Impulso del crecimiento del pistacho en suelos con alto contenido en sal y boro mediante un tratamiento preciso del agua

La industria del pistacho se enfrenta a importantes retos relacionados con la escasa disponibilidad de agua y la elevada salinidad del suelo, lo que puede tener efectos perjudiciales para el crecimiento de los árboles, la productividad de los cultivos y la sostenibilidad. La tecnología AQUA4D® se ha convertido en una posible solución para mejorar el crecimiento de los árboles, las condiciones del suelo y optimizar la eficiencia en el uso del agua. Este estudio, realizado en Fresno, California, analizó el impacto de esta tecnología en los parámetros morfológicos y fisiológicos de las plantas, la absorción de nutrientes y las características del suelo en condiciones de salinidad.  

Introducción

La salinidad afecta a la agricultura en los climas áridos de todo el mundo, poniendo en peligro la sostenibilidad medioambiental y la productividad de los cultivos agrícolas y degradando los recursos del suelo. Las condiciones salinas afectan negativamente a las funciones morfológicas y bioquímicas de las plantas y perturban su crecimiento, desarrollo y rendimiento (Zhang y Dai, 2019). Cuando se producen concentraciones tóxicas de cloruro (Cl-) o boro (B) en las hojas de las plantas, estas se vuelven amarillas y se queman a lo largo de los bordes. Esto reduce la fotosíntesis, la transpiración y el intercambio gaseoso, y disminuye el potencial hídrico de las hojas (Leinfelder-Miles, 2018; Zhao et al., 2020).

En el Valle Central de California, los procesos de salinización del suelo también se producen en las regiones áridas, donde los suelos suelen tener altos niveles de sales y boro en el suelo y en el tejido foliar. A diferencia de otros árboles frutales, el pistacho es moderadamente tolerante al sodio, al cloruro y al boro. Sin embargo, las sales y el boro, cuando son excesivos, pueden causar daños importantes en las hojas, defoliación y pérdida de rendimiento (Ferguson y Kallsen, 2016).

Tras haber demostrado su eficacia en la región, esta investigación analizó los efectos de la tecnología AQUA4D® en diversos parámetros de las plantas y el suelo en condiciones de salinidad, lo que proporcionó información valiosa para los productores de pistachos que buscan soluciones sostenibles. La realización de esta investigación en un entorno de invernadero proporcionó un entorno controlado y un seguimiento preciso de los efectos de la tecnología.

Los agricultores pueden utilizar estos resultados para tomar decisiones informadas sobre la adopción de la tecnología AQUA4D en condiciones de campo, mejorando las condiciones del suelo, optimizando la eficiencia en el uso del agua y, en última instancia, mejorando la productividad de los cultivos.

Métodos

Los objetivos de este estudio eran evaluar la eficacia del sistema AQUA4D en suelos salinos, caracterizados por niveles elevados de conductividad eléctrica (CE), sodio (Na), cloruro (Cl) y boro. Los objetivos específicos eran evaluar la eficiencia de lixiviación de Na, Cl y boro, disminuir la CE y aliviar los efectos perjudiciales de las sales sobre los factores de crecimiento de los pistachos «Golden Hills», estándar en la industria. Además, el estudio buscaba investigar la influencia de AQUA4D en el caudal del xilema del árbol, el contenido de clorofila de las hojas y las concentraciones de carbohidratos, macro y micronutrientes en los principales órganos de la planta, como las hojas, la corteza y las raíces.

Esta investigación se llevó a cabo en un invernadero automatizado y controlado en Fresno, California (36.720039, – 119.926770). Para este estudio de investigación, se preparó un suelo salino con una alta conductividad eléctrica (50,3 dS/m), Na (460 meq/L) y Cl (109 meq/L), boro (16,6 ppm), SAR (112,7) y pH (8,2). El suelo salino para este experimento se obtuvo de un campo en Bakersfield. Antes del experimento, tanto el agua de riego como el suelo se sometieron a un análisis agrícola completo. No se aplicaron fertilizantes al suelo ni al agua de riego durante la investigación en el invernadero.

Resultados y discusión

Análisis de la humedad del suelo y del flujo de savia:

En condiciones de suelo salino, tanto el suelo de control como el tratado con AQUA4D presentaban altas concentraciones de Na, Cl y B, junto con una conductividad eléctrica (CE) y una relación de adsorción de sodio (RAS) elevadas. Nuestra observación durante el muestreo del suelo de cada maceta individual reveló un mayor contenido de humedad en las macetas tratadas con AQUA4D en comparación con las de control sin tratar. Las mediciones del flujo de savia realizadas durante las dos últimas semanas del proyecto de investigación indicaron que los árboles del suelo salino tratado con AQUA4D recogieron 4,1 galones, mientras que los árboles de control solo recogieron 0,2 galones (véase más abajo). Esta diferencia sustancial en el flujo de savia confirma que los árboles tratados con AQUA4D en suelo salino experimentaron una absorción de agua significativamente mayor en comparación con los árboles de control.

