Respuesta de olivos jóvenes a la nutrición fosfórica y su influencia en la floración

El olivo (Olea europaea L.) es un cultivo leñoso cultivado desde la antigüedad, y en la actualidad ocupa una superficie mundial de unos 10 millones de hectáreas. España es el principal país productor y exportador, con más de la tercera parte de la producción mundial. En la fertilización del olivo, el fósforo no ha sido un elemento nutritivo de gran interés puesto que no suele presentar problemas de deficiencia. La baja concentración iónica de este elemento en la hoja, su bajo consumo y reutilización por la planta explican esto. Sin embargo, el efecto de la fertilización con fósforo (P) observado en el olivo y en otras especies frutales, aún presentando niveles de suficiencia en hoja, parece adquirir una importancia notable en los primeros años de floración, lo que ha motivado el desarrollo de este trabajo. El primer objetivo de esta Tesis Doctoral fue determinar con mayor exactitud los niveles críticos de P, así como inducir los síntomas de deficiencia y toxicidad para determinar el estado nutricional al que ocurrían. Para ello, se llevaron a cabo dos ensayos en condiciones controladas con plantas cultivadas en maceta con sustrato inerte, que recibieron diferentes dosis de P mediante riego (desde 0 hasta 200 o 400 ppm P, según el ensayo). Las plantas deficientes en P manifestaron una clorosis apical que adquiría progresivamente tonalidades rojizas y púrpuras, hasta que la hoja caía. Los síntomas de toxicidad observados fueron similares a los de deficiencia de zinc, y las hojas amarillentas mantenían los nervios y el tejido próximo a éstos verde, cayendo finalmente. Los niveles de concentración de P en hoja a los que se observaron dichos síntomas fueron de 0.025% y 0.21%, respectivamente. El contenido de P en la planta se acumula principalmente en la raíz. La Eficiencia de Absorción del Fósforo (EAP) se cuantificó entre 1.34% y 4.45%, valores muy bajos. En todos los ensayos se evaluó el efecto de la aplicación de P en el crecimiento y en el contenido total de P. Los resultados sugieren un aumento de la concentración de P en hoja con dosis crecientes de P aplicado (hasta 200 ppm P), o en plantas cultivadas en suelos ricos en P. El crecimiento vegetativo disminuyó para concentraciones de P en hoja por debajo o por encima de 0.11% a 0.13%. En campo, las aplicaciones foliares de P no aumentaron el crecimiento ni el estado nutricional de P, probablemente por tratarse de plantas bien nutridas. Existen diferencias varietales en la concentración de P en hoja, presentando ‘Arbequina’ valores mayores que los de ‘Hojiblanca’ y de ‘Picual’, y que parecen corresponderse con características genéticas propias de cada variedad. En todos los casos, los árboles jóvenes muestran concentraciones de P en hoja muy por encima del nivel de suficiencia establecido, disminuyendo con el tiempo hasta valores cercanos al 0.1%. El capítulo 5 aporta información acerca del efecto de la micorrización con Glomus intraradices en el olivo. La micorrización no aumentó el estado nutricional de P, pero tuvo un efecto evidente en el desarrollo radical más que en el crecimiento del brote. Plantas inoculadas con el hongo, y cultivadas en suelos con altos contenidos de P, mostraron un crecimiento menor que aquellas que crecieron en suelos con bajos niveles de P. Además, el crecimiento vegetativo disminuye en plantas micorrizadas y que reciben fertilización fosfórica, dada la interacción entre ambos factores. Finalmente, se evaluaron los parámetros de floración y su relación con el estado nutricional de P en la planta. Hubo diferencias varietales para el vigor y la edad a la que se produce la primera floración. Ambos parámetros no estaban relacionados con el estado nutricional de P. No obstante, el P parece aumentar la fertilidad de flores en ‘Arbequina’ (sin resultados estadísticamente significativos en campo). Resultados similares se observaron en olivos micorrizados con G. intraradices. Al menos el 80% de las variedades ‘Manzanilla de Sevilla’, ‘Arbequina’, ‘Manzanilla Cacereña’, ‘Picudo’, ‘Castellana’, ‘Aloreña’, ‘Blanqueta’ y ‘Changlot Real’ florecieron al primer año de su plantación. Sin embargo, menos del 30% de las variedades ‘Cornicabra’, ‘Lechín de Sevilla’, ‘Morisca’, ‘Empeltre’, ‘Farga’, ‘Lechín de Granada’ y ‘Verdial de Badajoz’ florecieron por primera vez pasados tres años. La presente Tesis Doctoral supone el establecimiento de unas pautas para la fertilización fosfórica, considerando para olivos jóvenes unas dosis de fertirriego óptimas entre 100 y 200 ppm P. Pese a que las aplicaciones de P mejoran el estado nutricional de las plantas, si dichos valores se encuentran por encima de los de suficiencia no hay efecto en la floración. Además la micorrización aporta mayores beneficios cuando la inoculación del hongo se realiza antes de la plantación, al permitir un buen desarrollo radical de la planta que favorece su posterior trasplante y mayor tolerancia a estreses. Dicha práctica podría ser de interés para los 272 viveros comerciales de olivo españoles existentes, consiguiendo plantas de mayor calidad.

