Avances en fisiología de la cereza y manipulación dividida

Avances en fisiología de la cereza y manipulación dividida

Richard Bastías ([email protected]), Nicol Romero and Gustavo Soto O. Laboratorio de Fruticultura, Facultad de Agronomía, Universidad de Concepción.

karen sagredo ([email protected]). Laboratorio de Frutales de Hoja Caduca, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile.

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NIVELES DE DIVISIÓN DE CEREZA

Los daños por rajado de frutos por lluvias en periodos cercanos a la cosecha siguen siendo la principal causa de pérdidas económicas para la industria de la cereza en Chile y el mundo, tanto por menores rendimientos en los huertos como por una reducción en el porcentaje de empaque de fruta en las plantas procesadoras. Este tipo de daño produce la división del fruto en tres niveles., incluyendo la formación de fracturas en la cutícula, epidermis y mesocarpio, en caso de daños más graves (Cifra 1).

Cifra 1. Aspecto visual de cerezas con daño partido del tipo fractura de cutícula. (A), fractura de epidermis (B) y fractura de epidermis con afectación del mesocarpio (C).

DESARROLLO DEL FRUTO Y PARTIDO

Aunque el daño dividido está directamente relacionado con la incidencia de las precipitaciones, existen numerosos trabajos de investigación hasta la fecha, que data de la década de 1970, lo que demostraría cuán complejo es el mecanismo fisiológico involucrado detrás de este daño. Fenómeno en el que diversos entornos, Los factores varietales y de manejo interactúan..

El argumento más extendido es que el daño se produce por la entrada de agua de lluvia a través de la epidermis del fruto aumentando su volumen hasta tal punto que la epidermis no puede soportar la presión interna del fruto.. El agua ingresa al fruto a través de la cutícula debido a la diferencia de potencial osmótico entre el agua de lluvia que cubre la superficie del fruto. (potencial osmótico casi nulo) y el contenido de agua (jugo) de la fruta (potencial osmótico negativo). Esta diferencia de potenciales destruye las vacuolas., con el consiguiente colapso de las células epidérmicas y de los componentes de la pared celular, causando la división, lo que explicaría en parte por qué el fruto se vuelve más sensible a los daños a medida que madura en el árbol. Sobre la base de este argumento, ha sido demostrado en chile

que la inducción de daño por división en cultivares de cereza de mitad de temporada y altamente susceptibles como 'Bing’ comienza a ser evidente aproximadamente 50 días después de la plena floración (DAFB), mientras que en menos susceptible, cultivares de cosecha tardía como 'Kordia’ este daño comienza a ser evidente después 65 DAFB (Cifra 2).

Cifra 2. Evolución de la inducción de split en cerezas 'Bing' y 'Kordia' para diferentes estados de desarrollo del fruto en días posteriores a la plena floración.

El daño por rotura en las cerezas también está estrechamente relacionado con la etapa de crecimiento del fruto.. La cereza tiene un patrón doble sigmoideo.. Este tipo de crecimiento es común a todos los frutales de hueso y se caracteriza por tres fases bien definidas denominadas etapa I, II y III. en la etapa i, Hay una división activa y crecimiento de las células del pericarpio y mesocarpio.. En la etapa II, hay una desaceleración en el crecimiento del fruto porque en esta etapa el endocarpio (piedra) Se lignifica y el embrión se desarrolla.. Finalmente, en etapa III, el fruto reanuda un crecimiento acelerado debido al alargamiento activo de las células del mesocarpio.

Estudios realizados en Chile para el ‘Bing’ variedad de cereza han demostrado que estos estados del fruto se pueden definir en función de la variación que existe en la tasa absoluta de crecimiento (AGRO) de la fruta en el árbol. De este modo, Por ejemplo, Se ha descubierto que el final de la etapa I y el comienzo de la etapa II coinciden con el primer pico de AGR y ocurre aproximadamente 20 DAFB (Cifra 3). Después, el AGR disminuye a un segundo pico en 50 DAFB, que coincide con el inicio de la etapa III (Cifra 2). En este sentido, Se ha sugerido que la etapa III es la más sensible a la división., lo cual está en línea con los resultados en términos de inducción dividida. Además, después 50 DAFB, aparecieron los primeros frutos con síntomas de daño para el mismo cultivar estudiado, 'Bing'’ en este caso (Cifra 1).

Cifra 3. Variación en la tasa de crecimiento del fruto de los cerezos 'Bing'.

DESARROLLO CELULAR Y “MICRO CRACKING”

Se ha encontrado que durante la etapa III del crecimiento del fruto, las células del mesocarpio de cereza alcanzan un tamaño 300% más grande que las células que están bajo división celular activa durante la etapa I del crecimiento del fruto (Cifra 4). Este aumento en la expansión de las células del mesocarpio se contrasta con la disminución en la deposición de componentes estructurales de la cutícula., lo que lo hace menos elástico. Como resultado, Varios estudios muestran que durante la etapa III del crecimiento del fruto., Se desarrolla una serie de microfracturas a nivel cuticular y solo se pueden ver a nivel microscópico.. Este tipo de fractura se conoce comúnmente como “microfisuras” y aparentemente estaría relacionado con la incidencia de división en el momento de la cosecha.

Cifra 4. Características del tamaño de las células del mesocarpio en frutos de cereza 'Bing' tomados en la etapa I (A) y etapa III (B). Ampliación 40x. Barras= 100 µm.

