Mejorando las estrategias de gestión de la salinidad para Amaranthus cruentus: integración de modelos de CE y umbrales de tolerancia a la salinidad

Palabras clave: cultivos andinos, cultivos resilientes, Modelo de Maas & Hoffman, suelos salinos, tolerancia a la salinidad de los cultivos

Resumen

Objetivo del estudio: Determinar el umbral de tolerancia a la salinidad de Amaranthus cruentus L. y evaluar su desempeño en diversas condiciones de salinidad. Además, se exploró la viabilidad de expresar el umbral de salinidad como salinidad del agua de los poros (ECw), la cual puede estimarse mediante una sonda de capacitancia en combinación con el modelo matemático propuesto por Hilhorst (2000) (ECwHi). El objetivo fue mejorar las estrategias de gestión de la salinidad para prácticas agrícolas sostenibles.

Área de estudio: Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile, Santiago, Chile.

Materiales y Métodos: El ensayo probó el desarrollo de A. cruentus regado con niveles de conductividad eléctrica del agua de 1.75, 2.5, 5, 8, 10 y 15 dS m-1, durante un ciclo completo del cultivo (5 meses). Las variables medidas fueron potencial hídrico del tallo, conductancia estomática, altura de planta y panícula, biomasa y rendimiento. La ECw se evaluó mediante lisímetros de succión, mientras que ECwHi se estimó utilizando datos de una sonda de capacitancia GS3 y un modelo matemático.

Resultados principales: No hubo diferencias significativas en el potencial del tallo, altura de la planta y panícula, biomasa o el rendimiento, excepto a 15 dS m-1. En base a estos se determinó un umbral de tolerancia de 5.64 dSm-1 para la conductividad eléctrica del extracto saturado (ECe). Se encontró una fuerte correlación (R² > 0.8) entre ECw y ECwHi; sin embargo, la precisión de esta disminuyó a medida que la conductividad eléctrica aumentó de 3 a 14 dS m⁻¹. Por lo tanto, se recomienda una calibración para el uso de este modelo específico.

Aspectos destacados de la investigación: Se demostró que Amaranthus spp. es una opción viable para condiciones salinas y subraya la importancia de un manejo preciso de la salinidad para prácticas agrícolas sostenibles.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Bañon S, Álvarez S, Bañon D, Ortuño MF, Sánchez-Blanco MJ, 2021. Assessment of soil salinity indexes using electrical conductivity sensors. Sci Hortic 285: e110171. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110171

Bañon D, Lorente B, Ortuño MF, Bañón S, Sánchez-Blanco MJ, Alarcón JJ, 2022. Effects of saline irrigation on the physiology and ornamental quality of Euphorbia Ascot Rainbow and its relationship with salinity indexes based on the bulk electrical conductivity. Sci Hortic 305: e111406. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111406

Beyá-Marshall V, Arcos E, Seguel O, Galleguillos M, Kremer C, 2022. Optimal irrigation management for avocado (cv. ’Hass’) trees by monitoring soil water content and plant water status. Agric Water Manag 271: e107794. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2022.107794

Corwin DL, Lesch SM, 2005. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture. Comput Electron Agric 46: 11–43. https://doi.org/10.1016/j.compag.2004.10.005

Corwin DL, Yemoto K, 2020. Salinity: Electrical conductivity and total dissolved solids. Soil Sci Soc Am J 84(5): 1442-1461. https://doi.org/10.1002/saj2.20154

De Pascale S, Ruggiero C, Barbieri G, Maggio A, 2003. Physiological responses of pepper to salinity and drought. J Am Soc Hortic Sci 128(1): 48-54. https://doi.org/10.21273/JASHS.128.1.0048

Di Rienzo J, Casanoves F, Balzarini M, Gonzalez L, Tablada M, Robledo C, 2014. Infostat – Software estadístico versión 2014. Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. http://www.infostat.com.ar

Dinneny J, 2014. Traversing organizational scales in plant salt-stress responses. Curr Opin Plant Biol 23: 70-75. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2014.10.009

Dinsaa F, Nyabinda N, Byrnes DR, Ndinya C, Merchant EV, Simon JE, 2020. Performances of vegetable Amaranth entries in yield and nutrient contents in Tanzania and Kenya, and variety release. Journal of Medicinally Active Plants 9: 181–194. https://doi.org/10.7275/jmap.1802

