Producción de frutos y crecimiento de Berberis heterophylla

Producción de frutos y crecimiento de Berberis heterophylla Juss.
en dos sitios de la Patagonia austral
M. E. Arena 1 *, P. Peri 2, G. Vater 1
1
Centro Austral de Investigaciones Científicas (CONICET). C.c. 92 (9410) Ushuaia, Tierra del Fuego,
ARGENTINA.
2
UNPA. Convenio UNPA-INTA-CAP. C.c. 332 (9400) Río Gallegos, Santa Cruz, ARGENTINA.
[email protected]
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue estudiar el crecimiento de las ramas y la producción de frutos por rama de
Berberis heterophylla Juss., en dos sitios de su ecosistema natural ubicados en Santa Cruz, Argentina. El crecimiento y la producción de frutos fueron superiores en El Calafate con respecto a Perito Moreno. En los cuadrantes NO y NE se obtuvieron el mayor crecimiento y producción de frutos en relación a los cuadrantes SO y SE.
En la parte superior de las plantas se encontraron la mayor longitud de las ramas y producción de frutos en comparación con la inferior. El crecimiento y la producción de frutos fueron máximas en las ramas con una estación
de crecimiento. Las regresiones estudiadas confirmaron la relación existente entre el número y peso de los frutos
por rama con la longitud y edad de las mismas.
PALABRAS CLAVES: Calafate
Fructificación
Crecimiento de ramas
Fenología
INTRODUCCIÓN
El género Berberis L. está bien representado en la Patagonia por 16 especies de arbustos nativos (Orsi, 1984; Bottini et al., 1993). El calafate (B. heterophylla Juss.) es un
arbusto espinoso de 1-1,50 m de altura, que crece en la meseta patagónica, formando parte de comunidades edáficas sobre los cañadones de ríos y arroyos, a la orilla de lagunas o
* Autor para correspondencia
Recibido: 6-9-99
Aceptado para su publicación: 21-11-00
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M.E. ARENA et al.
en pantanos, así como también en los Andes Patagónicos. Esta especie se distribuye desde
Neuquén hasta Santa Cruz (Orsi, 1984).
Las especies patagónicas de Berberis se caracterizan por poseer diversos usos. En los
últimos años, productores de la región patagónica han manifestado un creciente interés
por el uso frutícola, siendo el establecimiento de plantaciones comerciales muy atractivo,
ya que los frutos violáceos pueden ser consumidos frescos o en mermeladas (Orsi, 1984;
Bottini et al., 1993). Además, la mayoría de estas especies son una importante fuente de
alcaloides del tipo de las berberinas y antocianinas (uso medicinal y tintóreo) (Pomilo,
1973; Shaffer, 1985; Fajardo et al., 1986; Fajardo, 1987). Por otra parte, cumplen un papel determinante en el control de la desertificación de la Patagonia, evitando los procesos
erosivos de los suelos, a la vez que sus matas se convierten en el refugio de valiosas especies vegetales (Bottini et al., 1993). Ha quedado demostrado también el efecto beneficioso de los matorrales de Berberis sobre la reducción de la velocidad de viento en los dormideros de las ovejas en época de parición (Bustos, 1995).
En la provincia de Santa Cruz, las posibilidades de realizar agricultura al aire libre
queda restringida a los valles fluviales y a pequeñas chacras ubicadas en los cascos de las
estancias (Peri et al., 1998b). La superficie de chacras activas (chacras activas se definen
como unidades productivas de extensiones menores a las 50 ha con sistema de riego y
cuidado intensivo o semi-intensivo por parte de los productores) en la localidad de Los
Antiguos es de 1258 ha, mientras que en la localidad de Perito Moreno es de 790 ha (Peri
et al., inédito), lo que indica el potencial de emprendimientos agrícolas en la zona norte
de la provincia.
Existen unos pocos antecedentes bibliográficos sobre la producción de frutos de Berberis (Allen y Wilson, 1992; Arena et al., 1999; Peri et al., 1998c). El objetivo de este trabajo fue estudiar el crecimiento de las ramas y la producción de frutos por rama de B. heterophylla Juss., en dos sitios de su ecosistema natural ubicados en Santa Cruz, Argentina.
