Published

2016-01-01

Irrigation reduction resistance mechanisms in the rapid fruit growth stage of pears (Pyrus communis L.)

Mecanismos de resistencia en la reducción del riego en la fase de rápido crecimiento del fruto de pera (Pyrus communis L.)

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v33n3.52573

Keywords:

evapotranspiration, irrigation rates, drought resistance, physiological adaptation, cell walls, pome fruits (en)
evapotranspiración, dosis de riego, resistencia a la sequía, adaptación fisiológica, pared celular, pomáceas (es)

Authors

  • Diana Milena Díaz-Abril Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
  • Javier Enrique Vélez-Sánchez Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
  • Pedro Rodríguez Instituto Nacional de Ciencias Agricolas (INCA)
Plants adopt physiological defense mechanisms to counteract droughts. In Colombia, there is no information for these mechanisms in pears (Pyrus communis L.), cv. Triunfo de Viena. Therefore, the present study aimed to analyze the hydric conditions of this plant in order to determine if it has developed a mechanism to avoid, reduce, or tolerate water stresses as a defense. This experiment used a pear crop located in the municipality of Sesquile (Colombia), with 16-year-old trees that were subjected to three irrigation treatments: a control that received 100% of this crop's evapotranspiration (100%ETc), and 73%ETc and 53%ETc treatments were irrigated at 73% and 53% of crop's evapotranspiration, respectively, for the entire rapid fruit growth period of 2012 to 2013. The results indicated that the irrigation reduction in 53%ETc treatment present an adaptive mechanism in the trees, with a structural change in the cellular wall that allowed for 47% water savings in this fruit growth stage.
Las plantas adoptan mecanismos fisiológicos de defensa para enfrentar la sequía y en Colombia no existe información sobre estos mecanismos en pera (Pyrus communis L.) cv. Triunfo de Viena. Por esta razón, el propósito del presente estudio fue analizar las condiciones hídricas de la planta con el fin de determinar si desarrolla algún mecanismo de resistencia para evitar, retrasar o tolerar en respuesta a un estrés hídrico. El experimento se realizó en un cultivo de pera ubicado en el municipio de Sesquile (Colombia), en árboles de 16 años de edad, que fueron sometidos a tres tratamientos de riego. Un tratamiento control (100%ETc) regado con el 100% de la evapotranspiración del cultivo durante todo el ciclo, y los tratamientos 73%ETc y 53%ETc que fueron regados a 73% y 53% de la evapotranspiración del cultivo, respectivamente, durante el periodo de crecimiento rápido del fruto en el periodo de 2012 al 2013. Los resultados obtenidos mostraron que la reducción de riego en el tratamiento 53%ETc se presenta un mecanismo de adaptación en los árboles, mediante un cambio estructural de la pared celular, permitiendo ahorros de agua de un 47% en esta etapa de crecimiento del fruto.

References

Allen, R.G., L.S. Pereira, D Raes, and M. Smith. 2006. Evapotranspiración del cultivo: guías para la determinación de los requerimientos de agua de los cultivos. Estudio FAO Riego y Drenaje No. 56. FAO, Roma.

Arévalo-H., J.J., J.E. Vélez, and J.H. Camacho-Tamayo. 2013. Uso eficiente del agua para el cultivo de rosa cv. Freedom bajo invernadero. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambient. 17, 811-817. Doi: 10.1590/S1415-43662013000800002

Arndt, S.K., S.C. Clifford, W. Wanek, H.G. Jones, and M. Popp. 2001. Physiological and morphological adaptations of the fruit tree Ziziphus rotundifolia in response to progressive drought stress. Tree Physiol. 21, 705-715. Doi: 10.1093/treephys/21.11.705

Azcón-Bieto, J. and M. Talón. 2008. Fundamentos de fisiología vegetal. 2nd ed. McGraw-Hill Interamericana de España, Barcelona, Spain.

