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EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DE AGROXIGREEN-Mg CODIAGRO SOBRE LA CAÍDA DEL FRUTO EN CÍTRICOS de Dpto técnico CODIAGRO Este trabajo ha sido realizado por la unidad de: Ecofisiologia i Biotecnologia Departament de Ciències Agraries i del Medi Natural Universitat Jaume I 1. Resumen En este trabajo se estudió el efecto de AGROXIGREEN-Mg de CODIAGRO en la abscisión de frutos cítricos. Para completar la caracterización del sistema, se evaluaron distintos parámetros fisiológicos en planta y fruto. Los resultados mostraron que el tratamiento con el producto reduce la abscisión del fruto cítrico notablemente. Este hecho puede beneficiar notablemente la cosecha en aquellas variedades con problemas de cuajado y/o en años de condiciones climáticas adversas. Según los datos, el producto parecía ejercer su efecto beneficioso a través de la inducción, directa o indirecta, de la acumulación de carbohidratos en el fruto. El tratamiento mejora la capacidad fotosintética de los árboles, hecho que podría traducirse en un mayor transporte de fotoasimilados desde las hojas (fuente) a los frutos en desarrollo (sumidero). Para demostrar este efecto, se cuantificó la concentración de carbohidratos en hojas de plantas de tomate tratadas con el producto. Se realizaron dos determinaciones que muestran una tendencia idéntica. El tratamiento con AGROXIGREEN tuvo un efecto estimulador de la síntesis de carbohidratos en hojas. Los resultados muestran que aumentaron las concentraciones de glucosa, fructosa, sacarosa y almidón aunque este último de forma más moderada Por último, la bajada en el contenido de hormonas relacionadas con el estrés en hojas (ácido abscísico, ácido jasmónico y ácido salicílico) en árboles tratados indicaría que los tratamientos con AGROXIGREEN-Mg estimulan el metabolismo vegetal y, por tanto, mejoran el estado fisiológico de la planta. En definitiva, podríamos concluir que el tratamiento con AGROXIGREEN-Mg de CODIAGRO puede ser empleado eficazmente para inhibir la caída fisiológica (también llamada caída de junio) de frutos cítricos. 2. Materiales y métodos 2.1. Material vegetal El ensayo se realizó en la parcela experimental de la Universitat Jaume I en el campus Riu Sec de Castellón. Se trata de un huerto de árboles de 6 años de edad de Clementina de Nules injertada sobre citrange Carrizo. La extensión de la parcela es de unos 1.000 m2 Para el ensayo de cuantificación de carbohidratos, se cultivaron plantas de tomate en contenedores de 12 litros que contenían perlita como sustrato inerte. Las plantas se germinaron en semilleros en cámaras de cultivo y una vez trasplantadas se colocaron en los invernaderos de la Universitat Jaume I 2.2. Tratamientos y muestreos El diseño experimental constó de tres grupos de tratamiento: un grupo control pulverizado con un placebo y dos grupos tratados con concentraciones crecientes de AGROXIGREENMg de CODIAGRO 0) – árboles no tratados 1) - dosis altas (0.5%) 2) - dosis bajas (0.3%) Los días específicos de tratamiento fueron:6 de mayo de 2008, 20 de mayo de 2008, 30 de mayo de 2008 y 12 de junio de 2008 Para el ensayo de cuantificación de carbohidratos en tomate, Las plantas se regaron según el régimen previsto en la parcela a estudiar y se pulverizó AGROXIGREEN-Mg a la dosis alta dos veces (con un intervalo de 15 días). En el momento de la pulverización las plantas tenían un piso de fruta cuajada y frutos en desarrollo. Se originaron 2 grupos de plantas: 0) – plantas no tratadas 1) – plantas tratadas con el compuesto 1 2.3. Cuajado del fruto Se marcaron 200 ovarios de flores campaneras (en estadio de caída de pétalos) en árboles tratados y un idéntico número en árboles no tratados. Se realizó el seguimiento de su cuajado o abscisión hasta pasada la caída de junio (o caída fisiológica). 