Introducción

El manzano (Malus domstica Borkh) se cultiva en todas partes del mundo. México se encuentra dentro de los primeros veinte países productores de manzana, con una producción total de 659 mil 451 toneladas y un valor de 7 mil 779 millones de pesos, en una superficie cosechada de 60 mil 328 hectáreas, aportando Chihuahua 86.4% del volumen nacional para 2018 (^{SIAP-SIACON-NG, 2019}). El manzano es un frutal caducifolio de clima templado, que requiere cierta cantidad de frío invernal para superar su letargo, condición fisiológica que ocurre anualmente para sobrevivir a inviernos fríos (^{Petri y Leite, 2010}; ^{Seif El-Yazal et al., 2012}).

Sin embargo, es difícil determinar la cantidad precisa de frío que se requiere para salir del letargo (^{Carvajal-Millan et al., 2000}). Dicha deficiencia de frío incide en una brotación tardía en yemas terminales, una floración pobre e irregular, gran cantidad de yemas sin brotar, poco amarre de fruto, baja producción y de mala calidad, así como un mayor riesgo de tizón de fuego (^{Quintana, 2006}). Una estrategia de gestión para disminuir los problemas de insuficiente enfriamiento es la aplicación de compensadores de frío.

Entre los compensadores que se mencionan en la literatura y que se han aplicado son: aceites minerales, dormex (cianamida hidrogenada), aminoburts, semitrol, break trhu, Tecno Oil 100EW, nitrato de calcio, revent, nitrato de potasio, promalin, biozyme, thidiazuron (TDZ) y erger. El aceite mineral fue el primer promotor de brotación usado de manera comercial; es un aceite insecticida de invierno, de bajo residuo no sulfonado y alto nivel de compuestos insaturados. Aplicado en combinación con el dinitro orto cresol (DNOC) sobre las yemas produce un efecto anaeróbico; ya que un bajo nivel de oxígeno causa brotación de yemas, debido probablemente a la acumulación de compuestos anaeróbicos como el etanol y el acetaldehído (^{Quintana, 2006}).

De acuerdo a ^{Mohamed et al. (2018)} el aceite mineral (DNOC), es el tratamiento de descanso más útil para la manzana, el cual se ha utilizado eficazmente para complementar la temperatura fría, y lograr un rompimiento satisfactorio de la yema, mejorando el cultivo, debido a que pueden diseminarse dentro de la planta. Cabe mencionar, que las aplicaciones de este producto a finales de los 70’s del siglo pasado no se utilizan en México. Sin embargo, se están volviendo a retomar. ^{Nañez (2013)} menciona que el Tecno Oil 100 EW, es un aceite emulsificante que permanece en la planta el tiempo suficiente, producto que se demanda en zonas manzaneras de Chihuahua.

Thidiazurón presenta actividad citocinínica capaz de estimular la brotación, debido a que actúa como precursor en la formación de citocininas ejerciendo un efecto directo en el sitio de acción de las hormonas promotoras del crecimiento (^{Talamini et al., 2002}). La cianamida tiende a ser muy tóxica al humano, sugiriendo utilizar promotores con la misma eficiencia, pero con menos riesgo de toxicidad. Otro producto como el dinitro orto sec butil fenol (DNOSBP) dejó de usarse en los 80’s y fue sustituido por Erger, Syncro y Vorax mezclados con nitrato de calcio o aceite mineral, los cuales mostraron efectos sobre brotación axilar y terminal en manzano (^{Petri et al., 2014}).

Erger trabaja sobre la fisiología de las yemas aportando nutrientes a los tejidos dormantes, produciendo un cambio en el equilibrio de promotores/inhibidores del crecimiento, desarrolla una señal de inicio de actividad metabólica que conduce a la brotación de yemas (^{Hawerroth et al., 2010}). A pesar, de la gran cantidad de sustancias efectivas para inducir la brotación, pocas son aceptadas debido a la toxicidad que generan en las plantas y al medio ambiente, así como, un alto costo. Por lo tanto, la identificación de nuevos compuestos más eficaces para romper la latencia y que remplacen de manera adecuada, a los productos tóxicos como la cianamida que es catalogada como el compuesto químico más potente en la brotación. Siendo relevante hoy en día, sin perder la eficiencia y seguridad para el hombre y las plantas.

Tomando en cuenta lo antes descrito, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de alternativas de compensadores de frío: Erger, nitrato de potasio (KNO₃), Revent, BroStart, Tecno Oil 100 EW y peróxido de hidrógeno, en la variedad de manzano Golden Glory sobre desarrollo y producción.

