Performance of the ‘Anna’ apple (Malus Domestica Borkh.) in Tropical Highlands: A review.

Keywords: Ecophysiology, endodormancy, nutrition, pomology, predormancy

Abstract

The 'Anna' apple is a variety of low requirements of winter chill (250 to 300 chilling hours ≤7.2 ºC). This apple has essential health benefits and remarkable adaptive potential in tropical and subtropical areas affected by climate change. Thus, this review presents the significance of the 'Anna' apple cultivation, the phenological and eco-physiological modifications, and the current state of agronomic management when continuous crops are managed in tropical highlands. The production of this apple in tropical highlands has outstanding potential to obtain cyclical or continuous harvests (two harvests per year) in certain areas with specific environmental conditions, implementing a particular management system. In plantations, it is crucial to carry out some agronomic practices during the reproductive phenology so that the apple tree does not enter into an endodormancy. These are water stress - defoliation – tie-down branches, and the application of dormancy-breaking agents (flower-inducing compounds). In Colombia, ‘Anna’ variety was introduced in 1985 and is grown in areas with temperatures between 14 and 20°C, altitudes between 1700 and 2800 meters above sea level (m a.s.l), with bimodal and monomodal rain regimes, and solar brightness between 800 and 2000 hours a year. The harvest is between 100 to 120 days after anthesis, with firmness values of 38.38 N, a soluble solids content of 8.58 °Brix, and total titratable acidity of 0.7% of the fruit. This documentation indicates a good production with great potential in terms of growth and development, earliness, and quality of the 'Anna' apple tree in Colombian highlands.

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Javier Giovanni Alvarez, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

Faculta de Ciencias Agropecuarias

References

Abdel-Sattar, M.; Kotb, H. (2021). Nutritional status and productivity of Anna apple trees in the year following autumn irrigation determent. Agr. Water Manage. 252: 106882. doi: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2021.106882

Acero, D.; Sosa, L. (2018). Efecto de la aplicación de hormonas y micorrizas en el establecimiento de un huerto de patrones de manzano (Malus domestica Borkh.) MM-106 mediante acodo de montículo. (Thesis). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 55 p. Colombia.

Alkamed, A.; Mehdi, M.; Hassoun, A. (2020). Effect of foliar spraying with micro nate and fol spray fertilizer on the traits of vegetative growth for apple seedlings (Anna cultivar). IOP Conf. Ser.: Earth Env. Sci., 553: 012034. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/553/1/012034

Amberger, A., 2013: Cyanamide in plant metabolism. Int. J. Plant. Physi. Biochem. 5(1), HS764. doi: https://doi.org/10.5897/IJPPB11.010

Andersen, P.; Crocker, T. (2009). Low chill apple cultivars for North Florida and North Central Florida. IFAS. 2009: 1-10.

Aristizábal, J.; Gonzáles, H.; Aristizábal, J. (1998). Efectos de la concentración y época de aplicación del ácido naftalenacético sobre la calidad del fruto de la manzana ‘Anna’. Agronomía. 8: 9–15.

Botero, N.; Morales, G. (2000). Producción del manzano (Malus sp. cv. Anna) en el oriente antioqueño con la abeja melífera Apis mellifera L. (Hymenoptera: Apidae). Rev. Fac. Nal. Agr. Medellín. 53(1): 849-862.

Buban, T.; M. Faust. (2011). Flower bud induction in apple trees: internal control and differentiation. Hortic. Rev. 4: 174-203. doi: https://doi.org/10.1002/9781118060773.ch6

Campos, T. (2013). Especies y variedades de hojas caduca en Colombia. In: Miranda, D.; Fischer, G.; Carranza, C. (eds). Los frutales caducifolios en el trópico: Situación actual, sistemas de cultivo y plan de desarrollo. pp. 30–45. Bogotá: Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas. 232 p.

Cárdenas, J.; Fischer, G. (2013). Clasificación botánica y morfología de manzano, peral, duraznero y ciruelo. In: Miranda, D.; Fischer, G.; Carranza, C. (eds). Los frutales caducifolios en el trópico: Situación actual, sistemas de cultivo y plan de desarrollo. pp. 21–29. Bogotá: Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas. 232 p.

Casierra-Posada, F. (1993). Protección y nutrición para cosechas contínuas en manzano ‘Anna’. Agrodesarrollo. 4(1-2): 18-31.

Casierra-Posada, F. (2012). Manzano (Malus domestica Borkh.) y Peral (Pyrus communis L.). In: Fischer, G. (ed.). Manual para el cultivo de frutales en el trópico. pp. 657-681. Bogotá: Produmedios. 1012 p.