2.4. Medidas de Intercambio gaseoso Las medidas de intercambio gaseoso (tasa neta de fotosíntesis, transpiración, conductancia estomática, relación de la concentración de CO2 en la cavidad subestomática y CO2 ambiental) se realizaron en hojas adultas con un equipo portátil de fotosíntesis (LCpro+, ADC Bioscientific Ltd., Hoddesdon, Reino Unido) entre las 9’00 y las 11’00 h de la mañana. Se seleccionaron 200 hojas de posición intermedia en 10 árboles tratados y sobre otras 200 hojas de las mismas características en árboles no tratados 2.5. Medida del contenido hormonal foliar El material vegetal congelado se extrajo en agua ultrapura con la ayuda de un instrumento dispersador (Ultra Turrax, Ika-Werke, Staufen, Alemania). El homogenato resultante se centrifugó y se recuperó el sobrenadante, que se acidificó a pH 3.0 y particionó con éter de etilo. Se recuperó la fase orgánica que se evaporó en un concentrador centrífugo (Jouan, Saint Herblain, Francia). El residuo resultante se resuspendió en una mezcla de metanol:agua en proporción 10:90. La solución final, previamente filtrada, se inyectó en un equipo de HPLC acoplado a espectrometría de masas. Las hormonas se separaron mediante cromatografía de fase reversa utilizando un gradiente lineal de metanol:agua suplementados con ácido acético a una concentración de 0.05%. 2.6 Cuantificación de carbohidratos Diez días después de cada una de las pulverizaciones se cosecharon distintas plantas de los dos grupos y se cuantificó la concentración foliar de los siguientes carbohidratos: almidón, sacarosa, glucosa y fructosa. El análisis de carbohidratos se realizó como se describe en Gómez-Cadenas et al., 2000 (Planta, 210: 636-643). Brevemente, las muestras se purificaron secuencialmente mediante columnas de intercambio aniónico y catiónico y cartuchos de C-18. La sacarosa, glucosa y fructosa se analizaron en un HPLC Agilent 1200 equipado con una columna de HPLC para carbohidratos (250 mm longitud, 4.6 mm diámetro interno; Waters-Millipore) y un refractómetro diferencial. La efectividad de la extracción se analizó usando fucosa como estándar interno. El almidón se analizó tras la hidrólisis de los pellets. Se realizaron tres extracciones independientes por fecha de ensayo. Los datos mostrados en las distintas gráficas son medias ± error estándar. 3. Resultados 3.1. Cuajado del fruto El tratamiento con el producto proporcionado por CODIAGRO redujo significativamente la abscisión de frutos cítricos, inversamente correlacionada con el grado de cuajado. La abscisión natural de los frutos se vio significativamente reducida cuando se trataron los árboles con las dos concentraciones utilizadas (Figura 1). Ambos tratamientos mostraron resultados positivos pero la concentración más alta fue la más efectiva. Así, al finalizar el experimento, la diferencia en número de frutos entre árboles control y los tratados con dicha concentración era de un 20% mientras que los tratados con la dosis baja mostraron una reducción de la abscisión ligeramente menor (12%). Este dato es altamente significativo y puede marcar diferencias muy importantes de cosecha. 