Respuesta del trigo a la aplicación de reguladores de crecimiento a base de Citocininas

Introducción

Según la FAO, la producción de cereales en 2017 será de 2590 millones de toneladas, es decir, 5 millones de toneladas por debajo de la previsión de mayo; Ésta disminución es consecuencia principalmente del deterioro de las perspectivas sobre la producción de cereales secundarios y en menor medida sobre la producción de arroz. En comparación con 2016, gran parte de ésta reducción se debe a las expectativas de una contracción del 2.2 % de la producción mundial de trigo y un descenso en la producción de cebada y sorgo.

La producción y reservas mundiales de trigo se han acrecentado. Se proyecta para el ciclo 2014-2015 una producción récord de trigo de 716 millones de toneladas, lo que supera en dos millones el anterior récord obtenido en el ciclo 2013-2014. Con esto, las reservas de trigo se estiman en 183.6 millones de toneladas para el ciclo 2013-2014, lo que ha presionado los precios internacionales a la baja (USDA, 2014). Los 27 países de la Unión Europea tienen la mayor producción (148 millones de toneladas), seguidos por China (126), las doce repúblicas que formaron la Unión Soviética, entre las que destacan Rusia, Kazajastán y Ucrania (110), India (95) y Estados Unidos (55 millones de toneladas).

En México, el trigo representa el 21% del consumo de granos básico, ubicado en el segundo lugar después del maíz, con 52 kg consumo per cápita por año y con un volumen de ventas de la industria que estará creciendo entre 1% y 2%. Sonora, Guanajuato, Baja California, Michoacán y Chihuahua, concentraron el 65% de la superficie sembrada con trigo en el 2009 que fue de 802 mil ha, destacando Sonora con el 35% del área. La producción en el 2009 fue de 4.01 MT (4.6 t ha–1) y tuvo un valor que superó los 15 mil millones de pesos. Las regiones de Mexicali y Sur de Sonora producen aproximadamente el 55% del volumen nacional y consumen tan sólo el 12%; la principal zona consumidora de trigo en México es la región centro-sur que demanda casi el 60% del total nacional.

Las citoquininas o citocininas son un grupo de hormonas vegetales (Fitohormonas) que promueven la división y la diferenciación celular. Su nombre proviene del término citocinesis que se refiere al proceso de división celular. Son hormonas fundamentales en el proceso de organogénesis en las plantas y en la regulación de diversos procesos fisiológicos como fotosíntesis, regulación del crecimiento (dominancia apical), senescencia, apoptosis vegetal (muerte programada), inmunidad vegetal (resistencia a patógenos) y tolerancia y defensa ante herbívoros, el uso de citoquininas en agricultura está creciendo.

Existen diversos productos comerciales con formulaciones de alta reactividad, a base de forclorfenurón o CPPU, que se aplican en todo tipo de hortalizas, frutales, plantas de ornato, uva de mesa, y otros cultivos de interés comercial. El nivel de respuesta de cada vegetal está específico y está determinado por diversos factores como el momento de aplicación (ej. edad de la planta) (Bjerga, 2011).

En varias especies se ha establecido que las citocininas estimulan el amarre de los frutos y en particular en aquellos que son del tipo carnoso. Este efecto se potencializa cuando la aplicación se hace junto con auxinas y giberelinas en bajas concentraciones.

En los diferentes frutos carnosos (y no carnosos) parte de su crecimiento ocurre por la división celular de sus tejidos. Esto es regulado en parte por la presencia de citocininas y otras hormonas. La administración de citocininas en frutos cuando la división celular se encuentra en la fase de mayor intensidad contribuye al tamaño y por ende rendimiento y calidad del cultivo. La manipulación del crecimiento del fruto por citoquininas requiere de ciertas consideraciones: Días desde la flor a cosecha, siendo los días cortos más sensibles a ser manipulados. Número de semillas: frutos sin semilla o muchas semillas son muy sensibles, frutos con pocas semillas son menos sensibles y frutos de una sola semilla (Carosos) son pocos sensibles.

