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Rompimiento de la dormancia de yemas de vid (Vitis viniferaL.) mediante aplicaciones de extracto de ajo (Allium sativumL.) bajo condiciones del trpico alto

Breaking the dormancy of grapevine (Vitis vinifera L.) buds withthe application of garlic extract (Allium sativum L.) under tropicalhigh-altitude conditions

PEDRO JOS ALMANZA M.1, 5

PABLO ANTONIO SERRANO C.2

GERHARD FISCHER3

HELBER ENRIQUE BALAGUERA-LPEZ4

Planta de vid variedad Riesling xSilvaner con frutos en estadoherbceo.Foto: P. J. Almanza

La vid para elaborar vinos se ha cultivado durante los ltimos 25 aos en 18 municipios de Boyac (Colombia),donde las condiciones de trpico alto no presentan ambientes de fro suficiente, lo que genera una brotacinbaja e irregular, y, en consecuencia, producciones bajas y desuniformes. El ajo se ha reconocido como agenteinductor de brotacin, pero no se ha evaluado bajo condiciones tropicales. Se evalu el efecto del extracto deajo en la induccin de la brotacin en uva de la variedad clonal Riesling x Silvaner, en el municipio de Corrales(Boyac). Se emple un diseo completamente al azar con cuatro tratamientos (extracto de ajo al 100%, extractode ajo al 50%, cianamida hidrogenada y testigo) y cinco repeticiones. Los tratamientos fueron aplicadosdirectamente sobre las yemas inmediatamente despus de la poda, con ayuda de un pincel. Se determin elporcentaje de brotacin (PB), el tiempo medio de brotacin (TMB), la velocidad media de brotacin (VMB), elrea foliar y el nmero de hojas, brotes y racimos. La aplicacin de ajo al 50% present significativamente elmayor PB, el menor TMB y la mayor VMB; adems, pero sin diferencias estadsticas, una respuesta favorableen el rea foliar y en el nmero de hojas, brotes y racimos de plantas de uva. Se concluye que las aplicaciones deajo son una alternativa importante en la induccin de la brotacin en yemas de la variedad Riesling x Silvaner.

RESUMEN

1 Facultad de Ciencias Agropecuarias, Grupo de Investigacin Ecofisiologa Vegetal, Universidad Pedaggica y Tecnolgicade Colombia, Tunja (Colombia).

2 Facultad de Ciencias Agropecuarias, Grupo de Investigacin GIPSO, Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia,Tunja (Colombia).

3 Facultad de Agronoma, Departamento de Agronoma, Universidad Nacional de Colombia, Bogot (Colombia).4 Facultad de Agronoma, Programa de Maestra en Ciencias Agrarias con nfasis en Fisiologa de Cultivos, Universidad

Nacional de Colombia, Bogot; Grupo de Investigaciones Agrcolas, Facultad de Ciencias Agropecuarias, UniversidadPedaggica y Tecnolgica de Colombia, Tunja (Colombia).

5 Autor para correspondencia. ppcalma@gmail.com

Palabras clave: brotacin, uva, cinamida hidrogenada, Riesling x Silvaner.

Revista Colombiana de Ciencias Hortcolas - Vol. 4 - No. 2 - pp. 143-152, 2010

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ABSTRACTGrapes for winemaking have been growing over the past 25 years in 18 municipalities of Boyac (Colombia).The climatic conditions of high elevations in tropical zones do not provide cold enough conditions, resultingin low and irregular bud breaking, and generating low and uneven yields. Garlic has been recognized as aninducer of bud breaking, but it has not been evaluated under tropical conditions. Therefore, this study evaluatedthe effect of garlic extract on the induction of breaking bud dormancy in the clonal grape variety Riesling xSilvaner in the municipality of Corrales (Boyac). A completely randomized design was used with fourtreatments (garlic extract 100%, garlic extract 50%, hydrogen cyanamide and control) with five repetitions.Treatments were applied directly on the buds immediately after pruning, using a brush. The percentage ofbud breaking (PBB), average time of bud breaking (ATB), average speed of bud breaking (ASB), leaf area, andnumber of leaves, shoots and panicles were determined. With statistical differences, the application of garlic50% had significantly the highest PBB, the lowest ATB and the higher ASB, and, without statistical differences,favorable responses were found in leaf area, number of leaves, shoots and trusses of grape plants. It can beconcluded that the application of garlic is an important alternative in the induction of bud breaking in theRiesling x Silvaner variety.

Keywords: bud breaking, wine, hydrogen cyanamid, Riesling x Silvaner.