El Youssfi L, Choukr R, Zaafrani M, Mediouni T, Hirich A, 2012. Effect of domestic treated wastewater use on three varieties of amaranth (Amaranthus spp.) under semiarid conditions. World Acad Sci Eng Technol 62: 147–152. https://doi.org/10.5281/zenodo.1058299

Garreaud R, Alvarez-Garreton C, Barichivich J, Boisier JP, Christie D, Galleguillos M, LeQuesne C, McPhee J, Zambrano-Bigiarini M, 2017. The 2010–2015 megadrought in central Chile: impacts on regional hydroclimate and vegetation. Hydrol Earth Syst Sci 21(12): 6307–6327. https://doi.org/10.5194/hess-21-6307-2017

Grieve CM, Grattan SR, Maas EV, 2012. Plant salt tolerance. In: Agricultural salinity assessment and management; Wallander WW, Tanji KK (eds) pp. 405–460. ASCE Manuals Rep. Eng. Pract. 71(2), New York.

Hanson B, May D, 2011. Drip Irrigation Salinity Management for Row Crops; Publication 8447; University of California: Oakland, CA, USA, pp. 1–13.

Hernández E, García E, Ramírez J, 2014. Caracterización de suelos cultivados con amaranto y algunos aspectos agronómicos de la planta. Rev Mex Cienc Agric 5(3): 421–431. https://doi.org/10.29312/remexca.v5i3.947

Hilhorst MA, 2000. A pore water conductivity sensor. Soil Sci Soc Am J 64: 1922–1925.

Incrocci L, Incrocci G, Pardossi A, Lock G, Nicholl C, Balendonck J, 2009. The calibration of wet-sensor for volumetric water content and pore water electrical conductivity in different horticultural substrates. Acta Hortic: 289–294. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2009.807.39

Jacobsen SE, Quispe H, Mujica A, 2001. Quinoa: An alternative crop for saline soils in the Andes. In: Scientists and farmer-partners in research for the 21st century, Program Report 1999–2000. pp. 403–408. International Potato Center, Lima.

Jiménez L, González M, Bastidas M, Decker F, 2018. Evaluación del rendimiento de tres sistemas de siembra y dos variedades de amaranto (Amaranthus quitensis y Amaranthus hypochondriacus). J Selva Andina Biosph 6(2): 65–75. http://dx.doi.org/10.36610/j.jsab.2018.060200065

Jung J, McCouch S, 2013. Getting to the roots of it: genetic and hormonal control of root architecture. Front Plant Sci 4: 186. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00186

Kargas G, Kerkides P, 2012. Comparison of two models in predicting pore water electrical conductivity in different porous media. Geoderma 189–190: 563–573. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2012.06.024

Kremer C, Díaz J, Seguel O, Tapia Y, 2021. Preliminary use of a fulvic acid as a strategy to improve water use in saline soils. Rev Fac Cienc Agrar, Univ Nac Cuyo 53(1): 164–175. https://doi.org/10.48162/rev.39.016

Lavini A, Pulvento C, d’Andria R, Riccardi M, Jacobsen SE, 2016. Effects of saline irrigation on yield and qualitative characterization of seed of an amaranth accession grown under Mediterranean conditions. J Agric Sci 154: 858–869. https://doi.org/10.1017/S0021859615000659

Liu F, Stützel H, 2002. Leaf expansion, stomatal conductance, and transpiration of vegetable amaranth (Amaranthus sp.) in response to soil drying. J Am Soc Hortic Sci 127(5): 878–883. https://doi.org/10.21273/JASHS.127.5.878

Lopes L, Montenegro AAA, 2019. Space dependence of soil moisture and soil electrical conductivity in an alluvial region. Irriga 24(1): 1–15.

Maas E, Hoffman G, 1977. Crop salt tolerance – Current assessment. J Irrig Drain Div 103(2): 115–134.

Mlakar SG, Bavec M, Jakop M, Bavec F, 2012. The effect of drought occurring at different growth stages on productivity of grain amaranth (Amaranthus cruentus G6). J Life Sci 6: 283–286.

