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Agosto 2019 | Nutrición

En arándanos

Manejo de la fisiología de la nutrición para una mejor vida poscosecha

El Dr. Jorge Retamales, chairman de la División Vides y Berries de la International Society for Horticultural Science (ISHS), explica las intrincadas relaciones entre los nutrientes que afectan la calidad de los frutos de arándano después de su cosecha. Nitrógeno y calcio cumplen papeles centrales, pero también juegan roles protagónicos el boro, magnesio y potasio. No siempre más es mejor, revela: la clave está en lograr un balance de los distintos órganos de la planta y evitar acciones antagónicas entre los elementos y compuestos que se les aplican.

El conocimiento de la dinámica de los nutrientes en la planta y la fruta de arándano resulta útil para prevenir problemas en poscosecha. En particular es importante entender el rol que cumplen el nitrógeno (N), el potasio (K), el calcio (Ca), el boro (B) y el magnesio (Mg), así como sus interacciones.

NITRÓGENO: INDISPENSABLE, PERO CON MESURA

El nitrógeno es un nutriente vital para el desarrollo de la planta, sin embargo, cuando sus niveles son altos, la fruta respira más rápido y disminuye su vida de poscosecha. Además, puede tener efectos que inhiben la acción de otros nutrientes. Al aplicar fertilizantes amoniacales se producen dos efectos: 1) el ion amonio baja el pH del suelo, lo acidifica, lo cual reduce la disponibilidad de Ca intercambiable y, en consecuencia, su absorción, y 2) el ion amonio compite con el Ca en los sitios activos para ser absorbido por las raíces. Por otra parte, un alto nivel de N duplica la asparagina libre en la fruta, y la asparagina pude formar complejos con el Ca que impiden su disponibilidad para actividades metabólicas. También el N induce un crecimiento vegetativo que en exceso resulta perjudicial: dificulta la llegada de las aplicaciones foliares al centro de la copa, abriendo un nicho para botritis y otras infecciones, y por otra parte hace que haya más sombra. Si no se maneja adecuadamente con la poda, se limita el nivel de radiación requerido para inducir yemas florales, lo que repercutirá en forma negativa sobre la carga frutal a la temporada siguiente. Hay referencias que hablan de un ablandamiento de la fruta por N, pero son resultados difícilmente extrapolables a las condiciones del arándano actuales en Chile y Perú.

No obstante lo anterior, una falta de nitrógeno inducirá un escaso crecimiento, una baja producción de brotes laterales, una reducida inducción de yemas florales y consecuentemente se provocará una merma en el rendimiento. Al haber menos hojas y dado que ellas son las que alimentan a los frutos, estos serán más pequeños y tendrán poca calidad.

En terrenos muy permeables, como pueden ser muchos campos arenosos de Perú, donde además se cultivan grandes superficies de arándano en contigüidad, los excesos de N pueden percolar hacia las profundidades y contaminar aguas subterráneas. Ello no solamente tiene importancia por el perjuicio al recurso hídrico, sino también por exigencias ambientales cada vez más comunes en los mercados de destino.

LOS OTROS INTERVINIENTES: CALCIO, POTASIO, MAGNESIO Y BORO

El Ca tiene diversas funciones: contribuye a la estabilización de tejidos y membranas, es cofactor de enzimas, participa en la división y elongación celular, influye en el crecimiento del tubo polínico, regula el envejecimiento celular y participa en la comunicación al interior de la planta (vital en la actividad de las células y en las respuestas ante cambio ambientales). En poscosecha afecta la textura, firmeza y tasa de maduración de la fruta. La fruta baja en Ca se ablanda prematuramente y produce más etileno, de acción senescente en la fruta. Por otra parte, cambios en la integridad de las células vinculados a los niveles de calcio, alteran la tasa respiratoria y, al aumentar esta, el fruto disminuye su vida poscosecha. “Yo me entusiasmo hablando del Ca, porque de alguna manera resume la fisiología de la planta, dado que en su proceso interviene una gran cantidad de variables”, reconoce Jorge Retamales.

El potasio tiene mucho que ver con la regulación estomática, el intercambio de gases, pero también tiene que ver con la atracción de carbohidratos hacia la fruta y por lo tanto con su dulzor. Niveles bajos de K afectan los procesos de fotosíntesis y transpiración, tanto en los frutos como en las hojas, además del sabor.