Materiales y métodos

El trabajo de investigación se realizó durante el ciclo de desarrollo del cultivo en el año 2015, en la huerta ‘La Semilla’ de la Facultad de Ciencias Agrotecnológicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, en árboles ‘Golden Glory’/MM111 plantados en 2009 a una distancia de 4*2 m (1 250 árboles por hectárea). Las propiedades del suelo en el sitio experimental bajo estudio corresponden a un pH de 6.28, conductividad eléctrica de 0.14 dS m^-1, materia orgánica 0.94%, CIC 7.39 cmol⁺ kg^-1, nitrógeno orgánico 10.7 mg kg^-1, P 34.9 mg kg^-1, K 268.2 mg kg^-1, Ca 1362.6 mg kg^-1, Mg 246.8 mg kg^-1, S 10.9 mg kg^-1, Fe 17.2 mg kg^-1, Mn 25.8 mg kg^-1, Zn 0.4 mg kg^-1, Cu 0.4 mg kg^-1, Bo 1 mg kg^-1.

Se utilizó un arreglo factorial 5⁶ acotado a 25 tratamientos generados mediante el paquete estadístico Minitab 16.1.0.0, se utilizaron 5 repeticiones por tratamiento, por lo que el número de árboles empleado fue de 125 unidades experimentales (cada unidad experimental constó de un árbol). La fecha de aplicación fue el 07 de marzo de 2015, los compensadores de frío y concentraciones utilizadas se muestran en el Cuadro 1.

El marco de tratamientos del experimento factorial Taguchi L25 fueron de cinco repeticiones, en donde la unidad experimental fue un árbol con 125 unidades experimentales en total, los tratamientos se muestran en el Cuadro 2 y fueron aplicados el 07 de marzo del 2015.

Las unidades frío (UF) calculadas de acuerdo al método de ^{Richardson et al. (1974)} acumuladas en la estación meteorológica Namiquipa Alto ‘El Terrero’ (ubicación de la huerta La Semilla) para 2015 fue de 922, el promedio de unidades frío acumuladas para esta región fue de 772 con una desviación estándar de 143 UF, la máxima acumulación durante el período 2002-2018 fue de 1036 UF para el año 2010, en tanto que el año con menor acumulación de UF fue de 549 en el año 2006, en 2015 el año de estudio se acumularon 922 UF, fue el tercer año con mayor acumulación de frío Red de Estaciones Meteorológicas de ^{UNIFRUT (2019)}.

La variedad ‘Golden Glory’ fue introducida en el Noroeste del Estado de Chihuahua a mediados de 1990 del siglo pasado como una alternativa al cultivar principal ‘Golden Delicious’, ya que esta variedad es altamente susceptible al roseteado del fruto (costras en diferentes formas, intensidad y ubicación en la epidermis) lo que disminuye sustancialmente su precio de venta sino es que se destina para uso industrial a un precio mínimo; no obstante, ‘Golden Glory’ es de alto requerimiento de frío, alrededor de 1 300 a 1 400 unidades frío, 30% a 40% más que ‘Golden Delicious’, de ahí la necesidad de utilizar compensadores de frío para lograr una brotación más temprana, uniforme y densa que asegure una producción comercialmente rentable.

Resultados y discusión

Los arboles de manzano, requieren de un alto porcentaje de brotación vegetativa, para desarrollar una estructura equilibrada e iniciar su etapa productiva en menos tiempo. En el Cuadro 3 se observa la superficie de respuesta máxima para la variable de crecimiento vegetativo en la cual se aprecia un rango de crecimiento de 8.7 a 50.5 cm con un incremento del478%, incidiendo la combinación de nitrato de potasio, Revent y Tecno Oil 100EW, con un aumento de 33.3%, 10.7% y 90.7% respectivamente. Para obtener la respuesta más alta de crecimiento vegetal en 50.5% se requiere disminuir la cantidad de Erger BroStart y H₂O₂ en 1.03 1.83 de 5%, respectivamente. Dicha sinergia favorece el crecimiento vegetativo sobre el manzano ‘Golden Glory’.

