Caracterización de patrones de cítricos, enanizantes, semi-enanizantes y sub-estándar, para el desarrollo de sistemas de plantación sostenibles en Andalucía occidental

1.- Introducción Los cítricos, originarios del sureste asiático, pertenecen al orden Geraniales, familia Rutaceae y subfamilia Aurantioideae. Dentro de esta subfamilia, los cítricos de mayor importancia económica se engloban dentro de la tribu Citreae, subtribu Citrinae, grupo Cítricos Verdaderos, género Citrus y subgénero Eucitrus. Hoy en día los cítricos se cultivan en la mayor parte de las regiones tropicales y subtropicales del planeta con un total de 161,8 millones de toneladas, siendo España el quinto país productor (6,7 mills t) a nivel mundial y el primer productor de la Unión Europea. España destaca también como primer país exportador de cítricos para consumo en fresco (3,6 mills t). En España, Andalucía se sitúa como la segunda Comunidad Autónoma productora de cítricos (2,7 mills t), con un claro predominio del cultivo del naranjo dulce (69,58 % de la superficie de cítricos), seguido del de mandarino (21,40 %), limón (7,46 %), pomelo (0,93 %) y otros cítricos (0,28 %). El cultivo de los cítricos en Andalucía se presenta como un sector agrario de gran importancia territorial (83.180 ha), económica (844 mills euros) y social (5,9 mills jornales). Los nuevos desafíos a los que se enfrenta la citricultura española en general, como consecuencia del incremento de la población mundial, el cambio climático, la globalización, los nuevos gustos del consumidor y los nuevos compromisos europeos en materia de sostenibilidad, requieren del desarrollo e implementación de nuevas tecnologías que permitan una citricultura más competitiva, resiliente y sostenible. Ante esta situación, la intensificación sostenible del cultivo se presenta como una estrategia de gran interés, en la que se identifican tres pilares fundamentales: la adecuada elección del patrón, la mayor densidad de plantación y la mecanización del cultivo. En este sentido, adquiere una gran importancia el estudio de nuevos patrones de cítricos compatibles con este nuevo modelo de producción: patrones de reducido porte, alta eficiencia productiva y óptima calidad de fruta inducida sobre la variedad. Aunque actualmente existen diferentes patrones con la capacidad de reducir el tamaño del árbol, no todos proporcionan un incremento en la eficiencia productiva de la variedad. Es por tal motivo que Poncirus trifoliata `Flying dragon´ es el patrón principalmente establecido en plantaciones de cítricos de mayor densidad. No obstante, este patrón no presenta buena adaptación a las características típicas de los suelos del Mediterráneo, requiriéndose de la evaluación de nuevos patrones de cítricos de reducido porte bajo condiciones locales de cultivo, tales como las de Andalucía. En el caso concreto del cultivo superintensivo, o cultivo de súper alta densidad con mecanización integral del cultivo, otro factor de gran importancia a tener en cuenta es la respuesta de Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental la plantación, y la adecuación de nuevos patrones de cítricos, a la recolección mecanizada. Por tales motivos, el objetivo de este trabajo de tesis ha sido evaluar la idoneidad y el interés agronómico de varios patrones de cítricos de menor porte, sub-estándar (Forner-Alcaide nº 5 (FA-5)), semi-enanizantes (Forner-Alcaide nº 13 (FA-13) y Forner-Alcaide nº 41 (FA-41)) y enanizantes (Forner-Alcaide nº 418 (FA-418) y Forner-Alcaide nº 517 (FA-517)) del programa de mejora genética del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA, España), para el desarrollo de diferentes modelos de intensificación sostenible de los cítricos, compatibles con la diversidad física y socioeconómica de la citricultura andaluza, bajo condiciones edafo-climáticas de Andalucía Occidental. 2.