La importancia de prevenir el estrés térmico del cerezo

La importancia de prevenir el estrés térmico del cerezo

Por: Emilio, Ingeniero Agrónomo - Líder I+D Avium; Nicolás Martínez, Ingeniero Informático - Soporte Tecnológico I+D Avium; Alex Vergara, Ingeniero Agrónomo - Asistente Técnico Asesorías, I+D Avium; Carlos Tapia, Ingeniero Agrónomo, M. Sc. - Director Técnico Avium.

Experiencias referenciales en el uso de equipos de medición.

En la industria de la producción del cultivo del cerezo cada vez se ha entendido que el periodo más importante es la poscosecha, debido a que éste es determinante para la producción de la siguiente temporada. Es en este lapso de tiempo donde se deben hacer las correcciones nutricionales de acuerdo con la extracción de la producción de la temporada anterior y con los antecedentes que aportan los distintos análisis de laboratorio, tales como análisis de fruto, foliar, de suelo, entre otros. A su vez, en los manejos de poscosecha es fundamental acondicionar las plantas para que sean capaces de tolerar de mejor manera los distintos tipos de estrés, abióticos y bióticos, que pudiesen disminuir sustancialmente la condición fisiológica de éstas y, por consecuencia, que no se alcance el potencial productivo esperado.

El estrés por calor o estrés térmico se define como la elevación de la temperatura por un periodo suficientemente prolongado que puede causar daños que son irreversibles en el metabolismo y el desarrollo de las plantas (Porch y Hall, 2013). La mayoría de las plantas son sensibles al estrés provocado por altas temperaturas y sufren cuando éstas son muy bajas o altas con respecto a los umbrales definidos para cada una. En el caso del cerezo, el rango ideal de desarrollo se encuentra entre los 18 y 24 °C, con temperaturas superiores a los 36 °C su metabolismo cesa y comienzan a presentarse daños oxidativos en los distintos órganos de la planta (Lemus, 2005). Varios autores coinciden que el cierre estomático es inminente por sobre los 30ºC de temperatura ambiental.

En condiciones ideales, las estructuras denominadas estomas, suelen estar abiertas y tienden a mantener un equilibrio perfecto entre la liberación de vapor de agua a la atmósfera, y a su vez, en ese mismo proceso captan CO2 y lo incorporan a la planta para ser transformado en azúcares, mediante los ciclos fisiológicos inherentes a la fotosíntesis (Tapia, 2019). La regulación estomática cumple un papel fundamental en el balance del agua y CO2 de las plantas, por medio de distintos procesos fisiológicos como la transpiración y la fotosíntesis. La regulación estomática es una reacción de las plantas que ayuda a mitigar los efectos dañinos causados por déficit hídrico y/o estrés térmico. Dicho proceso regulatorio tiene como consecuencia una reducción de la tasa de transpiración y del intercambio gaseoso debido al cierre de estomas (Blaya et. al. 2021).

Como una manera de cuantificar este proceso de forma dinámica es que se usa el concepto de conductancia o conductividad estomática. La conductancia estomática (gs) mide el flujo de vapor que es expulsado a través del proceso de transpiración por medio de los estomas, generalmente es medida en mmol m⁻² s⁻¹. Cuando existe una disminución de la conductancia estomática significa que los estomas se están cerrando, y por lo tanto también se reduce la pérdida de agua por transpiración. Esto deriva en una disminución de la tasa fotosintética, por lo tanto, todos los procesos dependientes de la fotosíntesis, incluyendo las reservas de azúcares tendrán un impacto negativo como principal fuente carbonada. 

La condición normalizada de la conductancia estomática en plantas frutales es dependiente de algunos factores como son las temperaturas ambientales, estado hídrico del suelo, entre otros. Esto se explica gráficamente en la figura 1 según Salisbury & Ross en 1994.

Figura 1. Esquema que resume el comportamiento estomático a varias condiciones ambientales (Modificado de Salisbury & Ross 1994).

Las investigaciones que se han realizado tienen como objetivo entender las respuestas fisiológicas del cerezo bajo condiciones de estrés térmico en poscosecha, también se han observado diferentes estrategias que pueden resultar interesantes para llevar a cabo en el periodo de precosecha. 