El potasio y el magnesio pueden sustituir al Ca en algunos procesos metabólicos, provocando alteraciones en la actividad fisiológica. A la inversa, altos niveles de Ca en el suelo son capaces de reducir los niveles de K en la planta.

Adicionalmente, el amonio, el magnesio y el potasio compiten con el Ca por los sitios de absorción en las raíces, de manera que una presencia muy abundante de amonio, K o Mg en el suelo tiende a reducir la absorción de Ca.

El boro interviene en el crecimiento del tubo polínico y la formación de la semilla en el fruto. Cuando los niveles de B son bajos, su aumento resulta en una mayor absorción de Ca pues las señales hormonales para que las raíces envíen Ca a los frutos se intensifican cuanto mayor cantidad de semillas tengan estos últimos. No obstante, niveles excesivos de B apuran la madurez y acortan la vida de los frutos después de la cosecha.

MOVIMIENTOS POR EL XILEMA Y POR EL FLOEMA HACIA LOS FRUTOS

El Ca se absorbe preferentemente a través de las raíces jóvenes, y es traslocado (movido) hacia la parte aérea de la planta por la transpiración, vía xilema (tejido vascular que transporta savia bruta o inorgánica). En la medida que un órgano transpira y saca agua del sistema, hace que las raíces extraigan agua del suelo, la cual viene con diversos elementos, entre ellos Ca, K, Mg, etc. El hecho de que las hojas tengan una tasa de transpiración mucho más alta que los frutos, hace que acumulen mayor cantidad de Ca. Considerando que en los suelos y aguas de Chile en general hay alta disponibilidad de Ca, a nivel foliar los arándanos rara vez presentan deficiencias de este elemento, lo que, sin embargo, no garantiza que el fruto cuente con los niveles requeridos para una larga vida poscosecha. En Perú la situación es un poco diferente: en suelos arenosos hay menor disponibilidad de Ca en el suelo y la materia orgánica es baja, pero ayuda que las raíces crezcan abundantemente por la ausencia de limitaciones físicas y la mantención de temperaturas adecuadas de suelo durante largos periodos.

Producto de la fotosíntesis en las hojas, la fruta recibe azúcares por el floema (tejido vascular que transporta savia orgánica o procesada). La planta prioriza su asignación de carbohidratos de la siguiente manera: primero a la fruta, luego a los brotes y finalmente a las raíces. Si los carbohidratos son suficientes, alcanzarán para todas las estructuras; pero si escasean, las raíces serán las más afectadas. Por eso es que ante una gran carga frutal las raíces crecen menos y por lo tanto no pueden absorber suficiente calcio, afectando su acumulación en la fruta. Las temperaturas de suelo ideales para el crecimiento de las raíces se encuentran entre 12 y 18°C; a temperaturas más altas o más bajas su crecimiento es menor.

CRECIMIENTO DEL FRUTO: EL CONTENIDO DE CALCIO AUMENTA PRIMERO Y LUEGO SU CONCENTRACIÓN DISMINUYE

Los frutos absorben el Ca en el primer tercio de su desarrollo. Como demostró la Dra. Rebecca Darnell, de la Universidad de Florida, durante la fase de inicio de su crecimiento, en su estado verde, los frutos son capaces de hacer fotosíntesis y abastecer por sí mismos cerca del 10 a 15% de los carbohidratos que necesitan en la temporada. En esa etapa cuentan con estomas funcionales y por lo tanto transpiran, pero a medida que avanza la temporada,esos estomas van taponándose con ceras vegetales. La transpiración disminuye marcadamente y también cae fuertemente el aporte de Ca que llegaba por el xilema, el cual deja de ser funcional. A partir de ese momento el Ca llega casi absolutamente por el floema y en una cantidad muy limitada. En forma paralela, a medida que los brotes se desarrollan, aumentan su actividad traspiratoria y tienden a llevarse la mayor parte de este elemento.

Todo indica que la presencia de auxinas producidas principalmente por las semillas estaría involucrada en la atracción de Ca. De tal modo, un fruto con más simientes tendría un mayor poder para captar Ca.

Terminado el primer tercio de su vida en que es capaz de captar Ca, el fruto sigue creciendo, por lo cual dicho elemento se diluye de manera progresiva. Hay que distinguir dos conceptos que suelen confundirse: concentración y contenido. El calcio ya acumulado se mantendrá, no cambiará su contenido en el fruto, pero su concentración será cada vez menor en la medida en que no hay nuevos aportes y que el volumen del fruto sigue aumentando. Las figuras 1 y 2 muestran cómo la concentración de Ca en frutos alcanzó su máximo a los 20 días después de flor y luego su porcentaje (o concentración) fue disminuyendo, mientras que en las hojas la concentración de este elemento tiende a incrementarse a lo largo de la temporada.