En el Cuadro 4 se observa un análisis de todas las variables de respuesta, en donde se especifican los factores y la media simple para cada uno de ellos. Se muestra que los factores que tuvieron mayor impacto en la variable de crecimiento vegetativo fueron nitrato de potasio, Brostart y Tecno Oil 100 EW, en la densidad de nudos influyeron Erger, Revent y BroStart; en brotación de ramas de un año los de mayor impacto fueron nitrato de potasio, Revent y Tecno Oil 100 EW, para brotación en ramas de dos años los de mayor influencia fueron Erger, nitrato de potasio Revent, Tecn Oil 100 EW y en producción Tecno Oil 100 EW fue el de mayor impacto. Sin embargo, los compensadores de frío que más influyeron de acuerdo a la frecuencia presentada fueron nitrato de potasio, Revent y Tecno Oil 100 EW.

En la Figura 1a, se observa la variable de crecimiento actual en donde se muestra la interacción de nitrato de potasio con Tecno Oil 100 EW, la cual presentó un aumento de 33.3%. En relación a la respuesta cuadrática Figura 1b, aun cuando el crecimiento vegetativo disminuyó conforme se incrementó la concentración de Tecno Oil 100 EW, el rango observado de 30 a 24.5 cm a partir, del cual se observó una inflexión que retoma el crecimiento sin alcanzar de partida, se puede considerar apropiado para promover una razonable formación de nudos (generalmente de 20 a 30 cm) a partir de la cual emergen las hojas que contribuyen al vigor de la planta y mantenimiento (elaboración de fotosintatos) de la cosecha actual, formación de yemas para el siguiente año que a su vez redundarán en el tercer ciclo en espolones vegetativos y fructíferos.

Figura 1 Influencia de las curvas de respuesta que muestran las interacciones para la variable de crecimiento actual; a) interacción de Tecno Oil 100 EW y KNO₃; y b) respuesta cuadrática del Tecno Oil 100 EW en crecimiento actual. 

Un crecimiento vegetativo óptimo, asegura la preponderancia del ciclo productivo en tanto se continúe con el uso de rompedores de dormancia, de no hacerlo, podría resultar en crecimiento vegetativos mayores a los aquí observados que acrecienta la dominancia apical en menoscabo de brotación de yemas en brotes del segundo y tercer año. Concordando con lo que menciona ^{Medina-García et al. (2011)} que de no aplicar compensadores de frio se retrasaría la brotación y se afectaría la fenología del cultivo.

Algunos han realizado estudios con compensadores de frío como es el caso de ^{Pineda (2005)}, quien utilizó aceite Tecno Oil 90 en manzano, y obtuvieron 26.2% en brotación, siendo uno de los más importantes tratamientos aplicados. El uso de aceites ha resurgido en el interés de la horticultura, en el periodo latente sobre todo en manzano. Los aceites al ser aplicados sobre las yemas producen un efecto anaeróbico; un bajo nivel de oxígeno causa brotación de yemas, debido probablemente a la acumulación de compuestos anaeróbicos como el etanol y el acetaldehído (^{Quintana, 2006}).

Asimismo, ^{Maldonado (1997)}, refiere que el Thidiazurón (Revent) presenta un buen comportamiento de la brotación vegetativa en manzano, debido al efecto similar de la hormona vegetal citocinina, ya que estimula la división celular y activa las rutas metabólicas para la producción de energía. Comparando a lo obtenido en este estudio Revent (Thidiazurón) tuvo efecto positivo, ya que el aceite acentúa el efecto del Thidiazurón (^{Quintana, 2006}).

Brotación de yemas de un año

En la Figura 2a, se observa la interacción entre Tecno Oil 100 EW y Revent con un aumento en la brotación de un año de 92%, presentando un efecto sinérgico con diferente modo de acción, sobre la permeabilidad de las escamas de las yemas. Asimismo, en la Figura 2b Tecno oil 100 EW presenta una respuesta cuadrática donde el punto máximo fue 90% con una aplicación de 3% de Tecno oil. Estos datos concuerdan con ^{Campoy et al. (2010)} quienes mencionan que la aplicación con thidiazuron y aceite de invierno lograron que floreciera significativamente más temprano y más uniforme.

Figura 2 Influencia de las curvas de respuesta que muestran las interacciones para la variable de brotación de yemas de un año; a) interacción de Tecno oil 100 EW y Revent; y b) respuesta cuadrática del Tecno Oil 100 EW en brotación de un año. 

Promover la brotación solo tendrá el resultado esperado si la aplicación se realiza cuando las membranas celulares se encuentren en un estado receptivo a la presencia de hormonas exógenas; esto ocurre una vez que la permeabilidad de las membranas y la comunicación entre la yema y los tejidos subyacentes se ha establecido, esto es, durante el último estadio de la fase endodormante y durante el período ecodormante (^{Llamas et al., 2002}). Después de haber recibido 1.281 horas frío, podemos deducir que las yemas se encontraban en un estado sensible a la aplicación de los promotores de brotación y en un período de tiempo previo suficiente para una brotación uniforme y compacta, que dio inicio 20 días después de las aplicaciones.