Fecha de recepcin: 04-08-2010 Aprobado para publicacin: 26-10-2010

INTRODUCCIN

La produccin mundial de uva en el 2009 fue de66.935.199 t, cultivadas en 7.437.141 ha, de lascuales Colombia tena sembradas 2.581 ha (FAO,2010); en el pas, bajo condiciones de clima frotropical, los principales productores de vid paraproduccin de vino se encuentran en eldepartamento de Boyac, en 16 municipios delas provincias de Sugamuxi, Valderrama,Tundama, Centro, Norte y Gutirrez, y en dosde la zona de Ricaurte Alto (Gmez, 2004), enaltitudes entre 2.200 y 2.560 msnm, donde se hacultivado durante los ltimos 24 aos (Quijano,2004).

En la zona templada, la vid produce uva una vezal ao; durante el invierno las plantas entran endormancia; en condiciones tropicales se puedenobtener hasta 2,5 cosechas al ao, gracias almanejo y a las condiciones agroclimticas(Quijano, 2001). Las plantas de uva requieren deacumulacin de un determinado nmero dehoras fro para salir del periodo deendodormancia; segn Westwood (1993), estevalor depende de la variedad (150 a 1.200 h);

Dokoozlian (1999) menciona que requieren de50 a 400 horas fro. La acumulacin de horas frose da bajo temperaturas inferiores a 7C(Martnez, 1991). La falta de acumulacin dehoras fro produce brotacin desuniforme yretrazo en la maduracin de frutos (Pinto et al.,2003); por tanto, en zonas tropicales es necesariala aplicacin de compensadores qumicos de fro.

La vid presenta yemas mixtas (reproductivas yvegetativas), que se pueden clasificar segn elmomento de brotacin en: yemas prontas o debrotacin anticipada, yemas latentes, yemasadventicias, yemas axilares y yemas basilares ociegas (Reynier, 1995); estn constituidasexteriormente por escamas protectoras de formatriangular y de color pardo, bajo las cuales existeuna segunda capa protectora llamada algodn oborra, de color blanquecino; ambas estructurasprotegen los meristemos terminales o picesvegetativos del fro. La diferenciacin de lasyemas consiste en la organizacin de losmeristemos y esbozos de hojas, racimos yzarcillos para que en el siguiente ciclo se origine

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el nuevo brote cargador; terminada ladiferenciacin de cada yema se inicia la etapa deparadormancia, durante la cual la mayora deyemas basales tienen la capacidad de brotar, peropermanecen en reposo debido a la influenciaejercida por las yemas apicales y anticipadas delos sarmientos que estn an en crecimiento(Pinto et al., 2003); esta capacidad de brotacinse va perdiendo a medida que se lignifica elsarmiento, por la acumulacin de lignina. Esteperiodo es conocido como agostamiento, ycoincide con la terminacin del crecimiento delsarmiento e inicio de la endodormancia de lasyemas. Durante este periodo las yemas pierdenen dos a tres semanas su capacidad de brotacin.De este estado solo salen las yemas una vez hancumplido el requerimiento de acumulacin dehoras fro que le permita pasar a la ecodormancia,permaneciendo en este estado hasta que lascondiciones de temperatura aseguren eldesarrollo del nuevo pmpano (Reynier, 1995).

Bajo condiciones de climas tropicales, como elcaso de Colombia, en donde la vid no alcanza aacumular el nmero de horas fro necesarias parabrotar, es bsica la aplicacin de reguladoresfisiolgicos que influyen en la brotacin y en laacumulacin de horas fro, como, por ejemplo,cianamida hidrogenada (H2CN2), producto queactualmente es el ms utilizado en viticulturaen todo el mundo; en 2001, aproximadamente112.490 kg de cianamida de hidrgeno fueronutilizados en Estados Unidos, y 36.287 kg, enItalia (Settimi et al., 2005). Las aplicaciones serealizan en forma de aspersin, o con pincel orodillo, sobre las yemas, en dosis que van entre35 a 50 cm3 L-1 de agua; es importante que estalabor, para que surta efecto, se realice en untiempo mximo de 48 h despus de poda, en dassoleados y con suelos hmedos. Si no se aplica elcompensador, la brotacin no es homognea yse provocan ciclos fenolgicos disparejos, quedisminuyen la calidad del fruto, debido a que losracimos maduran escalonada y desuniforme-mente (Toro, 1996).

Buscando nuevas alternativas a la ruptura de ladormancia, Kubota y Miyamuki (1992)encontraron que la pasta de ajo aplicada a lasuperficie de las estacas de vid Moscatel de

Alejandra, poco despus de la poda, es mseficiente que la cianamida clcica (CaCN2), elproducto ms utilizado para vides en Japn.Tambin fueron satisfactorios los resultadosobtenidos con aceite de ajo al 20% en vides Pioney Thompson Seedless (Kubota et al., 2000).Botelho et al. (2009) encontraron brotacin enun 37% y 75% en esquejes de vid cv. CabernetSauvignon, tratados con extracto de ajo al 3%,sometido a 0 y 168 horas fro (

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el efecto del extracto de ajo (Allium sativum L.)como inductor de la brotacin en plantas de vidde la variedad clonal Riesling x Silvaner, en elmunicipio de Corrales (Boyac).

