Fenología, producción y contenido de almidón en árboles de mango en Guanacaste, Costa Rica. El objetivo de este trabajo fue determinar la variación estacional del contenido de almidón en ]]>
212,1 kg y la menor se registró en el 2004 con 36,7 kg/árbol. Los años de mayor producción en las dos variedades pueden corresponder a años “on” (media o alta producción), los de menor producción a años “off” (baja o mala producción) y el 2004 en la variedad Tommy Atkins presentó una cosecha intermedia de 86,7 kg/árbol. ]]>
Palabras claves: Mangifera indica L, crecimiento vegetativo, floración, variedad Tommy Atkins.
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Abstract
Phenology, production and starch content of mango trees in Guanacaste, Costa Rica. The objective of this work was to determine the seasonal variation of the starch content of mango trees and its ]]>
34.9 kg. In contrast, peak production occurred in the Keitt variety in 2005 with 212.1 kg, and the lowest in 2004 with 36.7 kg/tree. The highest ]]>
2004 in Tommy Atkins could be considered an intermediate harvest of 86.7 kg/tree.
Key words:
Mangifera indica L, vegetative growth, flowering, Tomy Atkins variety. Introducción ]]>
El árbol de mango presenta flujos o episodios de crecimiento más numerosos en condiciones tropicales comparado con el subtrópico. En las regiones tropicales el crecimiento se rige principalmente por las variaciones en la disponibilidad de agua en el suelo, mientras que en el subtrópico es regido básicamente por cambios en la temperatura. En general, en cada ciclo anual del cultivo se dan varios episodios de crecimiento ]]>
La producción de mango tiende a alternar un año de abundante cosecha (año “on”), seguido de uno o varios de menor producción (años “off”). Las plantas que presentan alternancia producen de manera no uniforme en períodos o años consecutivos, situación que parece estar relacionada con la cantidad de sustancias de reserva que se acumulen en la planta ]]>
et al. 1994).
El estudio del metabolismo de carbohidratos es esencial para comprender eventos como la producción de follaje, ramas, raíces, flores, y frutas, y relacionarlos con la formación, acumulación y utilización de carbohidratos de reserva. El contenido de almidón se considera el mejor indicador del nivel de carbohidratos, del estado ]]>
Las reservas almacenadas en las plantas pueden ser utilizadas en crecimiento y mantenimiento. En árboles, las raíces parecen ser el órgano donde se acumula la mayor cantidad de carbohidratos ]]>
et al. 1990, Pochner 1992). Las plantas leñosas acumulan reservas en el período previo a la floración, que se consumen en el desarrollo de flores y frutos, y durante nuevos episodios de crecimiento vegetativo (Kozlowsky et al. 1997). Estas reservas cambian constantemente dependiendo de la redistribución de los carbohidratos, en apoyo del crecimiento (Keller y Loescher 1989, Kozlowsky 1992, Pochner 1992). La fruta es un ]]>
En ciertas regiones luego del crecimiento inicial de los frutos puede darse además un brote y crecimiento de yemas vegetativas. (Davie y Janse van Vuuren 1998). Los árboles con gran número de frutos experimentan disminución de ]]>
et al. 1995).
Durante el cuajado y la fase de desarrollo de la semilla se consume la ]]>
et al. 2000). Luego de la cosecha el uso de carbohidratos de reserva es bajo, con la excepción de lo utilizado en el crecimiento de raíces (Davie y Janse van Vuuren 1998).
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En estudios realizados en Australia, Rasmunssen y Henry (1990) reportaron concentraciones de almidón en árboles de mango con valores que fluctúan entre el 0,6 y 22,3% en tallos, y entre 2,9 y 33,3% en raíces de árboles de mango. Estudios realizados en Sudáfrica en mango han contribuido al diseño de un modelo del ciclo de carbohidratos y valores críticos de almidón para el mango en los subtrópicos (Robert y Wolstenholme 1993). Según este ]]>
et al. 2000, las reservas de almidón de las raíces son las más móviles, pues se consumen más rápidamente que las de la madera hasta alcanzar valores mínimos. Otro estudio en Sudáfrica registró una mayor acumulación de ]]>
El fenómeno de alternancia o ]]>
Se han reportado diferencias en rendimientos del mango entre 3 a 45 ]]>
et al. 1985, Robert y Wolstenholme 1992, Galán 1999, Yahía et al. 2006). Los bajos rendimientos de 5 toneladas por hectárea reportados por Gillot (1997) en Costa Rica, justifican la necesidad de una mayor investigación para aumentar esos rendimientos.