MATERIAL Y MÉTODOS
Ubicación geográfica y descripción de los sitios
Las dos áreas de estudio fueron: Perito Moreno, ubicada a 47° Lat S, 71° Lon O (Santa Cruz, Argentina) y El Calafate, ubicada a 50° 30¢ Lat S y 72° Lon O (Santa Cruz,
Argentina).
En la primavera de 1997 se tomaron muestras del perfil del suelo de ambos sitios, las
que fueron analizadas en el Laboratorio de Suelos del Consejo Agrario Provincial (Santa
Cruz) «Agr., Horst Thierauf». En cada perfil de suelo se determinaron dos horizontes, superficial y profundo. Los horizontes superficial y profundo de los suelos de Perito Moreno presentan una mayor profundidad (0 a 36 cm y 36 a 80 cm respectivamente) con respecto a los de El Calafate (0 a 7 cm y 7 a 33 cm respectivamente). Los suelos de Perito
Moreno presentaron una textura franco arenosa en el horizonte superficial y franco arcillosa limosa en el profundo, mientras que los de El Calafate son de textura arenoso franco
en el horizonte superficial y arenoso en el profundo. El pH de los suelos de Perito Moreno
es desde moderado a fuertemente alcalino (8,2-8,7), mientras que el de El Calafate es neutro (6,7-7,0). La concentración promedio (%) de carbono orgánico, N y K de los horizon-
PRODUCCIÓN DE FRUTOS Y CRECIMIENTO DE BERBERIS
51
tes fue de 1,36, 0,09 y 2,6, respectivamente, en Perito Moreno, siendo levemente superior
a los de El Calafate (1,21, 0,075 y 1,1, respectivamente). Sin embargo, la concentración
promedio de P fue superior en los suelos de El Calafate (107 ppm) con respecto a los de
Perito Moreno (26,5 ppm), razón por la cual los suelos de El Calafate pueden considerarse como ricos en fósforo, al alcanzar valores superiores a 100 ppm. Sólo se han detectado
problemas de salinidad (baja resistencia) en el horizonte más profundo de El Calafate.
Durante el período comprendido entre octubre de 1996 y mayo de 1997 se tomaron
los datos climatológicos registrados por el Servicio Meteorológico Nacional. Las temperaturas (°C) máximas, mínimas y medias fueron levemente superiores en Perito Moreno
(24,2; –2,4 y 10,9, respectivamente) con respecto a El Calafate (21,6; –1,6 y 9,5, respectivamente), al igual que la humedad relativa ambiental (53,5 % y 50,0 %, respectivamente).
Sin embargo, las precipitaciones acumuladas durante el período fueron significativamente
superiores en El Calafate (219,2 mm) en relación a Perito Moreno (29,6 mm).
Descripción del material vegetal
Se emplearon plantas de Berberis heterophylla Juss. en su ecosistema natural, de 8 a
10 años de edad de acuerdo al número de anillos de crecimiento observados. Estos valores
pueden considerarse como indicativos de la edad de las plantas, dado que debido al hábito
de crecimiento arbustivo de las mismas y a la posibilidad de propagación natural de los
Berberis por rizomas (Arena y Martínez Pastur, 1995; Arena et al., 1998), es probable encontrar en una misma planta sectores con distinta edad. Durante el invierno de 1996 se
midieron la altura, el eje mayor y el eje menor de la parte aérea de las plantas. Las plantas
crecidas en El Calafate presentaron mayor altura y mayor dimensión de sus ejes (2,36,
2,50 y 2,36 m respectivamente) con respecto a las de Perito Moreno (1,24, 1,18 y 1,14 m
respectivamente).
