Effects of irrigation and nitrogen application on vegetative growth, yield and fruit quality in peaches (Prunus persica L. Batsch cv.Andross) for processing

Abstract

El presseguer és un fruiter important a la regió fructícola de Lleida (nord-est d'Espanya), amb un augment progressiu durant els darrers anys. Les tendències actuals van cap a plantacions d'alta densitat, noves varietats i sistemes de reg per goteig. Els productors de presseguer estan interessats en gestionar el reg i la fertilització nitrogenada, per què afecten el creixement de l'arbre i poden ajudar a millorar els resultats de collita i qualitat de la fruita. Es va establir un experiment de camp de tres anys (2006-2008) en presseguer cv. Andross en una plantació comercial amb recol·lecció mecànica per a la indústria del processat. Els arbres estaven formats en un sistema de palmeta lliure i sense aclarir la càrrega de fruits. Els arbres es van recol·lectar mecànicament amb un vibrador de tronc continu. El sòl era de textura franca, ben drenat, amb una baixa capacitat de retenció d'aigua (30% en volum d'elements grossos i un horitzó petrocàlcic a 45 cm de profunditat). Es van avaluar tres estratègies de reg d'acord amb les fases de creixement del fruit: reg complet durant tota la temporada de cultiu (FI), restricció del reg durant la fase-II (IR2, 70% de restricció) i restricció del reg durant la fase-III (IR3, 30% de restricció), combinat amb tres tractaments de fertilització nitrogenada: 0, 60 i 120 kg N ha-1 any-1. Els arbres es van fertigar diàriament. El disseny experimental va ser en blocs complets a l'atzar amb quatre repeticions. Es va mesurar el creixement estacional del fruit, el contingut d'aigua del sòl, la contracció del tronc, l'estat hídric dels arbres i la nutrició mineral. A la recol·lecció es van determinar els components de la producció i a repòs hivernal el pes de la poda. Els resultats mostren que els canvis diaris en contingut d'aigua del sòl, mesurat amb sondes de capacitància, es poden relacionar amb el dèficit d'aigua en cada fase de desenvolupament, i que el balanç d'aigua pot explicar el curs de la contracció del tronc, mesurat amb dendrómetros. La restricció del reg va afectar el contingut d'aigua del sòl i el potencial hídric de tija al migdia. Durant la fase-III, es va establir un nivell llindar de 0,167 m3 m-3 en contingut d'aigua del sòl per a la disminució del potencial hídric de tija al migdia. La conductància estomàtica al migdia va augmentar al llarg del període de creixement del fruit. En tots els anys, el tractament IR2 va reduir la concentració de K foliar, mentre que va passar el contrari en la concentració en fulla de Ca i Mg. També IR2 va augmentar el pes específic de la fulla i va reduir el pes de la poda. Aquests efectes es van mantenir tot i que el reg complet va ser restablert durant la fase-III. Al contrari, l'estratègia IR3 no va afectar les relacions nutritives ni el pes de la poda. L'aplicació de N va suposar un augment de la concentració de N en fulles, fruits i brots a l'hivern, des del primer any experimental. L'increment de la dosi de N va produir una disminució de la concentració de K en fulla, però va augmentar la concentració de S en fulla. En arbres amb FI, l'aplicació de N va suposar un augment de la càrrega de fruits, de la mida de la copa i de la collita. També l'aplicació de N va augmentar l'índex de productivitat de l'aigua. La collita total va ser menor el 2006 que el 2007 i 2008, a causa de canvis en la càrrega de fruits dels arbres. El 2007, però, l'efecte del reg durant la fase-III va dependre de l'aplicació de N, i es va observar un efecte positiu sobre la collita amb l'increment de N en arbres amb FI, mentre que va passar el contrari en els arbres amb IR3. Així, la collita menor es va obtenir amb IR3 combinat amb N120. Amb IR2, la collita va ser independent de l'aplicació de N. El 2008, amb un major contingut d'aigua del sòl, no hi va haver efecte d'interacció, i l'aplicació de N va augmentar la collita en tots els tractaments de reg. L'aplicació amb IR2 durant l'enduriment de l'os va permetre augmentar l'índex de productivitat de l'aigua i millorar la maduració dels fruits. D'altra banda, IR3 va reduir la mida del fruit i va augmentar sòlids solubles totals a collita. Amb tots els tractaments es va obtenir una correlació positiva entre el percentatge de matèria seca del fruit i els sòlids solubles totals. Tot i que l'aplicació més elevada de N va retardar la maduració dels fruits, no hi va haver una interacció significativa entre el reg i l'aplicació de N. En general, l'aplicació de 120 kg N ha-1 any-1 proporciona una dosi màxima de N en les condicions d'aquesta plantació, que podrà ser reduïda sota restricció de reg.