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El objetivo del presente trabajo fue determinar la variación estacional de los contenidos de almidón y su relación con patrones fenológicos y de producción en árboles de mango de las variedades Tommy Atkins y Keitt en condiciones tropicales.
Materiales y Métodos
Este estudio se realizó en una finca del Instituto Nacional de Aprendizaje (INA) de Costa Rica, ubicada en Liberia, Guanacaste a 100 msnm, a 10o 36’ de latitud norte y 85o 32’ longitud oeste. La zona presenta una temperatura media de 27°C, una ]]>
Se utilizaron las variedades comerciales Tommy Atkins y Keitt. Ambas se injertaron sobre el patrón “Jamaica” o “mango mecha” (Araya 2002). Los árboles se escogieron siguiendo criterios de ]]>
3) ]]>
En las plantaciones se utilizó nitrato de potasio como un inductor de la floración (Nuñez-Elisea 1986, Guzmán 1996, Gamboa y Mora 2010), con un contenido del 13% de nitrógeno y 44% de potasio. El momento de la aplicación del producto varió según las condiciones de clima, de la madurez del tejido foliar y yemas de los árboles. Se aplicó el nitrato de potasio al follaje en ]]>
Fenología y clima
Los árboles ]]>
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La información de las variables climáticas se obtuvo de la Estación Meteorológica del Aeropuerto Daniel Oduber de Liberia, ubicada a unos 10 km del área del experimento. Las variables climáticas registradas fueron temperatura y precipitación. Además se utilizaron datos promedios ]]>
Determinación de los contenidos de almidón
Se ]]>
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Resultados y Discusión
Clima
La zona donde se realizó el ]]>
Figura 1).
Las temperaturas máximas ocurrieron en marzo y abril con valores entre 30 y 35°C. Los valores mínimos estuvieron entre los 20 y 25°C. La temperatura media fue cercana a los 27°C durante todo el periodo de estudio. La media acumulada de precipitación de los registros de 44 años (período 1957-2001) es de 1507,1 mm. En cada año alterno del período de estudio, la precipitación fue superior o inferior a la media acumulada de los registros. En el 2003 y 2005 llovió más que el promedio acumulado (1703 mm y 2049mm respectivamente), mientras que, en el 2004 y 2006 la precipitación fue menor (1500 mm y 1217 mm respectivamente). Durante el año se presentaron dos picos de precipitación, uno entre mayo-junio y otro entre setiembre y octubre, con valores de 232 mm y 411 mm en mayo y octubre del 2004 respectivamente; 294, 528 y 524 mm en junio, setiembre y octubre del 2005; 272 y 254 mm en junio y julio y 299 mm en octubre del 2006 (Figura 1).
Los datos diarios de brillo y radiación solar corresponden a los promedios de los períodos 1976-2005 y 1989-2003 respectivamente. La zona de Liberia presenta un mayor número de horas luz de diciembre a abril de cada año, con un promedio de nueve horas por día. Por otra parte, el menor número de horas luz se presenta entre junio y setiembre con seis horas (Figura 2). En esta zona se obtiene mayor radiación entre febrero y abril con valores de 18 MJ m-2día-1. Durante la época lluviosa de setiembre a noviembre esta radiación disminuye a valores cercanos a 14 MJ m-2día-1. La radiación promedio anual es de 15,9 MJ m-2día-1.
El clima registrado en el período del estudio fue en términos generales adecuado para el desarrollo del árbol de mango (Moncur et al. 1985). Dadas las condiciones de estacionalidad en la zona donde se hizo la investigación, se presenta un déficit hídrico de diciembre a mayo y esta época coincide con la fase de floración y desarrollo de frutos (Araya 2002). En climas tropicales la temperatura presenta poca variación durante el año. Bajo estas condiciones la cantidad de agua del suelo es uno de los factores más influyentes en la fenología. (Schaffer et al. 1994, Galán 1999).
Fenología
Las observaciones fenológicas se realizaron durante 29 meses para contemplar al menos dos ciclos anuales. Los árboles de la variedad Tommy Atkins presentaron los mayores porcentajes de yemas vegetativas brotadas en marzo y octubre del 2004 (17% y 32% respectivamente); en junio del 2005 (14%); y en enero del 2006 (17%). Por otra parte los árboles de la variedad Keitt presentaron máximos eventos de crecimiento vegetativo en febrero y mayo del 2004 (24% y 14% respectivamente); en enero y junio del 2005 (12 y 20% respectivamente), y en enero del 2006 (37%). En las dos variedades se observaron flujos de crecimiento vegetativo en momentos similares, excepto en el 2004, año en el que el crecimiento fue mayor en la variedad Tommy Atkins (Figura 3). En 2005 y 2006 los flujos de crecimiento ocurrieron en épocas similares en las dos variedades, pero fueron de mayor intensidad en la variedad Keitt.
