Rol interactivo entre la eficiencia de uso del agua y el fósforo en genotipos de bromo

El género Bromus (Bromus spp.) es originario de Chile y algunas especies presentan hábito perenne con potencial forrajero. Diferentes ensayos en el sur de Chile junto con información generada por el programa de mejoramiento de forrajeras del INIA, han demostrado el potencial de la especie en términos de producción de forrajes, persistencia y producción animal, en comparación con otras gramíneas. Adicionalmente, esta especie se caracteriza por su tolerancia a la sequía. Sin embargo, existe poca información acerca del comportamiento de esta forrajera al estrés combinado entre la restricción hídrica (WR) y bajos niveles de fósforo (P). Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el efecto interactivo entre WR y bajas concentraciones de P en la producción y eficiencia de uso de agua y P en la especie bromo.

Se evaluaron cinco accesiones de Bromo que representan dos especies (B. valdivianus y B. lithobius) y un genotipo de Lolium perenne (cultivar Nui), en invernadero bajo condiciones de controladas. El experimento se realizó en macetas utilizando un Andisol con un nivel bajo de P (4 mg P kg^-1 - denominado nivel basal-). Los tratamientos de P correspondieron al nivel basal del suelo (P1) y uno enriquecido con fósforo 30 mg P kg^-1 (P2). Los tratamientos de restricción hídrica fueron: bien regado (100% del agua requerida por el cultivo -WR1-) y 70% de reducción de agua con respecto a WR1 (WR2). Los niveles de humedad del suelo fueron monitoreados mediante sensores volumétricos de humedad. Las plantas crecieron en estas condiciones durante seis meses y se realizaron seis cortes durante dicho período de crecimiento. Se evaluó la producción de materia seca y la concentración en tallos y raíces de acuerdo con el método de Hanson (1950). En el último corte se cuantificó el crecimiento y la concentración de P en la raíz. Finalmente, se calculó la eficiencia del uso del P y del agua de acuerdo a las siguientes formulas:

Las condiciones limitantes de P y agua produjeron efectos negativos sobre el peso seco de tejidos aéreos y raíces en todos los genotipos evaluados (Cuadro1). Dichos efectos fueron más acentuados cuando el estrés fue aplicado de manera combinada. En este particular, está bien documentado que el P y la escasez de agua afectan el crecimiento y el metabolismo de las plantas, no solo en especies forrajeras, sino también en la mayoría de las plantas (Cong et al., 2020). Dado que la deficiencia de P y agua altera la fotosíntesis, la síntesis de carbohidratos y la división celular, la disminución de estos componentes en plantas sometidas a condiciones limitantes de P y agua afectaron el crecimiento de las plantas en todos los genotipos examinados (Ajmera et al., 2019). La adición de P y agua produjo incrementos de 4 veces en la producción de biomasa aérea (Cuadro 1). Similares efectos fueron observados a nivel radical donde la adición de estos elementos produjo incrementos en el crecimiento de las raíces de hasta nueve veces (Cuadro 1). En líneas generales, la variedad de ballica Nui fue la que obtuvo los mayores índices de crecimiento. Adicionalmente acumuló más P (datos no mostrados) y presentó una mayor eficiencia en el uso de agua (Cuadros 1 y 2). Sin embargo, cuando se analizan los valores por cortes individuales (datos no mostrados), Lolium comienza a decrecer su desarrollo a partir del corte 4. Lo anterior puede estar relacionado con el aumento de las temperaturas y la menor disponibilidad hídrica en una especie no adaptada a la sequía (López et al., 2013). En cuanto a los genotipos de bromo, los mejores resultados fueron obtenidos con los genotipos 3287, 3457 y 3771. Por el contrario, los valores más bajos fueron obtenidos por Bronco y el genotipo 3771.

Este es el primer trabajo a nivel mundial que evalúa la relación entre la eficiencia de uso del P y del agua. Los datos presentados, informan un rol interactivo entre ambos factores lo cual sugiere que genotipos de bromo adaptados a crecer con menores concentraciones de P, serían más tolerantes al déficit hídrico, lo cual es crucial para el desarrollo de nuevos cultivares bajo en nuevo escenario de cambio climático.