El melocotonero es un frutal importante en la región de Lleida (noreste de España), con un aumento progresivo en los últimos años. Las tendencias actuales van hacia plantaciones de alta densidad, nuevas variedades y sistemas de riego por goteo. Los productores de melocotonero están interesados en gestionar el riego y la fertilización nitrogenada, por que afectan el crecimiento del árbol y pueden ayudar a mejorar los resultados de cosecha y calidad de la fruta. Se estableció un experimento en campo de tres años (2006-2008) en melocotonero cv. Andross en una plantación comercial con recolección mecánica para la industria del procesado. Los árboles estaban formados en un sistema de palmeta libre y sin aclarar la carga de frutos. Los árboles fueron cosechados mecánicamente con un vibrador de tronco continuo. El tipo de suelo era de textura franca, bien drenados, con una baja capacidad de retención de agua (30% en volumen de elementos gruesos y un horizonte petrocálcico a 45 cm de profundidad). Se evaluaron tres estrategias de riego de acuerdo con las fases de crecimiento del fruto: riego completo durante toda la temporada de cultivo (FI), restricción del riego durante la fase-II (IR2, 70% de restricción) y restricción del riego durante la fase-III (IR3, 30% de restricción), combinado con tres tratamientos de fertilización nitrogenada: 0, 60 y 120 kg N ha-1 año-1. Los árboles se fertigaban diariamente. El diseño experimental fue en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Se midió el crecimiento estacional del fruto, el contenido de agua del suelo, la contracción del tronco, el estado hídrico de los árboles y la nutrición mineral. A cosecha se determinaron los componentes de la producción y en reposo invernal el peso de la poda. Los resultados mostraron que los cambios diarios en contenido de agua del suelo, medidos con sondas de capacitancia, se pueden relacionar con el déficit de agua en cada fase de desarrollo, y que el balance de agua puede explicar el curso de la contracción del tronco, medidos con dendrómetros. La restricción del riego afectó el contenido de agua del suelo y el potencial hídrico de tallo al mediodía. Durante la fase-III, se estableció un nivel umbral de 0,167 m3 m-3 en contenido de agua del suelo para la disminución del potencial hídrico de tallo al mediodía. La conductancia estomática al mediodía aumentó a lo largo del período de crecimiento del fruto. En todos los años, el tratamiento IR2 redujo la concentración de K foliar, mientras que ocurrió lo contrario en la concentración en hoja de Ca y Mg. También IR2 aumentó el peso específico de la hoja y redujo el peso de la poda. Estos efectos se mantuvieron a pesar de que el riego completo fue restaurado durante la fase-III. Al contrario, la estrategia IR3 no afectó las relaciones nutritivas ni el peso de la poda. La aplicación de N supuso un aumento de la concentración de N en hojas, frutos y brotes en invierno, desde el primer año experimental. El incremento de la dosis de N produjo una disminución de la concentración de K en hoja, pero aumentó la concentración en hoja de S. En árboles con FI, la aplicación de N supuso un aumento de la carga de frutos, del tamaño de la copa y de la cosecha. También la aplicación de N aumentó el índice de productividad del agua. El rendimiento total fue menor en 2006 que en 2007 y 2008, debido a cambios en la carga de frutos de los árboles. En 2007, sin embargo, el efecto del riego durante la fase-III dependió de la aplicación de N, y se observó un efecto positivo de la cosecha con en incremento de N en árboles con FI, mientras que ocurrió lo contrario en los árboles con IR3. Así, la cosecha menor se obtuvo con IR3 combinado con N120. Con IR2, la cosecha fue independiente de la aplicación de N. En 2008, con un mayor contenido de agua del suelo, no hubo efecto de interacción, y la aplicación de N aumentó el rendimiento en todos los tratamientos de riego. La aplicación con IR2 durante el endurecimiento del hueso permitió aumentar el índice de productividad del agua y mejorar la maduración de los frutos. Por otra parte, IR3 redujo el tamaño del fruto y el aumentó de los sólidos solubles totales a cosecha. Con todos los tratamientos se obtuvo una correlación positiva entre el porcentaje de materia seca del fruto y los sólidos solubles totales. Aunque la aplicación más elevada de N retrasó la maduración de los frutos, no hubo una interacción significativa entre el riego y la aplicación de N. En general, la aplicación de 120 kg N ha-1 año-1 proporciona una dosis máxima de N en las condiciones de esta plantación, que podrá ser reducida bajo restricción de riego.

