Caracterización de patrones de cítricos, enanizantes, semienanizantes y subestándar para el desarrollo de plantaciones sostenibles en Andalucía occidental

La autora presenta una síntesis de su tesis doctoral, 'Caracterización de patrones de cítricos, enanizantes, semi-enanizantes y sub-estándar, para el desarrollo de sistemas de plantación sostenibles en Andalucía occidental', defendida en la Universidad de Sevilla.

Justificación y objetivo

Los cítricos se cultivan en la mayor parte de las regiones tropicales y subtropicales del planeta sobre una superficie total de 10,2 millones de hectáreas y con una producción de 161,8 millones de toneladas [1].

En España, quinto país productor de cítricos y primer exportador mundial para mercado en fresco, Andalucía se posiciona como segunda comunidad autónoma productora, con un claro predominio del cultivo de naranjo dulce.

España es el quinto productor mundial de cítricos y el primer exportador para mercado en fresco

El cultivo de los cítricos en Andalucía está principalmente localizado en la vega del Guadalquivir (Sevilla y Córdoba) y en el litoral andaluz (Huelva, Málaga y Almería), concentrándose en las provincias de Huelva y Sevilla casi el 60 % de la superficie de cultivo (Figura 1).

Figura 1. Distribución geográfica del cultivo de los cítricos en Andalucía 

A pesar de la importancia del cultivo en Andalucía, el sector se enfrenta a importantes desafíos como consecuencia del incremento de la población mundial, el cambio climático, la globalización, los nuevos hábitos de consumo y las exigencias europeas en materia de sostenibilidad ambiental.

Ante esta situación, la intensificación sostenible del cultivo se presenta como una estrategia de gran interés. Una intensificación del cultivo que, comprometida con el medio ambiente, debe asentarse en tres pilares fundamentales: el patrón, la densidad de plantación y la mecanización de la producción.  

En el desarrollo de este sistema de producción adquiere una especial relevancia el empleo de patrones de cítricos que induzcan sobre la variedad un menor porte, una alta eficiencia productiva y una óptima calidad de fruta.  

Actualmente, existen diferentes patrones con la capacidad de reducir el tamaño del árbol, pero no todos proporcionan un incremento en la eficiencia productiva de la variedad y/o no se adaptan bien a las características típicas de los suelos del Mediterráneo, tales como los de Andalucía, requiriéndose de la evaluación agronómica de nuevos patrones de cítricos de reducido porte, bajo condiciones locales de cultivo. 

En el caso concreto de estos sistemas de producción orientados a la mecanización integral del cultivo (cultivo superintensivo) (Figura 2), otro factor importante a tener en cuenta es la respuesta del patrón frente a la recolección mecanizada.

Por tales motivos, el objetivo de este trabajo ha sido evaluar el interés agronómico y la idoneidad de cinco patrones de cítricos de menor porte, del programa de mejora genética del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA, España), en el desarrollo de diferentes modelos de intensificación bajo condiciones edafoclimáticas de Andalucía Occidental.

Contenido de la investigación

El trabajo de la tesis doctoral se estructura en dos capítulos, cada uno de ellos orientado a un grado de intensificación diferente, dando así respuesta a la diversidad física y socioeconómica de la citricultura andaluza:

Capítulo I. Caracterización agronómica de diferentes patrones de cítricos, subestándar y semienanizantes, interesantes para un sistema de plantación de alta densidad. Este capítulo comprende dos publicaciones científicas:

• Hervalejo, A., Suárez, M.P., Moreno-Rojas, J.M., Arenas-Arenas, F.J., 2020. Overall fruit quality of 'Lane Late' orange on sub-standard and semi-dwarfing rootstocks. J. Agr. Sci. Tech. Vol. 22(1), 235-246. http://jast.modares.ac.ir/article-23-16325-en.html. Título (español): Calidad general de la naranja 'Lane Late' sobre patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes.
• Hervalejo, A., Suárez, M.P., Arenas-Arenas, F.J., 2021. Substandard and semi-dwarfing citrus rootstocks for more intensive, higher-density, and sustainable plantation systems. Agronomy 11, 660. https://doi.org/10.3390/agronomy11040660. Título (español): Patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes para sistemas de plantación más intensivas, de mayor densidad, y sostenibles.

