Análisis actual sobre el origen de las partiduras en cerezas y bases para su control

Héctor García O., Co-Fundador y Gerente Gral. Laboratorios Diagnofruit Ltda. hgarcia@diagnofruit.cl

Carlos J. Tapia T. Director Técnico Avium SpA y Co-Fundador de SmartCherry.

Uno de los temores más grandes de los productores de cerezas es que su fruta se pierda por efecto de la partidura por lluvias, problema también conocido técnicamente como cracking. No es un temor sin razón, temporadas complejas pueden generar la pérdida parcial o completa de la producción. Debido a lo señalado, como industria, hemos implementado distintos tipos de cobertores, polietileno de diversas densidades, rafia u otros que ayudan a evitar el contacto directo de precipitaciones al fruto, con lo que disminuimos el riesgo de pérdidas de forma bastante exitosa, aunque no lo eliminamos, como analizaremos más adelante a través de las bases fisiopatológicas del problema tal como hoy se teorizan.

La hipótesis de la turgencia crítica.

A la fecha hemos entendido que la partidura por efecto de la lluvia es el resultado de una excesiva absorción neta de agua. Este exceso aumenta el turgor de la pulpa, que luego se deforma y finalmente rompe la epidermis del fruto en el punto más débil. Esta idea, se adaptó desde un modelo supuesto en uvas a comienzos de los 70´s, denominado “hipótesis de la turgencia crítica”, y supone que la fruta está compuesta por pulpa en estado semifluido, que a su vez es mantenida bajo presión por una epidermis en constante tensión. Varias observaciones empíricas y experimentales apoyan esta hipótesis, entre esas que la cereza posee dos tejidos que responden al modelo, pulpa y una piel gruesa. A su vez no existe evidencia de que el carozo o pepita tenga alguna responsabilidad en el desorden; ciertamente la piel de la cereza está bajo tensión y además es sabido que cambios en el riego pueden incrementar las partiduras. Mientras que las observaciones anteriores son consistentes con el modelo de turgencia crítica, es importante no perder de vista que una publicación reciente reportó baja presión de turgencia en cerezas maduras y, en particular, falta de respuesta de la turgencia a la absorción y transpiración de agua, todas evidencias que podrían hacer cuestionable el modelo crítico de turgencia postulado.

La hipótesis de la cremallera

Estudios realizados en los últimos 10 años, si bien toman la hipótesis de turgencia como un piso para explicar por qué las cerezas se parten, concluyen un nuevo modelo hipotético que describe el cracking como un evento localizado. El mecanismo se presenta como la hipótesis de la cremallera o cierre tipo zipper y fue acuñado en Alemania por el grupo de investigación del Dr. Moritz Knoche (Instituto de Sistemas de Producción Hortícola, de la Universidad Hannover). De forma muy resumida y tal como se explica en su publicación, el modelo señala en una secuencia temporal:

1°. La partidura por lluvia se inicia por la absorción localizada de agua, que ocurre a través de micro-grietas existentes en la cutícula. Las microfisuras enfocan o dirigen la absorción de agua en una región particular de la epidermis, tal como si siguieran las marcas de un mapa.

2°. Las células de la epidermis absorben el agua y luego en profundidad, las células de la pulpa que tienen unpotencial osmótico más negativo son afectadas. Las células de la pulpa son estructuralmente más débiles que aquellas ubicadas formando la epidermis, y comienzan a agrietarse.

3°. El estallido de células de la pulpa provoca que sus contenidos más simples se filtren en el apoplasto (espacio extracelular periférico al plasma de las células vegetales por el que fluyen agua y otras sustancias); siendo ácido málico el principal osmolito, el cual alteraría las membranas plasmáticas y debilita las paredes celulares de las células adyacentes, provocando que el estallido se extienda, como un efecto dominó o en cadena.