Los picos de brotación de yemas florales en la variedad Tommy Atkins se observaron en febrero del 2004 (14%) y en enero del 2006 (51%). En el 2005 se observó una floración baja entre enero y marzo con promedios mensuales de 4 a 5%. Los picos de brotación de la variedad Keitt se observaron en febrero (14%) y diciembre del 2004 (36%) y en enero del 2006 (49%) (Figura 4). Estos eventos se presentaron con más regularidad que los vegetativos, generalmente en diciembre y enero de cada año. La intensidad de los flujos de crecimiento reproductivo de las dos variedades fueron similares a inicios del 2004. Sin embargo a fines de ese año, la variedad Keitt registró una floración mayor que la Tommy Atkins. Durante el 2005 no se observó desarrollo floral significativo en ninguna de las dos variedades. En enero del 2006 la intensidad de la floración fue similar en ambas variedades y además se observó una alta brotación de yemas vegetativas y florales en las dos variedades en ese momento. ]]>
Producción
En la variedad Tommy Atkins la cosecha en el 2005 fue la más baja del período estudiado, con 74 frutos y 34,9 kg por árbol; mientras que en el 2006 se registró la mayor producción con 414 frutos y 208,5 kg. Por otra parte la variedad Keitt presentó la cosecha más baja en el 2004 con 87 frutos y 36,7 kg por árbol. La cosecha del 2005 fue la mejor con 462 frutos y 212,1 kg. A partir de los datos de cosecha por árbol y densidad de plantación, se estimó la producción por unidad de área (Cuadro 1). Se tipificó la producción de cada año como baja (“off”), alta (“on”) e intermedia (int), al compararlas con lo reportado por la literatura.
Los resultados del estudio fenológico mostraron una fuerte floración en la variedad Keitt en diciembre 2004 que se reflejó en una alta producción de frutos en el 2005, a esto se suma el hecho de que esta variedad venía de un año (2004) de producción baja. Por otra parte la ausencia de crecimientos vegetativos en la segunda mitad del año fue un factor adicional que pudo contribuir a la alta producción en el 2005 en esta variedad. De esta manera se dieron condiciones para una adecuada maduración de tejidos y diferenciación floral generando la producción más alta del período estudiado.
En contraste, en la variedad Tommy Atkins no se observó floración en diciembre 2004 y posteriormente registró valores muy bajos de enero a marzo de 2005, lo que podría explicar parcialmente la baja producción de frutos en esta variedad en ese año. Es importante además notar que la variedad Tommy Atkins, presentó eventos de crecimiento vegetativos con valores altos en los meses inmediatamente anteriores a la floración (octubre y noviembre 2004), lo que probablemente contribuyó a la baja producción de frutos en el 2005. El tejido vegetativo que brotó entre octubre y noviembre probablemente no alcanzó la suficiente madurez para una óptima diferenciación floral. Esta condición la señala Monselise y Goldschmidt (1982) y por Schaffer et al. (1994) como requisito para alcanzar la diferenciación floral.
Otro factor asociado a una baja producción de la variedad Tommy Atkins en el 2005 pudo ser el hecho de que el año anterior (2004) la zona en estudio registró una precipitación de 1500 mm, la cual puede considerarse relativamente baja para las necesidades de los árboles de esta variedad. También hay que considerar que venía de un año (2004) de producción relativamente alta, lo que podría contribuir a la baja producción en el 2005 dada la condición aparentemente alternante de esta variedad (Cuadro 1)
En enero del 2006 las dos variedades mostraron altas floraciones, la variedad Keitt registró una buena producción en ese año, pero no muy alta. Esto podría explicarse por diversos factores: en primer lugar esta variedad venía de un año de máxima producción en 2005, año que también registró una buena precipitación lo que le permitió una recuperación a los árboles de esta variedad. Por otra parte se presentó un fuerte crecimiento vegetativo en enero del 2006, simultáneo con la floración. Esta sincronización de eventos pudo afectar en algún grado el desarrollo de frutos a pesar de la relativa buena producción dada la alta floración de ese año.
Por otra parte la variedad Tommy Atkins en el 2006 presentó la máxima producción registrada del período de estudio. Esta alta producción pudo deberse a varios factores: en primer lugar esta variedad venía de un año de baja producción en 2005 (la mínima del período de estudio), sumado a una precipitación adecuada en ese año y un crecimiento vegetativo moderado y simultáneo con la floración en enero 2006.
