Water stress and crop load effects on yield and fruit quality of Elegant Lady peach [Prunus persica (L.) Batch]

¹ Department of Horticulture, IAV Hassan II, BP 6202, Rabat, Morocco
² Department of Pomology, Univ. Calif., Davis, CA 95616, USA
³ Department of Agricultural, Food and Nutritional Science, Univ. Alberta, Edmonton, AB T6G 2P5, Canada

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

Received: 27 October 2005
Accepted: 28 June 2006

Abstract

Introduction. Fruit production is faced with water shortage, especially in areas with a Mediterranean climate characterized by a very long, dry and hot summer. Thus, the growers under such conditions must manage irrigation carefully by finding new strategies, including water stress management. Materials and methods. Effects of water stress (WS) and crop load (CL) on the carbon assimilation rate, fruit growth, crop yield and fruit quality (size and soluble solids content) were evaluated in a 7-year-old ‘Elegant Lady’ peach orchard (Winters, California, USA). The experimental design consisted of a completely randomized block factorial design with 2 × 3 factors: irrigation with two levels (control and WS trees) and crop load with three levels (light, commercial and heavy). Results and discussion. Both CL and WS affected fruit growth during the last stages but not early on. Crop load did not affect trunk water potential (TrWP) which, however, was significantly reduced by WS throughout the day and the season. The stomatal conductance (g_s), transpiration rate (E) and CO₂ assimilation rate (A) were not affected by CL, but they were reduced by WS. There were poor correlations between TrWP and either g_s or A in control trees, indicating relatively poor coordination between leaf functions in peach trees under optimal conditions. Both WS and CL delayed the harvest date through their effect on ripening. Water stress significantly reduced the average crop fresh yield but hardly affected crop dry yield. Both WS and CL affected the distribution of fruit size categories, with the proportion of large fruit decreasing with the increase in crop load and the severity of WS. Conclusion. Water stress reduced fruit fresh weight and fruit fresh yield but not fruit dry weight or dry yield. Crop load reduced fruit fresh and dry weights and yields. Crop load had a negative effect on soluble solids content, while WS had a positive effect. Thus, CL reduced fruit size and soluble solids content, while WS reduced size but improved soluble solids concentration.

Résumé

Introduction. La production fruitière est confrontée au manque d’eau particulièrement dans les régions méditerranéennes caractérisées par un très long été sec et chaud. Dans de telles conditions, les arboculteurs doivent soigneusement contrôler l’irrigation en trouvant de nouvelles stratégies incluant la gestion du déficit hydrique. Matériel et méthodes. Les effets du stress hydrique (SH) et de la charge de l’arbre (C) sur le taux d’assimilation du carbone, la croissance du fruit, le rendement à la récolte et la qualité du fruit (calibre et teneur en solides solubles) ont été évalués en verger de pêchers ‘Elegant Lady’ âgés de 7 ans (Winters, Californie, USA). Le dispositif expérimental a consisté en un schéma factoriel de blocs complètement randomisés avec 2 × 3 facteurs : facteur irrigation (avec (témoin) ou sans SH) et facteur CR (charge faible, commerciale ou forte). Résultats et discussion. Les deux facteurs CR et SH ont affecté la croissance du fruit pendant les derniers stades mais pas au début. La charge de l’arbre n’a pas affecté le potentiel en eau du tronc (PETr) qui, cependant, a été sensiblement réduit par le SH tout au long du jour et de la saison. La conductance stomatique (C_s), le taux de transpiration (T) et le taux de l’assimilation de CO₂ (A) n’ont pas été affectés par la charge, mais ils ont été réduits par le SH. Il y a eu de faibles corrélations entre PETr et C_s ou PETr et A dans des arbres témoins indiquant une coordination relativement faible entre les fonctions de la feuille dans des pêchers placés en conditions optimales. Les deux facteurs CR et SH ont retardé la date de la récolte par leur effet sur la maturation. Le stress hydrique a réduit de manière significative le rendement moyen de la récolte en fruits frais mais il a peu affecté le rendement de récolte en poids sec. Les deux facteurs CR et SH ont affecté la répartition des fruits par catégorie de calibre, la proportion de grands fruits diminuant avec l’augmentation de la charge de l’arbre et la sévérité du stress hydrique. Conclusion. Le stress hydrique a réduit le poids frais des fruits et le rendement en fruits frais mais pas le poids sec ou le rendement en poids sec. La charge de l’arbre a réduit le poids frais et secs des fruits ainsi que leur rendement. Elle a eu un effet négatif sur la teneur en solides solubles tandis que le stress hydrique avait un effet positif. Ainsi, la charge de l’arbre a réduit le calibre du fruit et la teneur en solides solubles tandis que le stress hydrique réduisait le calibre mais améliorait la concentration en solides solubles.