Munns R, 2002. Comparative physiology of salt and water stress. Plant Cell Environ 25(2): 239–250. https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2001.00808.x

Netshimbupfe MH, Berner J, Gouws C, 2022. The interactive effects of drought and heat stress on photosynthetic efficiency and biochemical defense mechanisms of Amaranthus species. Plant–Environ. Interact 3(4): 146–157. https://doi.org/10.1002/pei3.10064

Omami EN, Hammes P, 2006. Interactive effects of salinity and water stress on growth, leaf water relations, and gas exchange in amaranth (Amaranthus spp.). N Z J Crop Hortic Sci 34(1): 33–44. https://doi.org/10.1080/01140671.2006.9514385

Omamt E, Hammes P, Robbertse P, 2006. Differences in salinity tolerance for growth and water-use efficiency in some amaranth (Amaranthus spp.) genotypes. N Z J Crop Hortic Sci 34(1): 11–22. https://doi.org/10.1080/01140671.2006.9514382

Ontiveros N, López V, Vergara MDJ, Islas AR, Cárdenas FI, Cuevas EO, Reyes C, Granda DM, Lopera S, Ramírez GI, Cabrera F, 2020. Amaranth-hydrolyzate enriched cookies reduce the systolic blood pressure in spontaneously hypertensive rats. J Funct Foods 64: e103613. https://doi.org/10.1016/j.jff.2019.103613

Peter A, Ferrarezi R, Thomas P, Van Iersel M, 2011. In situ measurements of the electrical conductivity (EC) of substrates: the relationship between bulk EC, pore water EC and substrate water content. ASHS Annual Conference. HortSci 46(9): 25–28.

Pulvento C, Sellami MH, Lavini A, 2021. Yield and quality of Amaranthus hypochondriacus grain amaranth under drought and salinity at various phenological stages in southern Italy. J Sci Food Agric 102: 5022–5033. https://doi.org/10.1002/jsfa.11088

Ramírez M, Espitia E, Carballo A, Zapeda R, Vaquera H, Córdova L, 2011. Fertilización y densidad de plantas en variedades de Amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.). Rev Mex Cienc Agríc 2(6): 855–866.

Quispe H, Jacobsen S, 1999. Response of quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) and amaranth (Amaranthus caldatus L.) to salinity. In: Crop development for cool and wet climate of Europe. pp. 326–330. The Commission of the European Communities, EUR.

Sadzawka A, Carrasco M, Grez R, Mora M, Flores H, Neaman A, 2006. Métodos de análisis recomendados para los suelos de Chile. Series Actas INIA N° 34, Santiago, Chile. 150 pp.

Scoggins HL, van Iersel MW, 2006. In situ probes for measurement of electrical conductivity of soilless substrates: effects of temperature and substrate moisture content. HortSci 41: 210–214. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.41.1.210

Shackel K, Ahmadi H, Biasi W, Buchner R, Goldhamer D, Gurusinghe S, et al., 1997. Plant water status as an index of irrigation need in deciduous fruit trees. HortTechnology 7(1): 23–29. https://doi.org/10.21273/HORTTECH.7.1.23

Shukla A, Srivastava N, Suneja P, Yadav SK, Hussain Z, Rana JC, Yadav, 2018. Untapped amaranth (Amaranthus spp.) genetic diversity with potential for nutritional enhancement. Genet Resour Crop Evol 65: 243–253. https://doi.org/10.1007/s10722-017-0526-0

Taiz L, Zeiger E, 2010. Plant Physiology. 5th Edition, Sinauer Associates Inc., USA. 782 pp.

Tang Y, Tsao R, 2017. Phytochemicals in quinoa and amaranth grains and their antioxidant, anti-inflammatory, and potential health beneficial effects: a review. Mol Nutr Food Res 61(7): 1–16. https://doi.org/10.1002/mnfr.201600767

Publicado
2025-11-26
Cómo citar
Kremer, C., Beyá-Marshall, V., Zamorano, P., Baginsky, C., & Seguel, O. (2025). Mejorando las estrategias de gestión de la salinidad para Amaranthus cruentus: integración de modelos de CE y umbrales de tolerancia a la salinidad. Spanish Journal of Agricultural Research, 23(3), 21292. https://doi.org/10.5424/sjar/2025233-21292
Sección
Gestión del agua