RESPUESTA AVELLANO EUROPEO A TIERRA DE DIATOMEAS COMO FUENTE DE SILICIO.

 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, BIOQUÍMICAS Y DE CALIDAD EN AVELLANO EUROPEO ANTE LA UTILIZACIÓN DE TIERRA DE DIATOMEAS COMO FUENTE DE SILICIO.

Tatiana Francisca Escobar Hernández

Ingeniero Agrónomo

RESUMEN

La sostenibilidad y uso eficaz de recursos en la producción de avellano europeo (Corylus avellana L.) en suelos ácidos del sur de Chile impuso la necesidad de evaluar la utilización de Tierra de Diatomeas como fuente soluble de silicio (Si) en este cultivo frutal. Se determinaron parámetros productivos, fisiológicos y bioquímicos en dos cultivares de avellano europeo, en condiciones de campo e invernadero. El efecto de la aplicación de tierra de diatomeas como fuente de silicio se evaluó sobre componentes de rendimiento y características físicas y químicas en dos cultivares de Avellano Europeo.

Longitud de ramas. Se observa un aumento en longitud de 2% entre el inicio y término, cuando las plantas recibieron TD, mientras que en plantas del tratamiento Control éste fue inferior al 1%.

Diámetro de ramas. Incremento en diámetros en las ramas fueron mayores en plantas que recibieron aplicación de TD. En este caso se registró un aumento de 18% en contraste con un 6,1% determinado para las plantas Control luego de 45 días en invernadero.  

Crecimiento Radical. Para plantas cultivadas en invernadero, luego de arrancar las plantas, se observó un mayor crecimiento de raíces nuevas en aquellas plantas tratadas con TD en dosis de 120 kg ha^-1, en contraste con plantas del tratamiento Control.

Contenido de materia seca (%) en raíces. Este fue mayor en un 2,27% para las plantas tratadas con TD respecto de las plantas control, la aplicación de TD como fuente de silicio favorece la absorción radical, complementado con un mayor crecimiento y desarrollo de esta estructura.

El rendimiento de fruta. Para el cultivar TDG se incrementó en un 35% con la incorporación de TD, donde la cantidad de fruta determinada por árbol (kg pl^-1) para el control fue de 2,40±0,30 kg pl^-1, mientras el tratamiento TD obtuvo 3,22±0,31 kg pl^-1 (P≤0,05). En el caso de Barcelona, TD registró un promedio de 1,88±0,07 kg pl^-1 aumentando en un 17% el rendimiento de fruta respecto del tratamiento Control (P≤0,05).

En términos de rendimiento de fruta por hectárea se obtuvieron, para TDG y Barcelona, 2153 y 1256 kg ha^-1 respectivamente, lo que determinó aumentos significativos respecto de los tratamientos controles establecidos para cada cultivar. En el caso de rendimiento de fruta se determinó una significativa interacción entre el genotipo y tratamiento, lo que indica el comportamiento propio de cada cultivar frente a un mismo tratamiento.

CONCLUSIONES

La incorporación de Tierra de Diatomeas como fuente de silicio en plantas de Avellano Europeo en suelos ácidos y con alta saturación de aluminio, incrementó el rendimiento de fruta en Avellano Europeo.

La aplicación de silicio en cultivos para enfrentar condiciones ambientales adversas, que queda demostrada con la reducción del estrés oxidativo en los tejidos de la planta, especialmente en las hojas.

La reducción del estrés en las plantas, tanto adultas como en etapa de establecimiento y adaptación, representa una estrategia clave para enfrentar condiciones estresantes como las que impone la actual crisis climática. 

La aplicación de Silicio en la forma de Tierra de Diatomea tiene un impacto importante en la zona radical de las plantas, promueve la generación de raíces aumentando la zona de absorción en la solución del suelo. También, tiene un rol estructural que queda en evidencia con las imágenes de microscopía.

HIPOTESIS

Como aporta a la Sostenibilidad y Uso Eficaz de Recursos en la Producción de Avellano Europeo (Corylus avellana L.) en suelos ácidos del sur de Chile el aporte de Silicio en forma de Tierra de Diatomeas . Se determinaron parámetros productivos, fisiológicos y bioquimicos en dos cultivares de avellano europeo.