Bleiholder, H. (ed.). 1996. Compendio para la identificación de los estadios fenológicos de especies mono- y dicotiledóneas cultivadas: escala BBCH extendida. Centro Federal de Investigaciones Biológicas para Agricultura y Silvicultura (BBA). Limburgerhof, Germany.

Cohen, M., D.A. Goldhamer, E. Fereres, J. Girona, and M. Mata. 2001. Assessment of peach tree responses to irrigation water ficits by continuous monitoring of trunk diameter changes. J. Hort. Sci. Biotechnol. 76, 55-60. Doi: 10.1080/14620316.2001.11511327

Cruz, Z.N., P. Rodríguez, A. Galindo, E. Torrecillas, S. Ondoño, C.D. Mellisho, and A. Torrecillas. 2012. Leaf mechanisms for drought resistance in Zizyphus jujuba trees. Plant Sci. 197, 77-83. Doi: 10.1016/j.plantsci.2012.09.006

Galindo, A., P. Rodríguez, J. Collado-González, Z.N. Cruz, E. Torrecillas, S. Ondoño, M. Corell, A. Moriana, and A. Torrecillas. 2014. Rainfall intensifies fruit peel cracking in water stressed pomegranate trees. Agric. For. Meteorol. 194, 29-35. Doi: 10.1016/j.agrformet.2014.03.015

Garzón C., D.L., J.E. Vélez S., and J.O. Orduz R. 2013. Efecto del déficit hídrico en el crecimiento y desarrollo de frutos de naranja Valencia (Citrus sinensis Osbeck) en el piedemonte del Meta, Colombia. Acta Agron. 62, 136-147.

Girona, J., M. Mata, A. Arbonès, S. Alegre, J. Rufat, and J. Marsal. 2003. Peach tree response to single and combined regulated deficit irrigation regimes under shallow soils. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 128, 432-440.

IBM Corp. Released. 2011. IBM SPSS statistics for Windows, version 20.0. Armonk, NY.

Intrigliolo, D.S., L. Bonet, P.A. Nortes, H. Puerto, E. Nicolas, and J. Bartual. 2013. Pomegranate trees performance under sustained and regulated deficit irrigation. Irrigation Sci. 31, 959-970. Doi: 10.1007/s00271-012-0372-y

Measham, P.F., S.J. Wilson, A.J. Gracie, and S.A. Bound. 2014. Tree water relations: flow and fruit. Agr. Water Manage. 137, 59-67. Doi: 10.1016/j.agwat.2014.02.005

Mellisho, C.D., Z.N. Cruz, W. Conejero, M.F. Ortuño, and P. Rodríguez. 2011. Mechanisms for drought resistance in early maturing cvar Flordastar peach trees. J. Agric. Sci. 149, 609-616. Doi: 10.1017/S0021859611000141

Molina O., M.J. 2014. Efecto de la aplicación de tres láminas de riego en un cultivo de pera variedad Triunfo de Viena (Pyrus communis L.). MSc thesis. Faculty of Engineering, Universidad Nacional de Colombia, Bogota.

Molina-Ochoa, M.J., J.E. Vélez-Sánchez, and P. Rodríguez. 2015. Efecto del riego deficitario controlado en las tasas de crecimiento del fruto de pera (Pyrus communis L.), var. Triunfo de Viena. Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 9, 234-246. Doi: 10.17584/rcch.2015v9i2.4179

Morandi, B., P. Losciale, L. Manfrini, M. Zibordi, S. Anconelli, F. Galli, E. Pierpaoli, and L.C. Grappadelli. 2014. Increasing water stress negatively affects pear fruit growth by reducing firts its xylem and then its phloem inflow. J. Plant Physiol. 171, 1500-1509. Doi: 10.1016/j.jplph.2014.07.005

Moreno F., L.P. 2009. Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agron. Colomb. 27, 179-191.