Análisis de plantas :

Los árboles tratados con AQUA4D mostraron una longitud de vástago, un peso seco de las raíces y un peso fresco y seco de los brotes y las hojas significativamente mayores, lo que indica la eficacia del sistema para promover el crecimiento en condiciones de alto estrés salino. Además, la medición de clorofila confirmó un contenido significativamente mayor de clorofila en las hojas de los árboles tratados con AQUA4D, lo que indica una mayor capacidad de absorción y utilización de la luz, lo que conduce a un aumento de las tasas de fotosíntesis. Esto permite que los árboles tratados con AQUA4D en condiciones de suelo salino prosperen al generar más recursos para los procesos fisiológicos vitales.

Fuga de iones: En cuanto a los efectos directos sobre la salinidad, los árboles tratados con AQUA4D® mostraron porcentajes de fuga de iones significativamente más altos, lo que indica una menor presión salina en comparación con los árboles de control. Además, el porcentaje de mortalidad fue considerablemente mayor en los árboles de control (85 %) en comparación con los árboles tratados con AQUA4D® (55 %), lo que destaca la eficacia del sistema para mitigar los efectos negativos de la salinidad del suelo.

Nutrientes: El análisis de macro y micronutrientes en muestras de hojas reveló resultados convincentes. En particular, fueron los niveles elevados de boro en las hojas los que desempeñaron un papel destacado en la aparición de quemaduras en las hojas y la consiguiente reducción del contenido de clorofila. Estos hallazgos ponen de relieve la eficacia de AQUA4D® para mitigar la acumulación de elementos perjudiciales, en particular el boro, lo que conduce a una mejora de la salud de las hojas y de los niveles de clorofila. Además, la significativa disminución de la concentración de boro observada en las hojas, la corteza y las raíces de los árboles tratados con AQUA4D confirma aún más la eficacia del sistema AQUA4D® para prevenir la acumulación excesiva de boro en toda la planta. Esto demuestra que AQUA4D® ofrece una solución prometedora para aliviar los posibles efectos tóxicos del boro, lo que favorece un desarrollo general más saludable de las plantas en entornos difíciles con suelos salinos.

Flujo de savia: La notable mejora en el flujo de savia de los árboles gracias al tratamiento con AQUA4D® se ve respaldada por las observaciones de mayores niveles de humedad del suelo durante el muestreo del mismo. El aumento del flujo de savia en los árboles tratados con AQUA4D nos lleva a concluir que AQUA4D® no solo mejora la humedad del suelo, sino que también aumenta la absorción de humedad por parte de las plantas.

Análisis del suelo

En este experimento, el suelo tratado con AQUA4D presentó concentraciones significativamente más bajas de EC, sodio, cloruro y boro en comparación con el suelo de control. Este hallazgo demuestra la eficacia del sistema AQUA4D® para reducir los efectos nocivos de las sales del suelo. El tratamiento con AQUA4D® mitigó con éxito el impacto perjudicial del alto contenido de sal, proporcionando un entorno más favorable para el crecimiento de las plantas.

Conclusión

Los resultados de este estudio demostraron la eficacia del tratamiento con AQUA4D® para reducir los problemas relacionados con la salinidad. El suelo tratado con AQUA4D® presentó una conductividad eléctrica (CE), una relación de absorción de sodio (RAS), y unas concentraciones de sodio (Na), cloruro (Cl) y boro (B) significativamente más bajas en comparación con el control. Esta reducción de los niveles de sal demuestra la eficacia de Aqua4D para eliminar las sales nocivas. Además, los árboles tratados con agua de riego AQUA4D® en condiciones de suelo salino mostraron un número significativamente mayor de árboles supervivientes en comparación con el control, lo que indica la capacidad de AQUA4D® para mejorar las tasas de supervivencia de los árboles en condiciones de alta salinidad.

Además, el tratamiento con AQUA4D® demostró efectos positivos en los parámetros de crecimiento de los árboles en suelos salinos. La reducción de los niveles de salinidad, facilitada por AQUA4D®, probablemente creó un entorno más favorable para el crecimiento de las plantas, lo que condujo a una mejora de los parámetros de crecimiento de los árboles. Esto pone de relieve el potencial de AQUA4D® como solución eficaz para mejorar el crecimiento y la productividad de los árboles en suelos afectados por una alta salinidad.

Gracias a Masood Khezri y al equipo del Instituto de Investigación Agrícola Malakan, Fresno, California.

Masood Khezri, de Malakan, con Yvain Mirabal, de AQUA4D USA.

Comparación visual entre el patrón de control y el patrón AQUA4D