NUTRITIONAL AND HORMONAL FACTORS AFFECTING FRUIT SET IN AVOCADO (Persea americana Mill.)

Abstract

Under favourable conditions, the avocado sets more fruits than the tree is able to bring to maturity, so that the plant adjusts, during the early stages of development, its ability to nourish them by modifying their number, that is, causing the fruit drop of those who can not maintain their growth rate. Accordingly, carbohydrate availability could be a key factor in the physiological abscission of these fruits. Since this species presents dichogamy, the abscission of fruits has also been attributed to the absence of pollination, but at the same time it has been related to failures in seed development, embryo abortion, seed coat collapse, and with the effect of an environmental stress, especially by cold or heat. In order to demonstrate if in avocado the competition between flowers is responsible for fruit set and initial development of the fruit, it has been determined the influence of the flowering intensity in the time course of carbohydrate and hormonal content, in the rate of fruits abscission and its evolution, and finally, on percentage of fruits set. For this purpose experiments have been designed in order to: 1) reduce flowering, and with it the competition between flowers, 2) reduce vegetative growth, and 3) promote fruit set. The experiments were carried out in commercial orchards of avocado (Persea americana Mill.) cv. Hass (group A flowering), located in Torrent and Llaurí (Valencia), Spain, and in Caronia Marina (Messina), Italy. Adult trees (5-8 years), planted at a distance of 5 x 6 m. In all of them there were cv. Fuerte (flowering group B) to ensure pollination. The results showed that gibberellic acid applied during the floral bud inductive period delayed sprouting, reduced the number of flowers per panicle, increased apical shoot length, and delayed fruitlet abscission. Gibberellic acid applied at anthesis enhanced fruit set and delayed fruitlet abscission. It correlated with an immediate and temporary increase of GA1, IAA and tZ content. But the GA1 immeditely derived in its catabolite GA8. Since IAA synthesis precedes fruit set and tZ increasing content, the possibility that fertilization triggers the tZ synthesis mediated by auxin cannot be discarded. Gibberellic acid applied at the beginning of fruit set also, temporarily, increased the endogenous concentration of GA1 and GA8, As well as the number of fruits that initiated the development and delayed their abscission. Paclobutrazol applied at anthesis reduced the growth of the terminal shoot y anticipated flowers abscission, but did not affect initial fruit set. In no case it was possible to increase the total number of fruits per panicle, so that the competition between developing organs is not the cause of the lack of fruit set in this species.

En condiciones favorables, el aguacate cuaja más frutos de los que el árbol es capaz de llevar a la madurez, de modo que la planta ajusta, durante las primeras fases del desarrollo, su capacidad de nutrirlos modificando su número, esto es, provocando la caída de los que no pueden mantener su tasa de crecimiento. De acuerdo con ello, la disponibilidad de carbohidratos podría ser un factor clave en la abscisión fisiológica de estos frutos. Dado que esta especie presenta dicogamia, la abscisión de frutos también se ha atribuido a la ausencia de polinización, pero al mismo tiempo se ha relacionado con fallos en el desarrollo de la semilla, el aborto del embrión, el colapso de la cubierta seminal, y con el efecto de un estrés ambiental, especialmente por frío o calor. Con el fin de demostrar si en el aguacate la competencia entre flores es responsable del cuajado y desarrollo inicial del fruto, se ha determinado la influencia que la intensidad de floración tiene en la evolución del contenido en carbohidratos y hormonas, en la tasa de abscisión de frutos y su evolución, y, finalmente, sobre porcentaje de frutos cuajados. Para ello se han diseñado experimentos para 1) reducir la floración, y con ello la competencia entre flores, 2) reducir el desarrollo vegetativo, y 3) promover el cuajado de frutos. Los experimentos se llevaron a cabo en huertos comerciales de aguacate cv. Hass (grupo A de floración), localizados en Torrent y Llaurí (Valencia), España, y en Caronia Marina, Messina, Italia. Se utilizaron árboles adultos (5-8 años de edad), plantados a una distancia de 5 x 6 m. En todos ellos había árboles del cv. Fuerte (grupo B de floración) para asegurar la polinización. Los resultados demuestran que la aplicación de ácido giberélico durante la inducción floral retrasó la brotación, redujo el número de flores por panícula, aumentó la longitud del brote desarrollado a partir de la yema terminal de la panícula, y retrasó la abscisión fisiológica de frutos. Su aplicación en antesis promovió el cuajado de frutos y retrasó su abscisión. Ello se corresponde con un aumento inmediato y temporal de la síntesis endógena de GA1, IAA y tZ. Pero la GA1 derivó inmediatamente en su catabolito GA8. Puesto que la síntesis de IAA precedió al cuajado y al contenido creciente de tZ, la posibilidad de que la fecundación desencadene la síntesis de tZ mediada por la auxina no puede ser descartada. La aplicación de ácido giberélico al inicio del cuajado también aumentó, temporalmente, la concentración endógena de GA1 y GA8, así como el número de frutos que iniciaron el desarrollo, y retrasó su abscisión. La aplicación de paclobutrazol en antesis redujo el crecimiento del brote terminal y anticipó la abscisión de las flores, pero no afectó el cuajado inicial. En ningún caso se consiguió aumentar el número total de frutos por panícula, de modo que la competencia entre órganos en desarrollo no es la causa de la falta de cuajado en esta especie.

