Eventos meteorológicos extremos complican la producción de manzanas al afectar la formación de flores

Los manzanos son uno de los frutales más importantes de la industria frutícola chilena y que se distribuye en gran parte de la zona centro sur del país. Esta especie evolucionó en clima templado; el origen del manzano doméstico se ha localizado en Asia Central, en el macizo montañoso del Tian Shan, en la frontera de los actuales Kazajastán y China. Así, al igual que otros frutales de origen templado como los carozos, requiere de un período de frío en invierno y una temporada de calor, libre de heladas, para cumplir con su ciclo en forma normal.

En invierno, especie y cultivar/portainjerto requerirán particulares condiciones ambientales para superar la dormancia, asociados con acumulación de frío invernal y de calor posterior, de modo que resulten suficientes para que las yemas broten y florezcan. Durante la temporada de crecimiento, a través del día, el rango de temperatura óptimo para la máxima tasa de crecimiento oscila entre los 20 y 30 °C, para esta especie: este rango se corresponde con el cual la fotosíntesis logra su mayor actividad (23-28 °C).

Exposición a temperaturas más elevadas, además de limitar la fotosíntesis, puede llegar a causar daño de estructuras vegetales. Para prevenirlo, la planta destina parte de sus recursos en sus sistemas de defensa (acumulación de pigmentos y otros compuestos fenólicos, sistema antioxidante o proteínas de golpe térmico), en desmedro del objetivo productivo, que es la producción de fruta. Por ello, resulta tan relevante y perjudicial la ocurrencia, cada vez más frecuente, de altas temperaturas y olas de calor durante el ciclo productivo. No obstante, estos eventos tendrán diferente efecto según el estado fenológico del frutal.

FORMACIÓN DE LAS FLORES
La floración es un evento crítico en el ciclo productivo del frutal, puesto que las flores que se fertilizarán darán lugar a la oferta de frutos para la temporada. Sin embargo, en frutales mayores de la familia de las rosáceas (carozos, pomáceas), la cantidad de flores viene definida desde la temporada previa. En la formación de los órganos florales en las yemas se distinguen dos etapas: inducción, que es el cambio de yemas vegetativas en florales, y diferenciación, que corresponde a la formación de sus estructuras. Estos cambios ocurren en la yema a través de la temporada y se detiene transitoriamente durante la dormancia en el invierno.

Existen diversos factores que pueden limitar la formación de las flores, siendo la alta carga frutal el más determinante, en especial en cultivares sensibles, dado por el efecto inhibitorio de las giberelinas producidas en la semilla del fruto en crecimiento. Si bien todos los cultivares muestran algún grado de alternancia, en los más sensibles, como Fuji, mientras más temprano se realice el ajuste de carga, inclusive en flor, mejor efecto. Pero, por otro lado, la inducción floral estaría relacionada con el crecimiento vegetativo, por lo que su regulación promovería mayor cantidad de futuras flores.

Entre las condiciones climáticas, se ha señalado que una reducción drástica de la radiación solar (< 30% de pleno sol) la afecta negativamente. Por otra parte, en ensayos con ambiente controlado, la exposición a alta temperatura favoreció el crecimiento de brotes a la vez que redujo la formación de flores. Temperatura excesivamente alta en verano, durante la diferenciación de los órganos florales en la yema, puede causar su malformación. Tal es el caso de la ocurrencia de frutos dobles en cerezos, que aumenta su riesgo si el verano previo registró un promedio de temperaturas máximas diarias sobre 32 °C, en enero.

FLORACIÓN
Una vez superado el período de receso invernal, la formación de las flores contenidas en las yemas se reinicia hasta la floración o antesis (momento en que las plantas producen flores). El momento de la floración variará de acuerdo con la especie y cultivar, pero también en función del lugar y temporada. El receso invernal, medido como cantidad de frío, y el alza térmica en lo sucesivo, no solo determinarán la fecha de floración, sino también su extensión.

Durante la floración, una serie de eventos ocurren en forma sucesiva y simultánea, culminando en la cuaja del fruto, los que transcurren en el equilibrio precario dado por las condiciones ambientales durante la primavera. En primer lugar, la polinización, o transferencia de polen desde la antera del estambre al estigma del pistilo; luego, la germinación del grano de polen como tubo o saco polínico, que crece a través del estilo hasta alcanzar el óvulo contenido en el ovario de la flor, fertilizándolo.

La polinización, germinación del polen y el crecimiento del tubo polínico son altamente dependientes de la temperatura ambiental y de la humedad relativa (HR), por lo que el predominio de temperaturas extremas, así como eventos de lluvias, pueden afectar negativamente el proceso, con lo que se reduce la cuaja.