Como antecedente de precosecha, en la temporada 2021-22 se realizó una investigación que consistió en la aplicación de un producto a base de potasio (K) con acción bioestimulante en cv. Regina sobre portainjerto Gisela®12 en la comuna de Molina, VII región, en donde se muestran registros de conductancia estomática (gs), temperatura de hoja y de ambiente (°C) cada hora durante 8 horas del día para la entender la dinámica que existe entre los distintos índices (Fig. 2). 

Las mediciones correspondientes a conductancia estomática (mmol m⁻² s⁻¹) y temperatura de hoja (°C) fueron tomadas con un equipo marca Meter®, modelo SC-1 Leaf Porometer, y los registros de la temperatura ambiente fueron extraídos de una estación meteorológica Instacrops ubicada en el campo a unos 200 m del lugar de investigación. 

Las mediciones fueron realizadas en hojas adultas totalmente extendidas, procedentes de madera de dos años contorno del árbol entre los 1,4 y 2,2 m de altura, durante dos fechas de 7-10 días después de cada aplicación del bioestimulante foliar. También es preciso destacar que cada medición contempla un promedio de 5 hojas en cada hora y cada uno de los tratamientos.

Figura 2. Curvas de conductancia estomática (mmol m⁻² s⁻¹), temperatura de hoja y de ambiente (°C) en cerezos cv. Regina con aplicación de un bioestimulante foliar en primavera.

En la figura 2 se observa que las conductancias disminuyen como consecuencia de un cierre de estomas mientras las temperaturas van al ascenso durante el día. Además, se aprecia que independiente del tratamiento las temperaturas de hojas se mantienen similares entre sí. En el tratamiento 1 (T1) se observan conductancias superiores a las del tratamiento 0 (T0) en gran parte del día, en donde se reportaron mejores índices en cosecha de dureza de la fruta medido como durofel (UD), materia seca (%) y una mejor curva de distribución de calibres del T1 (Datos no publicados).

En los registros de la figura 2 también se puede inferir que la dinámica de temperaturas de hojas es similar entre el T0 (Tratamiento huerto) y el T1 (producto bioestimulante) en ambos gráficos, y que los puntos más altos de gs están asociados a temperatura de hojas que van desde 25 y 29 °C, con registros de hasta 620 mmol m⁻² s⁻¹ en la medición del 26.10.2021. 

En tanto por la tarde en el día 04.11.2021 las curvas del T1 oscilan por sobre la curva de T0, marcando mediciones máximas de 415 mmol m⁻² s⁻¹ cuando las temperaturas de hojas están en 25°C aproximadamente, lo que se contrasta con el T0 en donde se obtienen valores de 315 mmol m⁻² s⁻¹ a los 26 °C de temperatura, lo que probablemente sea una respuesta del K que participa fuertemente en la regulación de la apertura y cierre estomático.

Por otro lado, el uso de productos para la mitigación del estrés térmico en periodos de poscosecha es una estrategia que cada vez toma más fuerza dentro de gran parte de los productores, con la utilización principalmente de bloqueadores solares como caolinitas (95% de caolín) y filtros solares transparentes de distinta formulación, cuyo efecto puede ser reforzado con agentes bioestimulantes que ayuden a la planta a enfrentar el estrés térmico, en donde las estrategias de dosis y frecuencias de las aplicaciones dependen del tipo de bioestimulante a utilizar (Tapia, 2019). Esto ha sido reportado en investigaciones realizadas en temporadas pasadas, y su principal resultado fue lograr una disminución de temperaturas en las hojas que generalmente oscilaron entre 0,5 a 1,5 °C en respecto a plantas no tratadas.

Durante la actual temporada se han continuado realizando mediciones de gs en cerezos cv. Regina sobre Gisela® 6, en donde se puede evidenciar las curvas de medición durante el 06.01.2023 que los registros de gs fueron mayores en las plantas tratadas con caolín al 2,5% (T1) en contraste de las no tratadas (T0) (Fig. 3). 

Figura 3. Curvas de conductancia estomática (mmol m⁻² s⁻¹), temperatura de hoja (°C) en cerezos cv. Regina con aplicación de un producto foliar en base a caolinitas (formulación del 95% de caolín) al 2,5% durante el verano del 2023.

En las mediciones de poscosecha (Fig. 3), desde las 10.00 hrs. las temperaturas de hoja comenzaron sobre una media de 28 °C, obteniendo los registros más altos de gs a las 11:00 horas, y que en efecto los registros de gs en este caso van en una correlación negativa de los de gs versus las temperaturas de hojas mientras estas iban ascendiendo a valores por sobre 32 °C de temperatura de hojas.