Es conocido el efecto de citocininas en el retraso de la senescencia foliar, retardando la pérdida de pigmentos y proteínas del cloroplasto (Buchanan-Wollaston et al., 2003), promoviendo la acumulación de enzimas antioxidantes y reduciendo la concentración de H2O2 (Zavaleta- Mancera et al., 2007). Durante el envejecimiento la hoja pierde agua, lo que promueve inhibición de la fotosíntesis e intercambio de gases, y se genera incapacidad de recuperar su estado hídrico inicial.

El ABA es un inhibidor de crecimiento que promueve la senescencia, mientras que las citocininas son consideradas como potentes inhibidores de ésta y actúan como antagonistas del ABA (Noodén y Leopold, 1988; Tanaka et al., 2006). Durante éste proceso se promueve la acumulación de ABA y de etileno en hojas y otros órganos de la planta (Buchanan-Wollaston et al., 2003).

La acumulación de ABA en las hojas de plantas expuestas a un continuo déficit hídrico afecta los movimientos estomáticos induciendo el cierre, reduciendo la tasa de transpiración, el transporte de solutos hacia las partes aéreas de la planta y la tasa de asimilación de CO2, procesos que también ocurren de manera natural durante la senescencia (Kramer, 1989; Chandlee, 2001). Sin embargo, el efecto positivo de las citocininas en la apertura estomática y transpiración no es consistente en todos los casos y varía dependiendo de la especie y la concentración. En algodón (Gossypium hirstium), linaza (Linum usitatissimum), maíz (Zea mayz) y remolacha (Beta vulgaris) las citocininas no afectan significativamente la apertura estomática, transpiración y tasa neta fotosintética (Radin et al., 1982, Drüge y Schönbeck, 1992; Pospíšilová et al., 2001).

Tipo de fruto: frutos carnosos (acuosos) son más sensibles, frutos carnosos (oleosos) son menos sensibles, frutos secos son pocos sensibles. Protección física, considerando que las citocininas exógenas no son móviles dentro de la planta, si existe un fruto donde el ovario tenga protección física (pubescencias en kiwi, cáscara gruesa en banano o palto) va a ser más complicada la manipulación hormonal. Importante, el uso de fitohormonas debe siempre estar acompañada de una correcta nutrición vegetal.

El objetivo de éste trabajo fue, determinar el efecto que tienen las citoquininas en el desarrollo vegetativo y reproductivo de la planta de trigo, reflejadas en el rendimiento de grano.

Materiales y metodos

La investigación se realizó en ciclo otoño- invierno, 2016-2017, en terrenos del CampoExperimental Norman E. Borlaug, en el Valle del Yaqui. El suelo es arcilloso compactado. Se usó un diseño experimental de bloques al azar, con 5 repeticiones. En la preparación del terreno, se dieron 2 rastreos cruzados y posteriormente se surcó a 80 cm. de separación entre surcos por 110 m de longitud. La siembra fue en “seco”, el 08 de diciembre del 2016 a tres hileras sobre la cama del surco, y el riego de emergencia se dió 2 días después. Se usó la variedad de trigo cristalino CIRNO.

La Aplicación de Tratamientos de Reguladores de Crecimiento se realizó el 25 enero 2017, cuando la planta se encontraba en la etapa de encañe con tractor, en el cual se usó un aguilón de 12 boquillas y nodriza con capacidad de 600 litros de agua. Los reguladores de crecimiento utilizados fueron: Moddus 0.6 l/ha, Hormovit Frío 0.6 l/ha, X-Cyte 0.5 l/ha, Stimulate 0.5 l/ha. Como se muestra en la siguiente fotografía.

Respuesta del trigo a la aplicación de reguladores de crecimiento a base de Citocininas - Image 1

Figura 1. Aplicación de tratamientos

Se aplicaron tres Riegos de Auxilio, el primero, a los 42 días después de la siembra en la etapa de encañe, el 2º a los 21 días después del primero al inicio de espigamiento, y el tercero a los 90 días después de la siembra en la etapa de llenado de grano.