Casierra-Posada, F.; Cortés, L.; Ramírez, J.; Castro, H. (2003a). Estado nutricional de árboles de manzano ‘Anna’ durante la estación de crecimiento en los altiplanos colombianos: I. Contenido de nutrientes minerales. Agron. Colomb. 21(1-2): 75-82.

Casierra-Posada, F.; Lizarazo, L. M.; Filho, G. (2004). Estado nutricional de árboles de manzano ‘Anna’ durante la estación de crecimiento en los altiplanos colombianos: II. Relaciones e interacciones entre nutrientes. Agron. Colomb. 22(2): 160-169.

Casierra-Posada, F.; Lizarazo, L.; Filho, G. (2003b). Crecimiento de frutos y ramas de manzano ‘Anna’ (Malus domestica Borkh.) cultivados en los altiplanos colombianos. Agron. Colomb. 21(1-2): 69-73.

Casierra-Posada, F.; Quintero, A. (2001). Relación entre la variación de las condiciones ambientales y la temperatura interna de la yema del manzano 'Anna'. Agron. Colomb. 18(1-3): 47-52.

Casierra-Posada, F.; Sepúlveda, C.; Aguilar-Avendaño, O. (2008). Brotación del manzano (Malus domestica Borkh. cv. ‘Anna’) en respuesta a la época de defoliación. Rev. U.D.C.A Act. & Div. Cient. 11(1): 113-122. doi: https://doi.org/10.31910/rudca.v11.n1.2008.608

Cepeda M. A.; Vélez-Sánchez, J.; Balaguera-López, H. (2021). Analysis of growth and physicochemical changes of the apple cv. Anna in a high-altitude tropical climate. Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 15(2): e12508. Doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2021v15i2.12508

Dennis, F. (2003). Flowering, pollination, and fruit set and development. In: Ferre, D. C.; Warrington I. J. (eds). Apples: Botany, Production and Uses. pp. 153-166. London: CABI Publishing. 660 p. doi: http://dx.doi.org/10.1079/9780851995922.0000

Dussi, M. C. (2007). Intercepción y distribución lumínica en agroecosistemas frutícolas. In: Sozzi, G. O. (ed). Árboles frutales: Ecofisiología, cultivo y aprovechamiento. pp. 200-241. Buenos Aires: Facultad de Agronomía-Universidad de Buenos Aires, Argentina. 805 p.

Eissa, R.; Mansour, A.; Shaaban, E. (2012). Response of Anna apple trees to four antioxidants. J. Appl. Sci. Res. 8(7): 3155-3159.

El-Agamy, S.Z.; Mohamed, A.K.A.; Mostafa, F.M.A.; Abdallah, A.Y. (2001). Chilling and heat requirements for budbreak and fruiting of ‘Anna’ and ‘Dorsett Golden’ apple cultivars under warm climatic conditions. Acta Hortic. 565: 103–108. doi: https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2001.565.16

El-Sabagh, A.; Othman, S.; Alabdaly, A. (2012). Performance of Anna apple cultivar grown on two different rootstocks in response to hydrogen cyanamide winter spraying. World J. Agr. Sci. 8(1): 1-12.

Erez, A. (2000). Bud dormancy; phenomenon, problems and solutions in the tropics and subtropics. In: Erez, A. (ed.). Temperate fruit crops in warm climates. pp. 17-48. Dordrecht: Springer. 464 p. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-017-3215-4_2

Erez, A.; M. Faust and M. Line. (1998). Changes in water status in peach buds on induction, development, and release from dormancy. Sci. Hortic. 73, 111-123.

FAOSTAT. (2021). Cultivos y productos de ganadería [database]. Statistic of apple tree crop in Colombia. Retrieve from http://www.fao.org/faostat/es/#data/QCL

Fischer, G. (1992). Técnica de suprimir el reposo invernal del manzano en el altiplano colombiano. Proc. Interamer. Soc. Trop. Hort. 36: 49-54.

Fischer, G. (1993a). Fisiología en la producción de dos cosechas anuales en manzano y duraznero. Agrodesarrollo. 4(1-2): 18-31.

Fischer, G. (1993b). Fisiología del crecimiento vegetativo del manzano [conference]. Memorias Simposio Internacional sobre el Manzano. Manizales, Colombia.

