Cultivo de Girasol Ciclo ontogénico

Transcripción

1 Cultivo de Girasol Ciclo ontogénico 06/11/06 Introducción El girasol (Helianthus annuus) es una planta de la familia de las asteráceas, esta cultivada como ornamental y oleaginosa, por su flor ápical, de color amarillo vibrante, que gira a lo largo del día para mirar hacia el sol. Antes que los españoles transportaran el girasol a Europa, el girasol fue cultivada originalmente en América del Sur. La planta contiene hasta un 58% de aceite en su fruto. Además contiene la pepita protídos, lípidos y glúcidos, minerales y vitaminas. El aceite tiene importancia en la cocina así como para la industria oleaginosa y para la industria oleoquímica. También sirve para producir biodiesel. Las propias semillas se venden normalmente como aperitivo y como alimento para los pájaros. Los 3 principales productores fueron en 2005 la Federación de Rusia con MT, Ucrania con MT y la Argentina con MT [4]. Además la Argentina es el primer exportador mundial de Girasol tipo confitería. Desde el sudeste de la Región Pampeana hasta la Región Chaquena se cultivan los mejores girasoles, para vender al consumo humano en confitería y panadería, como también para el consumo de grandes mascotas (material forrajero). Para mejorar el rendimiento es importante entender y analizar el ciclo ontogénico. 1 9

2 Ciclo ontogénico En general se entiende un ciclo ontogénico como el período que un organismo necesita para completar una generación mediante una reproducción, asexual o sexual. Entender este ciclo es lo más importante para el cultivo de la planta. El máximo rendimiento que puede obtenerse en un ambiente dado depende de la medida en que el ciclo ontogénico asegure 1. la máxima coincidencia entre la demanda de recursos del cultivo y la oferta ambiental de recursos 2. la mínima probabilidad de ocurrencia de estreses severos en los periodos más críticos Los factores más importantes que influyen en el desarrollo son: la temperatura y el fotoperíodo. El objetivo de este trabajo es explicar en que manera sucede este proceso. Las fenofases del girasol El ciclo es parte del desarrollo, del que a su vez dependen los cambios fisiológicos y morfológicos, dando como resultado un bajo control genético que es regulado en mayor o menor medida por los factores ambientales. Drawing 1 ilustra la secuencia de las fases de desarrollo, los cambios en aspecto que va sufriendo la planta desde la siembra a la cosecha y los principales eventos que ocurren durante las fases. Drawing 1: Representación esquemática de la planta durante su ontogenia [1] 2 9

3 Los principales factores ambientales que influyen en la duración de las fases son: la temperatura y el fotoperíodo que depende del ambiente del que crece la planta, las fases de la planta, y el genotipo. por ejemplo: La duración de la fase emergencia floración (Drawing 2). Se puede ver que si una planta tiene un ciclo corto (SH3000) la fase emergenciaantesis (Drawing 1;verde) es también más corto si la siembra se realiza cuando los días son cortos (ej. invierno). Drawing 2 Duración de la fase emergencia antesis en 3 híbridos (SH3000 ciclo corto; 894 ciclo medio; Sungru380 ciclo largo) sembrados en distintas fechas de la estación de crecimiento en Córdoba (España) [1] 3 9