Se tuvo la necesidad de hacer una aplicación de Insecticida para pulgón del follaje, para lo cual se utilizó Muralla en dosis de 0.6 L/ha, Además se hizo una aplicación de fungicida Opus en dosis de 1 L/ha para controlar Roya de la hoja. El Muestreo se inició el 24 de abril con el Corte de tres muestras por cada parcela experimental, dichas muestras fueron de 2 surcos de 3 m de largo (4,8 m2).

Resultados y discusión

Los resultados se presentan en el cuadro, en donde se observan rendimientos que oscilan de 6.1 a 6.9 toneladas por hectárea en 4 repeticiones, a excepción de la primera repetición que fluctuó en 5.5 toneladas por hectárea. El promedio en el rendimiento de grano fue menor al aplicar el tratamiento con Moddus y el más alto de manera significativa fue con X-Cyte. De manera particular, se captó que el regulador Moddus tuvo significativamente menor rendimiento en la cuarta repetición (5.854 ton/ha) que en el testigo sin aplicación con 7.053 ton. /ha. Cabe aclarar que Moddus es utilizado comercialmente desde hace varios años por algunos agricultores para contrarrestar el problema de acame cuando se presentan vientos fuertes en madurez fisiológica del trigo, dado que acorta los entrenudos de los tallos. El peso hectolítrico de la semilla fluctuó de 782 a 787 gramos por litro, en los reguladores de crecimiento, mientras que en el testigo sin aplicar de 790 g/L; lo cual es muy bajo en comparación con el comercial que es de 820 g/L. Esto se debió, básicamente a la falta de un cuarto riego de auxilio, dado que el último riego se aplicó a los 90 días después del riego de emergencia.

Cuadro 1. Rendimientos en tratamientos

Respuesta del trigo a la aplicación de reguladores de crecimiento a base de Citocininas - Image 2

Conclusiones

El trigo donde se aplicaron las citocininas, en general, obtuvieron mayor rendimiento que el testigo sin aplicar, aun cuando ésta diferencia no fue significativa.

Es necesario definir algunas etapas de desarrollo del cultivo para llevar a cabo la aplicación de estas sustancias.

La deficiencia de agua, en el llenado de grano afecta directamente el tamaño y la formación de éste, y por consiguiente su peso.

Literatura citada

Woodward, W.A. and Bartel, B. 2005 Auxin:Regulation, action and interaction. Annals of Botany 95:707-735
Bjerga A. Como entender la crisis alimentaria del siglo XXI. 2011. Buchanan-Wollaston V, Earl S, Harrison E, Mathas E, Navabpour S, Page T, Pink D (2003) The molecular analysis of plant senescence a genomics approach. Plant Biotechnol. J. 1: 3-22
Chandlee JM (2001) Current molecular understanding of the genetically programmed process of leaf senescence. Physiol. Plant. 113: 1-8
Diettrich B, Mertinat H, Luckner M (1992) Reduction of water loss during ex vitro acclimatizationof micropropagated Digitalis lanata clone plants. Biochem . Physiol. Pf lanz. 188: 23-31.
Kramer PJ (1989) Water relations of plants. Academic Press. Londres, RU. 489 p.
Pospíšilová J, Synková H, Rulcová J (2000) Cytokinins and water stress. Biol. Plant. 43: 321- 328.
Tanaka Y, Sano T, Tamaoki M, Nakajima N, Kondo N, Hasezawa S (2006) Cytokinin and auxin inhibit abscisic sure by enhancing ethylene production in Arabidopsis. J. Exp. Bot. 57: 2259- 2266.
Zavaleta-Mancera HA, López-Delgado H, Loza-Tavera, MoraHerrera M, Trevilla-García C, Vargas-Suárez M, Ougham H (2007) Cytokinin promotes catalase and ascorbate peroxidase activities and preserves the chloroplast integrity during dark-senescence. J. Plant. Physiol. 164: 1572-1582.