La Tierra de Diatomeas (TD), es un recurso biotecnológico que ha recibido atención como fuente de Silicio biodisponible, demostrando su efectividad en aumentar las estrategias defensivas de la planta, tales como estreses ambientales de tipo biótico y abiótico. En este último caso, se ha reportado su positiva contribución en mitigar factores estresantes como salinidad, sequía, fitotoxicidad, deficiencias nutricionales, a través de su mediación sobre la actividad antioxidante como respuesta al estrés oxidativo en tejidos vegetales, siendo catalogado como uno de sus principales roles metabólicos. Sin embargo, muchos de estos estudios han sido implementados ampliamente en cereales u hortalizas, experiencias, en cultivos frutales, son muy escasas y más aún en una especie como el Avellano Europeo.

Escobar Hernández, evaluó la respuesta de un de huerto de avellano en producción cultivares Tonda di Giffoni (TDG) y Barcelona (BAR) a la aplicación de Silicio. Este elemento no es considerado un nutriente esencial por tanto la cuestión es si la aplicación de tierra de diatomeas, incrementará la biodisponibilidad de silicio en el suelo, aumentando su captación a nivel radical y foliar, con aumento de masa de raíces.

El investigador propuso.

Determinar el efecto de la aplicación de tierra de diatomeas como fuente de silicio sobre componentes de rendimiento y características físicas y químicas en dos cultivares de Avellano Europeo.

Comprobar si la aplicación de silicatos facilita el uso sostenible de los recursos, que apunta a la mitigación del uso de agroquímicos a modo de generar un menor impacto ambiental y un manejo agronómico adecuado en agroecosistemas y la biodiversidad.

La fertilización del cultivo se basa en el uso de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg) recomendada en la literatura y experiencia de Agrichile (2019). En cuanto al aporte de Silicio (Si), no hay mucha información. Se han tenido experiencias en otros cultivos, especialmente cereales, donde se ha observado un importante rol estructural y resultados interesantes respecto de su condición en el control de plagas y enfermedades, así como atenuación del estrés oxidativo. El Si, a pesar de ser el segundo elemento más abundante en suelos, no es considerado un nutriente esencial, su campo de acción está vinculado, entre otros, por participar de estrategias defensivas de la planta frente a estreses ambientales de tipo biótico y abiótico a través de su mediación sobre la actividad antioxidante como respuesta al estrés oxidativo en tejidos vegetales, siendo catalogado como uno de sus principales roles metabólicos. Sin embargo, muchos de estos estudios han sido en cereales u hortalizas, mientras que en cultivos frutales la investigación es muy escasa.

 El Si se absorbe a través de las raíces, translocándose vía xilemática hasta la parte aérea de las plantas donde se incorpora como óxido de silicio al tejido foliar en forma de fitolitos, que son biomineralizaciones de sílice de tamaño microscópico. Las Tierras de Diatomeas han recibido atención como fuente de Silicio soluble biodisponible, demostrando su efectividad en aumentar mecanismos de defensa de las plantas y el rendimiento en cultivos. En este último caso, se ha reportado su contribución para mitigar factores estresantes como la salinidad, la sequía, la fitotoxicidad, y las deficiencias nutricionales; su mediación sobre la actividad antioxidante como respuesta al estrés oxidativo en tejidos vegetales, es catalogada como uno de sus principales roles metabólicos.

La respuesta de un huerto de avellano a la suplementación de Silicio se realizó bajo condiciones de campo e invernadero. A los cultivos se aplicó en cobertera tierra de Diatomea como producto comercial en dosis de 120 kg ha^-1, parcializado en cuatro aplicaciones entre los meses de noviembre y diciembre del 2021, con una frecuencia de 15 días.

Para concluir con: mediciones morfométricas (mm), materia seca de hoja y raíz (%), actividad antioxidante (DPPH), polifenoles totales(Folin-Ciocalteu), estrés oxidativo (TBARS), microscopía electrónica de barrido y láser confocal en hoja y raíz, rendimiento (kg ha^-1) y parámetros industriales de fruta.

Longitud de ramas. En el caso de ramas se observa un aumento en longitud de 2% entre el inicio y término, cuando las plantas recibieron la aplicación de TD, mientras que en plantas del tratamiento Control éste fue inferior al 1%.

