Articole de cercetare

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

Abstract

Introducere

Plantele de căpșuni sunt cultivate în întreaga lume și sunt una dintre cele mai importante culturi de fructe de pădure. Plantele sunt cultivate ca culturi comerciale pe o gamă largă de medii, de la zone temperate reci și calde la zone subtropicale reci și calde și până la acele zone cu climat mediteranean (Hancock 2008). Producția totală este de aproximativ 6 milioane de tone, China și SUA fiind cele mai importante țări producătoare. Există, de asemenea, o gamă largă în agronomia plantelor, cu plante cultivate în câmpuri deschise sau sub tuneluri de plastic scăzute sau înalte, în rânduri pe plastic care acoperă solul, în rânduri mat și uneori în cultura hidroponică.

creșterea

Australia produce aproximativ 72.000 de tone de fructe de căpșuni în fiecare an, cu cea mai mare parte a producției comerciale în Queensland, Victoria și Australia de Vest. Aproximativ jumătate din recoltă este cultivată în sud-estul Queenslandului într-un mediu subtropical, fructele de pădure fiind produse din mai până în octombrie în fiecare an (Menzel & Smith 2011). Cultivatorii din Florida produc, de asemenea, fructe de căpșuni într-un mediu subtropical în condiții de creștere și producție similare cu cele din Queensland (Whitaker și colab. 2012).

Dezvoltarea plantei de căpșuni are loc ca o serie de flori de creștere, cu producerea de noi coroane, frunze, rădăcini și inflorescențe (Darnell 2003; Hancock 2008). Coroana este formată dintr-un miez central înconjurat de un inel vascular. În timpul creșterii vegetative, vârful coroanei principale continuă să producă frunze noi, fiecare nod al frunzei purtând un mugur axilar. În funcție de condițiile de mediu, coroana produce o tulpină sau inflorescență terminală modificată, iar mugurii din axilele frunzelor produc coroane sau stoloni axilari sau rămân latente. Creșterea fructelor este dependentă de fotosintatele actuale produse de frunzele și rezervele stocate în restul plantei. Îndepărtarea florilor duce adesea la o creștere a creșterii vegetative și la o acumulare de rezerve de amidon în comparație cu performanța plantelor care sunt lăsate să fructifice (Forney & Breen 1985; Schaffer și colab. 1986). Au existat puține studii care explorează relația dintre producția de fructe și extinderea suprafeței frunzelor la plantele de căpșuni, iar rezultatele disponibile arată un răspuns mixt. Unele rapoarte indică o corelație pozitivă pentru întregul sezon (Rosa și colab. 2013), o corelație pozitivă pentru o parte a sezonului (Strik & Proctor 1988a, 1988b; Shaw 1993) sau nicio corelație (Fernandez și colab. 2001).

Creșterea și productivitatea plantelor de căpșuni au fost bine descrise pentru plantele care cresc în zone cu climat temperat sau mediteranean (Olsen și colab. 1985; Larson și Shaw 1996; Fort și Shaw 2000; Fernandez și colab. 2001; Pérez de Camacaro și colab. 2002), dar există mai puține informații pentru plantele care cresc în zone cu climat subtropical. Olsen și colab. (1985) au examinat creșterea plantelor de căpșuni în Oregon în nord-vestul SUA în decurs de 2 ani. În primul an al experimentului, când plantele nu au produs fructe, creșterea maximă a plantelor a avut loc vara, cu o creștere mai lentă în primăvară și toamnă. Creșterea mai lentă în toamnă a fost asociată cu temperaturi mai scăzute și radiații solare și zile mai scurte în comparație cu condițiile din vară. În al doilea an al experimentului, când plantele au produs fructe, creșterea coroanelor, frunzelor și rădăcinilor în timp a fost liniară, în timp ce creșterea recoltei de fructe a fost exponențială.