Fischer, G. (1993c). Fisiología y manejo en pre y poscosecha. In: Sarmiento, A., Naranjo, C. (eds). Frutales caducifolios: manzano, peral, durazno y ciruelo. pp. 41-54. Bogotá: Produmedios. 97 p.

Fischer, G. (2013). Comportamiento de los frutales caducifolios en el trópico. In: Miranda, D., Fischer, G., Carranza, C. (eds). Los frutales caducifolios en el trópico: Situación actual, sistemas de cultivo y plan de desarrollo. pp. 30–45. Bogotá: Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas. 232 p.

Fischer, G.; Casierra-Posada, F.; Villamizar, C. (2011). Producción forzada de duraznero (Prunus persica L.) (Batsch) en el altiplano tropical de Boyacá (Colombia). Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 4(1): 19-32. doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2010v4i1.1223

Fischer, G.; Cleves-Leguizamo, J.A.; Balaguera-López, H.E. 2022. Impact of soil temperature on fruit species within climate change scenarios. Rev. Colomb. Cienc. Hortic. 16(1): e12769. doi: https://doi.org/10.17584/rcch.2022v16i1.12769

Fischer, G.; Lüdders, P. (1995). Der Apfelanbau im Hochland Kolumbiens. Erwerbsobstbau. 37(2): 58-62.

Fischer, G.; Orduz-Rodríguez, J. (2012). Ecofisiología en frutales. In: Fischer, G. (ed.). Manual para el cultivo de frutales en el trópico. pp. 54-72. Bogotá: Produmedios. 1014 p.

Fischer, G.; Ramírez, F.; Casierra-Posada, F. (2016). Ecophysiological aspects of fruit crops in the era of climate change. A review. Agronomía Colombiana. 34(2): 190-199. doi: http://dx.doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n2.56799

Gómez, L. (2019). Influencia de la radiación UV-B sobre la biosíntesis de antocianinas en frutos de manzana (Malus domestica Borkh. cv. Anna) para condiciones de trópico alto en Boyacá. (Master Thesis). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 66 p. Colombia.

Gonzáles, H.; Aristizábal, L. (1998). Efectos del déficit y agobio de ramas sobre la brotación de yemas de manzano (Malus domestica Borkh.) cv. Anna. Agronomía. 8: 2–8.

Hafez, O.; Haggag, K. (2007). Quality improvement and storability of apple cv. Anna by pre-harvest applications of boric acid and calcium chloride. Res. J. Agric. Bio. Sci. 3 (3): 176-183

Henry-Kirk, R. A.; Plunkett, B.; Hall, M.; Mcghie, T.; Allan, A. C.; Wargent, J. J.; Espley, R. V. (2018). Solar UV light regulates flavonoid metabolism in apple (Malus x Domestica). Plant Cell Environ. 41: 675–688. doi: https://doi.org/10.1111/pce.13125

Holguín, M.; Aristizábal, L.; Gonzáles, B. (1998). La aplicación foliar del cloruro de calcio, durante la formación del fruto y su efecto en el potencial de almacenamiento de la manzana Anna. Agronomía. 8: 16–20.

Ikinci, A.; Bolat, I. (2019). The effect of some rootstocks on the physical and chemical properties of fruit growing process in Anna apple cultivar. Fresen. Environ. Bull. 28: 2855-2863.

Jackson, D; Palmer, J. (2010). Pome fruits. In: Jackson, D., Looney, N., Morley-Bunker, M. (eds). Temperate and subtropical fruit production. pp. 181–195. Third edition. London: CAB International. doi: http://dx.doi.org/10.1079/9781845935016.0000

Karagiannis, E.; Michailidis, M.; Tanou, G.; Scossa, F.; Sarrou, E.; Stamatakis, G.; Samiotaki, M.; Martens, S.; Fernie, A. R.; Molassiotis, A. (2020). Decoding altitude-activated regulatory mechanisms occurring during apple peel ripening. Hortic. Res. 7: 120. doi: https://doi.org/10.1038/s41438-020-00340-x

Kassem, H.; Marzouk, H.; El-Kobbia, A. (2016). Response of Anna apples yield, quality, and storage potential to boron and/or zinc foliar sprays. J. Sci. Eng. Res. 3: 144-152.