Estudio del crecimiento de las ramas y la producción de frutos por rama
El crecimiento de las ramas y la producción de frutos por rama fueron analizados en
función del sitio (Perito Moreno y El Calafate), cuadrante (Noroeste: NO, Noreste: NE,
Sudoeste: SO, Sudeste: SE), posición en altura de la planta (superior e inferior) y edad de
las ramas (macroblastos) (1, 2 y 3 estaciones de crecimiento). En la época de maduración
de los frutos (febrero de 1997 y 1998) se evaluaron las siguientes variables: longitud de
las ramas, número de frutos por rama, peso de frutos por rama y peso promedio de los frutos. La validez estadística de estos resultados se obtuvo mediante el análisis de la varianza
a través de los test de Fisher y de Tukey, con un nivel de significancia de P < 0,05. A su
vez, en el período comprendido entre septiembre de 1996 y marzo de 1997 se observaron
las siguientes fases fenológicas, para lo cual se tuvo en cuenta la clasificación propuesta
por Gil-Albert (1991): brotación o foliación, botón floral, plena floración, fructificación y
maduración de los frutos.
También se realizaron diversos análisis de regresión mediante los cuales se ajustaron
los siguientes modelos lineales: Peso de frutos por rama (g) = a.L + b. E ± SE y Número de
frutos por rama = a.L + b. E ± SE, donde L = longitud de las ramas, variando entre 5 y 60
cm para El Calafate y entre 4 y 40 cm para Perito Moreno; E = edad de las ramas, variando
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entre 1 y 3 años. Se ajustaron 4 ecuaciones para cada sitio (Peso y número de frutos para la
parte superior e inferior de la planta). Para evaluar el ajuste de los modelos y realizar su
posterior selección, se utilizaron los siguientes parámetros estadísticos: prueba de «t», prueba de F, error estándar de la estimación (ESE) y coeficiente de determinación (R2).
RESULTADOS
Al analizar el largo de las ramas, el número y peso de los frutos cosechados por rama, se
encontró un efecto significativo del sitio. En El Calafate se obtuvieron ramas más largas, así
como un número y peso de frutos significativamente mayor que en Perito Moreno (Tabla 1).
Sin embargo, no se detectaron diferencias significativas en el peso promedio de los frutos.
Tabla 1
Efecto del sitio, cuadrante, posición en la planta y edad de las ramas sobre la
longitud (cm) de las ramas (LR), el número de frutos cosechados por rama (NF),
peso (g) de frutos cosechados por rama (PF) y peso (g) promedio de frutos
cosechados por rama (PPF) de B. heterophylla.
Factor
LR
NF
PF
PPF
17,79a1
15,42b
4,67a
3,90b
1,58a
1,34b
0,29a
0,29a
12,09d
14,46c
20,03a
19,85b
3,59b
3,43b
5,39a
4,75a
1,18bc
1,01c
2,24a
1,41b
0,34a
0,25b
0,33a
0,26b
18,95a
14,26b
5,58a
3,00b
2,48a
0,45b
0,44a
0,15b
21,54a
15,19b
13,09c
6,62a
3,51b
2,73c
2,26a
1,21b
0,91c
0,29ab
0,31a
0,28b
Sitio
El Calafate
Perito Moreno
Cuadrante
SO
SE
NO
NE
Posición
Superior
Inferior
Edad
1
2
3
Efectos principales: LR: Sitio = 0,0000; Cuadrante = 0,0000; Posición = 0,0000; Edad = 0,0000; Interacción
(Sitio ´ Cuadrante ´ Posición ´ Edad) = 0,1533. NF: Sitio = 0,0000; Cuadrante = 0,0000; Posición = 0,0000;
Edad = 0,0000; Interacción (Sitio ´ Cuadrante ´ Posición ´ Edad) = 0,6846. PF: Sitio = 0,0009; Cuadrante = 0,0000; Posición = 0,0000; Edad = 0,0000; Interacción (Sitio ´ Cuadrante ´ Posición ´ Edad) = 0,8879.
PPF: Sitio = 0,9939; Cuadrante = 0,0000; Posición = 0,0000; Edad = 0,0296; Interacción (Sitio ´ Cuadrante ´
Posición ´ Edad) = 0,8732.
1 Promedios seguidos por letras diferentes para cada factor y en cada columna indican diferencias significativas
mediante el test de Tukey con un P < 0,05.