4°. La continua liberación y entrega de osmolitos desde el simplasto (compartimento intracelular) hacia el apoplasto genera que las células de la piel cercanas se plasmolicen (el contenido de la vacuola sale de la célula y ésta pierde su turgor). En consecuencia, la resistencia a la deformación disminuye y la absorción de agua continúa. La propagación tangencial de estos procesos hace que la piel se abra, tal como ocurre en una cremallera, de ahí el nombre de la hipótesis, por lo que una micro-grieta cuticular inicial pronto evoluciona a una macro-grieta de la piel de la misma manera que una pantimedia se rasga, primero aparece una pequeña ruptura que luego termina en un tejido abierto como una “escalera”.

Lo interesante de esta hipotésis, como señala la investigación alemana, considerando que mucho aún queda en la teoría, es que el modelo de cremallera es consistente con la mayor frecuencia de agrietamiento en la cavidad pedicelar y la región de la cicatriz estilar (partidura “medialunas”) en comparación con la región de la mejilla o la sutura. Las microfisuras resultan de un desajuste entre la expansión del área superficial y la deposición cuticular, similar situación observamos en uva de mesa cuando se abusa de reguladores de crecimiento. Estas zonas son sometidas a períodos prolongados de humedad superficial luego de una lluvia, agua depositada en la cavidad y “colgando” en la zona estilar.

El mismo grupo de investigadores, acaba de publicar un muy interesante estudio donde sometieron su hipótesis a prueba. De forma muy resumida, en tres temporadas, sometieron a precipitación controlada fruta unida a la planta, frutos cosechados y puestos en mini-jaulas en distintas posiciones del árbol y además fruta en inmersión en agua desionizada;  de esta formal  diseño experimental permitió observar el comportamiento de fruta con flujo de agua desde la planta (fruta unida al árbol)  y sin éste (fruta en inmersión y jaulas). Los distintos tratamientos presentaron diferentes resultados en términos de aparición de cracking en el tiempo y también en relación con la cantidad de agua absorbida para provocar el cracking. De esta forma, los frutos unidos al árbol se partieron lento y en baja frecuencia y además requirieron más agua para agrietarse, en relación con la fruta en inmersión; además, las partiduras se encontraron más comúnmente en la región de la cavidad del pedicelo y fueron notablemente menos comunes en la región de la cicatriz estilar. Al simular lluvia cayendo sobre fruta desprendida colgando en los árboles (en jaulas), la partidura fue aún más lento y requirió aún más agua para generarse. La fruta en inmersión absorbió más agua que la fruta unida al árbol bajo un régimen de precipitación controlada y esta última absorbió más que la fruta en jaulas sometidas al mismo régimen de precipitación, probablemente por el aporte del flujo floemático. Analizando todo este comportamiento al mismo tiempo, se discute que la gran superficie humedecida en la fruta en inmersión es el componente que determina  la alta sensibilidad a las partiduras, en el experimento de lluvia simulada, independiente si estaba unida al árbol o en jaula, solo el 18% de la superficie estaría en humedad constante y dicha humedad se concentra en la cavidad pedicelar y zona estilar por esto el resultado de menor frecuencia de la problemática. Seguidamente sería el flujo floemático que aporta al desarrollo de la partidura, pero con un muy menor impacto sobre el resultado final; en conclusión,  todo lo descrito se explicaría a través de la hipótesis de la cremallera, donde la humedad localizada sería la responsable de las partiduras en campo y el flujo de agua a través del floema desde la planta aportaría, pero de forma muy secundaria.

Control de partiduras ¿existe un método efectivo?

Debido a la naturaleza del problema, a la fecha el uso de cobertores es el método de control de partiduras más efectivo, sin embargo, tiene algunos aspectos negativos que no podemos dejar de mencionar, alto costo de inversión, efectos detrimentales en la calidad de la fruta, como menos dureza (durofel)  y sólidos solubles a cosecha, entre otros aspectos con los cuales se debe convivir y manejar apropiadamente para  generar un cultivo sustentable.