Diámetro de ramas. Los aumentos en diámetros en las ramas presentes en las plantas fueron mayores en plantas que recibieron aplicación de TD. En este caso se registró un aumento de 18% en contraste con un 6,1% determinado para las plantas Control luego de 45 días en invernadero.  

Crecimiento Radical. Para plantas cultivadas en invernadero, luego de cosechar las plantas a los 45 días, se observó un mayor crecimiento de raíces nuevas en aquellas plantas tratadas con TD en dosis de 120 kg ha^-1, en contraste con plantas del tratamiento Control.

Respecto al contenido de materia seca (%) en raíces, este fue mayor en un 2,27% para las plantas tratadas con TD respecto de las plantas control , esto impone un supuesto de que la aplicación de TD como fuente de silicio favorece la absorción radical, complementado con un mayor crecimiento y desarrollo de esta estructura

Rendimiento de fruta y propiedades antioxidantes en cultivares TDG y Barcelona

El rendimiento de fruta para el cultivar TDG se incrementó en un 35% con la incorporación de TD , donde la cantidad de fruta determinada por árbol (kg pl^-1) para el control fue de 2,40±0,30 kg pl^-1, mientras el tratamiento TD obtuvo 3,22±0,31 kg pl^-1 (P≤0,05).

En el caso de Barcelona, TD registró un promedio de 1,88±0,07 kg pl^-1 aumentando en un 17% el rendimiento de fruta respecto del tratamiento Control (P≤0,05).

En términos de rendimiento de fruta por hectárea se obtuvieron, para TDG y Barcelona, 2153 y 1256 kg ha^-1 respectivamente, lo que determinó aumentos significativos respecto de los tratamientos controles establecidos para cada cultivar.

En el caso de rendimiento de fruta se determinó una significativa interacción entre el genotipo y tratamiento, lo que indica el comportamiento propio de cada cultivar frente a un mismo tratamiento.

APLICACIÓN DE BIOTECNOLOGÍAS ASOCIADAS A LA PRODUCCIÓN FRUTÍCOLA EN EL SUR DE CHILE.

La incorporación de Tierra de Diatomeas como fuente de silicio en plantas de Avellano Europeo en suelos acidificados y con alta saturación por aluminio como la zona sur de Chile, incrementó el rendimiento de fruta en Avellano Europeo, sin embargo, este efecto tuvo una componente importante mediada por el genotipo. En este sentido, la literatura reporta ampliamente los beneficios de la incorporación de silicio en cultivos para enfrentar condiciones ambientales adversas, lo que queda de manifiesto en la reducción del estrés oxidativo en los tejidos de la planta, especialmente en las hojas lo que se confirma con plantas establecidas en condiciones controladas. La reducción del estrés en las plantas, tanto adultas como en etapa de establecimiento y adaptación, representa una estrategia clave para enfrentar condiciones estresantes como las que impone la actual crisis climática. Por otro lado, la aplicación de TD tiene un impacto importante en la zona radical de las plantas, ya que promueve la generación de raíces aumentando la zona de absorción en la solución del suelo. También, tiene un rol estructural que queda en evidencia con las imágenes de microscopía.

Rendimiento de fruta. para el cultivar TDG se incrementó en un 35% con la incorporación de TD, donde la cantidad de fruta determinada por árbol (kg pl^-1) para el control fue de 2,40±0,30 kg pl^-1, mientras el tratamiento TD obtuvo 3,22±0,31 kg pl^-1 (P≤0,05).

En el caso de Barcelona, TD registró un promedio de 1,88±0,07 kg pl^-1 aumentando en un 17% el rendimiento de fruta respecto del tratamiento Control (P≤0,05). En términos de rendimiento de fruta por hectárea se obtuvieron, para TDG y Barcelona, 2153 y 1256 kg ha^-1 respectivamente, lo que determinó aumentos significativos respecto de los tratamientos controles establecidos para cada cultivar.

En el caso de rendimiento de fruta se determinó una significativa interacción entre el genotipo y tratamiento (CxT), lo que indica el comportamiento propio de cada cultivar frente a un mismo tratamiento. En este sentido TDG demostró una mayor receptividad a la aplicación de tierra de diatomeas, mientras en Barcelona no se registraron cambios sustanciales.