Capítulo II. Evaluación agronómica de dos patrones de cítricos enanizantes bajo condiciones de cultivo de súper alta densidad con recolección mecanizada. Este capítulo consiste en la publicación científica:

• Hervalejo, A., Arjona-López, J.M., Romero-Rodríguez, E., Arenas-Arenas, F.J., 2022. Suitability of two dwarfing citrus rootstocks for 'Salustiana' orange trees grown under super-high-density conditions with mechanical harvesting. N. Z. J. Crop Hortic. Sci. DOI: 10.1080/01140671.2022.2090385. Título (Español): Idoneidad de dos patrones de cítricos enanizantes para una plantación de naranja 'Salustiana' bajo condiciones de súper alta densidad con recolección mecanizada.

Materiales y métodos

Capítulo I. Caracterización agronómica de diferentes patrones de cítricos, subestándar y semienanizantes, interesantes para un sistema de plantación de alta densidad.

Este trabajo se realizó en una parcela experimental ubicada en el valle del Guadalquivir (Sevilla) con árboles de seis años de edad de naranja 'Lane Late' sobre seis patrones de cítricos diferentes, sub-estándar (Forner-Alcaide n.º 5 [FA-5]), semienanizantes (Forner-Alacaide n.º 13 (FA-13) y Forner- Alcaide n.º 41 [FA-41]) y otros tres convencionales de crecimiento estándar (c. Carrizo, Citrus macrophylla y mandarino 'Cleopatra') (Tabla 1), en un marco de plantación convencional (6,0 x 4,0 m).
 

Tabla 1. Respuesta de los 6 patrones de cítricos a los principales factores bióticos y abióticos

En el trabajo que se describe en el primer artículo se caracterizó, durante seis campañas de cultivo (2008/2009-2013/2014), la calidad morfológica (apariencia), organoléptica (sabor) y funcional (compuestos promotores de la salud) de la naranja 'Lane Late' sobre los seis patrones de cítricos.

Para ello se analizaron distintos parámetros morfológicos: índice de color (IC), peso, diámetro ecuatorial (De), altura (H), forma (De/H) y espesor de corteza (Ec); organolépticos: contenido en zumo (%), acidez total (AT), sólidos solubles totales (SST) e índice de madurez (IM); y funcionales: flavonoides (FT) y polifenoles (PT) totales, además de la firmeza interna y la incidencia en granulación y clareta.

En el trabajo que integra el segundo artículo se evaluó, durante seis campañas de cultivo (2008/2009 -2013/2014), el desarrollo, crecimiento y producción de 'Lane Late' sobre los 6 patrones de cítricos. 

Para ello, se registraron diferentes parámetros de biometría: altura del árbol (HT), diámetro longitudinal y transversal de copa (DL y DT), volumen de copa (Vc) y diámetro de tronco del patrón (Dp; cm) y de la variedad (Dv; cm); de afinidad entre el patrón y la variedad (Dp/Dv); de productividad: producción por árbol (kg/árbol), eficiencia productiva (kg/m³ de copa) e índice de alternancia de cosecha (ABI; %); y del estado nutricional del árbol: macro y micronutrientes foliares.

Capítulo II.  Evaluación agronómica de dos patrones de cítricos enanizantes bajo condiciones de cultivo de súper alta densidad con recolección mecanizada.

Este trabajo se llevó a cabo en una parcela experimental ubicada en Villarrasa (Huelva), con árboles de seis años de edad de naranja 'Salustiana' sobre dos patrones de cítricos de menor porte (Forner-Alcaide n.º 517 [FA-517] y Forner-Alcaide n.º 418 [FA-418]) (Tabla 2), en un marco de súper alta densidad (4,0 x 1,5 m).

Tabla 2. Respuesta de los 2 patrones de cítricos a los principales factores bióticos y abióticos

En este trabajo, que se describe en el tercer artículo, se evaluó la idoneidad de estos dos patrones de cítricos enanizantes para el cultivo de 'Salustiana' en condiciones de súper alta densidad y recolección mecanizada. Para ello, se determinó el crecimiento vegetativo, producción y calidad de fruta de 'Salustiana' sobre los dos patrones de cítricos. 

Además, se evaluó la respuesta de cada patrón a la recolección mecanizada con un equipo sacudidor de copa cabalgante 'tipo vendimiadora' (NEW HOLLAND VX7090 a 1,4 km/h de avance y 400 rpm de sacudida de varas), en base a los parámetros de porcentaje de fruta derribada y fruta recolectada por el equipo y al daño ocasionado sobre el fruto y el árbol, determinándose también el potencial de estos equipos de recolección para plantaciones de cítricos de súper alta densidad. 

Otros parámetros registrados fueron la fuerza de retención del fruto al pedúnculo y la altura del árbol por debajo de la cual quedan frutos sin derribar tras el pase del equipo de recolección.