Un estudio publicado en el año 2019 sobre la respuesta de los cerezos jóvenes ante eventos de sequía muestra que antes situaciones inducidas de riego para estrés hídricos severos (sometidos a dos ciclos de retención de agua), las gs muestran valores entre los 100 y 190 mmol m⁻² s⁻¹, mientras que el tratamiento con reposición de riego completo muestra valores de gs sobre los 315 mmol m⁻² s⁻¹ siendo valores de un 55 y 73% mayores que el estrés severo (Blaya-Ros, P. J., et al 2021). Los árboles sometidos a este déficit hídrico fueron incapaces de promover un ajuste osmótico foliar que tuviera la capacidad de obtener una alta presión de turgencia e hidratar la planta a los niveles similares a los árboles con el riego completo. 

Ahora bien, la interrogante es: ¿En qué momento se puede definir como un estrés térmico en el cultivo del cerezo? Esto podría ser probablemente visto in situ en el campo cuando se aprecia un “encarrujamiento” de las hojas como una condición bastante manifiesta de estrés térmico/hídrico, efecto físico típico, ya que los estomas se sitúan en el envés de las hojas . Entender esta condición a base de distintas herramientas de medición y poder concluir es sin duda uno de los desafíos inherentes como industria que se debe tomar con atención.

Después de algunas temporadas de estudio con un gran número de mediciones se muestran los valores referenciales de gs respecto a las temperaturas de hojas y los umbrales definidos para la condición estrés del cultivo (tabla 1).

Tabla 1. Tabla de referencia de temperatura de envés de hoja (°C) y conductancia estomática en cerezos en la zona de Curicó. Avium 2023.

Las mediciones del porómetro como equipo estacionario en las gs son sensibles a las condiciones ambientales de cada lugar en particular ya que podría variar por la temperatura, humedad, el viento y la luz respecto a las mediciones de potencial hídrico con la bomba de presión, por lo que es importante realizar un gran número de mediciones para disminuir su incertidumbre.

Se debe poner atención a las señales que se debe dar ante situaciones de estrés en las épocas estivales, puesto que las prácticas de uso de estrategias de controlar o más bien mitigar el estrés térmico, debieran ir orientadas a realizarlas de forma preventivas y que incluso estas puedan ser evaluadas precosecha ante eventos muy sensibles para el cultivo.

Es así que una adecuada estrategia reposición del riego, apoyados con el uso de distintas formulaciones a base de aminoácidos libres, extractos de algas, fosfolípidos y/o productos cuyas formulaciones están basadas por la vía nutricional / biosestimulante pueden ser una interesante propuesta para mitigar los eventos del estrés térmico en el cultivo del cerezo como una propuesta integral desde primavera a poscosecha.

Fuente: 

-Blaya-Ros, P. J., Blanco, V., Torres-Sánchez, R., & Domingo, R. (2021). Drought-Adaptive Mechanisms of Young Sweet Cherry Trees in Response to Withholding and Resuming Irrigation Cycles. Agronomy, 11(9), 1812.

-Chaves-Barrantes, N. F., & Gutiérrez-Soto, M. V. (2017). Respuestas al estrés por calor en los cultivos. I. Aspectos moleculares, bioquímicos y fisiológicos. Agronomía Mesoamericana, 28(1), 237-253.

-Kole, C. (Ed.). (2013). Genomics and breeding for climate-resilient crops. New York: Springer.

-Lemus, G. 2005. Cultivo del cerezo. Instituto de investigaciones Agropecuarias, Chile, Boletín INIA n° 133, 256 p.

-Porch, T. G., & Hall, A. E. (2013). Heat tolerance. In Genomics and breeding for climate-resilient crops (pp. 167-202). Springer, Berlin, Heidelberg.

-Tapia, C., (2019). Una correcta utilización de bloqueadores solares en cerezos, impulsaría a una mayor acumulación de reservas con impacto positivo en su potencial productivo. https://smartcherry.cl/manejos-agronomicos/nutricion/una-correcta-utilizacion-de-bloqueadores-solares-en-cerezos-impulsaria-a-una-mayor-acumulacion-de-reservas-con-impacto-positivo-en-su-potencial-productivo/.

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