Pérez de Camacaro și colab. (2002) au studiat productivitatea a trei soiuri din Marea Britanie și au constatat că producțiile ridicate au fost asociate cu rate ridicate de creștere vegetativă la începutul sezonului, un sezon extins de recoltare și un indice ridicat de recoltare. Fernandez și colab. (2001) au realizat lucrări similare în Carolina de Nord din SUA. Au descoperit că „Sweet Charlie” din Florida a acumulat substanțe uscate mai mici de-a lungul anotimpurilor, o creștere mai mică în primăvară și randamente mai mici decât „Chandler” și „Camarosa” din California, dar a avut un indice de recoltă mai mare. Shaw & Hansen (1993) au sugerat că atât creșterea plantelor, cât și împărțirea substanței uscate au afectat productivitatea în California. Shaw (1993) a raportat producții de până la 1644 g/plantă pentru plantele cultivate la Watsonville, California. Randamentele maxime în Queensland sunt de obicei mai mici de 1000 g/plantă (Herrington și colab. 2007; Menzel & Toldi 2010; Menzel & Smith 2011, 2012).

Au existat puține studii care explorează creșterea și dezvoltarea plantelor de căpșuni care cresc în sudul Queensland sau Florida. Aceste zone au climat și sisteme de producție diferite în comparație cu zonele cu climat temperat sau mediteranean. De asemenea, producătorii tind să folosească soiuri diferite față de cele cultivate în zonele tradiționale. Am investigat creșterea sezonieră și randamentul plantelor de căpșuni „Festival” cu rădăcini goale cultivate la Nambour, în sud-estul Queensland, Australia, pe parcursul a 5 ani. S-au colectat informații despre producția de frunze, creșterea plantelor și fructificarea în sezonul de vegetație din martie până în octombrie. Am fost deosebit de interesați să stabilim dacă există o relație puternică între productivitate și zona frunzelor în acest mediu. Studiile efectuate în Canada, California și Carolina de Nord au indicat o relație variabilă între randament și suprafața frunzelor în funcție de mediul de creștere și de ciclul de producție (Strik și colab. 1988b; Shaw 1993; Fernandez și colab. 2001).

Materiale și metode

Transplanturile „Festival” cu rădăcini goale din Stanthorpe din sudul Queensland (lat. 28,6 ° S, lung. 152,0 ° E, altitudine 872 m) au fost cultivate la Nambour din sud-estul Queensland (lat. 26,6 ° S, lung. 152,9 ° E, altitudine 29 m) peste 5 ani. Plantele au fost plantate la 17 aprilie 2007, 1 aprilie 2008, 7 aprilie 2009, 31 martie 2010 sau la 31 martie 2011. Prima zi a experimentelor a fost 30 martie. Această dată a fost utilizată pentru toți anii, astfel încât datele de creștere să poată fi trasate pe o scară de timp comună. Greutatea uscată a transplanturilor (frunze, coroană și rădăcini) a variat de la 2,7 la 4,2 g/plantă pe parcursul celor 5 ani de studiu, cu o greutate medie de 3,7 ± 0,3 g/plantă. Plantele-mamă pentru plantele de pepinieră au fost plantate la începutul lunii octombrie a fiecărui an, noile transplanturi recoltate în mod normal la sfârșitul lunii martie până la începutul lunii aprilie a fiecărui an. Temperaturile medii zilnice la Stanthorpe în timpul principalului sezon de creștere din ianuarie până în aprilie variază de la 15,4 la 20,8 ° C. Site-ul acumulează de obicei mai puțin de 200 de ore de răcire sub 10 ° C în această perioadă. Plantele de căpșuni au fost cultivate ca culturi comerciale, așa cum este descris de Menzel & Smith (2011).

Au fost colectate date privind numărul de frunze/plantă, suprafața frunzelor/plantă și greutatea uscată a plantelor (frunze, coroane, rădăcini, flori, fructe imature și fructe mature) aproximativ la fiecare 3 săptămâni până la începutul lunii octombrie. Aria frunzelor fiecărei plante a fost măsurată folosind un contor de suprafață frunză LI-COR LI-3100C (Lincoln, Nebraska, SUA). Greutatea uscată a plantei a fost măsurată după uscarea probelor într-un cuptor la 60 ° C timp de 4 zile. Fructele au fost recoltate în fiecare săptămână pentru o evaluare a randamentului (greutatea proaspătă), a numărului de fructe/plantă și a greutății medii a fructelor proaspete. Fructele mature au fost clasificate ca fiind cele care erau cel puțin trei sferturi colorate. Fructele bolnave și fructele cu o greutate mai mică de 5 g au fost aruncate. Greutatea medie proaspătă a fructelor de sezon este valoarea medie pe termen lung a greutății proaspete a fructelor reunite în toate recoltele. S-au colectat informații despre temperatura medie zilnică, radiația solară și precipitațiile din sit din aprilie până în septembrie în fiecare an.