3.2. Medidas de Intercambio gaseoso Para intentar explicar las bases fisiológicas de estas diferencias se realizaron una serie de medidas. En primer lugar se determinaron varios parámetros de intercambio gaseoso: tasa de transpiración, tasa fotosintética neta, relación entre la concentración de CO2 en la cavidad subestomática y CO2 ambiental, conductancia estomática y eficiencia en el uso del agua. Las dos medidas de la tasa de transpiración que se realizaron en plantas control y tratadas con AGROXIGREEN-Mg indican que este parámetro aumentó en las hojas de plantas tratadas. En la figura 2 se puede apreciar que el primer día de medición, la tasa de transpiración había aumentado significativamente en las plantas tratadas con la menor concentración del producto mientras que en la segunda fecha de medición el aumento de este parámetro fue significativo en las plantas tratadas con la concentración mayor. De forma paralela a la tasa de transpiración, se midió la tasa neta fotosintética (Figura 3). En este caso, se observa que el tratamiento con el producto menos concentrado induce un aumento de este parámetro en las dos fechas de medición. La relación (Ci/Ca) expresa el grado de eficiencia fotosintética, su incremento respecto de plantas control crecidas en condiciones óptimas, representa una inhibición fotosintética (Figura 4). Como se puede observar, las plantas tratadas con AGROXIGREEN mostraron en general, un descenso en este parámetro, lo que indica una mejora en la eficiencia fotosintética. La conductancia estomática (Figura 5) siguió un perfil similar al que presentó la tasa de transpiración (Figura 2) o la tasa neta de fotosíntesis (Figura 3) indicando una fuerte correlación entre el cierre estomático y la capacidad fotosintética. La eficiencia en el uso del agua es un parámetro indicativo de la capacidad de las plantas para ajustar la toma de CO2 y la emisión de vapor de agua. Las plantas tratadas con AGROXIGREEN-Mg mostraron un ligero aumento de este parámetro (Figura 6). 3.5. Medida del contenido hormonal Por último se estudió la influencia del tratamiento sobre el contenido hormonal en hojas El análisis de ácido abscísico (ABA) en hojas muestra una ligera reducción del contenido foliar de esta hormona el día 13 de junio en los árboles tratados con las dosis más alta de AGROXIGREEN. Sin embargo, en la otra fecha en la que se realizaron determinaciones de hormonas no se observó ninguna variación significativa. El tratamiento a baja concentración tampoco alteró el contenido endógeno de ABA en hojas de cítricos (Figura 7). La figura 8 muestra la concentración de ácido jasmónico (JA) en hojas de árboles tratados o no con AGROXIGREEN-Mg: Los resultados indican que la concentración de JA se vio reducida en hojas de árboles tratados. Este descenso fue significativo para las dos dosis ensayadas el día 28 de mayo y únicamente para la aplicación con menor concentración de producto el día 13 de junio. La figura 9 muestra la concentración de ácido salicílico (SA) en hojas de árboles tratados o no con AGROXIGREEN-Mg. Los resultados indican que la concentración de SA se vio significativamente reducida en hojas de árboles tratados con ambas concentraciones la segunda fecha de medida. 3.4 Cuantificación de carbohidratos en hojas de tomate El tratamiento con AGROXIGREEN-Mg promovió un incremento significativo en la concentración de glucosa en las dos fechas ensayadas (Figura 10). La concentración de fructosa también se vio incrementada en hojas de tomate tratadas con Agroxigreen-Mg. Es importante apreciar que este incremento se mantuvo en las dos fechas ensayadas (Figura 11) La concentración de sacarosa, principal azúcar de transporte entre hojas y frutos también aumentó como consecuencia del tratamiento con AGROXIGREEN-Mg. Es importante apreciar que este incremento se mantuvo en las dos fechas ensayadas (Figura 12). La concentración del carbohidrato de reserva también aumentó en las hojas de plantas tratadas con AGROXIGREEN-Mg. Sin embargo, este incremento no fue tan apreciable como en los otros carbohidratos. Pese a esta menor diferencia, el dato es muy significativo ya que la concentración de almidón es mucho mayor que la de los azúcares solubles y ligeras diferencias en su contenido pueden ser muy importantes en periodos de importante demanda de carbohidratos por el fruto. 