La polinización puede ocurrir en la misma flor (autopolinización) o entre diferentes flores. Puede existir cierta confusión entre los términos polinizador y polinizante. Polinizador es el medio de transporte del polen y polinizante se denomina al cultivar que aporta el polen. Ciertamente, en cultivares de frutales autoincompatibles, el polen debe provenir de un cultivar diferente (polinizante). En pomáceas, los principales agentes polinizadores son insectos, por lo que el uso de abejas ha sido un complemento determinante en el éxito de la cuaja en los huertos productivos.

En ensayos realizados por el Centro de Pomáceas, se evidenció una disminución en al menos un 50% de la cuaja al limitar el acceso de insectos a las flores de manzanos Fuji. Si bien hay una serie de aspectos a considerar en el manejo de las colmenas para mejorar el desempeño polinizador de las abejas, en primer término, su actividad se ve limitada por las condiciones ambientales. Así, se ha reportado que las abejas melíferas (Apis mellifera) no son activas con temperatura del aire inferior a 10 °C, así como en días de baja luminosidad (radiación solar menor a 300 W/m2), niebla, lluvia o con fuertes vientos. Las abejas se orientan mediante las señales de radiación UV que muestran las diferentes partes de la flor, las que se deben a cambios en absorción y reflexión de las ondas en dicha región del espectro, en virtud de los compuestos fenólicos contenidos en ellas (generalmente en los pétalos). Por esta razón, el uso de ciertas cubiertas, a las que se les agrega un aditivo que filtra radiaciones UV para aumentar la durabilidad del material, puede reducir drásticamente el porcentaje de cuaja. Con estas limitaciones, se ha expandido la práctica de reforzar las colmenas con abejorros (Bombus spp.), que son activos incluso en condiciones de llovizna.

A medida que abren las flores, los polinizadores en busca del néctar depositan en el estigma los granos de polen que trasportan adheridos. Sin embargo, el estigma debe estar receptivo, es decir, en condiciones propicias para que los granos de polen se hidraten y germinen, e iniciar así su crecimiento hasta alcanzar los óvulos. El estigma se mantiene receptivo un tiempo limitado, el que se reduce con baja HR y alta temperatura ambiental. En clásicos estudios, se determinó que el estigma de manzanos se puede mantener receptivo por cinco días cuando la temperatura ambiental es de 10 °C, pero solo dos días a 20 °C.

La germinación de polen también depende de la temperatura y habrá mayor porcentaje de germinación con ambiente más cálido. De esta manera, con mayor cantidad de sacos o tubos polínicos germinados aumenta la probabilidad de fertilización de los óvulos.

A su vez, el crecimiento del saco o tubo polínico depende de la temperatura ambiental. En general, en manzanos se ha descrito que se alcanza el óvulo en menos de dos días con temperatura mayor a 15 °C, y se requiere más tiempo con un ambiente más frío. Así, en manzanos existe un índice de crecimiento del tubo polínico en base a la temperatura media diaria. Al igual que en el caso del estigma, el óvulo tiene un período de vida limitado, lo que suele denominarse longevidad del óvulo.

De esta forma aparece el concepto Período Efectivo de Polinización (EPP, por su sigla en inglés), que corresponde a la diferencia en días entre la longevidad del óvulo y el crecimiento del tubo polínico. El EPP (tiempo disponible para la polinización) o bien el tiempo en que permanece receptivo el estigma, es la medida que limita el proceso. Flores con mayor EPP tendrán más probabilidad de éxito de cuaja. El valor del EPP estará supeditado a diversos factores, y variará de acuerdo con la zona y temporada. Se ha planteado que diferencias en el EPP podrían explicar diferencias productivas entre cultivares. Así también, con invierno frío las flores resultarán con una mayor longevidad del óvulo y, con ello, un más extenso EPP.

CRECIMIENTO DEL FRUTO
Una vez cuajado, los frutitos requieren del abastecimiento de carbohidratos para su crecimiento. En la primera etapa, crecen por división de sus células. En el caso del manzano, se ha reportado que la tasa de división celular es dependiente de la temperatura ambiente, por lo que exposición a altas temperaturas puede favorecer el tamaño potencial de la fruta, pero también afectar negativamente la formación de componentes celulares, como pared y membrana, lo que conduciría a una maduración más acelerada a cosecha.

Una vez superada esta etapa, hito marcado por el Estado T, la manzana crece por elongación de sus células en respuesta al abastecimiento de agua, nutrientes y de los carbohidratos generados por la fotosíntesis. En esta etapa, la temperatura ambiental tiene un efecto indirecto sobre su crecimiento al regular la tasa fotosintética de la planta. Una vez iniciado el proceso de maduración, también será sensible a los cambios térmicos, acelerándose con alta temperatura.

ESCENARIO CLIMÁTICO ACTUAL
En los últimos años se han producido diferentes situaciones que han complicado en mayor o menor medida la producción frutal de la temporada en curso o en la siguiente, al afectar el proceso de formación de flores. Las olas de calor, cada vez más frecuentes en zonas tradicionales de producción frutícola en la zona central de Chile, tendrán un efecto particular dependiendo de la magnitud de las temperaturas, de la duración del evento y de la fenología del frutal. Dichos días de calor tienen impacto en el registro mensual del promedio de las temperaturas máximas diarias, que en algunas zonas ha mostrado un comportamiento errático durante las últimas temporadas.

