La aireación deficiente del suelo es un impedimento serio para el

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1 CAPÍTULO 2 Portainjertos en Uva de Mesa: experiencias en el Valle de Aconcagua RESPUESTA DEL CULTIVAR THOMPSON A DIFERENTES CONTENIDOS DE AIRE DEL SUELO 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. La 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 atmósfera (Kozlowky, 1997). Un aumento de poros saturados con agua disminuye el movimiento del oxígeno en el suelo, debido a que éste se mueve veces más lento en el agua que en el aire, provocando un ambiente anaeróbico en pocas horas, pues el oxígeno es consumido 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 campo. Desde el punto de vista del desarrollo de las raíces, se señalan valores de 10 a 15% de macroporosidad como valor límite para permitir 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 crecimiento 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- Boletín INIA, Nº

2 vó la realización de una serie de ensayos, tanto en condiciones semicontroladas (en macetas) como a nivel de campo, con el fin de evaluar el comportamiento de la vid injertada sobre diferentes patrones en suelos con diferentes niveles de macroporosidad. Para mitigar el efecto de una aireación deficiente que altere el desarrollo 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 injertadas sobre los portainjertos Freedom, Harmony, Richter 110, Salt Creek y Las plantas se establecieron en macetas (Figura 9) con suelos de cuatro distintas clases texturales que a su vez dieron diferentes valores 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 permanentemente 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. 22 Boletín INIA, Nº 251

3 El uso de macetas respondió a la necesidad de mantener todo el sistema 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 O 2 y CO 2 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 CO 2 O 2 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 oxígeno (ODR) y la concentración de oxígeno del suelo. Además aumenta la concentración de CO 2, 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). Boletín INIA, Nº

4 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. Gs 1 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 atmósfera del suelo que afectan el metabolismo de las plantas y de su sistema radicular. En condiciones de anaerobiosis, se producen alteraciones 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 1-24 Boletín INIA, Nº 251

5 aminociclopropano-1-carboxílico), así como otros productos tóxicos originados por la respiración anaeróbica. Igualmente se produce acumulación 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 apertura de los estomas. Las condiciones de hipoxia y anoxia en el suelo afectan también la disponibilidad de nutrientes, debido a fenómenos de óxido- 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/ /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%. Boletín INIA, Nº

6 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 Letras minúsculas distintas en sentido vertical muestran diferencias significativas según prueba de LSD con 95% de confianza. 26 Boletín INIA, Nº 251

7 Cuadro 6. Efecto del contenido de aire del suelo en el porcentaje de sombreamiento de la vid. Mediciones en diciembre de 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. En resumen, los resultados obtenidos en macetas (condiciones semicontroladas) indican que el cultivar Thompson Seedless, al menos, requiere 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 respuestas diferentes según el portainjerto utilizado En condiciones semi-controladas, se pudo observar que cuando el contenido 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 suelo 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, mostrándose más afectadas en su crecimiento las plantas injertadas. Boletín INIA, Nº

8 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 diferentes 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 adecuadas cantidades de aire, en la primera temporada. Con altos contenidos de aire en el suelo, entre 16 y 22% (Figura 13, superior), la producción 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 28 Boletín INIA, Nº 251

9 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. injertadas. En este caso destacan Richter 110 y Freedom, seguidos por Salt Creek y Harmony, 1616 y Paulsen Las plantas francas presentan el menor rendimiento relativo. En cuanto al calibre de bayas también se observó un efecto de la aireación 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. Boletín INIA, Nº

10 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 frecuencia, 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 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 temporada 2009/10 a 2010/11. En condiciones de campo es más difícil mantener todo el suelo explorado por el sistema radicular en condiciones de baja aireación, comparado con los ensayos en maceta. Sin embargo, los resultados obtenidos muestran que las plantas francas presen- 30 Boletín INIA, Nº 251

11 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, considerando 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. Boletín INIA, Nº

12 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 regímenes de riego por goteo, con el objetivo de alterar las condiciones de aireación del suelo, en la zona humedecida por los emisores. Un régimen de Alta Frecuencia de Riego (AFR), con aplicaciones de agua equivalente a 130% de la ETc, aplicados en cinco pulsos diarios, y un régimen de Baja Frecuencia de Riego (BFR), con aplicación de las mismas cantidades de agua. En este caso, se regó cada vez que se agotara alrededor 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 emisores, 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/ Boletín INIA, Nº 251

13 En la Figura 18, se presenta la respuesta del peso acumulado de poda de tres temporadas. Las plantas francas presentaron el menor peso acumulado 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 francas presentaron la mayor disminución de peso de poda (26% de reducción). 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 injertadas, sino también componentes productivos, como la producción de fruta y el calibre de bayas. Las diferencias observadas entre los regímenes de AFR y BFR, no puede ser atribuido a diferencias en el estado hídrico de las plantas, pues mediciones de potencial xilemático a medio 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 temporadas, 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 Boletín INIA, Nº

14 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. 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 presentaron 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 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. 34 Boletín INIA, Nº 251

15 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 portainjertos (6,1 g). El mayor peso de bayas lo presentaron las plantas injertadas 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 régimen 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 cultivar 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 francas se manifestaron más sensibles que las plantas injertadas a una aireación deficiente en el suelo. Esto se podría atribuir a características del sistema radicular de los portainjertos, tales como su densidad, profundidad de exploración y otras asociadas a aspectos anatómicos y fisiológicos, no contempladas en este estudio. En condiciones semi-controladas los portainjertos que mejor se comportaron 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. Boletín INIA, Nº

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