En condicions favorables, l'alvocat qualla més fruits dels que l'arbre és capaç de portar a la maduresa, de manera que la planta s'ajusta, durant les primeres fases del desenvolupament, la capacitat de nodrir-modificant el nombre, és a dir, provocant la caiguda dels que no poden mantenir la seva taxa de creixement. D'acord amb això, la disponibilitat de carbohidrats podria ser un factor clau en la abscisió fisiològica d'aquests fruits. Atès que aquesta espècie presenta dicogàmia, la abscisió de fruits també s'ha atribuït a l'absència de pol·linització, però al mateix temps s'ha relacionat amb errors en el desenvolupament de la llavor, l'avortament de l'embrió, el col·lapse de la coberta seminal, i amb l'efecte d'un estrès ambiental, especialment per fred o calor. Per tal de demostrar si en l'alvocat la competència entre flors és responsable del quallat i desenvolupament inicial del fruit, s'ha determinat la influència que la intensitat de floració té en l'evolució del contingut en carbohidrats i hormones, en la taxa d'abscisió de fruits i la seva evolució, i, finalment, sobre percentatge de fruits quallats. Per això s'han dissenyat experiments per a 1) reduir la floració, i amb això la competència entre flors, 2) reduir el desenvolupament vegetatiu, i 3) promoure el quallat de fruits. Els experiments es van dur a terme en horts comercials d'alvocat cv. Hass (grup A de floració), localitzats a Torrent i Llaurí (València), Espanya, i en Caronia Marina, Messina, Itàlia. Es van utilitzar arbres adults (5-8 anys d'edat), plantats a una distància de 5 x 6 m. En tots ells hi havia arbres del cv. Fort (grup B de floració) per assegurar la pol·linització. Els resultats demostren que l'aplicació d'àcid giberèlic durant la inducció floral retardar la brotada, va reduir el nombre de flors per panícula, va augmentar la longitud del brot desenvolupat a partir del rovell terminal de la panícula, i va retardar la abscissió fisiològica de fruits. La seva aplicació en antesi va promoure el quallat de fruits i va retardar la seva abscisió. Això es correspon amb un augment immediat i temporal de la síntesi endògena de GA1, IAA i tZ. Però la GA1 va derivar immediatament en el seu catabolit GA8. Ja que la síntesi de IAA va precedir al quallat i al contingut creixent de tZ, la possibilitat que la fecundació desencadeni la síntesi de tZ intervinguda per l'auxina no pot ser descartada. L'aplicació d'àcid giberèlic a l'inici del quallat també va augmentar, temporalment, la concentració endògena de GA1 i GA8, així com el nombre de fruits que van iniciar el desenvolupament, i va retardar la seva abscisió. L'aplicació de paclobutrazol en antesi va reduir el creixement del brot terminal i va anticipar la abscisió de les flors, però no va afectar el quallat inicial. En cap cas es va aconseguir augmentar el nombre total de fruits per panícula, de manera que la competència entre òrgans en desenvolupament no és la causa de la manca de quallat en aquesta espècie.