“El arándano se ha convertido en uno de los cultivos predilectos por su gran potencial, no solo nutritivo, sino también económico. Su desarrollo depende principalmente de los cuidados que se implementen para tal caso.”

Por: Andrew Burkeland Ogden

Marc Van Iersel

Existen productores interesados en producir rendimientos anticipados con alta calidad de arándano Highbush. Los túneles altos enfrentan la falta de información con respecto a métodos culturales apropiados. Con ello, es difícil de explicar la fecha óptima para cerrar las cubiertas de plástico sobre plantaciones de arándanos de alto túnel, para acelerar el crecimiento vegetativo y reproductivo de plantas orgánicas de arándano Highbush. También se investiga la liberación de nitrógeno inorgánico de un fertilizante en un medio de corteza de pino.

Los túneles altos levantaron el suelo y la temperatura del aire durante el día, en los meses de invierno, pero los túneles no retuvieron el calor durante la noche y no proporcionaron protección sin el uso de calentadores de propano. La iniciación de la floración se adelantó 38d (días) en “Emerald” y 39d en “Jewel”, con la fecha más cercana al cierre del túnel, en comparación con el exterior, con plantas de control promediadas durante un estudio de dos años. La fecha de cierre tardío (16 de enero), con cultivares de corto período de desarrollo de la fruta (80-90) en días, se recomiendan prácticas cuidadosas de manejo del túnel con respecto a la protección de congelamiento y polinización. Los productores se pueden valer de los procesos de nitrógeno en las cortezas de pino y ayudarse en el manejo de nutrientes.

Los arándanos Highbush meridionales (Vaccinium corymbosum L.) pertenecen a la familia Ericaceae, una familia de arbustos y árboles leñosos que aman el suelo ácido. Los arándanos Highbush del sur, provienen principalmente de combinaciones de Vaccinium corymbosum L. (highbush norteño), Vaccinium astrale Small y Vaccinium darrowii (arándano perenne de Darrow).

Estas plantaciones de arándanos se basan fundamentalmente de arándano rabbiteye (Vaccinium ashei). Las plantas altas tienden a tener un enfriamiento más bajo y requieren suelos con un alto nivel de materia orgánica para lograr rendimientos satisfactorios.

La demanda de arándanos en EE. UU. y el extranjero, ha crecido en los últimos años, alentando nuevas plantaciones con importancia económica. Desde 1996, el área sembrada con arándanos en América del Norte aumentó un 30%. Los expertos predicen que su demanda continuará creciendo y las áreas sembradas aumentarán más del 35% en los próximos diez años.

Una producción temprana del arándano requiere del conocimiento de su ciclo de vida. Ya que se somete a un período de latencia en respuesta a fotoperiodos acortados y bajas temperaturas, antes de entrar en latencia, se establecen brotes que proporcionarán el próximo año floración y crecimiento vegetativo. Se requieren horas de enfriamiento (temperaturas inferiores a 7,7°C) para el desarrollo normal en primavera. Los requisitos de enfriamiento en el arbusto Highbush del sur para la floración, están documentados y varían de 200 a 800 horas. Una vez que se cumplen los requisitos de refrigeración, el siguiente paso para el crecimiento y el desarrollo es calor, que comúnmente se calcula como días de grado de crecimiento o unidades de calor. Elevando la temperatura del aire ambiente, túneles altos y acumular grados crecientes en días.

Las altas temperaturas diurnas dentro de los túneles altos, deben alentar el rápido desarrollo reproductivo y vegetativo, así como la temperatura del aire ambiente que es la más importante, entre otros factores que afectan el crecimiento y desarrollo de los arándanos. Los túneles altos son conocidos por aumentar la temperatura del aire en 5-15ºC por encima de las condiciones ambientales, lo que debería impulsar el crecimiento y desarrollo de cultivos de arándanos Highbush del sur durante el invierno y principios de la primavera, cuando la temperatura ambiente puede ser subóptima.

Los túneles altos difieren de los invernaderos de plástico en varios puntos clave: Primero, los túneles altos son típicamente cubiertos con una capa de polietileno en lugar de las dos capas empleadas en la mayoría de los invernaderos cubiertos de plástico. En segundo lugar, carecen de electricidad por lo que la ventilación se logra al usar paredes laterales enrollables, puertas de ventilación ubicadas en los extremos del túnel, o ventilación pasiva del techo. Aunque normalmente carece de un sistema de calefacción permanente portátil, estos calentadores se emplean para proteger contra las heladas. Estos túneles son empleados en todo el Mediterráneo, Japón y Europa occidental, los cuales están ganado popularidad en E.U.A. y México.