4. Discusión Los datos obtenidos a lo largo de este experimento sugieren una influencia positiva de los tratamientos químicos sobre los distintos parámetros fisiológicos estudiados. En primer lugar hay que destacar que AGROXIGREEN-Mg reduce la abscisión del fruto cítrico notablemente y, además, lo hace a las dos dosis ensayadas. Este hecho puede beneficiar notablemente la cosecha en aquellas variedades con problemas de cuajado y/o en años de condiciones climáticas adversas. En investigaciones pasadas (Gómez-Cadenas et al. 2000, Talón et al. 2002) se demostró que la abscisión del fruto en crecimiento está controlada hormonalmente y que depende del contenido en carbohidratos del fruto. Aquellos frutos que trascurridos 35 días desde la antesis no hayan alcanzado un umbral mínimo en el contenido de carbohidratos entran en un programa de senescencia mediado por el ABA y el etileno que acaba en la abscisión de los mismos. El efecto beneficioso de AGROXIGREEN-Mg se debe, en principio, al incremento directo o indirecto de los carbohidratos del fruto. En efecto, el tratamiento mejora los parámetros fotosintéticos de forma clara. Esta mejora de la capacidad fotosintética de los árboles se traduciría en un mayor transporte de fotoasimilados desde las hojas (fuente) a los frutos en desarrollo (sumidero). La cuantificación de los carbohidratos en plantas de tomate tratadas con AGROXIGREEN-Mg demuestra de forma clara esta hipótesis. El tratamiento con AGROXIGREEN tuvo un efecto estimulador de la síntesis de carbohidratos en hojas. Los resultados muestran que aumentaron de forma significativa las concentraciones de glucosa, fructosa, sacarosa y almidón aunque este último de forma más moderada Por último es destacable la bajada en el contenido de hormonas relacionadas con el estrés en hojas (ABA, JA, SA). Estos datos podrían indicar que los tratamientos potenciaron el metabolismo vegetal y, por tanto, mejoraron el estado fisiológico de la planta. En definitiva, los datos apuntan a que el tratamiento con AGROXIGREEN-Mg de CODIAGRO puede ser aplicado como tratamiento eficaz para inhibir la caída fisiológica de frutos cítricos (también llamada caída de junio) y que la explicación a este efecto beneficioso está en la mejora del metabolismo vegetal que se traduce en una mejor eficiencia fotosintética y, por tanto, una mayor exportación de fotoasimilados desde las hojas a los frutos. Además, la aplicación de AGROXIGREEN-Mg induce una disminución de las señales de estrés en hojas lo que, de forma sinérgica, podría contribuir a potenciar el crecimiento reproductivo del árbol. Bibliografía citada Gómez-Cadenas, Mehouachi J, Tadeo FR, Primo-Millo E, Talon M. Hormonal regulation of fruitlet abscission induced by carbohydrate shortage in citrus. Planta, 210: 636643. 2000 Talón M, Mehouachi J, Iglesias DJ, Tadeo FR, Lliso I, Moya JL, Gómez-Cadenas A, Primo-Millo E. Abscisión de los frutos cítricos. Bases fisiológicas que apoyan la “hipótesis de la competencia. Todo Citrus, 16: 11. 2002. Figura 7 Contenido de ácido abscísico en hoja Figura 8: Contenido del ácido Jasmónico en hoja Figura 9: contenido de ácido salicílico en hoja Figura-10 Contenido foliar de Glucosa Control Agroxigreen-Mg -1 Glucosa (mmol Kg PS) 25 20 15 10 Primer tratamiento Segundo tratamiento Figura-11 Contenido foliar de Fructosa 16 -1 Fructosa (mmol Kg PS) 14 Control Agroxigreen-Mg 12 10 8 6 4 Primer tratamiento Segundo tratamiento Figura-12 Contenido foliar de Sacarosa Control Agroxigreen-Mg -1 Sacarosa (mmol Kg PS) 8 6 4 2 Primer tratamiento Segundo tratamiento Figura-13 Contenido foliar de almidón -1 Almidón (mmol Kg PS) 450 Control Agroxigreen-Mg 400 350 300 Primer tratamiento Segundo tratamiento