Kotb, H. (2019). Effect of some preharvest treatments on fruit drop, quality and shelf life of "Anna" apple fruits. J. Plant Prod. 10(8): 681- 688. doi: https://dx.doi.org/10.21608/jpp.2019.58155

Lal, M.A. (2018). Photosynthesis. In: Bhatla, S.C., Lal, M.A. (eds). Plant physiology, development and metabolism. pp. 159–226. Singapore: Springer. 1237 p. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-13-2023-1_5

Lang, G.A.; Early, J.D.; Martin, G.C.; Darnell, R.L. (1987). Endo-, para -, and ecodormancy: physiological terminology and classification for dormancy research. Hortic. Sci. 22: 371-377.

Luby, J. (2003). Taxonomic classification and brief history. In: Ferre, D. C., Warrington I. J. (eds). Apples: botany, production and uses. pp. 1-14. First edition. London: CABI Publishing. 660 p. doi: http://dx.doi.org/10.1079/9780851995922.0001

Lurie, S.; Pre-Aymard, C.; Ravid, U.; Larkov, O.; Fallik, E. (2002). Effect of 1-methylcyclopropene on volatile emission and aroma in cv. Anna apples. J. Agr. Food Chem. 50(15): 4251-4256. doi: https://doi.org/10.1021/jf0200873

Miranda, D.; Carranza, C. (2013). Caracterización, clasificación y tipificación de los sistemas de producción de caducifolios: ciruelo, duraznero, manzano y peral en zonas productoras de Colombia. In: Miranda, D., Fischer, G. and Carranza, C. (eds). Los frutales caducifolios en el trópico: Situación actual, sistemas de cultivo y plan de desarrollo. pp. 87-114. Bogotá. Sociedad Colombiana de Ciencias Hortícolas. 232 p.

Mohamed, A. (2008). The effect of chilling, defoliation, and hydrogen cyanamide on dormancy release, bud break and fruiting of Anna apple cultivar. Sci. Hortic. 118(1): 25–32. doi: https://doi.org/10.1021/jf0200873

Morsey, M.; El-Naggar, Y.; Mokhtar, H. (2015). Effect of using organic and biofertilizers on growth, yield, and fruit quality of ’Anna’ apple trees. J. Plant Prod. 6(11): 1789–1801. DOI: https://dx.doi.org/10.21608/jpp.2015.52098

Mostafa, E.; Saleh, M. (2006). Influence of spraying with gibberellic acid on behaviour of Anna apple trees. J. Appl. Sci. Res. 2(8): 477-483.

Nautiya, P.; Bhaskar, R.; Papnai, G.; Joshi, N.; Supyal, V. (2020). Impact of climate change on apple phenology and adaptability of Anna variety (low chilling cultivar) in lower hills of Uttarakhand. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci. 9(9): 453-460. doi: https://doi.org/10.20546/ijcmas.2020.909.057

Navarro, M.; Moreira, I.; Arnaez, E.; Quesada, S.; Azofeifa, G.; Vargas, F.; Alvarado, D.; Chen, P. (2018). Polyphenolic characterization and antioxidant activity of Malus Domestica and Prunus domestica cultivars from Costa Rica. Foods. 7(2): 15. doi: https://doi.org/10.3390/foods7020015

Nishiyama, S.; Matsushita, M.C.; Yamane, H.; Honda, C.; Okada, K.; Tamada, Y.; Moriya, S.; Tao, R. (2019). Functional and expressional analyses of apple FLC-like in relation to dormancy progress and flower bud development. Tree Physiol. 41(4): 562 - 570. doi: https://doi.org/10.1093/treephys/tpz111

Ortiz-Bobea, A.; Aula, T.R.; Carrillo, C.M.; Chambers, R.G.; Lobell, D.B. (2021). Anthropogenic climate change has slowed global agricultural productivity growth. Nature Climate Change. 11: 306-312. doi: https://doi.org/10.1038/s41558-021-01000-1

Pinzón, E.H.; Morillo, A.; Fischer, G. (2014). Aspectos fisiológicos del duraznero (Prunus persica [L.] Batsch) en el trópico alto. Una revisión. Rev. U.D.C.A Act. & Div. Cient. 17(2): 401-411. doi: https://doi.org/10.31910/rudca.v17.n2.2014.243

Puentes, G. (2006). Sistema de producción de frutales caducifolios en el departamento de Boyacá. Equidad y Desarrollo. 1(5), 39-46. doi: https://doi.org/10.19052/ed.344

Pulido, J.; Rodríguez, P. (2018). Efecto de diferentes reguladores de crecimiento y del número de brotes/planta sobre la producción y calidad de patrones de manzana (Malus domestica Borkh.) MM-106. (Thesis). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 69 p. Colombia.