La investigación documenta muchas ventajas obvias de túneles altos del cultivo como el cultivo prematuro de producción (7d a 21d antes que el campo), altos rendimientos por unidad de área (2 a 3 veces más que el campo), la producción de productos más limpios y de mayor calidad.

Las menos obvias son: la reducción de la erosión del suelo, el uso eficiente de agua y fertilizantes, la reducción de la presión de malezas, debido a la exclusión de las semillas de maleza, y la disminución de la presión de plagas. Los túneles elevados, aumentan el aire (de 10 a 20°C y la temperatura del suelo (de 4 a 8°C)) arriba de las condiciones ambientales. Este calentamiento de las temperaturas tanto del aire y del suelo, permiten la producción fuera de temporada de muchos cultivos hortícolas. Este éxito se ha obtenido en vegetales como: tomate, melones, pimientos y berenjenas, despertó el interés en la producción de grandes túneles de frutos pequeños.

El arándano (Vaccinium spp) es un cultivo de alto valor, especialmente cuando se cultiva de forma orgánica y se produce en los períodos de baja producción. Antes de esto, los hallazgos sugieren que los túneles altos se pueden emplear para promover la producción prematura del arándano Highbush del sur (Vaccinium corymbosum L).

Sin embargo, quedan muchas preguntas sin respuesta respecto a fechas óptimas para cerrar y abrir túneles altos, estrategias de gestión de temperatura y selección de cultivares en regiones específicas.

Producción de arándanos en túneles altos

Varios documentos de procedimientos resguardan hallazgos positivos respecto al forzamiento de floración temprana de arándanos y fructificación en túneles altos. Algunas plantas crecieron en contenedores dentro de túneles altos en el norte de España. Descubrieron que el Highbush del sur, cultivar “Bluetta” funcionó de manera óptima en su clima. El cual fructificó en tres semanas completas, antes que sus contrapartes al aire libre y mantuvo un alto nivel de calidad de la fruta en la duración de la cosecha.

En un segundo estudio, realizado en el condado de Douglas, Oregón, también se examinó la viabilidad de cultivar arándanos Highbush en túneles altos. La gran mayoría de la cosecha de arándanos ocurre dentro de un período de 45 días entre el 1 de julio y el 15 de agosto. La inundación de bayas en el mercado hace que el precio baje de $2.42-$2.64 en junio a solo $1.54 por kilogramo en julio.

El objetivo de este estudio fue comparar diferentes cultivares en respuesta al tratamiento de túnel alto. En los cultivares, la cosecha dentro de los túneles ocurrió de 1 a 3 semanas antes que en el campo. Por lo que se concluye con dos puntos fundamentales: primero, cada cultivar de arándano responderá de manera ligeramente diferente al crecer en túneles. Segundo, la respuesta de los cultivos a los tratamientos en túnel, se ve afectada en gran medida por las variaciones en patrones climáticos. Esto subraya la necesidad de mejorar la información sobre la producción de arándanos en túneles altos.

En un tercer estudio realizado en los Países Bajos, se examinó los túneles altos para producción de arándanos Highbush. Las primeras bayas se cultivaron dentro de invernaderos con calefacción y fructificó durante 2 meses completos antes de que las plantas de campo lo hicieran. Esto indica que la floración está regulada por la temperatura y no por el fotoperiodo.

Estos investigadores ganan un 5-6 de avance en la semana de maduración de las frutas cultivadas en túneles altos sin calefacción. También se observó una variación en la precocidad de las respuestas a los tratamientos, quedando igualmente muchas dudas.

Procesos de nitrógeno en lechos de corteza de pino

Cultivar arándanos orgánicos en lechos de corteza de pino dentro de túneles altos, representa una nueva técnica de cultivo y más investigación para desarrollar un fertilizante preciso.

Los fertilizantes orgánicos generalmente contienen pequeñas cantidades de productos nutrientes fácilmente disponibles para el crecimiento de la planta. Por el contrario, los elementos minerales a menudo son parte de moléculas orgánicas que requieren interacciones microbianas para transformarlas en formas que las plantas puedan asimilar, que complica aún más la alta relación C:N de los medios de corteza de pino, que pueden conducir a la inmovilización microbiana de las reservas de nitrógeno.

Mantenimiento adecuado: la nutrición con nitrógeno es crítica para la producción exitosa de arándanos altos del sur. Su fertilización promedio es de 90 a 120 kg/ha N por año, pero Williamson reportó efectos positivos sobre el rendimiento y crecimiento vegetativo con tasas de hasta 365 kg/ha N por año, para plantas cultivadas en camas de corteza de pino.

