- Además de influir en el crecimiento de los árboles y el rendimiento de los cultivares de vástagos, los portainjertos también afectan la madurez de la fruta en las manzanas.
- El experimento encontró un patrón climatérico, donde la producción de etileno, las tasas de respiración y el consumo de oxígeno alcanzaron su punto máximo después de 5 a 7 días en frutos producidos a partir de todos los portainjertos.
- Los 17 portainjertos tienen diferencias significativas al influir en el rendimiento, la maduración y la calidad de la fruta de las manzanas, que los productores deben considerar durante las etapas de cosecha y poscosecha.
La cantidad de influencia que tienen los portainjertos en el rendimiento de los vástagos puede ser muy amplia. Sin embargo, los efectos también son específicos de las combinaciones de portainjertos y vástagos. Los científicos, por lo tanto, tienen que experimentar para encontrar los portainjertos ideales para los parámetros de crecimiento y rendimiento de los vástagos. En uno de esos estudios sobre las manzanas ‘Aztec Fuji’, los científicos de la Universidad de Idaho realizaron un análisis de gases para ver cómo el etileno y las tasas de respiración estaban afectando las frutas producidas a partir de diferentes portainjertos de manzana.
Portainjertos y Vástagos
Los portainjertos estándar se utilizan para varios cultivares de vástagos de una fruta, como también es el caso de las manzanas.
Los portainjertos pueden afectar la mortalidad, el tamaño de la planta, la eficiencia del rendimiento (rendimiento por árbol a la sección transversal del tronco) y el rendimiento por hectárea. Los portainjertos también influirán en los procesos bioquímicos y fisiológicos internos de los vástagos, como la producción de etileno durante la maduración y el almacenamiento.
La producción de etileno en frutas climatéricas como las manzanas regula la maduración. Debido a la actividad enzimática, justo antes de que se desarrollen signos visibles de maduración, se produce un aumento en la producción de dióxido de carbono, lo que se denomina respiración climatérica.
La producción de etileno también puede modificar las cualidades de la fruta en cuanto a color, textura, contenido de azúcar y compuestos volátiles. El cambio de color se mide en términos de la degradación de la clorofila. El índice de diferencia de absorbancia (IAD) es un medio común de mostrar el cambio de color en las frutas como indicador de madurez.
La influencia de los portainjertos en el crecimiento de los vástagos y los parámetros de rendimiento diferirán según la compatibilidad.
Prueba de portainjertos para manzanas ‘Aztec Fuji’
Hay información limitada sobre cómo los portainjertos afectan la madurez de las manzanas ‘Aztec Fuji’. Entonces, un equipo de pomólogos y horticultores Mahdavi, Fallahi y Fazio probó 17 portainjertos conocidos. Querían encontrar el que produjera la mejor madurez de fruta, atributos de calidad y rendimiento. También investigaron el impacto de los diferentes portainjertos en IADevolución de etileno y respiración.
Los científicos decidieron limitar el experimento a solo un año, 2020, porque todos los portainjertos produjeron una cosecha completa en ese año y el rendimiento estuvo cerca de los promedios a largo plazo. Basándose en su experiencia previa, los pomólogos decidieron que podían esperar que los parámetros también probados fueran un buen representante de los promedios a largo plazo.
Las manzanas se cultivaron y formaron en husos altos en los campos semiáridos del Centro de Investigación y Extensión de Parma, Universidad de Idaho, Parma. Las prácticas culturales del huerto de fertirrigación, aclareo y fumigación fueron similares para todos los manzanos portainjertos. Los 17 portainjertos probados fueron:
- Dos clones de la serie Budagovsky (B.9, B.10)
- Cuatro clones de Cornell-Ginebra, Ginebra 11 (G.11), G.41N, G.202N y G.935N
- Siete clones inéditos de Cornell-Geneva (CG. 3001), CG.2034, CG.4004, CG.4003, CG.4214, CG.5222 y CG.4814
- Un clon de la serie Pillnitz (Supp.3)
- Tres clones de la serie Malling, que sirvieron como controles, M.9Pajam2, M.9T337 y M.26EMLA
En octubre, se tomaron muestras de treinta y seis frutos de cada árbol para medir los parámetros de rendimiento y calidad.