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PRODUCCIÓN DE FRUTOS Y CRECIMIENTO DE BERBERIS
El cuadrante afectó significativamente a todas las variables medidas (Tabla 1). El largo de las ramas, el número y peso de los frutos por rama fue significativamente superior
en los cuadrantes NO y NE con respecto a los cuadrantes SO y SE. Sin embargo, los máximos valores de los pesos promedios se encontraron en los cuadrantes SO y NO.
El crecimiento de las ramas y la producción de frutos (número, peso y peso promedio
por rama) en la parte superior de las plantas fue significativamente mayor con respecto a
la inferior (Tabla 1).
Las ramas con una estación de crecimiento fueron más largas, formaron más frutos y
se obtuvo mayor peso de los mismos, en comparación a las ramas con 2 y 3 estaciones de
crecimiento (Tabla 1). Sin embargo, el peso promedio de los frutos fue levemente superior en las ramas de 2 años de edad, con respecto a las de 1 y 3 años de edad. En las ramas
con más de una estación de crecimiento, los frutos se diferenciaron a partir de ramos cortos o braquiblastos formados sobre las mismas.
Al analizar las fechas en que acontecieron las distintas fases fenológicas para los dos
sitios estudiados, pudo observarse un gradiente en la ocurrencia de las fases acorde con la
posición geográfica de los sitios, más precisamente con la ubicación en la Latitud Sur
(Tabla 2). Así, en Perito Moreno, sitio ubicado a menor latitud, se produjo un adelantamiento de todas las fases con respecto a El Calafate, sitio ubicado a mayor latitud. A su
vez, el período de maduración de los frutos fue más corto en Perito Moreno con respecto
a El Calafate.
Tabla 2
Evolución de las fases fenológicas de B. heterophylla en los sitios estudiados
Sitio
El Calafate
Perito Moreno
Maduración frutos
Brotación
Botón floral
Plena
floración
Fructificación
Inicio
Fin
18 Sept
30 Agos
21 Sept
13 Sept
11 Oct
10 Oct
5 Nov
30 Oct
25 Dic
30 Dic
16 Ener
10 Ener
Al efectuar los análisis de regresión, se obtuvieron los resultados expresados en la Tabla 3. En general, el ajuste de los modelos fue bueno, ya que los valores de R2 obtenidos
para cada ecuación permitieron explicar entre el 72 % y 92 % de la relación estudiada.
Para el número de frutos el ajuste de los modelos fue mejor que para el peso de los frutos
en los dos sitios estudiados. A su vez, se encontró menor variabilidad entre los valores observados y los esperados en la parte superior de la planta con respecto a la parte inferior
(Fig. 1). El resto de los parámetros estadísticos también presentó valores aceptables. Estas
ecuaciones permiten predecir la producción de frutos (número y peso) de las plantas. Por
ejemplo, puede estimarse el número de frutos a cosecharse por rama, considerando sólo la
parte superior de las plantas y las ramas más productoras, o sea aquellas de un año de
edad (Fig. 2). Conociendo el número aproximado de ramas de 1 año de edad por planta,
sus longitudes y teniendo en cuenta el peso promedio de los frutos, puede conocerse la
producción aproximada de frutos (kg por planta) para una cosecha determinada en calidades de sitio similares.
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M.E. ARENA et al.