Resultados más destacados

Capítulo I. Caracterización agronómica de diferentes patrones de cítricos, subestándar y semienanizantes, interesantes para un sistema de plantación de alta densidad.

Del análisis de la Calidad general de la naranja 'Lane Late' se obtuvo que el patrón ejerció un efecto sobre el momento óptimo de recolección y la calidad de fruta de 'Lane Late'. 

Así:

• M. 'Cleopatra', FA-13 y FA-5 indujeron una fecha óptima de recolección (marzo) más tardía y competitiva para 'Lane Late' que C. macrophylla, c. Carrizo y FA-41. 'Lane Late' sobre C. macrophylla, c. Carrizo y FA-41 registraron en marzo una pérdida significativa en la calidad interna de los frutos.

   

• M. 'Cleopatra', FA-13 y FA-5 indujeron también una mayor calidad interna y funcional de la fruta de 'Lane Late' (Tabla 3).

En relación con la evaluación de estos patrones de cítricos  para sistemas de plantación más intensivos, de mayor densidad, y sostenibles, se obtuvieron diferencias significativas entre patrones en el tamaño, la producción y el estado nutricional de los árboles de 'Lane Late'.

• FA-13 y FA-41 indujeron un menor tamaño en los árboles de 'Lane Late'.

   

• Aunque sin diferencias significativas, la eficiencia productiva de 'Lane Late' (kg/m³) fue superior en C. macrophylla, m. 'Cleopatra' y FA-13.

La menor extensión de copa y la alta eficiencia productiva, le otorgaron a FA-13 un alto potencial productivo (kg/ha) ante la posibilidad de estrechar la distancia entre árboles (marco de plantación) (Tabla 4).

• C. Carrizo mostró la menor eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo, al contrario que FA-13, el cual indujo sobre 'Lane Late' los mejores niveles foliares de N, P y K, macronutrientes esenciales involucrados en la producción y la calidad de fruta.

Tabla 3. Porcentaje en zumo, sólidos solubles totales (SST), acidez total (AT) y polifenoles (PT) y flavonoides totales (FT) de los frutos de 'Lane Late' sobre los diferentes patrones

Tabla 4. Área de sombreado de la copa (D²) y eficiencia productiva (kg/m³) de los árboles de 'Lane Late' sobre los diferentes patrones

FA-5: alternativa interesante a c. Carrizo en sistemas de plantación convencional (416 árboles/ha) de 'Lane Late'. Patrón estándar-subestándar con producción similar a c. Carrizo, pero con una fecha de recolección más competitiva y una mayor calidad general de fruta.

FA-13: patrón de mayor interés para sistemas de plantación de 'Lane Late' de mayor densidad (540 árboles/ha) bajo las condiciones edafoclimáticas del estudio. Patrón semienanizante que, con una alta eficiencia productiva, indujo una adecuada fecha de recolección, una mejor calidad organoléptica y funcional de fruta, así como una mayor eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo.

Capítulo II. Evaluación agronómica de dos patrones de cítricos enanizantes bajo condiciones de cultivo de súper alta densidad con recolección mecanizada.

El patrón ejerció un efecto sobre el comportamiento agronómico de 'Salustiana'.

• FA-517 ejerció sobre 'Salustiana' un mejor comportamiento, en términos de producción y calidad de fruta, que FA-418.

Los resultados obtenidos en producción (kg/árbol) sobre los dos patrones enanizantes resultó, para la densidad de plantación de la parcela experimental (1.666 árboles/ha), en unos rendimientos (kg/ha) superiores a la media del grupo de naranjas Blancas Selectas en plantaciones convencionales [6].

El patrón mostró una respuesta diferente a la recolección mecanizada con el equipo sacudidor de copa cabalgante 'tipo vendimiadora'.

• FA-517 presentó también una mejor respuesta frente a la recolección mecanizada: mayor eficiencia de derribo (> 90 %), el cual no se relacionó con una menor FRF (N) (Tabla 5).

La diferente distribución de los frutos en la copa del árbol podría explicar las diferencias encontradas entre patrones. 

Así, FA-418 presentó una mayor cantidad de frutos en las ramas bajas de los árboles, siendo muy reducida la capacidad de trabajo del equipo a menos de 40 cm sobre la superficie del suelo.

• Los árboles de 'Salustiana' sobre FA-418 mostraron daños leves (principalmente consistentes en una ligera abrasión de la corteza del tronco o de las ramas), mientras que sobre FA-517 se registraron daños moderados (principalmente consistentes en la rotura de ramas pequeñas o secundarias).

