¿Cómo evaluamos el rendimiento de los cultivos de manzana en función de la polinización?

Entender la relación entre la polinización en manzanos y otras variantes como son la distribución entre huertos y países, la variedad de los cultivos y el rendimiento y calidad de la fruta.

Métodos básicos

Se han recopilado conjuntos de datos sobre la polinización de insectos en manzanas de regiones de todo el mundo, incluidos huertos comerciales intensivos y producción a pequeña escala de baja intensidad. En total, se analizaron datos de 14 países (entre ellos España) y cinco continentes, que incluyen 36 variedades de manzanas en 356 huertos.

Utilizando datos de exclusión de polinizadores, polinización abierta y polinización manual suplementaria, se evaluaron los niveles de dependencia de los polinizadores, el servicio de polinización y el déficit de polinización entre huertos, países y variedades de manzana para una serie de métricas de respuesta de la manzana. Estas métricas de respuesta de los manzanos se pueden dividir en dos grandes categorías:

polinización: Se han utilizado frutas tempraneras y número de semillas para representar la "polinización", ya que reflejaban el nivel de entrega de polen compatible a las flores de manzana, pero no son intrínsecamente de valor para la agricultura.
producción: El conjunto de frutas finales en la cosecha, el rendimiento (conjunto de frutas × peso de la fruta) y la calidad de la manzana (tamaño, contenido de azúcar, firmeza), que representan los resultados finales del cultivo para la agricultura.

Gráfico 1. El rendimiento teórico alcanzado bajo distintos tratamientos experimentales. (a) Dependencia de los polinizadores, es decir, el nivel en el que los insectos podrían contribuir a la polinización. (b) Servicio de polinización, es decir, la medida en que la dependencia de los polinizadores se satisface con las condiciones de polinización del entorno. (c) Déficit de polinización o producción de manzanas, es decir, el déficit de polinización ambiental por debajo de la polinización potencial máxima.

Resultados principales

Servicio de polinización y déficits entre países, huertos y variedades

Los datos de 11 variedades y cinco países incluyeron tratamientos abiertos, de exclusión de polinizadores y de polinización suplementaria, y midieron el cuajado final y el peso de las manzanas, lo que permitió evaluar a nivel de huerto el servicio de polinización y los déficits de polinización para el rendimiento. En este estudio se identificaron huertos y regiones individuales que experimentan déficits de polinización (es decir, déficit de producción debido a la polinización) (Gráfico 2) y señalaron una oportunidad para optimizar la gestión de la polinización.

En la mayoría de los países del estudio, observamos al menos un huerto con servicios de polinización óptimos (es decir, déficits cercanos a 0), lo que indica que no existen limitaciones regionales para conseguir una polinización óptima. Estos huertos con déficits nulos o bajos podrían actuar como huertos "faro agroecológico" proporcionando un modelo de gestión y contexto para que otros le sigan y ayuden a identificar los factores que limitan la producción a las explotaciones con déficits. Al mismo tiempo este "faro" podría proporcionar una plataforma para compartir prácticas de gestión que aseguren una polinización óptima. Esto permitiría dirigir la gestión hacia la consecución de mejores servicios de polinización.

Gráfico 2: Se produce un déficit positivo cuando el rendimiento es mayor en la polinización suplementaria en comparación con los tratamientos de polinización abierta, y un déficit negativo cuando el rendimiento en los tratamientos abiertos es mayor que en la polinización suplementaria. Los puntos en los círculos representan huertos individuales con un déficit significativo de rendimiento en relación con el huerto de mejor rendimiento que cultiva esta variedad en ese país (es decir, el huerto con un déficit de polinización más cercano a 0).

Gráfico 3: relación lineal negativa entre los déficits de polinización y el servicio de polinización para el rendimiento, indicando que los huertos con altos valores de servicio de polinización son menos propensos a tener déficits de polinización.

Diferencias en la dependencia de la polinización entre variedades de cultivos

Se ha observado que la dependencia de la polinización de insectos variaba considerablemente entre las variedades de manzana tanto en la polinización, con la dependencia del número de semillas que oscilaba entre 0,68 y 1,0, como en la producción, con una dependencia de cuajado a la cosecha entre −0,42 y 1,0. Esta dependencia negativa podría indicar que algunas variedades están potencialmente en riesgo de sobrepolinización, aunque esta dependencia negativa no fue significativa para ninguna variedad. También debe tenerse en cuenta que la respuesta de un árbol a la polinización suplementaria o la exclusión de polinizadores puede estar influenciada por factores externos como la práctica de gestión de la huerta o las condiciones estacionales durante el año de estudio y podría afectar al nivel de dependencia medido. Sin medir la dependencia de diferentes variedades en distintas regiones y años, no es posible explicar completamente estos efectos de confusión.

El alcance de la variación de la dependencia de los polinizadores que se presenta en este estudio demuestra que la variedad es un factor clave a tener en cuenta a la hora de implementar estrategias de gestión de los polinizadores en los huertos de manzanos. El nivel de dependencia de los polinizadores determinará en última instancia la vulnerabilidad de la producción en la disminución de los polinizadores o el alcance de las oportunidades disponibles para aumentar la producción.

Relaciones entre polinización y producción

Se ha visto que la relación entre el número de semillas y el tamaño del fruto depende de la variedad de manzana. Siete variedades han mostrado una relación positiva en la que las manzanas que contenían más semillas también eran mayores, aunque dos variedades han mostrado una relación negativa. La relación entre el conjunto del fruto final y el tamaño del fruto también depende de la variedad; algunas variedades tienen una relación positiva, algunas negativa y otras sin relación. La sobrepolinización es un riesgo en algunos cultivos, y se han encontrado evidencias de sobrepolinización en algunos huertos individuales, los cuales presentan déficits de polinización significativamente negativos. Este resultado es relevante, ya que indica que en estos casos aumentar la polinización en comparación con los niveles actuales podría perjudicar la producción. Es probable que esta sobrepolinización sea el resultado de la limitación de recursos en los árboles; cuando la cuajada es alta, se reduce el tamaño máximo del fruto alcanzado por el árbol. Éste es un ejemplo de compensación entre la polinización y otros inputs.

Conclusiones

En este estudio, tomando la manzana como ejemplo de un importante cultivo polinizado por insectos, se ha mostrado cómo podría utilizarse la evaluación de los servicios de polinización para cuantificar y comparar los déficits de polinización entre huertos. Estos enfoques podrían aplicarse a otros cultivos polinizados por insectos, pudiendo entender así el alcance de las limitaciones del servicio de polinización a la producción. Además, los huertos pueden seguir el ejemplo de campos, granjas y regiones donde la polinización es óptima, tomándolos como sistemas modelo para ayudar a desarrollar enfoques de gestión que mejoren los servicios de polinización.

Agrícola