Rady, M.; Seif El-Yazal, M. (2014). Garlic extract as a novel strategy to hasten dormancy release in buds of ‘Anna’ apple trees. S. Afr. J. Bot. 92: 105–111. doi: https://doi.org/10.1016/j.sajb.2014.02.012

Richardson, E.A.; SD. Seeley.; D.R. Walker. (1974). A model for estimating the completion of rest for ‘Redhaven’ and ‘Elberta’ peaches. Hortic. Sci. 9: 331-332.

Rojas-Candelas, L.; Chanona-Pérez, J.; Méndez, V.; Perea-Flores, M.; Cervantes-Sodi, F.; Hernández-Hernández, H. M.; Marin-Bustamante, M. (2021). Physicochemical, structural and nanomechanical study elucidating the differences in firmness among four apple cultivars. Postharvest Biol. Tec. 171: 111342. doi: https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2020.111342

Sahain, M.F.; Abd El Motty, EZ; El-Shiekh, M.H.; Hagagg, L.F. (2007). Effect of some biostimulants on growth and fruiting of Anna apple trees in newly reclaimed areas. Res. J. Agric. Biol. Sci. 3(5), 422–429.

Schwarz, H. (1993). Propagación de especies y variedades. In: Sarmiento, A., Naranjo, C. (eds). Frutales caducifolios: manzano, peral, durazno y ciruelo. pp. 41-54. Bogotá: Produmedios. 208 p.

Seif El-Yazal, M.; Rady, M. (2014a). Exogenous onion extract hastens bud break, positively alters enzyme activity, hormone, amino acids, and phenol contents, and improves fruit quality in ‘Anna’ apple trees. Sci. Hortic. 169: 154–160. doi: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.02.016

Seif El-Yazal, M.A.; Seif El-Yazal, S.A.; Rady, M.M. (2014b). Exogenous dormancy-breaking substances positively change endogenous phytohormones and amino acids during dormancy release in ‘Anna’ apple trees. Plant Growth Regul. 72, 211–220. doi: https://doi.org/10.1007/s10725-013-9852-1

Singh, V.; Weksler, A.; Friedman, H. (2017). Different preclimacteric events in apple cultivars with modified ripening physiology. Front. Plant. Sci. 8: 1502. doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01502

Skinner, R. C.; Gigliotti, J. C.; Ku, K.-M.; Tou, J. C. (2018). A comprehensive analysis of the composition, health benefits, and safety of apple pomace. Nutr. Rev. 76(12): 893–909. doi: https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy033

Soliman, M.; Ennab, H. A.; Mikhael, G. (2018). Effect of periodic deficit irrigation at different fruit growth stages on yield and fruit quality of ‘Anna’ apple trees. J. Plant Prod. 9(1): 13–19. doi: https://dx.doi.org/10.21608/jpp.2018.35233

Steffens, G. L.; Stutte, G. W. (1989). Thidiazuron sustitución por el requisito de enfriamiento en tres cultivares de manzana. J Plant Growth Regul. 8, 301-307. doi: https://doi.org/10.1007/BF02021823

UNEP (United Nations Environment Programme). (2019). Emissions gap report 2019: global progress report on climate action. Retrieved from: https://www.unenvironment.org/resources/emissions-gap-report-2019

Vélez, J.E.; J.G. Álvarez. (2012). Riego en frutales. In: Fischer, G. (ed.). Manual para el cultivo de frutales en el trópico. pp. 186-204. Bogotá: Produmedios. 1014 p.

Voronkov, A.S.; Ivanova, T.V.; Kuznetsova, E.I.; Kumachova, T. Kh. (2019). Adaptations of Malus domestica Borkh. (Rosaceae) fruits grown at different altitudes. Russ. J. Plant Physiol. 66: 922–931. doi: https://doi.org/10.1134/S1021443719060153

Wang, H.; Xia, X.; An, L. (2021). Metabolomics analysis reveals the mechanism of hydrogen cyanamide in promoting flower dud break in blueberry. Agronomy. 11(1): 102. doi: https://doi.org/10.3390/agronomy11010102

Westwood, M. (1993). Temperate-Zone Pomology: Physiology and Culture. 3rd ed. USA: Timber Press. 523 p.

Published
2021-12-16
How to Cite
Alvarez, J., Gutiérrez, D., & Fischer, G. (2021). Performance of the ‘Anna’ apple (Malus Domestica Borkh.) in Tropical Highlands: A review. Revista De Ciencias Agrícolas, 39(1). Retrieved from https://revistas.udenar.edu.co/index.php/rfacia/article/view/6561