INFLUENCIA DEL BIORREGULADOR BIOBRAS 6 SOBRE EL CRECIMIENTO EN LA VARIEDAD JUCARITO 104.

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1 INFLUENCIA DEL BIORREGULADOR BIOBRAS 6 SOBRE EL CRECIMIENTO EN LA VARIEDAD JUCARITO 104. Franco, Isora Instituto de Investigaciones del Arroz. Autopista Novia del Mediodía km 161/2 Apartado Postal 5, Bauta. La Habana Cuba. Teléfonos: (0680) y iiarroz@esihabana.bauta.cu RESUMEN El trabajo se desarrolló en el Instituto de Investigaciones del Arroz, en La Habana, empleando la variedad de arroz, de ciclo medio J104 del tipo índica semienana que fue cultivada en la campaña seca y húmeda en un suelo Gley Vértico Crómico-Nodular Ferruginoso en siembras a chorrillo y a voleo, respectivamente; con el objetivo de determinar la influencia del biorregulador Biobras 6, a las dosis de 50, 100 y 1000 mg del producto/ha aplicados en ahijamiento activo o cambio de primordio, sobre el crecimiento en esta variedad y su relación con el rendimiento agrícola. Los resultados obtenidos demostraron que la aplicación de Biobras 6 en ahijamiento activo estimuló en la época húmeda, la altura, el área foliar y la producción de materia seca y en la seca, la altura de la planta, el número de tallos y la materia seca, con aplicaciones en los dos momentos, resultando más evidente la estimulación sobre el crecimiento cuando la aplicación se realiza en ahijamiento activo en la época seca, sin embargo los mayores incrementos del rendimiento agrícola se alcanzaron con las dosis de 50 y 100 mg del biorregulador/ha aplicado en cambio de primordio. Palabras claves: Arroz, biorreguladores, brasinoesteroides, Oryza sativa INFLUENCE OF THE BIORREGULATOR BIOBRAS 6 OVER THE GROWTH IN THE VARIETY JUCARITO 104 ABSTRACT The experiment work was developed in Rice Research Institute of Havana using medium cycle vareity J104 the indica semidarw which was sown in dry and wet season in Gley Vértico Crómico-Nodular Ferruginoso soil to wit a funnel and to broadcast respectively with the objective to determine the influence of bras 6 biorregulator at 50, 100, 1000 mg of product/ ha doses applied in active tillering or panicule initiation stage on the growing and your relation with agriculture yield. The results obtained showed that the application of biobras 6 in active tillering stimuled in wet season, the plant height, area leaves and dry matter and the dry, the plant height, shoot and dry matter with application in two moment, resulting more evident the stimulation on the growing when was applied in active tillering in dry season, however the higher increment of agriculture yield to obtain with 50 y 100 mg del biorregulator/ha applied en panicule initiation stage. Key words: biorregulator, brasinosteroids, Oryza sativa, rice 23

2 INTRODUCCIÓN Los Brasinoesteroides (Brs) son reguladores del crecimiento que tienen actividad biológica a muy bajas concentraciones (generalmente 0, ppm). Efectos notables han sido observados sobre la promoción de la elongación del tallo (Mandava, Sasse y Yopp, 1981) y otros tejidos vegetativos en una gran variedad de plantas a muy bajas concentraciones. Se reporta que estimulan el desarrollo y crecimiento, aumentan el rendimiento, incrementan la biomasa, disminuyen los efectos del estrés causado por la falta de nutrientes, elevan la tolerancia a la salinidad, y a las bajas temperaturas e incrementa la resistencia a plaguicidas. Takatsuto, Abe y Gamoh, 1990).Zhao y Wu, (1990) revelaron que la estimulación del crecimiento del tallo, con aplicación Epibrasinólida fue principalmente debido a la expansión celular y una mejor absorción de agua. Semillas de variedades e híbridos de arroz sumergidas en soluciones de (Brs) a concentraciones 10-5, 10-3, 10-1 y 