Desarrollo y evaluación de métodos prácticos no destructivos para la estimación del Área Foliar (AF) por árbol y cálculo del Índice de Área Foliar (IAF) en montes de cerezo (Prunus avium L.)

Abstract

El conocimiento del Índice de Área Foliar (IAF) de los montes de cerezo (Prunus avium L.) es una herramienta de suma utilidad para la estimación del potencial productivo. Sin embargo, su medición es muy dificultosa, por lo cual muy pocas veces se realiza en montes comerciales. El objetivo principal de esta tesis fue desarrollar alguna metodología práctica, precisa y no destructiva para la estimación del área foliar (AF) por árbol y el posterior cálculo del IAF, mientras que el objetivo secundario fue cuantificar los efectos de la carga frutal sobre los rendimientos y la calidad de la fruta. En la temporada 2007/2008 se realizaron mediciones en montes adultos de las variedades ‘Bing’ y ‘Lapins’, injertadas sobre Prunus mahaleb, conducidos en vaso español, para el desarrollo de los modelos, y en la temporada 2008/2009, estos modelos fueron validados en diferentes combinaciones variedad/portainjerto y sistema de conducción. Para el desarrollo de los modelos se seleccionaron árboles de diferente tamaño. Después de la cosecha, con máximo desarrollo foliar, se midieron diversas características morfológicas y de diseño del monte: área de la sección transversal del tronco (ASTT), indicador de volumen (IVol), área foliar media (AFM), área foliar de la rama principal (AFRP), distancia de la entrelínea libre de árboles (DEL), radiación fotosintéticamente activa (PAR) interceptada, fotografías digitales desde el suelo hacia la copa del árbol (porcentaje de porosidad óptica vertical, %POV) y de la sombra del árbol proyectada sobre una tela blanca colocada en el suelo (sombra proyectada en el suelo en porcentaje, %SPS). Además, sobre los mismos árboles experimentales, se determinaron las relaciones entre el IAF, el rendimiento y la PAR interceptada y el efecto de la relación número de frutos por área foliar (F/AF) sobre la calidad y el rendimiento. En general, el AF por árbol pudo ser estimada con un buen nivel de ajuste en la mayoría de los modelos desarrollados. En base a los resultados de la validación, y teniendo en cuenta los coeficientes de determinación, la practicidad y la simpleza de las mediciones de campo, los modelos que utilizan las variables IVol y ASTT, con o sin combinación con el AFM (ln AF/árbol= -3,42 + 0,50 ln IVol + 0,57 ln ASTT + 0,65 ln AFM; y ln AF/árbol= -0,76 + 0,68 ln IVol + 0,38 ln ASTT) serían las opciones más recomendables, pudiendo ser utilizados en diferentes situaciones de cultivo. La alta variabilidad entre los árboles experimentales no permitió concluir en forma generalizada sobre el comportamiento de los parámetros de calidad en función de la relación F/AF. Sin embargo, se observó que la intercepción de la PAR aumentó significativamente en función del incremento del IAF, presentando una relación no lineal, mientras que el rendimiento presentó un incremento lineal en función de la PAR. En las variedades y situaciones de cultivo en que se contó con un amplio rango de IAF, tanto el rendimiento como el número de frutos por árbol presentaron una relación lineal positiva en función del IAF, con un alto ajuste.

The knowledge on Leaf Area Index (LAI) of sweet cherry (Prunus avium. L) orchards is a useful tool for estimating its productive potential. However, its determination is tough, therefore seldom performed in commercial orchards. The main objective of this thesis was to develop a practical, precise and non destructive methodology for estimating the leaf area (LA) per tree and with that the LAI; while the secondary objective was to quantify the effects of crop load on yield and fruit quality. For developing the models, in the 2007/2008 season measurements were performed in adult orchards of the cultivars ‘Bing’ and ‘Lapins’, grafted on Prunus mahaleb and trained as Spanish vase; and in the 2008/2009 season, those models were validated in different cultivar/rootstock and training system combinations. For developing the models, trees of different size were selected. After harvest, with maximum leaf area development, various morphological and orchard-design characteristics were measured: trunk cross-sectional area (TCSA), volume indicator (IVol), mean leaf area (MLA), leaf area of the main branch (LAMB), free path (FP), intercepted Photosynthetic Active Radiation (PAR), digital photographs from the floor to the crown (percentage of vertical optical porosity; %POV) and of the tree shadow projected on a white sheet on the floor (percentage of projected shadow on the floor; %PSF). Moreover, on the same experimental trees, the relationships between LAI, yield and intercepted PAR, and the effect of the fruit to leaf area ratio (F/LA) on quality and yield were determined. In general, it was possible to estimate the LA per tree with a good level of precision with most of the developed models. Based on the results of the validation, and considering the coefficients of determination, the usefulness and simplicity of the field measurements, the models utilizing the variables IVol and TCSA, with or without combining with MLA (ln LA/tree = -3.42 + 0.50 ln IVol +0.57 ln TCSA + 0.65 ln MLA; and ln LA/tree = -0.76 + 0.68 ln IVol + 0.38 ln TCSA) would be the most recommendable options, being possible their utilization in several cropping situations. As secondary results, due to the high variability among experimental trees, it was not possible to conclude in general about the behaviour of the quality parameters as a function of the F/LA ratio. However, it was observed that the intercepted PAR increased significantly, in a non-linear fashion, as a function of LAI, while the yield linearly increased as a function of the intercepted PAR. For those cultivars and cropping situations in which an ample range of LAI was available, both the yield and the number of fruits per tree were positively related to the LAI.

