Ácido Giberélico en la producción de cerezas: bases teóricas y experiencias en Chile

Ácido Giberélico en la producción de cerezas: bases teóricas y experiencias en Chile

Por: Carlos Tapia, Ingeniero Agrónomo, M.Sc – Director Técnico Avium; Jorge Lundstedt – Subgerente de Acceso a Mercado, Región Centro UPL Chile; Ricardo Rojas, Ingeniero Agrónomo – Asesor Técnico Avium.

Las fitohormonas son mensajeros químicos involucrados en un amplio espectro de procesos fisiológicos y bioquímicos de plantas superiores a concentraciones muy bajas. Estas moléculas son producidas por las plantas en respuesta a una condición medioambientaladversa (factor de estrés), ya sea por factores climáticos abióticos (heladas, calor, sequía, frío, granizo, etc), factores bióticos (bacterias, virus, hongos, nemátodos, insectos), eventos fenológicos (crecimiento radicular, maduración, cuaja, floración,brotación) o también su producción puede estar asociada a manejos culturales del huerto (poda, raleo, nutrición, trasplantes, etc). Ante un factor de estrés, la primera respuesta de la planta es a nivel de membrana celular. Lo que se genera es una señal bioquímica, la cual es percibida por receptores específicos, generando cambios a nivel celular, los que a su vez desencadenan una serie de procesos de activación genética a nivel del núcleo, activando genes específicos para ese factor de estrés. Esta adaptación de las plantas a condiciones adversas es conocida como plasticidad.

Convencionalmente, las fitohormonas se clasifican en nueve clases: auxinas, ácido abscísico, citoquininas, giberelinas, etileno, brasinoesteroides, jazmonatos, ácido salicílico y estrigolactonas, esta última considerada una hormona vegetal desde el año 2012. En un futuro próximo se unirán a este listado de hormonas vegetales los péptidos y las Karrikinas. En el siglo XIX, Charles Darwin sugirió por primera vez que ciertos compuestos químicos son capaces de estimular el crecimiento de los cultivos. Desde entonces, se ha realizado un gran trabajo para estudiar el impacto estimulante de las fitohormonas en la cantidad y calidad de cultivos y hortalizas.

Giberelinas

Las giberelinas (ácido giberélico (GA)) fueron descubiertas en estudios realizados sobre el hongo ascomicete Gibberella fujikuroi en plantas de arroz, que más tarde fueron aisladas y denominadas giberelinas А y В y, posteriormente, detectadas en extractos del género de algas marinas Fucus L. La mayoría de las giberelinas son ácidos y se indican como GA (ácido giberélico) seguido de un número correspondiente al orden en el que se descubrió la giberelina. GA1, GA3, GA4, GA5, GA6 y GA7, son las formas más activas, y el resto son susprecursoras. Además, la cantidad de giberelinas en las plantas puede llegar a más de 130 tipos, mientras que sólo una minoría de ellas es biológicamente activa. Dentro de las principales características de las GA se le atribuye que participa en desarrollo de frutos, elongación celular, alargamiento de entrenudos, promotor de floración en plantas anuales, inhibidor de floración de plantas perennes y promotor de germinación.

Efecto sumidero y calibre en cerezas

Unas cerezas atractivas, de buen tamaño, firmes, sin partiduras, con pedicelos largos e hidratados, son condiciones deseables para los consumidores y, por lo tanto, las preferidas por los productores. 

El reciente aumento de la producción de cerezas en todo el mundo, y particularmente en Chile, ha otorgado una nueva importancia a la calidad de la fruta y al mantenimiento de la calidad en toda la cadena de suministro. Sin embargo, con la adopción de portainjertos precoces que controlan la expresión vegetativa, existe una tendencia a que la relación hoja/fruta sea menor, lo que provoca rendimientos por sobre el máximo potencial productivo, obteniendo así frutos de mala calidad (Whiting y Lang 2004; Whiting et al. 2005).

Convencionalmente, a través del raleo se logra mejorar el equilibrio fuente-sumidero yla calidad de la fruta, sin embargo, este manejo es cada vez más complejo de ejecutar debido a la escasez de mano de obra, de esta manera aparece como opción, manipular la actividad fuente-sumidero con reguladores exógenos del crecimiento de las plantas.

En este sentido, el ácido giberélico (GA3, la forma más usada) se utiliza para aumentar la dureza y el tamaño de los frutos, tanto en variedades autofértiles como de polinización cruzada.