Medición de gases de maduración
El análisis de gases se utilizó para evaluar los procesos internos de maduración. Se recolectaron cuatro manzanas de cada repetición y se almacenaron en bolsas de plástico perforadas a 0°C. Los científicos midieron la evolución del etileno, la respiración y los niveles de oxígeno seis veces en días alternos, comenzando una semana después de la cosecha, siete días después de la cosecha (DAH) a 17 DAH.
Los científicos utilizaron el F-940 Store It! Analizador de gases para medir los gases de maduración. Siguiendo las instrucciones dadas por el fabricante de la herramienta, Felix Instruments – Applied Food Science, los investigadores recolectaron 30 ml de gas del interior de las bolsas de manzana selladas usando una jeringa y un tubo de succión a un caudal de 80 ml por minuto. El equipo midió y registró el etileno y el CO2 producidos, así como las cantidades de oxígeno utilizadas.
El índice de diferencia de absorbancia (IAD) se estimó utilizando dos longitudes de onda de luz entre 670 y 720 nm para medir el cambio de color en las manzanas. Un medidor DA lee el IAD en tres puntos de cada fruto.
Vea cómo se utiliza el Medidor de calidad de producción de Felix Instruments para medir la madurez de las manzanas en KU Leuven.
Patrón climatérico típico
Los frutos de todos los injertos mostraron un patrón climatérico típico.
Patrón de etileno medido
Figura 1. “Cantidad de evolución de etileno (mL·kg·h1) en manzanas ‘Aztec Fuji’ en diferentes portainjertos (7DAH a 17DAH)”, Mahdavi et al., 2022. (Créditos de la imagen: HortScience 57, 1; 10.21273/HORTSCI16253 -21)
Los niveles de etileno medidos aumentaron con el tiempo en todos los portainjertos a partir de los 7 días después de la cosecha (DDH), y alcanzaron su máximo a los 15 DDH, como se muestra en la Figura 1. La tasa de respiración alcanzó sus niveles máximos a los 13 DDH. Entonces, la respiración climatérica alcanzó su punto máximo antes de la evolución del etileno, consulte la Figura 2.
La evolución y respiración de etileno fueron altas en frutos de árboles en G.3001, Supp.3 y G.202, moderadas en frutos de CG.4004, G.41N, CG.4214 y B.9, y bajas en frutos de M.9Pajam2, M.26EMLA y G.11.
Patrón de oxígeno medido
Figura 2: “Cantidad de respiración (mL·kg·h−1) en manzanas ‘Aztec Fuji’ en diferentes portainjertos (7DAH a 17DAH)”, Mahdavi et al., 2022. (Créditos de la imagen: HortScience 57, 1; 10.21273/ HORTSCI16253-21)
Los niveles de oxígeno medidos fueron los más altos en las bolsas al inicio del experimento, 7 DAH, y disminuyeron hasta alcanzar el pico de respiración climatérica, a medida que O2 se utiliza para la respiración. Por lo tanto, M9.T337, con las tasas de respiración más lentas, tiene la mayor O2 consumo. Por el contrario, G.41N y Supp.3, con las tasas de respiración más rápidas, registraron niveles mínimos de oxígeno.
O2 los niveles comenzaron a aumentar después del pico a medida que disminuía la tasa de respiración. Los científicos dan cuenta del aumento debido a la fotosíntesis que aún podría estar ocurriendo en la piel de la fruta verde y produjo O2consulte la figura 3.
Figura 3: “Cantidad de oxígeno (%) en manzanas ‘Aztec Fuji’ en diferentes portainjertos de (7DAH a 17DAH)”, Mahdavi et al., 2022. (Créditos de la imagen: HortScience 57, 1; 10.21273/HORTSCI16253-21)
Hallazgos fisiológicos y correlaciones
Cuando se combinan los resultados de todos los portainjertos,AD los valores disminuyeron a medida que aumentaron el etileno, las tasas de respiración y el núcleo de agua.