10 ppm dos días antes de la germinación, alcanzaron un mejor desarrollo de la raíz a las concentraciones de 10-3 y 10-5 ppm (Wang y Deng, 1992). Estos autores, en otro experimento, tratando plantas de arroz con (Brs), por las raíces o por aspersión foliar, a concentraciones de 0, 10-5, 10-3, 10-1, y 10 ppm, en el ahijamiento, encontraron que el peso de la raíz, la relación raíz/tallo y la habilidad del ahijamiento fue incrementada significativamente a 10-1 y 10-3 ppm. La aplicación foliar de la brasinólida a plantas de arroz en concentraciones de 1 y 0,01 ppm en el estado de diferenciación, meiosis o emergencia de la panícula, produjo un porcentaje de granos maduros mayor comparado con el testigo (Hirai, Fujii y Honjo, 1991). Kumura et al. (1989) plantean que el rendimiento de cultivos como trigo, arroz, maíz, soya y tomate fue incrementado por tratamiento de la semilla y/o estados específicos de la planta con la brasinólida. A iguales resultados arribaron Ikekawa y Zhao (1991). El análogo de brasinoesteroide DI31 con el nombre comercial de BIOMEX fue aplicado al arroz, algodón, soya, maíz, pastos, cafetos, en Colombia, registrándose incrementos superiores al 15% en todos los cultivos y una calidad extraordinaria en la cosecha (Fernández et al., 1996). Fujii, Hirai y Saka (1991) plantean que la brasinólida incrementó el peso de los granos y el porcentaje de granos maduros en plantas de arroz, y promovió la asimilación de C 14 en la hoja bandera y la translocación de asimilatos radioactivos dentro de la panícula, la acumulación de almidón fue mejorada; y que el efecto de la brasinólida sobre la maduración de las plantas de arroz puede ser debido al aumento de la síntesis y translocación de los productos fotosintéticos. 24

3 Carmen Mariña et al.(1996) analizaron la influencia del análogo de (Brs), DAA6, en concentraciones que oscilaron desde 0,01 hasta 1,0 ppm en el crecimiento en plantas de arroz, y encontraron un gran efecto estimulador de este biorregulador. Khripah, Zhabinskii y Groot, (1999) encontraron que los (Brs) tienen un amplio espectro de acción biológica y son capaces de influir en varios procesos fisiológicos en las plantas. Este trabajo tuvo como objetivo determinar la influencia del biorregulador Biobras 6 sobre el crecimiento en la variedad de arroz Jucarito-104 y su relación con el rendimiento agrícola. MATERIALES Y METODOS En los años 1995 y 1996 se realizó este estudio en áreas del Instituto de Investigaciones del Arroz, cuyas coordenadas geográficas son: latitud norte '3``, longitud oeste '3``, elevación de 25 msnm según Academia de Ciencias de Cuba (1976), sobre un suelo Gley vértico Crómico- Nodular Ferruginoso (Hernández et al., 1994). Los experimentos se efectuaron en dos épocas de siembra, la época seca que abarca los meses de diciembre a abril y la época húmeda los meses de mayo a julio (UCAIA, 1994). Se empleó la variedad J104, de ciclo medio, que presenta un tipo de planta índica semienana con hojas de color verde intenso, buen vigor inicial y alta capacidad de ahijamiento, se destaca por su alto potencial de rendimiento convirtiéndose por estas razones, en la favorita de los productores. La preparación de suelo empleada fue en la época seca en seco y en la húmeda secofangueo. La tecnología de siembra seguida fue a chorrillo en la época seca y a voleo en la húmeda. Las restantes atenciones culturales se efectuaron según el las Instructivo Técnico del cultivo del arroz. (UCAIA, 1994) Se evaluaron algunos indicadores fisiológicos que dan una medida del crecimiento en el testigo (sin aplicación del producto) y en los tratamientos con las dosis 50, 100 y 1000 mg/ha en ahijamiento activo y cambio de primordio. Se tomaron muestras cada 7 días, en