MATERIALES Y MTODOS

La investigacin se realiz durante los meses deabril y mayo de 2009 en el viedo del municipiode Corrales, Boyac, situado a 54830" latitud Ny 725835" longitud W, a una altitud de 2.450msnm; el clima de la zona se caracteriza porpresentar una temperatura promedio anual de16,5C y precipitacin bimodal media de 750 mmao-1, con dos picos ubicados entre abril-mayo yoctubre-noviembre; existe escasa nubosidad yalta insolacin, que alcanza un promedio de 476cal cm-2 d-1, en 6,5 h d-1; los suelos son pedregososde textura liviana, del tipo franco-arenoso yfertilidad natural baja (EOT Corrales, 2009).

En el momento de la evaluacin, las plantastenan una edad de 8 aos y corresponden a laseleccin clonal de Vitis vinifera L. variedadRiesling x Silvaner (RxS), originarias de Alemaniay procedentes del viedo y cava Loma dePuntalarga, en Nobsa (Boyac). Las plantas estnsembradas a distancia de 1,2 m x 0,8 m. El sistemade manejo es el de tipo Guyot simple con dospulgares y conduccin en espaldera a tresalambres.

Se emple un diseo completamente al azar concuatro tratamientos correspondientes ainductores de brotacin (ajo concentrado [100%],ajo al 50%, un testigo absoluto [agua destilada] ycianamida hidrogenada como testigo comercial[Dormex al 5%]), con cinco repeticiones, paraun total de 20 unidades experimentales. Cadaunidad estuvo compuesta por 20 plantas. Lostratamientos fueron aplicados una sola vez ydirectamente sobre las yemas, hasta lograr unacobertura total con ayuda de un pincel. Para eltratamiento de ajo al 100%, los dientes de ajofueron macerados en un mortero de porcelana,mientras que en el tratamiento del 50% el ajo fuelicuado y diluido en agua en relacin 1:1 m/v.

Desde el momento en que brotaron las primerasyemas y hasta el final de la brotacin se hicieronlecturas cada 3 d, con el fin de registrar el nmerode yemas brotadas; con estos datos y con lasfrmulas de la tabla 1 se calcul el porcentaje debrotacin (PB), tiempo medio de brotacin(TMB) y velocidad media de brotacin (VMB).Se consideraron yemas brotadas cuando aparecila etapa C de Baggliolini o 05 de la BBCH (Salazary Melgarejo, 2005), que consiste en la aparicinde punta verde constituida por el brote joven,despus de haberse activado el desarrollo de layema en reposo. A los 50 d despus de la poda(ddp) se determin el rea foliar in situ mediantemedidor porttil CI-202 Seedmech, nmero dehojas, racimos y brotes de plantas de uva.

Para analizar el efecto de los compuestos sobrela brotacin, se realiz un anlisis de varianza(Anava); las medidas se compararon por la pruebade Tukey (P

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a aumentar de la base hacia la porcin media,donde se alcanza un mximo a partir del cual

comienza a decrecer. Sin embargo, el patrn defertilidad de yemas presenta muchas variaciones

Figura 1. Efecto del extracto de ajo sobre el porcentaje de yemas brotadas de uva bajo condiciones del trpico alto.Promedios con letras distintas indican diferencia significtiva segn la prueba de Tukey (P

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entre cultivares y entre diferentes ciclos decrecimiento de un mismo cultivar.

Segn Butrosse (1974), en el proceso de brotacinla temperatura juega un papel determinante. Lastemperaturas del trpico y, posiblemente, la altaradiacin UV-B hacen que la brotacin no seauniforme en las yemas ms alejadas del tronco,trayendo consigo una baja uniformidad en lamaduracin, que afecta la calidad del fruto almomento de la cosecha (Valor y Bautista, 1997).Valor y Bautista (2001), evaluando la fenologade cuatro cultivares de vid para vino, encontraronbrotaciones entre 9 y 10 ddp, y Vargas et al. (1994)mencionan que la duracin de la brotacin sehace mayor debido a las condiciones climticas,especialmente a lo relacionado con la duracindel fotoperiodo.

Estos resultados comprueban que el extracto deajo es un inductor del rompimiento del estadode dormancia en cultivares de vid en zonastropicales de altitud, en donde existe deficienciaen la acumulacin de temperaturas inferiores a7 C, como es el caso del municipio de Corrales;sin embargo, Kubota et al. (2003) mencionan que

a pesar de la eficacia de este compuesto, susefectos durante el tiempo y la concentracin anno se han investigado en relacin con las fasesde reposo vegetativo.

