Water stress and crop load effects on vegetative and fruit growth of ‘Elegant Lady’ peach [Prunus persica (L.) Batch] trees

¹ Department of Horticulture IAV Hassan II, BP 6202, Rabat, Morocco
² Department of Pomology, University of California Davis, Davis, CA 95616, USA

Corresponding author: a.mahhou@iav.ac.ma

Received: 8 March 2004
Accepted: 28 September 2004

Abstract

Introduction. Vegetative and fruit growth in fruit trees are differentially sensitive to water deficit during the season depending on the stage of fruit growth. Attempts have been made to evaluate the possibilities of using regulated deficit irrigation to control vegetative growth and save water in the fruit industry. Materials and methods. Effects of water stress (WS) and crop load (CL) on fruit growth and carbon assimilation rates were evaluated in a 7-year-old ‘Elegant Lady’ peach orchard. A completely randomized block design with 2 × 3 factors [irrigation with two levels (control and WS) and CL with three levels (light, commercial and heavy)] was used. Results and discussion. Both WS and CL affected fruit growth during the last stages but not early on. CL did not affect trunk water potential which was, however, significantly reduced by WS throughout the day and the season. Trunk water potential of water-stressed trees was lower than that of control trees throughout the day and the season regardless of CL. The magnitude of WS increased as the season progressed. Stomatal conductance, transpiration rate and CO₂ assimilation rate were not affected by CL but were reduced by WS. The trees responded (acclimated) to stress by progressively reducing their transpiration rate as the severity of stress increased. For each irrigation regime, assimilation rates were similar for all three crop levels. This indicated the existence of alternate sinks for assimilates when CL was low, which compensate for the reduction of fruit sink activity resulting from fruit thinning. Conclusion. Water deficit reduced trunk water potential, stomatal conductance, transpiration and photosynthesis in ‘Elegant Lady’ peach trees. However, CL had a limited effect on these functions. There were good correlations between trunk water potential and either stomatal conductance or assimilation rate in water-stressed trees but not in control trees. This indicates a poor coordination between leaf functions in peach trees under optimal conditions. However, these relationships were stronger under WS conditions. Thus, water use efficiency appeared to increase under water deficit conditions.

Résumé

Introduction. Chez les arbres fruitiers, la croissance végétative et le développement du fruit sont différemment sensibles au déficit hydrique au cours de la saison et selon le stade de formation du fruit. Des essais ont été menés pour évaluer les possibilités d’utilisation de l’irrigation en déficit régulé pour maîtriser la croissance végétative et économiser l’eau lors du développement du fruit. Matériel et méthodes. Les effets du stress hydrique (SH) et de la charge fruitière (CF) sur le développement du fruit et les taux d’assimilation du carbone ont été évalués dans un verger de pêchers ‘Elegant Lady’ de 7 ans. Le dispositif expérimental a comporté des blocs complètement randomisés de 2 × 3 facteurs : irrigation avec deux niveaux (témoin et SH) et CF avec trois niveaux (légère, commerciale et forte). Résultats et discussion. Le SH et la CF ont tous deux affecté la croissance de fruit pendant les dernières étapes de son développement mais pas dès son début. La CF n’a pas affecté le potentiel hydrique du tronc qui, cependant, a été sensiblement réduit par le SH tout au long du jour et de la saison. Le potentiel hydrique du tronc des arbres soumis à une contrainte en eau a été inférieur à celui des arbres témoins tout au long du jour et de la saison indépendamment de la CF. L’importance du SH a augmenté en même temps que la saison progressait. La conductance stomatique, le taux de transpiration et le taux d’assimilation de CO₂ n’ont pas été affectés par la CF, mais ils ont été réduits par le SH. Les arbres ont répondu (se sont acclimatés) au SH en réduisant progressivement leur taux de transpiration à mesure que la sévérité de la contrainte augmentait. Pour chaque régime d’irrigation, les taux d’assimilation ont été semblables quelle que soit la CF. Cela indiquerait que, quand la CF est basse, il existerait des puits alternatifs pour assimilats, qui compenseraient la réduction d’activité de puits du fruit résultant de l’éclaircissage des fruits. Conclusion. Le déficit en eau a réduit le potentiel hydrique du tronc, la conductance stomatique, la transpiration et la photosynthèse chez les pêchers Elegant Lady. Cependant, la CF a eu un effet limité sur ces fonctions. Il y a eu de bonnes corrélations entre le potentiel hydrique du tronc et soit la conductance stomatique soit le taux d’assimilation dans les arbres soumis au SH, mais pas dans des arbres témoins. Cela indiquerait une faible coordination entre les fonctions de la feuille chez ce pêcher en conditions optimales. Cependant, ces relations ont été plus fortes dans des conditions de SH. Ainsi, l’efficacité de l’eau apportée a semblé augmenter dans des conditions de déficit hydrique.