Tabla 3
Valores de los coeficientes y estadísticos de la regresión lineal para el número
y peso de frutos por rama de B. heterophylla correspondientes a las partes
superior e inferior de las plantas de los sitios El Calafate y Perito Moreno
Sitio
Residuales R2(%)
Coeficientes Estadístico «t» «F» modelo
ESE
a= 0,371117
b= –0,825251
a= 0,245427
b= –0,366696
29,9206**
–6,3719**
16,4330**
–3,2114**
814,480**
2,102025
0,018759
91,98
269,628**
1,686971
0,079947
80,09
a= 0,164072
b=–0,351521
a= 0,034748
b= –0,036731
21,5507**
–4,4218**
12,6258**
–1,7456ns
427,793**
1,290244
0,017429
85,76
174,966**
0,310871
0,018194
72,31
a=0,359041
b= –0,578592
a= 0,243051
b= –0,282291
23,9537**
–4,5486*
16,1986**
–2,6413**
566,411**
1,742629
0,029022
91,36
247,524**
1,468858
0,024413
82,89
a= 0,165667
b= –0,288871
a= 0,034038
b= –0,022454
17,9184**
–3,6816**
11,9066**
–1,1027ns
308,961**
1,074901
0,000718
85,35
149,247**
0,279854
0,011248
74,47
El Calafate
Número de frutos
Parte Superior
Parte Inferior
Peso de frutos
Parte Superior
Parte Inferior
Perito Moreno
Número de frutos
Parte Superior
Parte Inferior
Peso de frutos
Parte Superior
Parte Inferior
DISCUSIÓN
El mayor crecimiento de las ramas y producción de frutos por rama obtenidos en El Calafate con relación a Perito Moreno podrían deberse a diferencias en la calidad de sitio, donde el
factor climático (mayores precipitaciones en El Calafate durante el período estudiado) como
el factor edáfico (mayor concentración de fósforo en los suelos de El Calafate), podrían tener
un papel importante en los parámetros estudiados. Es sabida la participación del fósforo en los
principales procesos fisiológicos de los vegetales, entre ellos la floración y maduración de los
frutos (Vozmediano, 1982). Las diferencias observadas en los dos sitios también podrían explicarse por las diferencias en el pH y en la textura de los suelos, siendo aparentemente más
adecuado los pH cercanos a la neutralidad con respecto a los alcalinos. La descripción climática y edáfica de los dos sitios estudiados pone de manifiesto la amplitud de sitios en la cual
puede crecer esta especie. Asimismo, el estudio de la fenología de una especie en diferentes
sitios es un útil predictor de las diferencias microclimáticas para la complementación de los
datos meteorológicos (Rusch, 1993).
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PRODUCCIÓN DE FRUTOS Y CRECIMIENTO DE BERBERIS
22
16
10
4
-2
-2
6
10
14
18
22
7
5
3
1
26
1
5
3
7
9
Valores Esperados
Valores Esperados
Valores Esperados vs. Observados
Número de frutos por rama de la parte inferior de la planta
Valores Esperados vs. Observados
Peso de frutos por rama de la parte inferior de la planta
1.8
10
8
6
4
2
0
-1
9
-1
-1
Valores Observados
Valores Observados
12
2
Valores Esperados vs. Observados
Peso de los frutos por rama de la parte superior de la planta
11
Valores Observados
Valores Observados
28
Valores Esperados vs. Observados
Número de frutos por rama de la parte superior de la planta
0
1
2
4
3
5
7
6
8
11
1.4
1
0.6
0.2
-0.2
0
0.2
Valores Esperados
0.4
0.6
0.8
1
1.2
Valores Esperados
Fig. 1.–Regresión lineal (y = a.L + b. E ± SE) del número y peso (g) de frutos por rama
de B. heterophylla correspondientes a las partes superior e inferior de las plantas de El Calafate.
Puntos: valores observados; Recta: valores esperados de acuerdo al modelo.
Perito Moreno
Número de frutos en función de la longitud de las ramas
Parte superior de las plantas, ramas de 1 año de edad
30
26
22
18
14
10
6
2
10
20
30
40
50
Longitud de las ramas (cm)
60
70
Número de frutos por rama
Número de frutos por rama
El Calafate
Número de frutos en función de la longitud de las ramas
Parte superior de las plantas, ramas de 1 año de edad
16
14
12
10
8
6
4
2
10
16
22
28
34
40
Longitud de las ramas (cm)
Fig. 2.–Aplicación de las regresiones lineales obtenidas para el número de frutos por rama de B.
heterophylla correspondientes a los sitios de El Calafate y Perito Moreno (parte superior de las
plantas, ramas de una estación de crecimiento). Puntos: valores observados; Recta: valores
esperados de acuerdo al modelo.