The olive (Olea europaea L.) is an evergreen tree that has been cultivated from ancient times. It occupies a surface of around 10 million hectares all over the world. Spain is the main olive oil producer, accounting for more than a third of world production. Phosphorus is a mineral nutrient that does not concern about olive fertilization point of view, since P deficiency is rare. This is because its low leaf ionic concentration, its low consumption and its reuse by the plant. However, some studies with olive tree and other fruit trees, even with sufficiency leaf P level, has indicated that an increase of phosphorus in the plant is related to flower fertility and the first flowering. This has been the hypothesis developed in our work. The first objective of this Doctoral Thesis was to determine the P critical levels more exactly than established ones. Also, symptoms of P deficiency and toxicity were induced for their description and for to know the nutritional status of the olive to which these symptoms occur. Two experiments were carried out with potted plant in controlled conditions, using an inert substrate and with different P doses by irrigation (from 0 to 200 or 400 ppm P, according to the trial). Deficiency plants showed apical chlorosis that turns progressively red and purple, and finally the petioles collapsed and the leaves fall. The symptoms of toxicity observed were similar to those of zinc deficiency. The leaves turned yellowish with the veins and tissues surrounding the veins green, and finally fall. Leaf P concentration in these plants was 0.025% and 0.21%, respectively. P partitioning in plant showed a greater accumulation on roots (>50% of total P content). In addition, the Efficiency of Phosphorus Absorption (EPA) was quantified, presented very low values between 1.34% and 4.45%. The effect of P fertilization on vegetative growth and total P content in the olive was evaluated for all the trials. The results suggested an increase of leaf P concentration with increased doses of P applied (until 200 ppm P), or using soils with high P content. Leaf P concentration below or above which shoot growth was reduced was 0.11% to 0.13%. In field conditions, foliar application of phosphorus to young olive trees did not result in an increase of P concentration nor P content in the leaf, probably due to leaf P concentration above the sufficiency level. Differences were observed among cultivars, and ‘Arbequina’ showed higher leaf P concentration than ‘Hojiblanca’ and ‘Picual’. These differences seem to be an intrinsic genetic character. All cultivars exhibit leaf P concentration well above the nutritional sufficiency threshold, and then decreased with time tending to 0.1% values. The chapter 5 provides information about the effect of mycorrhization with Glomus intraradices on vegetative growth in the olive tree. Inoculation with arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) did not increase the nutritional P level, although was more effective in improving root development than shoot development. Inoculated plants growing in a soil rich in P showed a reduced shoot growth when compared with plants growing in a soil poor in P. Shoot growth was also reduced when mycorrhizal plants received P applications, due to the interaction between two factors. Finally, the influence of nutritional status of P on flowering in the olive was evaluated, since it could increase the flower and fertile inflorescence in the first years after transplanting. There were cultivar differences in vigor and the time of first flowering, but no relationship with leaf P concentration was observed. However, ‘Arbequina’ showed a tendency to increase the flower fertility with P applied, but no significant results were found in field conditions. Similar results were observed in olive trees that where inoculated with G. intraradices. These results could not be verified in ‘Picual’ since no flowering occurs by the first year. At least 80% of the cultivars ‘Manzanilla de Sevilla’, ‘Arbequina’, ‘Manzanilla Cacereña’, ‘Picudo’, ‘Castellana’, ‘Aloreña’, ‘Blanqueta’ and ‘Changlot Real’ flowered the first year after plantation, although with a different intensity. On the contrary, less than 30% of the trees ‘Cornicabra’, ‘Lechín de Sevilla’, ‘Morisca’, ‘Empeltre’, ‘Farga’, ‘Lechín de Granada’ and ‘Verdial de Badajoz’ flowered after three years. This Doctoral Thesis supposes some guidelines for phosphorus fertilization in olive tree, considering optimal doses for fertigation between 100 and 200 ppm P. Although P fertilization improves the nutritional P status in olive tree, there was no effect on flowering if the values are above the sufficiency threshold. Moreover, plant mycorrhization before planting brings greater benefits, due to a better root development which favors its later transplantation and makes plants more tolerant to stresses. This practice could be interesting for the 272 commercial Spanish olive nurseries, getting higher quality plants.