Los frutos de G.11, M.9T337, M.9Pajam2, CG.2034 y M.26EMLA tuvieron la mayor IAD (>1,10), mientras que Supp.3, CG.3001, CG.5222, G.935N, CG.4814, G.41N y G.202N tienen índices IDA más bajos (<0,87).
Hubo una correlación positiva entre la firmeza y laADpor lo que G.11 y CG.4003 registraron alta IAD y firmeza en la cosecha. Los portainjertos que produjeron menor firmeza de manzana fueron CG.3001, G.41N, G.935N y CG.5222.
El color también estaba relacionado con IAD. Los frutos de los portainjertos Supp.3, CG.4003, CG.4814 y B.10 tuvieron las puntuaciones de color más altas, y los frutos G.935N tuvieron las puntuaciones de color más bajas de todos los portainjertos.
Aunque la diferencia en el contenido de sólidos solubles (SSC) no fue significativa, los frutos de los portainjertos Supp.3 y CG.4003 tuvieron la mayor SSC, y M.9Pajam2, M.26EMLA y M.9T337 tuvieron la menor SSC.
M.9337, G.41N, M.9Pajam2 y G.11 tenían patrones de degradación de almidón más altos, aunque muchos tenían menos SSC. Por lo tanto, el contenido de SSC no tuvo correlación con los patrones de degradación del almidón, lo que sugiere que el azúcar se suministra a las frutas a partir de la conversión del almidón y otros sumideros en los árboles.
El rendimiento por árbol fue el más alto en CG.4004, G.41N y M.26EMLA, y el más bajo en CG.4003.
Los árboles más grandes producidos por G.41N también tuvieron un alto rendimiento, pero su eficiencia de rendimiento frutos por árbol a la sección transversal del tronco no fue la mejor. Los árboles B.9 y M.9T337 tuvieron las mejores eficiencias de rendimiento, y Supp.3 tuvo eficiencias de rendimiento mínimas.
Los árboles que produjeron más números o cantidades de manzanas mostraron menos etileno y CO2, color de la fruta, SSC y firmeza en la cosecha. Los árboles que producían más manzanas también tenían manzanas más grandes, lo cual fue inesperado. Pero las frutas más grandes o más pesadas eran más blandas.
Recomendación basada en el estudio
Los científicos eligieron el CG.4004 como el patrón más adecuado para las manzanas ‘Aztec Fuji’ considerando todos los parámetros de rendimiento y calidad de la fruta evaluados.
Como con cualquier investigación, el estudio descubrió nuevas preguntas. Los científicos creen que sería aconsejable realizar más investigaciones para afinar la relación entre el aumento de IAD y mayores tasas de etileno y respiración. Entonces yoAD podría estimar la madurez de la manzana para guiar las decisiones posteriores a la cosecha, como la vida útil o las fechas de envío. yoDA, según ellos, también se puede usar en lugar de la firmeza para juzgar la calidad de la manzana, ya que los dos parámetros están correlacionados.
Los productores pueden utilizar los diferentes resultados de los 17 portainjertos sobre el rendimiento y la calidad de la manzana, demostrados por el estudio, para tomar decisiones de manejo durante la cosecha y la poscosecha, para aumentar su ROI y evitar la pérdida de alimentos.
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Vijayalaxmi Kinhal
Escritor científico, CID Bio-Science
Doctor. Ecología y Ciencias Ambientales, B.Sc Agricultura
Lea el documento original revisado por pares para obtener más detalles:
Mahdavi, S., Fallahi, E. y Fazio, G. (2022). La influencia del portainjertos en el etileno de la fruta, la respiración, el índice de diferencia de absorbancia, la calidad de la fruta y la producción de manzana ‘Aztec Fuji’ en condiciones de cosecha completa. HortScience, 57(1), 1-9. 10.21273/HORTSCI16253-21