En la floración y cuajado, rápidamente se logra acumular Ca, llega a su máximo y luego tiende a estabilizarse. Un fruto pequeño tiene suficiente Ca; no así uno grande (figura 3), lo que influye en la sobrevida luego de la cosecha.

NO SIEMPRE LOS DÉFICITS DE CALCIO SE SOLUCIONAN AGREGANDO CALCIO

En definitiva, el nivel de calcio en la fruta, asociado con su firmeza y durabilidad en poscosecha, depende de una serie de variables: la variedad, al Ca disponible en el suelo, la traspiración, el comportamiento del clima, el manejo de la poda, la aplicación de otros nutrientes, el riego, y los aportes exógenos del elemento, foliares o al suelo. Jorge Retamales remarca una afirmación aparentemente paradójica: no siempre los déficits de calcio se solucionan aplicando calcio. ¿Por qué?

Porque se quiere el calcio en la fruta, no en las hojas, que normalmente no presentan un déficit. Pero la fruta corresponde a menos de 3% de la superficie expuesta de la planta y es muy difícil dar en un blanco tan pequeño, de modo que la mayor parte del producto se va inevitablemente a las hojas. Cabe señalar que el calcio presenta muy poca movilidad dentro de la planta y no puede pasar, o solo lo hace de manera ínfima, desde una hoja a un fruto o de un fruto a otro. No se ha medido en arándanos, pero en manzanos, por ejemplo, cuyas frutas son bastante más grandes, menos del 2% del volumen aplicado llega hasta ellas. Aplicaciones tempranas ofrecen una posibilidad de mejorar la performance, pues los frutos pueden alcanzar a representar hasta cerca del 10% de la superficie expuesta. Dependiendo de la cobertura, suele suceder que las frutas más externas tengan más llegada de Ca que las ubicadas más al interior de la copa. Y si se aplica hilera por medio, como muchos hacen, la fruta situada más cerca de la nebulizadora va a tener mucho más Ca que la que se ubique del otro lado. Así, además de las diferencias inherentes a la fruta (tamaño, número de semillas, ubicación en la planta), no es extraño encontrar diferencias de firmeza y vida poscosecha de la fruta en un mismo clamshell.

Las investigaciones sobre aplicaciones de calcio al suelo, las aplicaciones foliares y la inmersión de frutos no han dado resultados que sustenten una recomendación garantizada.

Hanson y Berkheimer (2004, EE.UU.) lograron aumentar los niveles de Ca en el suelo, pero no produjeron efecto sobre el rendimiento el tamaño del fruto o la firmeza. Angeletti et al. (2010, Argentina), también con aplicaciones al suelo, obtuvieron mayor firmeza de los frutos, pero su peso disminuyó después de la cosecha.

Las aplicaciones foliares, con distintos productos, dosis y número de aplicaciones, en diversos ensayos en arándanos efectuados en EE.UU. y Polonia (Hanson, 1995; Ochmian, 2012; Smith, 2016, y Vance et al., 2017) mostraron también resultados inconsistentes. En un estudio se vieron mejoras del nivel de Ca en los frutos, pero no un aumento de la firmeza, yse observaron daños al follaje con las dosis mayores; en otro, hubo aumento de Ca en el fruto y también de la firmeza; una evaluación midió cambios del contenido de Ca en los frutos: desde una disminución de 21% a un aumento de 38% según la variedad, y en firmeza el rango fue desde -3% a +5%; la investigación más reciente detectó variaciones de hasta un 100% de Ca en los frutos, pero sin impacto en la firmeza.

Ha habido reportes de daño a hojas nuevas en ensayos realizados en Michigan, EE.UU., con cloruro de calcio al 0,08%, pero en Chile, usando el doble de esa dosis (0,16%) no se registraron efectos perjudiciales (Arredondo y Retamales, 1995). Al parecer el daño podría estar vinculado a la aplicación con temperaturas sobre 25°C y humedades altas; condiciones en que no conviene aventurarse en una aplicación, especialmente cuando las hojas son jóvenes.

Hanson et al. (1993) probaron la inmersión de los frutos en una solución de cloruro de calcio de 2,5 a 4%. Las dosis mayores aumentaron la firmeza, pero la fruta tratada presentó un sabor salino que imposibilita su comercialización.