De acuerdo con lo explicado anteriormente y la hipótesis de la cremallera, remover agua desde la superficie del fruto inmediatamente después de la lluvia sería un método de buen resultado, considerando lluvias no muy prolongadas en tiempo. Dos opciones para este manejo están disponibles, la primera es utilizar los turbo-nebulizadores sin carga para generar chorros de viento y/o helicópteros usando el rotor a contracorriente. Probablemente, la facilidad de poseer acceso a maquinaria agrícola en un huerto es exageradamente mayor que poseer un helicóptero, por esto la primera alternativa es la más cercana a nuestra realidad; sin embargo, en términos de eficacia un tractor debe mover la maquina a no más de  0,9 m s^-1 para que sea efectivo y seguro el tratamiento, en cambio los helicópteros tripulados pueden volar a velocidades de 2.3–4.5 m s^-1, aumentando significativamente la superficie a controlar en una carrera contra el tiempo, antes que comience el proceso de apertura de nuestras “cremalleras” celulares. Hoy existe la posibilidad de utilizar helicópteros no tripulados, pero aún están en desarrollo para mejorar rendimiento.

Si recuerdan, en el ensayo comentado, la inmersión de las frutas se realizó en agua desionizada, esto con el propósito de generar un gradiente osmótico importante entre las células de las cerezas y el medio circundante. La lluvia simulada también utilizó este tipo de agua, con el mismo fin. El agua de lluvia es en gran parte pura, y se ha postulado que aplicaciones de calcio (Ej. CaCl₂) previo al evento pueden ayudar a prevenir partiduras en virtud de generar agua con un potencial osmótico menor al tocar el fruto. Si bien este tipo de aplicaciones funciona, el fácil lavado de estas en el fruto por la lluvia hace pensar, que, en este caso, el calcio, posee una interacción más allá del potencial osmótico, también podría actuar a nivel de pared y se ha informado que los tratamientos influyen en las propiedades cuticulares.

Otro tipo de productos están disponibles para prevenir partiduras, ceras y varios polímeros hidrofóbicos, por ejemplo. Como ya aprendimos, es probable que este tipo de productos funcionen, pero está en nuestras manos que sean eficaces, para esto es necesario realizar aplicaciones sucesivas y bien controladas para lograr el objetivo; lo importante es que los productos sean aplicados sobre el fruto en forma homogénea por lo tanto se deben realizar  pruebas en las zonas objetivo, cavidad pedicelar y zona estilar, que es donde debemos bajar el riesgo, ya que sabemos que la exposición prolongada a agua en estos sectores termina en una partidura.

En conclusión, aún estamos aprendiendo del mecanismo en que nuestras cerezas se parten, y todo apuntaría a que el agua que queda por largo tiempo en el fruto inicia un proceso en cadena que se inicia a través de penetración en microfisuras naturales y que terminan generando macrofisuras profundas que atraviesan la pulpa, terminando en cracking o partidura en cerezas, que finalmente serán susceptibles a pudriciones o descartadas en el embalaje sin posibilidad de venta. Un modelo de control integrado, con varios manejos desde barreras físicas para cubrir la canopia de precipitaciones, eliminar el agua desde la fruta “soplando” hasta aplicaciones dirigidas a mejorar la resistencia del fruto deben ser consideradas como estrategias conjuntas para disminuir el riesgo en zonas o temporadas problemáticas.

Experiencia local

En términos reales, en Chile hemos utilizado una amplia batería de ideas para poder minimizar el problema. Con opiniones encontradas y con experiencias diversas, los métodos de control actualmente utilizados no son reemplazables al uso de cubiertas protectoras.

Tal como se mencionó, siempre hay una posición de incomodidad desde el punto de vista de la calidad de fruta que está cultivada bajo cobertores: “la fruta es de mala calidad”, “la fruta es mas blanda”, “la fruta bajo carpa tiene menos azúcar”, etc. Sin embargo, hay una cierta injusticia tras esos comentarios, porque los techos son implementos que se diseñan y utilizan para prevenir partiduras por lluvias, por lo tanto, cuando tenemos un evento de precipitaciones importante justo antes de cosecha, la nueva pregunta es: “cual fruta es de menos calidad, la que está al aire libre o aquella bajo la carpa??”… cambia nuestro análisis.