un área de 25 x 25 cm. durante el ciclo de vida de las plantas, para determinar: el número de hojas, número de tallos, la altura de la planta, área foliar y materia seca; además en la cosecha se evaluó el rendimiento y sus componentes. Se utilizó el método factorial en un diseño de bloques al azar con dos factores (momento de aplicación y dosis a aplicar) y 3 réplicas (Cohram y Cox, 1971). Se efectuó el análisis de varianza con las correspondientes pruebas de rango múltiple de Newman Kewl para comparar las medias con un nivel del 5 porcentaje. Todos los análisis se efectuaron con el paquete de programa Statitcf (versión 4, 1988). 25

4 RESULTADOS Y DISCUSIÓN En la figura 1 se observa que la aplicación de Biobras 6 en ahijamiento activo, a la variedad J 104 en la época húmeda, elevó la producción de tallos, alcanzándose los mayores valores a las dosis de 100 y 1000 mg del producto por hectárea, al final del ciclo la dosis más favorable en la producción de tallos/m 2 fue la de 100 mg/ha. Se encontró que inmediatamente después de aplicado el biorregulador en todas las variantes con respecto al testigo la producción de hojas se incrementó, alcanzando con mayor rapìdez su número máximo pero en las dos últimas evaluaciones correspondientes a los 89 y 109 días de germinado el arroz los valores fueron muy similares al testigo con excepción de la dosis de 1000 mg/ha, la que mostró los valores más bajos, lo que sugiere un efecto negativo de esta dosis en la producción de hojas. La altura de la planta se estimuló al aplicar el biorregulador Biobras 6, en todos los tratamientos, resultados coincidentes fueron reportados por Mandava, Sasse y Yopp, (1981), pero alrededor de los 30 días de aplicado el producto (59 DDG), las plantas en los diferentes tratamientos alcanzaron valores muy similares de este indicador. El área foliar no mostró respuesta a la aplicación del producto en la mayoría de los muestreos realizados, a pesar de que a los 59 DDG se manifestó cierto aumento de este indicador a la dosis de 1000 mg/ha. Al aplicar el Biobras 6, no se observa de forma inmediata un incremento en la producción de materia seca, alrededor de los 50 días de la aplicación (81 DDG), es que se manifiesta un efecto positivo a todas las dosis, y al final del ciclo sólo alcanzaron valores ligeramente superiores al testigo los tratamientos de 100 y 1000 mg/ha. El comportamiento de los indicadores del crecimiento de la variedad reflejados en la figura 1, puso de manifiesto que el mayor efecto del Biobras 6 aplicado en la fenofase de ahijamiento activo y en la época húmeda ocurre sobre el número de tallos y hojas/m 2 a la dosis de 100 mg/ha fundamentalmente. La aplicación del biorregulador en el cambio de primordio de la variedad J104 en la época húmeda (figura 2) produjo una disminución del número de tallos/m 2 en todos los tratamientos, atenuándose la reducción del número de tallos/m 2 a los 81 y 89 DDG con respecto al testigo, sin embargo al final del ciclo de la planta (109 DDG) los tratamientos alcanzaron valores muy similares. Similar comportamiento se aprecia en el número de hojas/m 2, atenuándose la reducción de este indicador inclusive al final del ciclo. El área foliar por hoja fue afectada negativamente en los tratamientos con Biobras 6 según observación en la mayoría de los muestreos excepto cuando se aplicó 50 mg/ha cuyo tratamiento coincidió con el control, lo cual no concuerda con los resultados obtenidos por Lim, (1981), quien planteó que los brasinoesteroides aumentan el largo y ancho de las hojas. La altura de la planta mostró valores muy similares para los distintos tratamientos incluyendo al testigo en los primeros tres muestreos realizados después de aplicado el producto, lo que indica el poco efecto del biorregulador sobre el indicador en cuestión. 26