VARIABILIDAD DE LA FIRMEZA EN CHILE Y PERÚ

En Chile el tema de la firmeza de la fruta es relevante frente a importantes desafíos: uno se vincula con la distancia respecto de los mercados, lo que significa muchos días de poscosecha. Luego está la heterogeneidad de suelos, climas, variedades, productores y duración de la temporada, lo que implica una gran variabilidad de la fruta. Incluso un solo productor, dentro de misma temporada, puede tener puntos muy buenos de firmeza con ciertas variedades y puntos bajos con otras.

En Perú, en cambio, existe mayor uniformidad de condiciones de producción, menos opciones genéticas y una concentración de grandes superficies en pocas manos, que por lo común manejan la exportación de su propio producto. Ello hace más sencillo obtener fruta pareja, pero no significa que no haya diferencias entre zonas. En Ica, Chincha y las cercanías de Lima, ejemplifica Retamales, suele haber problemas de salinidad en las aguas, mientras que en Trujillo se cuenta con un recurso hídrico de mejor calidad. Lo anterior involucra diferencias en el manejo, porque las sales alteran la conductividad eléctrica del suelo, modifican los equilibrios iónicos cercanos a la raíz y hacen que algunos elementos sean absorbidos más fácilmente que otros.

VARIABLES QUE SE PUDEDEN INTERVENIR PARA MAXIMIZAR EL CALCIO EN LOS FRUTOS

El manejo del calcio, entonces, plantea importantes desafíos. Primero, por un lado, la baja transpiración de los frutos, la escasa traslocación desde el suelo y el breve periodo de acumulación en los frutos, y la dilución de este elemento a mayor tamaño de la baya, siendo los frutos grandes los más apetecidos, conspiran para generar unabaja concentración de Ca. Segundo, por otra parte, la intensidad del déficit varía según la genética (variedad), factores ambientales como luz, temperatura o humedad relativa, entre otros, y el manejo de la fertilización, riego, poda y carga frutal. En esta segunda serie de factores es donde podemos intervenir.

¿De qué forma maximizar los niveles de Ca en los frutos?
Como ya se señaló, las aplicaciones foliares han tenido efectos inconsistentes, muy variables, y, vuelve a insistir Retamales, aun cuando el Ca se encuentre a nivel adecuado en las hojas, puede hallarse deficiente en la fruta. La mejor forma de conseguir buenos resultados es basarse en un manejo del huerto que favorezca las situaciones para que el Ca tienda a acumularse en las frutas.

Resulta aconsejable evitar la competencia con los excesos de los elementos antagonistas: amonio, magnesio y potasio, especialmente temprano en la temporada, cuando la mayor cantidad de Ca podría ser absorbida por las raíces para su translocación a los frutos.

También hay que eludir una fertilización nitrogenada sobreabundante, porque aumenta el crecimiento de los brotes, que atraen al Ca en desmedro de los frutos. Igualmente, el exceso de riego incrementa el desarrollo vegetativo; una entrega ajustada de agua favorece la acumulación de Ca en los frutos, en tanto que un estrés hídrico afecta primero el crecimiento de los brotes, antes que el de los frutos, de modo que un manejo de este tipo permitiría incrementar la proporción de Ca que va a las bayas. La poda invernal en climas con estaciones marcadas, asimismo, favorece el vigor de los brotes, en cambio la poda de verano reduce la vegetación y por lo tanto ayuda al direccionamiento del Ca hacia los frutos.

Hay productores, comenta Retamales, que cerca de la cosecha intensifican el riego para mejorar los rendimientos. El volumen del fruto puede aumentar, dado que un tercio de su tamaño se logra en las últimas semanas antes de la cosecha, pero con ello también se producirá una mayor dilución del calcio.

En arándanos el manejo del déficit hídrico para moderar el crecimiento vegetativo no es fácil, pues resulta complejo determinar la fase intermedia de crecimiento del fruto, por lo general breve en las variedades actuales (7-10 días). La razón por la cual la menor cantidad de agua no afecta el tamaño del fruto durate la fase intermedia se encuentra en el escaso incremento del volumen de las bayas en dichaetapa. Otra variable que dificulta el manejo del déficit hídrico se da por la retención del agua por algunos días en ciertos tipos de suelos,de modo que el estréspuede tardar en hacerse efectivo e ir afectando de a poco las distintas partes de las raíces, perdiéndose parte del efecto deseado. El uso de sensores es muy importante en esta práctica para poder evaluar y reaccionar a tiempo, dado que se quiere afectar solo a los brotes, pero no a las raíces y frutos. Se necesita experiencia y un buen sistema de monitoreo. Mientras más tiempo toma una variedad desde floración a cosecha, la fase intermedia de escaso crecimiento del fruto será más larga y por ello más fácil de manejar.