La problemática de la fruta bajo cobertores en términos de calidad es cierto, pero la culpa no es de los cobertores, sino la responsabilidad técnica de manejar riego, nutrición, control de vigor  y manejos fitosanitarios bajo las carpas.

De las técnicas mas utilizadas por los productores para prevenir partiduras a nivel local, todas ellas complementarias, se pueden mencionar:

1.Utilización de películas hidrofóbicas (Biofilms).

Con productos formulados especialmente para este trabajo, se ha visto en investigaciones en  Chile un buen desempeño antes lluvias no muy intensas ni de gran duración.

Implementados como un programa de aplicaciones desde inicio de pinta se ha logrado verificar que se pueden proteger hasta un 50% del total de partiduras comparadas con un tratamiento testigo. Sin embargo tras un evento de lluvias muy extensas, en donde queda en segundo plano la cantidad de precipitación caída, los resultados son más inciertos y menos consistentes.

2.Utilización de Cloruro de Ca (CaCl₂)

Antes y durante la lluvia esta estrategia permite que el agua de lluvia se mantenga la mayor cantidad de tiempo fuera de los frutos por efecto de un equilibrio osmótico.

Aplicaciones constantes y sucesivas antes y durante la lluvia en concentraciones de uso de 0-5%-1% han resultado favorables cuando se ha podido mantener una operación adecuada. La operación es complicada por ser de alta demanda de uso de maquinaria ya que se debiera aplicar con intervalos máximo de dos horas por el mismo lugar mientras precipita para soslayar el efecto lavado de las precipitaciones.

3.Secado.

Idealmente con helicópteros y Blowers (sopladores), de forma eficiente y justo terminada la lluvia.

El uso de helicópteros es de alto costo, pero se ha mostrado efectividad en la remoción de agua de los arboles previniendo partiduras, especialmente aquellas que se alojan en la zona pedicelar conocidas como “medialuna”.

En otros países la utilización de “Blowers” han demostrado que son más eficientes que el uso de nebulizadores, ya que como su nombre lo dice, generan aire nebulizado de poca fuerza, pero de alto alcance. Modelos utilizados en Chile han demostrado resultados similares, incluso complementarios a helicópteros.

 El problema no es solo el cracking

Como mencionamos, más allá de la partidura misma otro efecto se produce, quizás aún más complejo,  es el aumento de pudriciones (Foto 1) y posibilidad de desarrollo de estas en almacenaje. En términos de ranking generalmente observamos altas frecuencias de pudrición gris (Botrytis), pudrición verde (Penicillium) y pudrición ácida (Geotrichum), ésta última más relacionada con la carga inicial del hongo en el huerto. En este sentido, es muy importante que al menos 24 hrs antes del evento el huerto debe estar aplicado con fungicidas y dependiendo del programa completo de la temporada, debemos definir si utilizamos un botryticida o una formulación amplio espectro. Obviamente, muy importante siempre es revisar tolerancias, sobre todo pensando en el poco tiempo que queda a la cosecha. Si registramos historial de Pudrición Ácida o el monitoreo en flor y/o etapas tempranas de desarrollo indican niveles altos de inóculo, la aplicación de triazoles no puede ser reemplazada.

Para finalizar, y no menos importante, cuando se produce un evento de este tipo la carga de inóculo crece de forma importante en el agua de proceso de la central de embalaje, lo que aumenta significativamente el riesgo de contaminación de partiduras sanas. Correcto uso de fungicidas en postcosecha es clave para asegurar el éxito del control, asegurar homogeneidad de la aplicación es lo primero, un fungicida de alto rendimiento como fludioxonil debe ser considerado, y para cerrar, un estricto control del sanitizante de agua (cloro, ácido peracético u otro) unido a un  monitoreo constante de la cantidad de inóculo en el agua deben ser llevados a cabo de forma paralela y constantemente evaluados como soporte en la toma de decisiones.