La conoscenza del Indice di Area Fogliare (IAF) delle piantagioni di ciliegio (Prunas avium L) é una via molto utile per estimare il potenziale produttivo della coltivazione. Nonostante la sua misurazione è molto imbarazzante, per lo quale non si fa con frequenza nelle piantagioni commerciali. L’obbiettivo principale di questa Tesis è sviluppare qualcun metodo prattico, preciso, e non distruttivo per stimare l’area fogliare (AF) per albero e dopo calcolare il IAF; mentre l`obbiettivo secondario è valutare gli effetti dalla carica dei frutti sul volume e la qualità della produzione di frutti. Nel periodo 2007/2008 si hanno fatto misurazioni in piantaggioni in produzione delle cultivars “Bing” e “Lapins”, innestati sul Prunus Mahaleb, allevatti come vaso spagnolo per lo sviluppo dei modelli, e nel periodo 2008/2009, questi modelli furono valutati nei diversi combinazioni cultivar/portinnesto e sistema di allevamento. Per lo sviluppo dei modeli, sono scelti alberi di diversi volume. Dopo dalla raccolta, con lo sviluppo massimo delle floglie, si hanno fatto le missure di diversi caratteristiche morfologiche e di disegno della piantagione: area della sezione trasversale dal tronco (ASTT), indicatore dal volumen (IVol), area fogliare media (AFM), area fogliare della rama principale (AFRP), distanza dall’interlinea libera di alberi (DEL), Radiazione Fotosintetica Attiva (PAR) intercettata, fotografie digitali dal suolo alla cima del albero (percentuale di porosità ottica verticale (POV) e di l’ombra del albero progettata sulla tela bianca allogata sul suolo (ombra progettata nel suolo in percentuale; (SPS). Inoltre, sulle stessi alberi sperimentali, si hanno stabilito i rapporti tra il IAF, la produzione da fruti e la PAR intercettata e l`effetto dal rapporto dal numero di frutti per area fogliare (AF) sulla qualità e la produzione. In generale, l`AF per albero fuò estimata con accettabile livello di aggiustamento nella maggioria dei modelli sviluppati. In base a i risultati dalla validazione, e avendo in conto i coefficenti di determinazione, la pratticità e la semplicità delle missurazioni nel campo, i modelli che utilizano alle variabili IVol e ASTT, con o senza combinazione con l`AFM (ln AF/albero = -3,2 + 0,50 ln IVol + 0.57 ln ASTT + 0,65 ln AFM e ln AF/albero = -0.76 + 0.68 ln IVol + 0,38 ln ASTT) sarebbero l`opzione piu raccomandabile, che può essere utilizata ne diversi situazioni di coltivazione. Come risoltati secondari, per la variabilità elevata tra i alberi sperimentali utilizate, non é possibile concludere di maniera generale sul comportamento dei parametri di qualità in funzione dal rapporto: numero di fruti/AF. Nonostante, si osservò che l`intercezione de PAR ha avuto un accrescimento significativo in funzione dalla crescita dal IAF, mostrando una relazione non lineale, infrattanto che la produzione di frutti mostrò un accrescimento lineale in funzione del PAR. Nelle cultivars e nelle situazioni di coltivazione con una importante cultivo amplitudine di valori del IAF, tanto la produzione di fruti come il numero di frutti per albero hanno avuto una relazione lineale positive in funzione dal IAF, con un elevato a aggiustamento.