CUIDADO Y PROMOCIÓN DE SEMILLAS Y RAÍCES

Mantener un nivel de boro adecuado contribuye a la formación de semillas y, por consecuencia, a un mayor acarreo de Ca hacia los frutos. Asimismo, una mejor polinización puede incrementar el contenido de Ca por el aumento del número de semillas. En huertos donde al momento de la floración las condiciones tienden a ser frías o poco luminosas, convendría tener una proporción de abejorros, capaces de trabajar en un rango más amplio de temperaturas que las abejas. Siempre es aconsejable tener más de una variedad en el huerto (al menos 2 a 3 hileras cada 10 hileras de la variedad principal), porque se ha demostrado que la cuaja, el tamaño del fruto y el rendimiento aumentan cuando hay polinización cruzada respecto de la autopolinización. También es recomendable eliminar malezas o vegetación cuyas flores compitan por las abejas con los arándanos.

El objetivo es lograr que la condición de los frutos sea lo más uniforme posible.

Debe tenerse en cuenta que una baja carga se asocia a un mayor tamaño de los frutos, lo cual diluye el Ca en ellos.

La presencia de raíces jóvenes y blancas, no suberizadas, es un requisito para la absorción de Ca. Problemas de compactación o pie de arado que impiden el desarrollo radical, y asfixias por acumulación del agua de riego deben ser resueltos. Hay también interfases entre el mulch y el suelo que a veces producen alteraciones de los niveles de oxígeno. En cuanto a manejo, como se señaló, la planta prioriza la asignación de carbohidratos para el desarrollo de frutos, luego brotes y finalmente raíces, de manera que una muy alta carga frutal y de brotes puede ir en desmedro de la renovación de raíces, lo que afectará la producción de la temporada siguiente. Un balance, en este sentido, permite lograr rendimientos sostenidos. Por lo mismo, si hay una pérdida de carga frutal por un factor imprevisto, como podría ser una helada, se requiere ajustar la aplicación de nutrientes porque hay órganos que han dejado de consumirlos y se puede provocar un desbalance que impactará en el año próximo.

El fisiólogo, además de los análisis de suelo y foliar, recalca la importancia de mirar cuándo están creciendo las raíces en las condiciones del huerto y con cada variedad. Por ello es necesario hacer calicatas y tener rizómetros para medir su crecimiento. Se trata de una recomendación de particular importancia en Perú, donde existen pocos antecedentes acerca de la evolución radical durante el ciclo anual y no se puede aplicar los resultados obtenidos en otras regiones del mundo pues hay diversas condiciones de temperatura del suelo, nivel de materia orgánica y textura, entre otros.

Retamales recuerda una asesoría que realizó en Austria donde un sector del huerto de arándanos de 3 años no prosperaba pese a haber probado distintas fórmulas aplicadas al suelo, vía riego y foliarmente, para superar el problema. Los austriacos no habían hecho observaciones bajo el nivel del suelo; bastó un suave tirón a algunas plantas para desprenderlas con su sistema radical y apreciar que el volumen de este era demasiado pequeño. La conlcusión era clara: al momento de plantar no habían abierto el pan de raíces, que venían enrolladas de vivero por excesivo tiempo creciendo en la bolsa. La única solución a esas alturas fue arrancar las plantas y reemplazarlas.

Jorge Retamales

En arándanos, plantea finalmente el especialista,hasta el momento no se conoce de la existencia de“balas de plata” que un productor pueda usar para salvar la temporada, por lo que hay que tomar con cautela lo que digan algunos vendedores de productos. Lo mismo que los seres humanos, cuando existe una nutrición equilibrada no debiéramos necesitar de pastillas farmacéuticas, a no ser que haya algo que no esté funcionando bien. Con un manejo balanceado de la planta de acuerdo a las condiciones de su entorno, no se debiera requerir aportes extraordinarios, que por lo general son además caros. A menudo esos aportes se usan sin haber calculado si el beneficio va a superar su costo, lo cual ocurre de manera más acentuada cuando la industria está floreciente y en ausencia de investigación local. “Muchas veces más no es necesariamente mejor”, concluye.