En el año 2006 la variedad Tommy Atkins presentó la mayor producción, mientras que la Keitt fue en el 2005. En contraste, la menor producción para estas variedades se registró en el 2005 y el 2004 respectivamente. Los años de mayor producción en las dos variedades pueden corresponder a años “on”, los de menor producción a años “off” y el 2004 en la variedad Tommy Atkins puede catalogarse como intermedio.
La alternancia en la producción puede deberse a factores endógenos de la planta. Entre ellos la inhibición de la iniciación floral causada por problemas hormonales y nutritivos; por problemas de polinización; la competencia entre tejidos vegetativos y reproductivos; y el agotamiento de reservas producto de cosechas altas de los años “on”, la que es considerada como una de las principales causas de alternancia (Monselise y Goldschmidt 1982).
Araya (2002) en un estudio que llevó a cabo en el período 1995-2000 en la misma plantación donde se realizó el presente trabajo, obtuvo en el año 2000 rendimientos de 15,4 y 26,1 t/ha de fruta, en las variedades Tommy Atkins y Keitt respectivamente, que fueron los valores más altos obtenidos en ese estudio. Los árboles en ese momento tenían ocho años de edad y venían de un período de recuperación de los efectos del evento del Niño ocurrido en el periodo 1997-1998. Según nuestros resultados esos valores corresponden a niveles de producción intermedia y “on” respectivamente.
Contenido de almidón
El promedio del contenido de almidón por variedad obtenido en las diferentes épocas mostró mínimos en mayo del 2004 y 2005, con valores de 6,7% y 6,1% en Tommy Atkins y de 6,1% y 7,7% en la variedad Keitt. Por otra parte se registraron valores máximos en noviembre del 2004 con 11,1% en Tommy Atkins y 14,4% en Keitt; mientras que en agosto del 2005 Tommy Atkins presentó 11,7% y Keitt 11,9% (Figura 5). Ambas variedades presentaron la misma tendencia, pero con niveles superiores de almidón en la variedad Keitt en todos los muestreos. Las concentraciones más bajas de almidón ocurrieron en los períodos poscosecha (mayo 2004 y mayo 2005), y los máximos en prefloración (noviembre 2004), y en un período de reducido crecimiento vegetativo (agosto 2005).
En condiciones tropicales, y en particular para el caso de Costa Rica no se dispone de información del manejo de reservas de ]]>
En este estudio, el ]]>
et al. 1997, Davie et al. ]]>
et al. 1995, Robert y Wolstenholme 1992, Robert y Wolstenholme 1993, Davie et al. 2000. En los trópicos el consumo de las reservas se debe a los gastos generados por crecimientos vegetativos aéreos y radicales (Kozlowsky et al. 1997), pero ]]>
Con relación al uso de las reservas, es importante señalar que el crecimiento de la raíz no se evaluó en el presente estudio. La raíz utiliza una gran cantidad de carbohidratos de reserva (Kozlowsky 1992 y Kozlowsky
et al. 1997). El crecimiento podría ser promovido al inicio del período lluvioso en mayo-junio, en las zonas donde se cultiva mango sin riego. Además ese momento corresponde con los niveles bajos de reservas de almidón por el gasto realizado previamente en el crecimiento de los frutos, lo que podría afectar el desarrollo de las raíces.
La mayoría de los estudios ]]>
De acuerdo a los resultados de esta investigación, una buena producción (año “on”) es precedida por altos niveles de ]]>
et al. 1977, Monselise y Goldschmidt 1982, y Tromp 1983. Por otra parte Davie y Janse van Vuuren (1998) reportaron que el contenido de almidón en árboles de mango con alternancia, mostraron un pico alto cerca del momento de ]]>
Los resultados sugieren, que la variedad Keitt posee mayor potencial productivo, comparado con la Tommy Atkins, lo que concuerda con lo reportado por Araya (2002) en la misma zona de estudio. Sin embargo el uso de una variedad particular en una zona ]]>
Agradecimientos
Los autores agradecen al Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA) de Costa Rica por el apoyo financiero y logístico para la realización ]]>
Literatura Citada ]]>
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*Correspondencia a: Jimmy R. Gamboa-Porras. Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA). jgamboa@inta.go.cr Walter Marín-Méndez. Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica. walter.marin@ucr.ac.cr ]]>
1. Este trabajo forma parte del contenido de la tesis de maestría del autor principal para optar por el título de Magister Scientae en Biología. 2. Instituto Nacional de Innovación y Transferencia en Tecnología Agropecuaria (INTA). jgamboa@inta.go.cr 3. Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica. walter.marin@ucr.ac.cr
Recibido: 21 de julio, 2011. Aceptado: 12 de marzo, 2012