- Contenido de la investigación Esta tesis doctoral se estructura en dos capítulos, cada uno de ellos orientado a un grado de intensificación diferente: I. Caracterización agronómica de diferentes patrones de cítricos, sub-estándar y semi-enanizantes, interesantes para un sistema de plantación de alta densidad. II. Evaluación agronómica de dos patrones de cítricos enanizantes bajo condiciones de cultivo de súper alta densidad con recolección mecanizada. En el capítulo I se integran dos artículos en los que, por un lado, se caracteriza la calidad general de la naranja `Lane Late´ sobre tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes y, por otro lado, se evalúa la idoneidad de estos patrones para sistemas de plantación de `Lane Late´ más sostenibles y de mayor densidad. Por ello, en el primer artículo del capítulo I se caracterizó la apariencia (calidad externa), el sabor (calidad organoléptica) y los compuestos bioactivos o promotores de la salud (calidad funcional) de la naranja `Lane Late´ sobre tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes (FA-5, FA-13 y FA-41) frente a tres patrones tradicionales (citrange Carrizo, Citrus macrophylla y mandarino 'Cleopatra') en una parcela experimental ubicada en el Valle del Guadalquivir (Sevilla). Para ello se analizaron diferentes parámetros morfológicos: índice de color, peso, diámetro ecuatorial (D; mm), altura (H; mm), forma (D/H) y espesor de la corteza de la fruta (mm); organolépticos: contenido en zumo (%), densidad (g/mL), acidez total (TA; g/100 mL), sólidos solubles totales (TSS; °Brix) e índice de madurez (RI = TSS/TA); y funcionales: flavonoides (μg EQ/g FW) y polifenoles (mg EG/100 g FW) totales, además de la firmeza interna y la incidencia de dos alteraciones fisiológicas (granulación y clareta) en la fruta de `Lane Late´. En este trabajo se obtuvieron diferencias entre patrones tanto en el momento óptimo de recolección como en la calidad general de la fruta. Mandarino 'Cleopatra', FA-13 y FA-5 indujeron una fecha óptima de recolección más tardía, y más competitiva para `Lane Late´, así como una mayor calidad interna de la fruta, lo que en el caso de mandarino 'Cleopatra' y FA-13 se acompañó también de un mayor valor funcional. En el segundo artículo del capítulo I se evaluó el comportamiento agronómico de `Lane Late´ sobre los tres patrones de cítricos sub-estándar y semi-enanizantes (FA-5, FA-13 y FA-41) en comparación con los tradicionales (c. Carrizo, C. macrophylla y mandarino 'Cleopatra') en una parcela experimental del Valle del Guadalquivir (Sevilla) en condiciones de baja fertilización. Para ello se registraron, o calcularon, diferentes parámetros de la biometría del árbol: altura del árbol (m), diámetro (m) y volumen de copa (m3), así como diámetros de tronco del patrón (Dr; cm) y de la variedad (Ds; cm); de la afinidad del patrón con la variedad (Dr/Ds); de la productividad: producción por árbol (kg/árbol), eficiencia productiva (kg/m³) e índice de alternancia en la cosecha (ABI; %); y del estado nutricional del árbol: análisis foliares de los macro (%) y micronutrientes (ppm). FA-13 y FA-41 indujeron un menor tamaño en los árboles de `Lane Late´. Sin diferencias significativas, la eficiencia productiva de `Lane Late´ (kg/m3) fue superior en C. macrophylla, mandarino `Cleopatra´ y FA-13. Estas dos características le otorgaron a FA-13 un alto potencial productivo (kg/ha) ante la posibilidad de estrechar la distancia entre árboles, reduciendo el marco de plantación. Por otro lado, FA-13 destacó como el patrón más eficiente en el uso de los nutrientes del suelo, mostrándose como el patrón de mayor interés para sistemas de plantación de `Lane Late´ más sostenibles y de mayor densidad bajo condiciones mediterráneas similares a las del estudio. En el capítulo II se evaluó la idoneidad de dos patrones de cítricos enanizantes, FA-418 y FA-517, para el cultivo de `Salustiana´ en condiciones de súper alta densidad y recolección mecanizada. En este capítulo se incluye un tercer artículo en el que se evaluó el comportamiento agronómico (crecimiento vegetativo, producción y calidad de fruta) de `Salustiana´ sobre dos patrones de cítricos enanizantes (FA-418 y FA-517) en una plantación de súper alta densidad localizada en Huelva. En esta misma plantación se evaluó la recolección mecanizada con un equipo sacudidor de copa cabalgante `tipo vendimiadora´, en el que se evaluó para cada patrón el porcentaje de fruta derribada y recolectada por el equipo y el daño ocasionado sobre la estructura del árbol, determinándose también el potencial de estos equipos de recolección en plantaciones de cítricos de súper alta densidad. FA-517 destacó por inducir sobre la plantación de `Salustiana´ un mejor comportamiento en Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental términos de crecimiento vegetativo, eficiencia productiva (kg/m3) y calidad de fruta, presentando además una mejor respuesta frente a la recolección mecanizada (alto porcentaje de derribo). Por otro lado, en este trabajo se identificó un alto potencial de los equipos sacudidores de copa cabalgantes `tipo vendimiadora´ en la recolección de plantaciones de cítricos de súper alta densidad con destino a la industria, reafirmándose la importancia de la adaptación previa de los árboles (formación en seto continuo de dimensiones controladas mediante poda mecanizada). 