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

El sector del pistacho se enfrenta a importantes retos relacionados con la limitada disponibilidad de agua y la elevada salinidad del suelo, que pueden tener efectos perjudiciales en el crecimiento de los árboles, la productividad de los cultivos y la sostenibilidad. La tecnología AQUA4D® ha surgido como una solución potencial 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 climas áridos de todo el mundo, poniendo en riesgo la sostenibilidad ambiental 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, aparece como amarillamiento y progresa hasta quemarse a lo largo de los bordes de las hojas. Esto reduce la fotosíntesis, la transpiración y el intercambio gaseoso y reduce el potencial hídrico de la hoja. (Leinfelder-Miles, 2018; Zhao et al., 2020).

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

Esta investigación, que ya ha demostrado su éxito en la región, analizó los efectos de la tecnología AQUA4D® en diversos parámetros de la planta y el suelo en condiciones de salinidad, proporcionando información valiosa a los productores de pistacho que buscan soluciones sostenibles. La realización de esta investigación en un 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 del 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 condiciones de suelos salinos, caracterizados por niveles elevados de conductividad eléctrica (CE), sodio (Na), cloruro (Cl) y boro. Los objetivos específicos eran evaluar la eficacia de la lixiviación de Na, Cl y boro, disminuir la CE y paliar los efectos perjudiciales de las sales sobre los factores de crecimiento de los pistacheros "Golden Hills", que son los estándares de la industria. Además, el estudio pretendía investigar la influencia de AQUA4D en la tasa de flujo del xilema del árbol, el contenido de clorofila de la hoja 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 controlado automatizado en Fresno, CA (36.720039, - 119.926770). Para este estudio de investigación, se preparó un suelo salino con alta CE (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 de 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 invernadero.

Resultados y debate

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 un índice de adsorción de sodio (SAR) elevados. 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 en suelos salinos tratados con AQUA4D recogieron 4,1 galones, mientras que los árboles de control sólo recogieron 0,2 galones (véase más adelante). Esta diferencia sustancial en el flujo de savia confirma que los árboles tratados con AQUA4D en suelos salinos 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 púa, un peso seco de raíz y unos pesos fresco y seco de brotes y hojas significativamente superiores, lo que indica la eficacia del sistema para promover el crecimiento en condiciones de estrés salino elevado. Además, la medición de la 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, con el consiguiente aumento de la tasa fotosintética. Esto permite a los árboles tratados con AQUA4D en condiciones de suelo salino prosperar generando más recursos para 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 superiores, 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 pone de manifiesto 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 elevados niveles de boro en las hojas los que desempeñaron un papel destacado en la quemadura de las hojas y la consiguiente reducción del contenido de clorofila. Estos resultados ponen de relieve la eficacia del AQUA4D® en la mitigación de la acumulación de elementos perjudiciales, en particular boro, lo que conduce a la mejora de la salud de la hoja y los niveles de clorofila. Además, la disminución significativa de la concentración de boro observada en las hojas, la corteza y las raíces de los árboles tratados con AQUA4D valida aún más la eficacia del sistema AQUA4D® en la prevención de 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, fomentando así un desarrollo general más saludable de la planta en entornos de suelos salinos difíciles.

Flujo de savia: La notable mejora del flujo de savia de los árboles debida al tratamiento con AQUA4D® se ve corroborada 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 la conclusión de que AQUA4D® no sólo mejora la humedad del suelo, sino que también aumenta la absorción de humedad por las plantas.

Análisis del suelo

En este experimento, el suelo tratado con AQUA4D mostró concentraciones significativamente menores de CE, 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 AQUA4D® mitigó con éxito el impacto perjudicial del alto contenido en sales, proporcionando un entorno más favorable para el crecimiento de las plantas.

Conclusión

Los resultados de este estudio mostraron la eficacia del tratamiento AQUA4D® para reducir los problemas relacionados con la salinidad. Los suelos tratados con AQUA4D mostraron una conductividad eléctrica (CE), un índice de absorción de sodio (SAR) y unas concentraciones de sodio (Na), cloruro (Cl) y boro (B) significativamente menores que los suelos de control. Esta reducción de los niveles de sal demuestra la eficacia de Aqua4D en la lixiviación de sales nocivas. Además, los árboles tratados con agua de riego AQUA4D® en la condición 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 sobre los parámetros de crecimiento de los árboles en condiciones de suelo salino. 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 la mejora de los parámetros de crecimiento de los árboles. Esto pone de manifiesto el potencial de AQUA4D® como solución eficaz para mejorar el crecimiento y la productividad de los árboles en suelos afectados por una elevada salinidad.

Gracias a Masood Khezri y al equipo del Malakan Agricultural Research Institute, Fresno CA

Masood Khezri de Malakan con Yvain Mirabal de AQUA4D USA

Comparación visual de los portainjertos de control y AQUA4D