Kubota et al. (2000) determinaron que eldisulfuro de alilo es la sustancia ms importanteencontrada en el ajo que induce brotacin en uva;este compuesto tambin ha sido eficiente en laruptura de la dormancia de cormos, tubrculos(Hosoki et al., 1985) y en yemas de manzano(Wang y Faust, 1994).

Segn Pinto et al. (2007), los principalesmecanismos implicados en la ruptura de ladormancia de plantas frutales de clima templado,relacionados con la induccin de estrs oxidativo,es el perxido de hidrgeno (H2O2); este actacomo una seal qumica, provocando laactivacin de la expresin de genes que directa oindirectamente inducen cambios metablicosdetectados por otras molculas, tales comokinasa, que activan o reprimen la expresin delos genes implicados en el rompimiento de ladormancia. Segn Prez y Lira (2005), laaplicacin de cianamida hidrogenada, como la

Figura 3. Efecto del extracto de ajo sobre la velocidad media de brotacin (TMB) de yemas de uva bajo condiciones deltrpico alto. Promedios con letras distintas indican diferencia significtiva segn la prueba de Tukey (P

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Velocidad media de brotacin

Tabla 1. Frmulas para calcular los diferentes ndices de brotacin utilizados en el rompimiento de la dormancia deyemas de uva mediante aplicaciones de extracto de ajo, bajo condiciones del trpico alto.

Variable Ecuacin Unidades

Tiempo medio de brotacin

Porcentaje de brotacin

yemas /da

das

%

i

i

t

nVMB

)T*AT*AT*(A

)AA(A*NTMB

XX2211

X21

100*

Nb

NPB

ni, Nmero de yemas brotadas en el i-simo da; ti, tiempo en das para la brotacin en el i-simo da; N, numero de yemas brotadas; A1, A2,..., Ax,nmero de yemas brotadas en el da 1, en el da 2, y en el da x; T1, T2,..., Tx, nmero de das entre la aplicacin de los tratamientos y el primer da1 de brotacin, entre el da 2 y entre el da x; Nt, nmero de yemas totales.

Testigo 1.223,79 b 43 a 10,4 a 28,2 a

Cianamida hidrogenada 1.984,64 a 52 a 10,8 a 42,4 a

Ajo 50% 1.926,59 a 58 a 13,4 a 37 a

Ajo 100% 1.660,64 a 49 a 12,6 a 31,4 a

Significancia * ns ns ns

Tabla 2. Efecto del extracto de ajo sobre el rea foliar y el nmero de hojas, racimos y brotes de plantas deuva, bajo condiciones del trpico alto.

Promedios con letras distintas indican diferencia significtiva segn la prueba de Tukey (P 0,05). ns: no significante; * diferencias estadsticas al5% de acuerdo con el Anava.

Tratamientos rea foliar (cm2) Nmero de brotesNmero de hojas Nmero de racimos

exposicin al fro, inhibe la actividad de catalasa,la principal enzima responsable de la degradacinde perxido de hidrgeno en la yema de la vid.

Las sustancias activas de ajo responsables de lasalida de la dormancia en la uva son compuestosvoltiles de sulfito de alilo, con dos grupos, enparticular el dial disulfito; aunque el dial mono,el tri y el tetra sulfitos tambin pueden estarinvolucrados (Kubota et al., 2003); posiblemente,estos compuestos actan por el mismomecanismo propuesto por Pinto et al. (2007) parael rompimiento de dormancia de las plantas defrutas caducifolias, es decir, por el estrs oxidativoque se genera a travs de la acumulacin de H2O2.

Efectos favorables de la aplicacin de ajo sobre labrotacin de diferentes variedades de uvatambin fueron encontrados por Kubota et al.(1987, 2000, 2002) y Kubota y Miyamuki (1992),utilizando pasta de ajo, y por Kubota et al.(1999a) con ajo rallado hervido. Por su parte,Bothelo et al. (2007) reportan un efecto positivocon extracto de ajo en la brotacin de manzanaRoyal Gala, respuesta que es directamenteproporcional a la dosis (1%, 5% y 10%), resultadoque difiere parcialmente de lo encontrado en lapresente investigacin, ya que el tratamiento deajo al 50% fue levemente superior al de ajo al100%, lo cual se puede deber a que este ltimotratamiento, al ser ms viscoso, no garantiz unrecubrimiento uniforme de las yemas.

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rea foliar, nmero de hojas, racimos y brotes

La mayor respuesta del rea foliar la present laaplicacin de cianamida hidrogenada, con1.984,64 cm2/planta, seguida por el tratamientode ajo al 50%, con 1.926,6 cm2/planta; solo hubodiferencias significativas (P

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