4 Siembra emergencia del Girasol (Drawing 1;azul) La fase puede durar de 8 a 15 días. Durante la fase siembraemergencia, tienen lugar los procesos de imbibición de la semilla, emergencia de la radícula, crecimiento de la plántula y al final su emergencia, abriéndose el gancho plumular sobre la superficie del suelo. El factor más importante es la temperatura. La temperatura óptima para la germinación es cercana a los 26 C (temperatura máxima 40 C y mínima 3 a 6 C) o 12 C día (temperatura base = 4 C) por cm de profundidad. Aunque el girasol es una planta que necesita suelos profundos no se puede sembrar la semilla por debajo de 5cm. Un ejemplo se puede ver en Drawing 3. Es le modelo de VILLALOBOS. Con una temperatura base de 10 C la emergencia se retrasa 6 días, con una temperatura de 16 C solo 3 días [2]. Drawing 3 Modelo de VILLALOBOS et al. La respuesta de la germinación a la temperatura puede variar según el cultivo o las condiciones de crecimiento de la planta madre. Adaptaciones a la temperatura pueden ser interesantes para siembras tempranas. Otro factor que tiene influencia en la germinación es el agua. Directamente actúa sobre la imbibición de la semilla y sobre el crecimiento posterior. Indirectamente sobre la temperatura y la presión parcial de oxigeno en la fase gaseosa del suelo. El potencial agua del sustrato tiene un efecto grande. Por otra parte, el exceso de agua durante esta fase tiene efectos negativos importantes sobre el establecimiento del cultivo ya que el girasol es una especie susceptible al anegamiento. Otros efectos indirectos: Características físicas temperatura disponibilidad de agua y oxigeno Químicas Contenido y composición de la materia orgánica ph Biológicas microflora y fauna del suelo La existencia de fósforo también tiene una gran influencia en el crecimiento de las raíces. 4 9

5 Emergencia iniciación floral del Girasol (30 a 40 días) Esta fase define el tiempo desde la emergencia hasta el momento en que el ápice cambia su forma y actividad y pasa a diferenciar la inflorescencia y sus flores (Drawing 1). En esta fase el crecimiento de la planta es muy lento, por eso se define la capacidad potencial en producir área foliar. En paralelo, comienza el proceso de establecimiento del canopeo del cultivo, asociado a la expansión de las hojas emergidas. La fase se puede dividir en 2 sub fases: 1. emergencia fin de la fase juvenil 2. fin de la fase juvenil iniciación floral Hay algunos evidencias indirectas de que los girasoles tiene una fase juvenil en la que son plantas insensibles al fotoperíodo. Sin embargo, para la sub fase emergenciainiciación floral el girasol es claramente una planta del día largo o neutral. Y además necesita el día largo para la producción de aceite. La Duración de la fase depende generalmente del cultivo, de la temperatura, del fotoperíodo y, en menor medida, de la radiación y de la presencia de nutrientes como nitrógeno y fósforo. Iniciación floral floración del Girasol (30 a 40 días) En esta fase el crecimiento de la planta es muy rápido. La iniciación floral empieza con la aparición de los primeros primordios florales y termina con el comienzo de la antesis de las flores y generalmente la planta tiene en este momento de 7 a 10 hojas verdaderas [2]. La floración empieza desde la periferia hacia el centro. Por eso las flores en la periferia son siempre más avanzadas que en el centro. Durante la iniciación floral el ápice en desarrollo presenta un meristema o área generativa central (Drawing 4;[1]). La duración del período depende primero al estado de la flor y del tamaño del área generativa. Drawing 4: Aspecto de la inflorescencia en el estado floral 6 [1] La 1 era observación macroscópica de la aparición son la estrella visible, seguido por el botón floral (~20 días después la iniciación floral). El número de flores de la inflorescencia se determinan cuando el botón floral aparece. 5 9

6 En general la duración de la fase depende del cultivo, la temperatura y el fotoperíodo. La temperatura influye en la duración del período de diferenciación de flores. Ejemplo: 1. a mayor temperatura la tasa aumenta pero se acorta el periodo de diferenciación 2. altas temperaturas disminuyen el tamaño del área generativa y el número de primordios florales debido a una menor duración de la fase entre los estados florales 4 y 8 3. temperaturas bajas aumentan el tamaño del área generativa y por lo tanto el número de primordios florales producidos [1]. Estos ejemplos indican que hay una temperatura óptima para recibir el máximo número de granos. La radiación no tiene influencia a la duración pero al tamaño del área generativa. Como puede ver en Drawing 5 si el crecimiento es en lugares sombreados el área generativa es más baja que en plantas sin sombra. Testigo, sin sombra plantas sombreadas Drawing 5: Tamaño del área generativa dentro los estados floral 5 y 8. (T & cuadrados) = testigo; (S & círculos) = plantas sombreadas [1] 6 9