Muñoz M., M.V. 2005. Respuesta de la variación del diámetro de tronco y del potencial hídrico xilemático a diferentes regímenes de riego en uva de mesa, cv. Crimson seedless. Undergraduate thesis. Faculty of Agricultural Sciences, Universidad de Chile, Santiago.

Ortiz O., M. 2006. Respuestas fisiológicas y bioquímicas de dos especies de pinos en condiciones limitantes de humedad. Undergraduate thesis. Institute of Agricultural Sciences, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Tulancingo de Bravo, Mexico.

Patakas, A. and B. Nortsakis. 1999. Mechanisms involved in diurnal changes of osmotic potential in grapevines under drought conditions. J. Plant Physiol. 154, 767-774. Doi: 10.1016/S0176-1617(99)80256-9

Pierantozzi, P., M. Torres, R. Bodoira, and D. Maestri. 2013. Water relations, biochemical - physiological and yield responses of olive trees (Olea europaea L. cvs. Arbequina and Manzanilla) under drought stress during the pre-flowering and flowering period. Agr. Water Manage. 125, 13-25. Doi: 10.1016/j.agwat.2013.04.003

Polanía, J.A., S. Mejía de T., and L. Rodríguez A. 2003. Curva presión volumen de la caña de azúcar variedad CC 8592 en condiciones del Valle del Cauca. Acta Agron. 52, 71-76.

Rodríguez, P., C.D. Mellisho, W. Conejero, Z.N. Cruz, M.F. Ortuño, A. Galindo, and A. Torrecillas. 2012. Plant water relations of leaves of pomegranate trees under different irrigation conditions. Environ. Exp. Bot. 77, 19-24. Doi: 10.1016/j.envexpbot.2011.08.018

Savé, R., C. Biel, R. Domingo, M.C. Ruiz-Sánchez, and A. Torrecillas. 1995. Some physiological and morphological characteristics of citrus plants for droughet resistance. Plant Sci. 110, 167-172. Doi: 10.1016/0168-9452(95)04202-6

Scholander, P.F., E.D. Bradstreet, E.A. Hemmingsen, and H.T. Hammel. 1965. Sap pressure in vascular plants. Science 148, 339-346. Doi: 10.1126/science.148.3668.339

Serrano, L. and J. Peñuelas. 2005. Contribution of physiological and morphological adjustments to drought resistance in two Mediterranean tree species. Biol. Plant. 49, 551-559. Doi: 10.1007/s10535-005-0049-y

Torrecillas, A., J.J. Alarcón, R. Domingo, J. Planes, and M.J. Sánchez-Blanco. 1996. Strategies for drought resistance in leaves of two almond cultivars. Plant Sci. 118, 135-143. Doi: 10.1016/0168-9452(96)04434-2

Vélez, J.E., D.S. Intringliolo, and J.R. Castel S. 2007a. Programación de riego en citricos con base en sensores de medida del estado hídrico del suelo y de la planta. Ing. Agua 14, 127-136. Doi: 10.4995/ia.2007.2907

Vélez, J.E., D.S. Intrigliolo M., and J.R. Castel S. 2007b. Programación de riego deficitario en clementina de Nules, mediante dendrómetros. Levante Agríc. 387, 313-317.

Vila, H.F. 2011. Regulación de la hidratación y la turgencia foliares por mecanismos evitadores del estrés, y resistencia a déficit hídrico en vid modelo vs. experimento. PhD thesis. Graduate Program in Biology, Universidad Nacional de Cuyo, Mendoza, Argentina.

Dimensions

PlumX

Article abstract page views

1180

Downloads

Download data is not yet available.

How to Cite

Díaz-Abril, D. M., Vélez-Sánchez, J. E., & Rodríguez, P. (2016). Irrigation reduction resistance mechanisms in the rapid fruit growth stage of pears (Pyrus communis L.). Agronomía Colombiana, 34(1), 25-32. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v33n3.52573