El mecanismo mediante el cual se produce este aumento en el tamaño del fruto, a nivel celular vía GA, es mediante la estimulación de las bombas de protones ubicadas en la pared celular; esta estimulación lo que provoca es una acidificación de la pared celular activando unas enzimas llamadas expansinas. Dichas enzimas lo que hacen es romper/cortar las uniones que existen entre las moléculas de celulosa, generando que las paredes celulares sean más elásticas. Posteriormente es la entrada de agua la que permite la elongación de las células provocando un aumento en el calibre. 

La aplicación exógena de fitohormonas puede ser útil para devolver las actividades metabólicas a sus niveles normales. A una determinada concentración, se ha demostrado que la GA3 es beneficiosa para la fisiología y el metabolismo de muchas plantas sometidas, por ejemplo, a estrés abiótico, ya que puede proporcionar un mecanismo para regular el proceso metabólico en función de las enzimas antioxidantes y de señalización del azúcar.

Variadas son las respuestas en la calidad de la fruta y las características obtenidas con aplicaciones de GA3. Cerezas tratadas con GA3, serán más firmes, de mayor tamaño, y mayor peso, en comparación con los controles, diversos estudios demuestran lo anterior (Basak et al., 1998; Choi et al., 2002; Clayton et al., 2006; Facteau,1984, 1986; Facteau et al., 1985a , 1985b; Horvitz et al., 2003; Kappel y MacDonald, 2002; Kupferman, 1989; Sive y Resnizky, 1988).

El crecimiento del fruto depende de la acumulación de materia seca y agua y está determinado, y puede ser limitado, por su capacidad de fuente-sumidero y la disponibilidad de metabolitos en la planta. La capacidad sumidero del fruto es considerada como el factor dominante en la competencia por fotoasimilados y está determinada inicialmente por la calidad de la flor y del número de flores formadas en el árbol (Guardiola, 1997).

Experiencias en Chile

Diversos trabajos realizados por el equipo de desarrollo e investigación de Avium SpA, en conjunto con productores de cerezas en Chile, han demostrado el gran efecto que tiene la utilización de GA3 como complemento al programa nutricional en cerezos, sobre los factores más influyentes en su potencial productivo, tales como sólidos solubles, materia seca y dureza (Durofel) y, sobre todo, respecto del tamaño de frutos, donde cada uno de estos parámetros han sido directamente y positivamente influenciados por aplicaciones exógenas de GA3. (Tapia, C. 2015).

De igual manera y como muestran las cuadros 1 y 2, respecto al tamaño y peso de la fruta, como también a la distribución de calibre, el efecto de aplicaciones complementarias de GA3, han demostrado obtener un claro impacto positivo sobre los mencionados parámetros (Tapia, C. 2015), destacando mayores tamaños y peso de la fruta en promedio, como también un claro desplazamiento de la curva de calibres hacia los calibres de mayor atractivo comercial.

Los tratamientos (15, 30 y 45 ppm) fueron realizados en la variedad Lapins, con manejos culturales de un huerto para fruta de exportación y normalizando todos los tratamientos según su carga específica. La aplicación de AG3 en todos los tratamientos fue realizada en estado de color pajizo/inicio de pinta utilizando un cubrimiento acorde al 100% del volumen de copa del huerto tratado.

En las respuestas de peso y diámetro de fruto (cuadro 1), todos los tratamientos tienen diferencias con el testigo sin aplicación, sin importar la concentración de uso en cada uno.

Sin embargo, al analizar la distribución de calibres (Cuadro 2), existen diferencias significativas para cada tratamiento cuando se analizan cada categoría de calibre según rango de diámetro ecuatorial de fruto, pero a su vez existe una directa relación a la concentración de uso, teniendo mayor proporción de fruta por sobre el calibre Jumbo (> 26 mm) en la medida que aumenta la concentración de uso en ppm.

En conclusión, aplicaciones exógenas de Ácido Giberélico del tipo GA3, posterior a la etapa quiebre de color amarillo pajizo (etapa III/inicio de pinta), aumenta el tamaño y la dureza del fruto, optimizando la actividad fuente-sumidero del fruto. Finalmente, en relación a las concentraciones a utilizar, como ya se mencionó éstas dependerán en gran medida de factores ambientales como temperatura, precipitación, humedad, condición hídrica y nutricional y luz (Facteau et al., 1985) como también, a la utilización de diferentes variedades (Usenik et al., 2005).

Bibliografía

Fichet, T. (2020). Curso de hormonas vegetales y reguladores de crecimiento.

Alcántara, J., Acero, J., Alcántara, J., Sánchez, R., (2019). Principales reguladores hormonales y sus interacciones en el crecimiento vegetal.

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