Au existat două secțiuni în fiecare bloc, una pentru înregistrarea creșterii plantelor și una adiacentă pentru înregistrarea randamentului. Pentru datele de creștere, experimentele au fost prezentate într-un design aleatoriu al blocurilor (patru blocuri × patru plante recoltate de fiecare dată = 16 plante pe recoltă). Pentru datele privind randamentul și greutatea fructelor proaspete, experimentul a fost prezentat într-un design aleatoriu al blocurilor (patru blocuri × 40 plante în fiecare parcela = 160 plante pe recoltă).

Valorile medii ale randamentului și ale creșterii plantelor pentru fiecare an al studiului au fost calculate și prezentate ca medii cu erori maxime standard ale mediilor (SEM) pe parcursul celor 5 ani. Creșterea și randamentul pe parcursul sezonului pentru fiecare an au fost analizate prin regresie utilizând software-ul grafic SigmaPlot (versiunea 11; Systat, Chicago, IL), cu datele prezentate ca mijloace și SEM. Regresiunile au fost montate folosind algoritmul Marquart - Levenberg în SigmaPlot. Relația dintre distribuția substanței uscate și creșterea plantelor pe parcursul celor 5 ani a fost analizată prin regresie utilizând același software.

De asemenea, am evaluat relația dintre creșterea plantelor și randamentul potențial, după cum se indică prin greutatea florilor și a fructelor imature și extinderea zonei frunzelor. Au existat două seturi de analize. Prima analiză a examinat răspunsul în timpul sezonului de vegetație folosind datele din cei 5 ani (efect sezonier). A doua analiză a examinat răspunsul pe parcursul celor 5 ani, punând în comun datele pe anotimpuri de creștere individuale (efect de an). Greutatea uscată a florilor și a fructelor imature a fost utilizată pentru a evalua productivitatea plantelor, mai degrabă decât greutatea proaspătă a fructelor mature recoltate (randament potențial = greutatea uscată a florilor + greutatea uscată a fructelor imature). Acest lucru s-a datorat pierderii fructelor mature ca urmare a deteriorării ploii și a infecției cu ciuperca mucegaiului gri, Botrytis cinerea. Cercetările au arătat că aproximativ 16% din recoltă a fost eliminată în parcele deschise la Nambour din cauza acestor două probleme, comparativ cu 6% la plantele cultivate sub tuneluri din plastic (Menzel, date nepublicate). Precipitațiile totale din aprilie până în septembrie în acest studiu anterior au fost de 499 mm.

Rezultate

Vreme

Temperatura medie zilnică medie din aprilie până în septembrie a fost ușor mai mare în 2009 și 2010 decât în ​​2007, 2008 și 2011 (Tabelul 1). Radiația solară medie medie a fost ușor mai mare în 2009 decât în ​​alți ani. Precipitațiile totale au fost mai mari în 2007, 2008 și 2009 decât în ​​2010 și 2011. Temperaturile medii medii zilnice și radiația medie zilnică medie pe 5 ani au fost mai mari decât valorile pe termen lung (Tabelul 1). Precipitațiile totale din primii 3 ani ai studiului au fost mai mari decât media pe termen lung a sitului, iar precipitațiile totale în 2010 și 2011 au fost similare cu media pe termen lung. Nu a fost posibil să se calculeze zilele cu grad de creștere din datele meteo din cauza lipsei de informații despre temperatura de bază pentru creșterea soiurilor de căpșuni de o zi scurtă care cresc în medii subtropicale. Temperatura de bază de 0 ° C calculată pentru aspectul frunzelor cultivarelor de căpșuni din Brazilia de către Rosa și colab. (2011) pare prea scăzut pentru o plantă subtropicală.