La cutícula es la capa más externa del fruto., siendo la primera barrera a la entrada de agua al mismo. La investigación respaldada por microscopía electrónica muestra que estas microfracturas o “microfisuras” en su etapa inicial de desarrollo cruzan la capa de la cutícula, pero a diferencia de las fracturas más grandes, no continúan a través de las capas celulares subyacentes de la epidermis o hipodermis. (Cifra 5). En términos técnicos, “microfisuras” Se puede definir como imperfecciones microscópicas que ocurren a nivel de la cutícula y que sólo bajo un evento de lluvia aumentan de tamaño., teniendo así un impacto importante en el desarrollo del rajado de cerezas..

Cifra 5. Detalle de microscopía electrónica tomada en el área del estilo cerezo 'Sweetheart'. La imagen muestra diferencias entre microfractura de cutícula o 'microcraqueo' (A) y fractura de cutícula con afectación de la epidermis y parte de la hipodermis. (B).

DIVISIÓN DE ORIGEN VASCULAR

Si bien existe un amplio consenso en que el daño por división en las cerezas es causado principalmente por la entrada de agua a través de la cutícula., También hay un componente importante de este daño que es causado por el ingreso de agua por la vía vascular y a través de las raíces..

Numerosos trabajos han demostrado que existe un número importante de frutos partidos en cerezos protegidos de la lluvia por cubiertas de plástico.. Además, Se ha establecido que uno de los factores más importantes en la división de las cerezas es el aumento repentino de la humedad del suelo durante la etapa III del desarrollo del fruto., especialmente si la deficiencia de agua ha existido previamente. Por ello es muy aconsejable mantener siempre la uniformidad del riego en los huertos., Evitar cambios abruptos en el contenido de humedad del suelo..

Trabajos recientes han demostrado que la ubicación y la gravedad del daño varían según el origen de la división.. De este modo, aquellas divisiones que se localizan en las zonas pedicelar y distal del fruto normalmente están asociadas con el transporte de agua a través de la cutícula después de la deposición del agua de lluvia en la superficie del fruto..

También se determinó que hay hendiduras localizadas en la zona lateral de los frutos y cuyo agrietamiento compromete severamente su mesocarpio., normalmente están relacionados con el transporte de agua por vía vascular y a través de las raíces (Cifra 6).

Cifra 6. Aspecto visual de divisiones ubicadas en el pedicelar., Zonas distales y laterales de los frutos..

Variedades como “Cariño”, manejado de manera similar desde el punto de vista agronómico, han mostrado una distribución muy diferente de los daños por tipo de división en comparación con dos localidades con diferentes condiciones de suelo y clima. Mientras que en una condición prevalece el daño lateral, en el otro predomina el daño de tipo pedicelar, lo que indicaría el efecto de las condiciones ambientales y probablemente de la humedad del suelo sobre la incidencia del daño de origen vascular (Cifra 7)

Cifra 7. Distribución del daño por división según la ubicación en la fruta (lateral, distal y pedicelar) para las cerezas 'Sweetheart' en dos lugares diferentes.

PROTECTORES DE CUTICULA

El uso de protectores lipídicos de origen natural, como cera de carnauba y aceites vegetales, han sido utilizados en Chile y el mundo con diferentes grados de efectividad para el control de rajaduras de cereza. Por su naturaleza lipídica estos protectores ayudan de alguna manera a impermeabilizar la cutícula, actuando así como una barrera física al transporte de agua desde la superficie del fruto hacia su interior. Las últimas formulaciones actúan como verdaderos complementos para la cutícula. (CS), permitiendo así también mejorar la estabilidad de esta membrana.

Pruebas recientes realizadas en Chile han demostrado que la aplicación de protectores tipo CS es eficaz en el control del agrietamiento y que dicha efectividad se potencia cuando se aplica en combinación con sales minerales como el cloruro de calcio (como Cl2). Estos protectores tipo CS también funcionan en programas que consideran una aplicación temprana en la etapa de frutos recién cuajados, seguida de una aplicación complementaria en el estado de frutos de color amarillo pajizo (Cifra 8).

Un aspecto relevante a considerar antes de establecer un programa de aplicación de cualquier tipo de protector de cutícula tiene que ver con la capacidad de cobertura y adherencia del producto sobre la superficie del fruto.. En este sentido, un estudio realizado en Chile mostró la necesidad de utilizar productos con la cantidad adecuada de agente adherente en su formulación para asegurar una mejor distribución de las gotas al momento de la aplicación. Esto evita la pérdida de producto por exceso de escurrimiento superficial y promueve una protección uniforme desde la cavidad pedicelar hasta la zona distal del fruto. (Cifra 9).

MODELO PARA PREDICCIÓN DE DIVISIÓN

En la necesidad de buscar nuevas herramientas para el manejo y manejo del rajado por parte de los productores de cereza es que actualmente los investigadores están trabajando en los fundamentos para desarrollar un modelo que prediga la incidencia del rajado en los huertos en base a información fisiológica y ambiental.. En una primera etapa, como variables de estudio se está probando el comportamiento de las variedades en diferentes ambientes de cobertura. Los resultados hasta la fecha son prometedores porque se han identificado algunos ajustes en la cinética del daño en función de estos factores. (Cifra 10).

Cifra 10. Cinética de división para las variedades de cereza 'Sweetheart' y 'Regina' bajo diferentes ambientes de cobertura.

AGRADECIMIENTOS

A “Centro de Investigación e Innovación en Fruticultura de la Zona Sur” Programa Tecnológico (16PTECFS-66647) y su proyecto “Paquete tecnológico para la producción sustentable de cerezas de exportación en la zona centro sur”, ambos apoyados por CORFO.

Los estudios de suplementación de cutículas fueron posibles gracias a la financiación de Cultiva LLC. Para más información visite: www.centrofruticulturasur.cl