3.- Conclusiones Se han identificado patrones de cítricos de crecimiento controlado, sub-estándar, semi-enanizantes y enanizantes, descritos previamente por su mejor aptitud frente a características típicas de los suelos mediterráneos que citrange Carrizo y/o Citrus macrophylla, interesantes para el desarrollo de modelos de sistemas de plantación de diferente grado de intensificación, más rentables y sostenibles, estratégicos para afrontar los retos futuros del sector: • Para sistemas de plantación convencional (416 árboles/ha) de `Lane Late´, Forner-Alcaide nº 5 fue el patrón más interesante. Se obtuvieron árboles con una extensión de copa y una producción (kg/árbol) similar a citrange Carrizo y Citrus macrophylla, pero con ventajas en la fecha de recolección y calidad general de la fruta. • El menor porte de árbol junto a la alta eficiencia productiva inducida sobre `Lane Late´ revelaron el potencial de Forner-Alcaide nº 13, Forner-Alcaide nº 41 y mandarino `Cleopatra´ como patrones para sistemas de plantación de alta densidad (con algo más de 540 árboles/ha). Patrones sobre los que se alcanzaron rendimientos (kg/ha) similares o superiores a los de plantaciones convencionales sobe citrange Carrizo. Forner-Alcaide nº 13 fue el patrón más interesante, presentando además ventajas en fecha de recolección, calidad general de fruta y eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo. • Los dos patrones de cítricos enanizantes estudiados en la plantación de naranja `Salustiana´ en súper alta densidad (1.666 árboles/ha), Forner-Alcaide nº 517 y Forner-Alcaide nº 418, evidenciaron una buena aptitud para ser usados en este sistema de plantación, registrando volúmenes de copa reducidos y alcanzando rendimientos (kg/ha) superiores a los de las plantaciones convencionales. De los dos patrones, Forner-Alcaide nº 517 fue superior por su mayor productividad y coloración externa de la fruta. Además, en otros estudios se ha descrito su excelente adaptación a los principales factores limitantes de los suelos mediterráneos, al contrario que Forner-Alcaide nº 418, patrón muy sensible a Phytophthora y sensible a la clorosis férrica. En cuanto a la recolección mecanizada con el equipo sacudidor de copa cabalgante tipo vendimiadora (NEW HOLLAND VX7090 a 1,4 km/h de avance y 400 rpm de sacudida de varas) se han identificado las siguientes cuestiones interesantes para una plantación de `Salustiana´ en súper alta densidad: • La importancia de la adaptación previa de la forma de los árboles, mediante el empleo de poda mecanizada, hacia estructuras en seto continuo con faldas elevadas, a fin de reducir el daño del árbol y mejorar la eficiencia de derribo de fruta. • Forner-Alcaide nº 517 se comportó mejor que Forner-Alcaide nº 418, ya que la eficiencia de derribo de frutos fue superior al 90% incluso sin la previa adaptación de la forma de los árboles. • Los daños de podredumbre en fruta registrados tras 7 días de almacén, en condiciones ambiente, desaconsejan su empleo en plantaciones con destino al mercado para fresco. • Aunque susceptible de algunas mejoras técnicas, el equipo de recolección presentó un gran potencial para la recolección de plantaciones de cítricos de súper alta densidad para industria. 4.- Artículos de la tesis doctoral La presente Tesis Doctoral está integrada por 3 artículos publicados en revistas incluidas en el listado correspondiente a su categoría científica en el <<Journal Citations Report>> (JCR) en el año de su publicación o en el último JCR publicado: • 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 • 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 Caracterización de Patrones de Cítricos de Distinto Porte en Andalucía Occidental • 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