El ciclo del nitrógeno es complejo y los procesos clave, incluida la mineralización, la nitrificación, inmovilización, lixiviación y desnitrificación, deben considerarse al desarrollar un fertilizante con un régimen para arándanos cultivados orgánicamente en lechos de corteza de pino dentro de túneles altos. Lo que implica en este tipo de agricultura, la posibilidad de reducir la lixiviación y la escorrentía de fertilizante debido a un riego mejor controlado. Esto podría ser ventajoso para el productor en términos de necesidad de aplicación de fertilizantes o perjudicial debido a la acumulación de sales si el fertilizante o las tasas de aplicación no se ajustan correctamente.

La mineralización es la conversión de nitrógeno en moléculas orgánicas en amonio (NH4)+) por los microbios del suelo. Aunque los microbios del suelo pueden inmovilizar NH4+ mientras se descompone orgánicamente en residuos con una alta relación C:N en un proceso llamado inmovilización de nitrógeno.

La nitrificación es la conversión de NH4+ en nitrato (NO3)-) por las bacterias del suelo Nitrosomonas y Nitrobacter. La nitrificación está inhibida por el bajo pH del suelo, sobre todo arcillosos con aluminio y óxidos de hierro. En más de 100 estudios revisados, se encontró que no hay correlación entre las tasas de pH y nitrificación. De hecho, los suelos con alto contenido de materia orgánica (4-5%) y bajo en pH (<5), exhibieron altas tasas de nitrificación. La materia orgánica mitiga la inhibición de la nitrificación en los suelos al acomplejar el aluminio en el suelo.

La sensibilidad de la nitrificación al pH puede ser diferente en el suelo y el crecimiento sin suelo. Por lo que la nitrificación en suelos ácidos arcillosos es inhibida por el aluminio y el óxido de hierro, más que por el bajo pH mismo.

Las pérdidas de nitrógenos en suelo incluyen absorción de plantas, lixiviación, por lo que el anión NO3- pasa a través del perfil del suelo, entra al subsuelo donde puede ingresar a los suministros de agua subterránea y la desnitrificación, por la que el nitrógeno se transforma en nitrógeno gaseoso (NO, N2O, N2) en condiciones de calor, humedad y anaeróbica.

La corteza de pino molida envejecida, proporciona un entorno de cultivo óptimo para arándanos Highbush por varias razones: 1) el arándano prospera a un pH de 4.5 a 5.5, es mucho más bajo que el típico cultivo hortícola y agronómico. 2) Este tipo de corteza tiene un pH entre 4.5 a 5s, los arándanos requieren niveles más altos de materia orgánica que la mayoría de los otros cultivos y prosperan con contenido de materia orgánica de 4 a 6%. 3) la naturaleza porosa de la corteza permite drenar bien y proporciona un entorno adecuado para las raíces fibrosas del arándano.

Como sus raíces carecen de pelos radiculares, las plantas de arándanos dependen de hongos micorrícicos ericoides para ayudarlos en la adquisición de nutrientes. El crecimiento de Mychorrhizal se fomenta en los medios de crecimiento con altos contenidos de materia orgánica. Aunque la corteza de pino mantiene una capacidad de intercambio de cationes relativamente alta (CEC, 10 a 13 meq/100 g), con baja capacidad de atrapar aniones (capacidad de intercambio de aniones). Por lo que, se esperaría encontrar mayor cantidad del anión NO3- lixiviación de lechos de corteza de pino que el catión NH4+.

Poco se sabe sobre el destino de los fertilizantes orgánicos cuando se agrega a las camas viejas de la corteza de pino. Las transformaciones que ocurren con el nitrógeno del suelo tienen implicaciones para el crecimiento de la planta. La mayoría de las plantas absorben nitrógeno como NH4+ o NO3-. Las plantas ericáceas como el arándano ocurren naturalmente en suelos ácidos en los que NH4+, se cree, es la forma predominante de N. Esto, combinado con los bajos niveles de actividad de nitrato reductasa (una enzima necesaria para reducir el NO3) –a NH4+ dentro de la planta) encontrados en algunas plantas de Ericaceous, llevaron a los investigadores a concluir que las plantas ericáceas absorben mejor NH4+ sobre NO3-.

Los primeros estudios diseñados para esta hipótesis proporcionan evidencia para apoyarla sin diferencias en el crecimiento vegetativo del arándano entre plantas fertilizadas con NH4+ o NO3-, a pesar del aumento en el pH del afluente a 6 en el NO3 fertilizando plantas. La absorción activa de nitrato, requiere la absorción simultánea de protones, que provoca un aumento en pH del suelo que puede perjudicar la raíz del arándano y el crecimiento de brotes. Otros estudios sugieren que cuando el pH del medio de crecimiento se monitorea estrechamente, las plantas de arándano absorberán nitrógeno y se desarrollan tasas similares independientemente de la forma (NO3- o NH4+) aplicada.