El mayor crecimiento de las ramas y la producción de frutos por rama obtenidos en
los cuadrantes NO y NE con respecto a los cuadrantes SO y SE podrían deberse tanto a la
mayor exposición en tiempo horario al sol e intensidad lumínica, como a la menor exposición a los vientos predominantes. Estos resultados coinciden con los encontrados para B.
heterophylla de El Calafate (Peri et al., 1998c), dado que la mayor producción de frutos
por planta se encontró en los cuadrantes NE y NO. Es sabido que el crecimiento y la fructificación se ve favorecida por la insolación, influyendo también el tamaño y calidad del
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fruto. Las especies frutales, en general, crecen y producen mejor bajo luminosidad relativamente elevada, afectando la diferenciación de los primordios florales. Por otra parte, la
luz favorece la coloración del fruto, por la formación de azúcares y pigmentos, siendo indispensable en la síntesis de antocianinas. Con relación al viento, si bien éste cumple un
rol determinante como agente polinizador, tiene un efecto perjudicial, ocasionando daños
mecánicos en las flores e interfiriendo en el cuajado de los frutos. Además, incide directamente sobre la acidez de los frutos, grosor y calidad (Vozmediano, 1982). Los resultados
obtenidos ponen de manifiesto la importancia de establecer cortinas cortaviento protegiendo a las plantas, coincidiendo con lo observado por Peri et al. (1998a) en cultivos de
frutilla implantados en Santa Cruz, en los que cortinas cortaviento forestales conformadas
por Populus nigra promovieron un aumento significativo en la producción de frutos. Del
mismo modo, son de gran utilidad al momento de decidir la porosidad de la cortina cortaviento, el distanciamiento entre las mismas y la orientación de las filas de plantación.
El mayor crecimiento de las ramas y producción de frutos por rama en la parte superior de las plantas en comparación con la inferior, podría explicarse por la mayor luminosidad que recibe la parte superior de las plantas (Vozmediano, 1982), Estos resultados están de acuerdo con lo observado para B. heterophylla de El Calafate (Peri et al., 1998c),
en donde la mayor producción de frutos por planta se encontró en la parte superior de las
mismas. Estos resultados deberán ser contemplados a la hora de decidir la fisonomía de
las plantas en un cultivo comercial.
El mayor crecimiento de las ramas y producción de frutos por rama en las ramas con
una estación de crecimiento en relación a las ramas con 2 y 3 estaciones de crecimiento,
son coincidentes con los resultados obtenidos por Peri et al. (1998c), dado que la mayor
producción de los frutos se obtuvo en las ramas de 1 año con respecto a las de mayor
edad. El conocimiento de los hábitos de fructificación de esta especie tiene gran importancia al momento de determinar la forma de conducción de las plantas y las distintas
operaciones de poda en cultivos comerciales.
Las regresiones estudiadas confirman la relación existente entre el número y peso de
los frutos por rama con el largo y edad de las mismas, encontrándose que a mayor longitud de rama y menor edad es posible obtener mayor peso y número de frutos por rama.
Los resultados obtenidos en este trabajo contribuyen al conocimiento de diversos aspectos fisiológicos y productivos de las plantas de Berberis crecidas en su ecosistema natural, resultando los mismos de gran utilidad para introducir a B. heterophylla al cultivo comercial.
AGRADECIMIENTOS
Al Sr. Pedro Jankielewicz (AER El Calafate) por su colaboración en la toma de datos, a la Ing. Agr. Rosa
Kofalt (EEA INTA Santa Cruz) y Lic María Cecilia Bottini (Instituto Fitotécnico de Santa Catalina-UBA) por
efectuar la identificación botánica.
SUMMARY
Fruit production and growth of Berberis heterophylla Juss. in two sites of austral
Patagonia
The aim of this work was to study branch growth and fruit yield per branch of Berberis heterophylla Juss.,
in two sites of its natural ecosystem located in Santa Cruz, Argentina. Growth and fruit yield were higher in El
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Calafate than in Perito Moreno and also in the NO and NE quadrants compared to the SO and SE quadrants.
Growth and fruit yield were higher in the upper than in the lower part of the plants being maximum in the
branches with one growing season. The analysis of linear regressions confirmed the relationship between the
number and weight of fruits per branch and the length and age of the branches.
KEY WORDS:
Barberry
Fruiting
Branch growth
Phenology.
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