos extremos como borduras y los dos centrales como unidades de medición. Las parcelas se seleccionaron en función del volumen de copa de las plantas y de la carga frutal existente. Semanalmente se midió el potencial hídrico de tallo (PHT) al mediodía. A cosecha (8 de mayo) se midió rendimiento por planta y sobre una submuestra de frutos se midió tamaño de fruto, relación pulpa/carozo, índice de madurez (IM) según (Ferreira, 1979), humedad (relación peso fresco/peso seco) y contenido graso por método Soxleth. Se procesaron aprox. 10 kg de aceitunas para conocer el rendimiento industrial en aceite en molino extractor en frío de dos fases. En los aceites obtenidos se evaluó acidez según la metodología COI T15/Doc nº 3 - ISO , índice de peróxidos según la metodología COI T15/Doc n 3 - ISO 3960:2001, estabilidad oxidativa por método Rancimat (120 C ±0,2 C y flujo de aire de 20 l/hora) y polifenoles totales según Montedoro et al. (1992). Resultados y discusión La cantidad de agua recibida desde septiembre de 2006 a cosecha (8 de mayo) fue de 588 mm para T (control) y de 485 mm para T33, lo cual representa un ahorro de agua de 18% (Tabla 1) en el tratamiento más restrictivo. Tabla 1. Cantidad de agua recibida en el ciclo de crecimiento (septiembre de 2006 a mayo de 2007) para los diferentes tratamientos de riego Cantidad de agua (mm) Tratamiento 1º semana Septiembre a 1º semana Febrero 2º semana Febrero a 2º semana Mayo Total Riego Ppe Riego Ppe Riego + Ppe % T T T

4 En la Fig. 1 puede observarse la evolución del PHT a mediodía junto con los valores de déficit de presión de vapor (DPV) registrados durante la medición. Durante el periodo bajo ensayo el PHT presentó diferencias significativas (p 0.05) entre los tratamientos de riego. El tratamiento más restrictivo T33 se diferenció del resto de los tratamientos a partir de los 10 días desde el inicio de la restricción. Estas diferencias se mantuvieron durante el resto del ciclo excepto para el 12 de abril y el 3 de mayo. Mientras el tratamiento intermedio T66 se diferenció significativamente del tratamiento control sólo el 10 de marzo. Los valores obtenidos en el tratamiento T (100% Etc) disminuyeron ligeramente hacia el final del ciclo, en coincidencia con una disminución del contenido de agua en el suelo, esto permitiría pensar que la lámina de agua entregada no satisfizo el 100% de la demanda, aunque los PHT alcanzados en este tratamiento no indicarían un estrés hídrico a nivel de planta según la escala propuesta por Moriana et al (2002 a). Según esta escala, sólo el tratamiento más restrictivo T33 experimentó un leve nivel de estrés (i.e. valores de PHT inferiores a MPa) T T66 T33 DPV PHT (MPa) DPV (kpa) /01/07 01/02/07 01/03/07 01/04/07 01/05/07 Día del año Fig. 1. Variación del potencial hídrico de tallo al mediodía y del déficit de presión de vapor registrado durante la medición. Cada símbolo de PHT representa la media de 16 mediciones. Barras verticales indican el error estándar de las medias. Flecha indica inicio del RDC. El rendimiento por planta y su componente peso de fruto fueron similares entre los tratamientos de riego (Tabla 2). Tampoco existieron diferencias para las variables peso de carozo y la relación pulpa/carozo. Dado que la aplicación de las restricciones fue posterior a la fase de endurecimiento de carozo, era esperable que el peso de carozo no se diferenciara ya que en condiciones de riego, el 90% del tamaño final del carozo queda definido 8 semanas después de plena floración (Rapoport et al. 2004). Tabla 2. Peso de fruto, peso de carozo, relación pulpa/hueso y rendimiento por planta para los diferentes tratamientos de riego. Tratamiento Peso de fruto (g) Peso de carozo (g) Relación Pulpa/carozo (g/g) 2 0 Rendimiento por planta (kg) T 1,7 0,31 4,6 53,7 T66 1,7 0,31 4,5 53,4 T33 1,6 0,30 4,5 51,7 MDS 0,05 * ns ns ns ns Cada valor es el promedio de 4 repeticiones *Mínima Diferencia Significativa (p 0,05), ns : no significativo