7 Floración madurez fisiológica del Girasol La floración dura de 7 a 10 días. En ese momento se abren las flores liguladas. La floración depende de la temperatura. La polinización ocurre por las abejas. La madurez fisiológica es alcanzada cuando los granos llegan a su peso máximo seco. La temperatura es responsable para el llenado de las granos, bajas temperaturas producen más rendimiento. Además, los rendimientos fueron reducidos cuando la radiación incidente se disminuyó por sombreo (45%) durante un mes alrededor de la floración [2]. Fertilización del Girasol Muy importante para la expansión foliar es la disponibilidad de agua y nitrógeno. Si falta agua o nitrógeno la tasa de expansión foliar es reducida. Las plantas tienen hojas más pequeñas y como también el numero de hojas ha disminuido, en consecuencia el índice de área foliar (IAF) es menor. El IAF del un cultivo varia naturalmente con el estado de desarrollo de la planta y los condiciones ambientales. Por ejemplo aumenta con la aparición de las hojas y termina con la senescencia de ellos [2]. El estrés hídrico se puede ver en Drawing 6. Se distingue una restricción del área de cada hoja y también un cambio en el perfil de los tamaño foliares (Drawing 6a). Claramente afecta también el IAF del cultivo. En Drawing 6b se puede observar que el IAF en plantas secanos es disminuido durante todo el ciclo. Testigo planta secana B A Drawing 6: (a) área foliar por hoja, (izquierda) = regados semanalmente, (derecho) = secano; (dds) = desde día del siembra (Australia) (b) dinámica del IAF, (cuadrados) = cultivo regado, (círculos) = cultivo de secano [1] 7 9

8 El déficit de nitrógeno produce efectos parecidos. La falta causa también una reducción del área foliar. (Drawing 7) +nitrógeno Se puede ver que el área foliar (AF) ha disminuido si no hay fertilización con nitrógeno. Por el contrario con nitrógeno la planta tiene más hojas y la AF aumenta. Pero la duración de la expansión foliar no se ve afectada por estrés hídrico o falta de nitrógeno [1]. Los Raíces de Girasol Drawing 7: Testigo área foliar en dependencia de nitrógeno, (triángulos) = regados y fertilizados; ( cuadrados) = no fertilizados [1] Los raíces de la planta son el principal órgano para recibir agua y nutrientes minerales del suelo. El girasol empieza el crecimiento de la raíz primaria, preformada en el embrión y por ramificaciones. Las raíces secundarias pueden alcanzar una longitud como la de la raíz primaria. También son posibles raíces terciarias y cuaternarias. Drawing 8: Longitud de la raíz primaria en función del tiempo después de la germinación. [2] Además tienen una gran importancia para la absorción de nutrientes que son poco 8 9

9 móviles en el suelo [2]. Por ejemplo el fósforo que promueve el desarrollo radical y con ello la eficiencia en el uso de agua porque permite una mayor exploración del perfil del suelo. (ejemplo: 50kg de superfosfato triple/ha promueve una longitud de las raíces secundarias 179,8m [2]). Por esta causa necesitan las plantas suelos muy profundos para crecer y también la fertilización con P tiene que ser muy profunda (10 15cm). El crecimiento del sistema de las raíces es muy rápido en relación al crecimiento de las partes de arriba del suelo. Bajas condiciones promueven un crecimiento más profundo (~3m) [2]. Por eso son mas capaces de soportar el estrés hídrico. Conclusión En general se puede decir que la temperatura afecta todas las fases del desarrollo y también el fotoperíodo y la disponibilidad de luz tienen mucha importancia en el crecimiento de la planta. Aunque el girasol es una planta resistente al estrés hídrico necesita mucha agua en la primera fase de su vida. Para optimizar el crecimiento de las raíces la planta necesita una determinada cantidad de fósforo. Bibliografía [1] Producción de Granos, Emilio H. Satorre; Robert L. Benech Arnold.. 1 era Edición, Marzo de 2003 [2] Manual Practico para el cultivo de Girasol, M. Diaz Zorita, G.A. Duarte; Hemisferio Sur, 1 era Edición, Diciembre 2002 [3] [4] B8CAB464EEE?item=267&lang=es&year=2005 [5] 9 9