En floración, temperaturas extremas son tremendamente nocivas para la serie de procesos que conforman la polinización y fertilización de las flores. Se ha descrito que sería más perjudicial exposición a altas temperaturas que condiciones frías, siempre que no se produzcan heladas. La primavera de la temporada 2022/23 ha sido de temperaturas extremas, por el predominio de La Niña, con días de nulas condiciones para la actividad de las abejas. Si durante la plena flor y los días siguientes no hubo vuelo de abejas se compromete la cuaja, y podría registrarse caída de frutitos por esta causa. Ello se ha visto en casos muy puntuales en temporadas anteriores. Por lo tanto, es recomendable cruzar la información agroclimática con las fechas de floración. Asimismo, este ambiente extremo, alternándose calor y frío (como en la primavera 2022), podría afectar negativamente la tasa fotosintética de las hojas que empiezan a producir carbohidratos, conduciendo a un desbalance en la distribución de estos entre brotes y frutitos recién cuajados, pudiendo causar su caída temprana.

Durante el crecimiento del fruto, la probabilidad de ocurrencia de olas de calor aumenta con el avance de la temporada. Días de calor en octubre, durante la división celular de las manzanas promoverán una corta ventana de cosecha y limitada vida en almacenaje. Si las altas temperaturas se registran en noviembre, como en los años 2019 y 2021, pueden contribuir a la ambientación de los pequeños frutos en etapa de elongación celular, de modo de estimular los sistemas defensivos que le servirán para enfrentar las condiciones del verano. Así, la moderada incidencia de daño por sol registrada en la temporada 2019/20 se atribuyó a la ambientación de los frutos.

El daño por sol es el resultado del efecto de condiciones estresantes por altas temperaturas y exposición del fruto al sol, y que ocurre una vez que las defensas del árbol no son suficientes para disipar el exceso de energía solar incidente sobre él. En manzanas es un daño frecuente debido a su baja relación superficie/volumen, y especialmente en cultivares sensibles (con baja acumulación de pigmentos), y de cosecha tardía (mayor tiempo de exposición a condiciones adversas a través de la temporada). Además de estos efectos puntuales descritos, altas temperaturas entre octubre y diciembre pueden inhibir la inducción floral de las yemas, reduciendo la cantidad de flores de la próxima temporada.

En la temporada 2021/22 se registraron olas de calor que produjeron un alza del promedio de la temperatura máxima en diciembre y febrero, en varias localidades. Ello, habría afectado la cosecha de manzanas Gala, reduciendo su calidad y condición de post cosecha (tal como ocurrió en la temporada 2019/20). Además, podría haber causado una merma en la oferta de flores para la temporada 2022/23.

Mayor frecuencia de temporadas con condiciones de alta temperatura y olas de calor cada vez más tempranas tendrá, también, un efecto negativo en la fotosíntesis, al promover el cierre estomático. Lo anterior afectará, en primer lugar, la calidad de los frutos, su tamaño y color.

Una alternativa para minimizar las pérdidas por condiciones ambientales estresantes y eventos meteorológicos nocivos es el uso de cubiertas que modifiquen el microclima en torno al árbol. Así, se suele utilizar malla sombra para reducir el daño por sol en manzanos. En cultivares altamente rentables se utilizan mallas que reducen alrededor el 20% de la radiación solar incidente, con lo que es posible su uso extendido a través de la temporada, al no comprometer ciertos procesos inducidos por exposición al sol, como la síntesis de los pigmentos responsables del color rojo de la fruta. Con el uso de malla se ha reportado más fotosíntesis, mejor estado hídrico (mayor eficiencia en el uso del agua) y frutos más grandes.

El uso de bloqueador solar, en base a película de partículas de caolina, no es tan extensivo como en cerezos, por su regular efectividad en reducir el daño por sol en manzanos y la difícil remoción de las partículas desde las cavidades de la manzana en su embalaje, que era un problema con el producto original. Sin embargo, formulaciones de última generación son más refinadas y una alternativa para reducir el estrés ambiental. La película de caolina filtra la radiación solar incidente sobre el árbol, a la vez que promueve la componente difusa de esta. Se ha reportado una disminución de la temperatura foliar de entre 3 y 5 °C, lo que dependerá de la cobertura lograda. Ello reducirá los efectos adversos del estrés fototérmico, con lo que se favorecerá la tasa fotosintética del árbol y el desarrollo de color de la fruta.

El uso de estas herramientas será una alternativa efectiva en la adaptación de la fruticultura frente al cambio climático. Sin embargo, no debe descuidarse el impacto ambiental que involucra su implementación. La fruticultura chilena debe enfrentar los desafíos alineando sus acciones con los objetivos de desarrollo sostenible.

MundoAgro