Peach is an important fruit tree in the horticultural region of Lleida (Northeast of Spain), with a progressive increase in the last years. Recent trends in peach orchards have been towards high density plantings, new cultivars and drip irrigation systems. Peach producers are interested to manage irrigation and nitrogen fertilization, that affect tree growth and may help to achieve good results in yield and fruit quality. A three year field experiment (2006-2008) on peach cv. Andross was conducted in a commercial orchard for the processing industry. Trees were unthinned and trained on a free palmeta. Trees were mechanically harvested with a continuum trunk shaker. The soil type was loam textured, well drained, with a low water holding capacity (30% volume of coarse elements and a petrocalcic horizon at 45 cm depth). Three irrigation treatments were evaluated according to fruit growth stages: full irrigation during all the growing season (FI), irrigation restriction during stage-II (IR2, 70% restriction) and irrigation restriction during stage-III (IR3, 30% restriction), combined with three nitrogen fertilization treatments: 0, 60 and 120 kg N ha-1 year-1 Trees were daily fertigated. The experimental design was randomised complete block with four repetitions. Seasonal fruit growth, soil water content, trunk shrinkage, tree water status and mineral nutrition were monitored. Yield components were determined at harvest and pruning weight was determined at tree rest. Results show that daily changes of soil water content, measured with capacitance probes, could be correlated to water deficit for each development stage, and that water balance can explain the daily course of trunk shrinkage, measured with dendrometers. Irrigation restriction affected soil water content and midday stem water potential. For stage-III, a threshold level for the onset of midday stem water potential decline was established at 0.167 m3 m-3 of soil water content. Midday stomatal conductance increased along the fruit growth period. During all years, IR2 reduced leaf K concentration, while the opposite occurred with leaf Ca and Mg concentration. Also IR2 increased the specific leaf weight and reduced the pruning weight. These effects were maintained although complete irrigation was restored during the stage-III. In contrast, IR3 did not affect nutrient relations or pruning weight. N application supposed an increase in N concentration in leaves, fruits and dormant shoots, from the first experimental year. Increasing N application produced a decrease in leaf K, but an increase in leaf S. In FI trees, N application supposed an increase in fruit load, canopy size and yield. Also N application increased the water productivity. Total yield was lower in 2006 than in 2007 and 2008, due to changes in fruit load. Nevertheless, in 2007 the effect of irrigation during stage-III was dependent on N application, and a positive yield effect of N dose in FI trees was observed, while the opposite occurred in IR3 trees. Thus the lowest yield was obtained in the IR3 combined with N120. Under IR2, yield was independent of N application. In 2008, with higher soil water content, there was no interaction effect, and N application increased yield within all irrigation treatments. The application of IR2 during pit hardening allowed to increase the water productivity and enhance fruit ripening. On the other hand, IR3 reduced the fruit size and increased the total soluble solids at harvest. Among all treatments, the percentage of fruit dry matter was positively correlated with the total soluble solids. Although the highest N application delayed fruit ripening, there were no significant interaction between irrigation and N application. As an overall, in FI trees, the application of 120 kg N ha-1 year-1 provides a maximum N dose in such orchard conditions, which may be reduced under irrigation restriction.