Brotación de yemas de dos años

Los resultados obtenidos para brotación de yemas de dos años se observan en la Figura 3a con una interacción entre Tecno Oil 100 EW y nitrato de potasio, los cuales presentaron un mayor incremento en esta variable del 80%. De la misma manera, en la Figura 3b Tecno Oil 100 EW presenta una respuesta cuadrática con un punto máximo de 77% y una aplicación de 3% de Tecno Oil 100 EW. En un artículo publicado por ^{INTAGRI (2017)}, mencionan que el nitrato de potasio actúa sobre la brotación con un efecto más ligero, mismo que puede ser combinado con aceite mineral en una concentración de 5%.

Por su parte ^{Nutrecology (2003)}, menciona que Erger trabaja sobre la fisiología de las yemas aportando nutrientes a los tejidos dormantes, que produce un cambio en el equilibrio promotores/inhibidores del crecimiento, para desarrollar una señal de inicio de actividad metabólica que conduce a la brotación de yemas. Se ha investigado que la aplicación de KNO₃ puede reemplazar parcialmente el requisito de enfriamiento, aumentando el número de flores e inflorescencias debido a que aumenta la cantidad de solutos dentro de las células del árbol desencadenando la expansión celular a través del cambio de potencial osmótico haciendo que el árbol florezca causando el desequilibrio hormonal requerido (^{Khayat et al., 2010}).

Figura 3 Influencia de las curvas de respuesta que muestran las interacciones para la variable de brotación de yemas de dos años; a) interacción de Tecno Oil 100 EW y KNO₃; y b) respuesta cuadrática del Tecno Oil 100 EW en brotación de yemas de dos años. 

Producción

En relación a los resultados obtenidos en producción, en la Figura 4 se muestra la respuesta de tipo cuadrática en donde se logra un óptimo con el rango explorado para Revent con la producción más alta (49.5 t ha^-1) al utilizar 800 mililitros por 1 000 L agua, punto donde se registró una inflexión a partir de la cual disminuyó el rendimiento; cabe mencionar, que cuando la dosis sobrepasó el punto de inflexión se observó una tipo de roseteado de las hojas sin que estas logren extenderse completamente, así mismo, los pétalos de las flores no abrieron completamente (precisamente apariencia de flores de rosa) y en cosecha el fruto presentó una apertura más grande que lo normal en la zona del cáliz con una apariencia atípica para esta variedad.

Figura 4 Respuesta cuadrática del Tecno Oil 100 EW en la variable de producción. 

^{Petri et al. (2014)}, probaron Erger, Syncron y Vorax mezclados con nitrato de calcio y aceite mineral y obtuvieron un eficaz efecto con un rendimiento mayor, a diferencia del control, indicando que con el aumento de la productividad el fruto tenía un peso promedio de 11%, haciendo énfasis en la asociación con el aceite mineral. De la misma manera ^{Seif El-Yazal et al. (2011)} utilizaron aceite mineral al 6% y nitrato de potasio al 8% obteniendo un rendimiento mayor al testigo, en este estudio se utilizó nitrato de potasio al 4% y Tecno oil 100EW al 3.86%, dicho autor menciona que el efecto del aceite genera la apertura del botón debido a su efecto estimulante sobre las giberelinas naturales.

Es importante mencionar que el uso de los compensadores de frio debe ir acompañado de una serie de prácticas culturales con la finalidad de estimular la brotación de los árboles frutales e incluso su relación con el cambio climático (^{Ramírez et al., 2011}).

Conclusiones

Los compensadores de frío Revent concentración 0.087%, KNO₃ con 4% y Aceite Tecno Oil 100 EW con 2.86% de aplicación, presentaron un efecto positivo en las variables de crecimiento vegetativo y producción, siendo Tecno Oil 100 EW quien favoreció el incremento con 90.7%. En las variables de nudos de brotación de un año y dos años las interacciones de nitrato de potasio y Tecno Oil100 EW presentaron el mayor impacto, contribuyendo al aumento de estos parámetros. Y de acuerdo con la frecuencia presentada fueron nitrato de potasio, Revent y Tecno Oil 100 EW los de mayor influencia. Por lo que en este estudio la aplicación de compensadores de frio, mostraron ser una alternativa de compensadores de frío en manzano ‘Golden Glory’.