5 El índice de madurez (Tabla 3) presentó diferencias significativas sólo entre los tratamientos extremos. Los valores mostraron una tendencia al adelanto de la madurez a medida que aumentan los volúmenes de agua entregados. Este comportamiento también fue observado por Grattan et al. (2006) en una campaña de medición. La mayoría de las experiencias, al comparar el estado de madurez entre distintos niveles o regimenes de riego, presentan un adelanto de la madurez con menores aportes de agua (Alegre et al. 2002, Faci et al a, Uceda et al. 2004), opuesto a lo encontrado en este ensayo. Los valores registrados de IM no tuvieron correlación con el contenido de materia grasa en el fruto (r=0,20 y p=0,52). El contenido de materia grasa por peso seco de fruto y la humedad de fruto fueron similares entre los tratamientos de riego (Tabla 3). Ambas variables definirían la cantidad de aceite extraído o rendimiento industrial, dado que el agua contenida en el fruto obstaculizaría el proceso de extracción (Girona et al. 2002). El rendimiento industrial no fue diferente entre los tratamientos de riego (Tabla 3), en consecuencia con la similitud encontrada para materia grasa y humedad de fruto. En este sentido, Alegre et al. (2002) encontraron un aumento del rendimiento industrial en los tratamientos más restrictivos al aplicar RDC en los meses de verano. Similares resultados encontraron Grattan et al. (2006) al aplicar diferentes tasas de la Etc durante todo el ciclo, obteniendo una relación lineal inversa entre la cantidad de agua aplicada y el rendimiento en aceite. Tabla 3. Índice de madurez (IM), humedad, materia grasa por peso seco, y rendimiento industrial para los diferentes tratamientos de riego. Tratamiento IM Humedad (%) Materia grasa (g grasa % g peso seco) Rendimiento industrial (g aceite % g aceituna) kg aceite/ha* T 3,0 59,5 40,1 10, T66 2,7 57,6 44,6 10, T33 2,4 58,2 42,3 10, MDS 0,05 * 0,4 ns ns ns ns Cada valor es el promedio de 4 repeticiones *Mínima Diferencia Significativa (p0,05), ns: no significativo *La producción de aceite por hectárea se estimó a partir del rendimiento por planta y el porcentaje de aceite en peso fresco. Los parámetros clásicos de calidad como la acidez (g de ácido oleico % g de aceite) y el índice de peróxidos (meq O 2 por kg de aceite) no se diferenciaron entre los tratamientos de riego (Tabla 3), siendo ambos valores inferiores a los límites máximos establecidos comercialmente para la categoría virgen extra (i.e. 0.8 % para acidez y 20 meq/kg para el IP, SAGPyA 2008). Diversos trabajos (Faci et al b, Patumi et al. 2002,), al evaluar el efecto del riego tampoco encontraron diferencias en estas variables, dado que no serían afectados por modificaciones en la síntesis de componentes del aceite sino por el estado de los frutos y su posterior manipulación hasta la molienda (Tovar 2001). Tabla 3. Acidez, índice de peróxidos (IP), contenido de polifenoles totales y estabilidad oxidativa para los diferentes tratamientos de riego Tratamiento Acidez (g ácido oleico % g aceite) IP (meq O 2 /Kg aceite) Polifenoles (ppm ac. cafeico) Estabilidad (h, 120º C) T T T MDS 0,05 * ns ns ns ns Cada valor es el promedio de 4 repeticiones *Mínima Diferencia Significativa (p 0,05)

6 La cantidad de polifenoles totales no fue diferente entre T, T66 y T33 (Tabla 3). Patumi et al. (1999) encontraron claras diferencias entre árboles bajo régimen de secano y árboles con riego, pero entre los distintos niveles de riego (33%, 66% y 100% de la Etc) las diferencias eran menores o no existieron, presentado distintos comportamientos según el cultivar estudiado. La estabilidad oxidativa, expresada en horas Rancimat, tampoco fue influenciada por los diferentes tratamientos de riego (Tabla 3). Berenguer et al. (2006) encontraron un mayor contenido de polifenoles totales y una mayor estabilidad oxidativa para los tratamientos menos irrigados, estando ambas variables muy correlacionadas (r 0.94) entre las dos variables. Para esta experiencia, no se observó correlación alguna entre polifenoles totales y estabilidad oxidativa. Aceites con valores menores a 6 h, como los obtenidos en esta experiencia, son considerados aceites poco estables (Tous et al. 2005). Conclusiones En base a los resultados obtenidos, durante este primer año de ensayo, se puede concluir que la aplicación de riego deficitario controlado durante la fase III de crecimiento de fruto hasta cosecha permitió ahorro de agua sin disminuir el rendimiento de aceituna por planta. Por otra parte, no existió efecto del régimen de riego sobre la humedad de fruto y el rendimiento industrial de aceite, como tampoco sobre el contenido de polifenoles totales y la estabilidad oxidativa de los aceites obtenidos. El PHT demostró ser un buen indicador del estado hídrico de planta. Por último, es necesaria la evaluación de esta técnica en años consecutivos para poder conocer la sostenibilidad de la misma, dado que la restricción se impone durante una etapa donde también ocurren procesos de diferenciación floral y acumulación de reservas. Bibliografía Alegre S., Marsal J., Mata M., Arbones A., Girona J. and Tovar M.J Regulated déficit irrigation in olive trees (Olea europaea L. cv. Arbequina) for oil production. Acta Hort. (ISHS) 586: Allen, R.G., Pereira, L.S., Raes, D and Smith, M Crop evapotraspiration-guidelines for computing crop water requirements-fao Irr. and drain. Paper 56 Rome, Italy. Berenguer M., Vossen P., Grattan S., Connell J., Polito V Tree irrigation level for optimum chemical and sensory properties of olive oil. Hortscience 41(2): DACC Agrometeorología.-Evapotranspiración. [en línea]. Dirección de Agricultura y Contingencias Climáticas. [Consulta: año 2006, 2007] Faci J., Berenguer M., Espada J., Gracia S (a). Effect of variable water irrigation supply in olive (Olea europaea L.) cv. Arbequina in Aragon (Spain). I. Fruit and oil production. Acta Hort. (ISHS) 586: Faci J., Berenguer M., Espada J., Gracia S (b). Effect of variable water irrigation supply in olive (Olea europaea L.) cv. Arbequina in Aragon (Spain). II. Extra virgin oil quality parameters. Acta Hort. (ISHS) 586: FAO Deficit irrigation practices. Water reports nº p.

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