No obstante, según recomendaciones de otros trabajos [7], los daños habrían sido menores de haberse orientado la poda de los árboles a la formación de setos continuos de faldas elevadas.

Tabla 5. Número de frutos y producción (kg/árbol), fuerza de retención del fruto (FRF) y eficiencia de derribo (FD) del equipo en los árboles de 'Salustiana' sobre los dos patrones de cítricos

Se descartó el empleo del equipo en plantaciones con orientación de la fruta al mercado en fresco.

• Casi el 50 % de los frutos recolectados por el equipo sacudidor de copa sufrieron podredumbre tras una semana de almacenamiento en condiciones no controladas.

FA-517: patrón de mayor interés para sistemas de plantación de 'Salustiana' de súper alta densidad (1.666 árboles/ha) y recolección mecanizada con equipos sacudidores de copa cabalgantes 'tipo vendimiadora'. Patrón que, bajo condiciones de súper alta densidad, permitió alcanzar un buen rendimiento (kg/ha), una elevada eficiencia de derribo y una óptima calidad de fruta.

Aunque susceptible de algunas mejoras técnicas, se identificó el alto potencial de los equipos sacudidores de copa cabalgantes 'tipo vendimiadora' para la recolección de plantaciones de cítricos en súper alta densidad con destino a industria, confirmándose la importancia de adaptar la poda de los árboles a la formación de setos de dimensiones controladas.

Conclusiones

En este trabajo se han identificado diferentes patrones de cítricos de crecimiento controlado interesantes para el desarrollo de modelos de sistemas de plantación sostenibles de distinto grado de intensificación en Andalucía Occidental.

En cuanto a la recolección mecanizada con el equipo sacudidor de copa cabalgante 'tipo vendimiadora' (NEW HOLLAND VX7090) se ha obtenido un alto potencial de su empleo para plantaciones de cítricos de súper alta densidad con destino a industria, constatándose la importancia del patrón y de la formación de los árboles en este sistema de plantación.

Créditos de la tesis doctoral 

Áurea Hervalejo García

Tesis doctoral por compendio de tres publicaciones científicas, defendida en la Universidad de Sevilla en junio de 2023.

Directores de la tesis doctoral:

• Dr. Francisco José Arenas Arenas, investigador Titular del Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Pesquera, Alimentaria y de la Producción Ecológica.

   

• Dra. María Paz Suárez García, profesora del Departamento de Agronomía. Universidad de Sevilla.

Bibliografía citada

1. FAOSTAT, 2023. Datos de cultivos y productos de ganadería. https://www.fao.org/faostat/es/#data/QCL
2. CAGPDS, 2021. Caracterización del sector agrario y pesquero de Andalucía.
3. Forner, J.B., Forner-Giner, M.A., Alcaide, A., 2003. Forner-Alcaide 5 and Forner-Alcaide 13: two new citrus rootstocks released in Spain. HortScience 38, 629-630.
4. Aleza, P., del Pino, A., Forner-Giner, M., 2020. Panorama varietal y los nuevos patrones, in: García-Álvarez-Coque, J., Moltó, E. (eds.), Una Hoja de Ruta Para La Citricultura Española. Cajamar, pp. 151-166.
5. Forner-Giner, M.A., Rodríguez-Gamir, J., Martinez-Alcantara, B., Quiñones, A., Iglesias, D.J., Primo-Millo, E., Forner, J., 2014. Performance of Navel orange trees grafted onto two new dwarfing rootstocks (Forner-Alcaide 517 and Forner-Alcaide 418). Sci. Hortic. 179, 376-387.
6. MAPA, 2022. Superficies y producciones anuales de cultivos: https://www.mapa.gob.es/es/estadistica/temas/estadisticas-agrarias/agricultura/superficies-producciones-anuales-cultivos/
7. Arenas-Arenas, F.J., González-Chimeno, A.B., Romero-Rodríguez, E., Casado, G., Bordas, M., Torrents, J., Hervalejo, A., 2016. Adaptation of two citrus cultivars grafted on Forner Alcaide no. 517 to super high-density system and evaluation of mechanized harvesting. Citrus Res. Technol. 37, 122-131

Financiación

Los trabajos de esta tesis doctoral han sido realizados en el marco de los siguientes proyectos: Proyecto Transforma de cítricos 2009-2013, cofinanciado al 80 % por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Programa Operativo FEDER de Andalucía 2007-2013, Proyecto Red de experimentación y transferencia en cítricos de Andalucía, cofinanciado al 80 % por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Programa Operativo FEDER de Andalucía 2014-2020, y Proyecto Citrusrec (RTA2014-0025-C05-04), cofinanciado por el  Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).