5 La producción de materia seca manifestó una tendencia a incrementarse en los tratamientos con aplicación de Biobras 6 pasados los 26 a 100 mg/ha y 34 días de la aplicación a todas las dosis estudiadas, indicando que la aplicación de este biorregulador en la fenofase de cambio de primordio influyó positivamente sobre el indicador. Esta respuesta de la planta a la aplicación del producto en este estadío esta relacionada con la respuesta al incremento del rendimiento agrícola como se observa en la tabla 1, destacándose la dosis de 50 y 100 mg de producto por hectária aplicadas en cambio de primordio. Al comparar el comportamiento de los indicadores del crecimiento en las figuras 1 y 2 se deduce que hubo un mayor efecto del biorregulador cuando es aplicado en la fase de ahijamiento activo. Tabla 1. Rendimiento agrícola (t/ha) obtenido al aplicar diferentes dosis de Biobras 6 a la variedad J104 Epoca Húmeda Epoca Seca Dosis (mg/ha) Ahijamiento Cambio de Ahijamiento Cambio de activo primordio activo primordio c 4.18 c 5.66 c 5.66 c bc 5.41 ab 6.51abc 6.92 ab bc 5.70 a 6.84 ab 6.94 ab bc 4.60 bc 6.80 ab 6.46 abc Cv DE La aplicación del biorregulador en el ahijamiento activo a la variedad de ciclo medio J104 cultivada en la época seca (figura 3) estimuló la producción de tallos resultando los valores más elevados a la dosis de 50 mg/ha entre los 90 y 125 DDG. El número de hojas/m 2 presentó los valores más elevados en los tratamientos con aplicaciones respecto al testigo a partir de los 20 días de aplicado el producto (70 DDG), sin embargo en el último muestreo el número de hojas presentó valores muy similar en todas las variantes incluyendo el control. La altura en esta época de siembra mostró en sentido general, los valores más elevados en los tratamientos con aplicaciones del biorregulador destacándose la dosis de 100 mg/ha en los tres últimos muestreos (100, 112 y 125 DDG). Similar comportamiento manifestó el área foliar con dicha dosis, igual respuesta se observa con la materia seca, en cuyo indicador los valores más elevados se alcanzaron con 100 mg/ha. De forma general los resultados discutidos en la figura 3 indican el efecto positivo del Biobras 6 sobre los indicadores del crecimiento: altura, área foliar y materia seca cuando es aplicado en ahijamiento activo de la variedad J104 en la época seca; resultados similares fueron encontrados por Wang et al. (1994), al estudiar el efecto de la epibrasinólida en melón de agua, al plantear que este biorregulador promovió el crecimiento de las posturas, la altura de la planta, la materia seca, el área foliar y la fotosíntesis. Dicho efecto fue más acentuado en la época seca que en la húmeda, lo cual se observa al comparar las figuras 1 y 3; la mayor respuesta de los indicadores del crecimiento en la época seca correspondió con el mayor rendimiento encontrado en esta época. (tabla 1) 27

6 Cuando la aplicación se realiza en cambio de primordio, en la J104 a los 75 días de germinada en la época seca (figura 4) se observo inicialmente un incremento en el número de tallos en las distintas dosis del Biobras 6 con respecto al testigo, pasado los 35 y 50 días de la aplicación, o sea 112 y 125 DDG respectivamente, este indicador fue superior al control solo a la dosis de 1000 mg/ha. El número de hojas también se incrementó con la aplicación del biorregulador, pero a los 112 y 125 DDG los valores resultaron muy similares. Los indicadores altura, área foliar y materia seca mostraron respuesta positiva debido a la aplicación del producto, destacándose la dosis de 100 mg/ha. En sentido general el efecto del Biobras 6 sobre los indicadores de crecimiento en la variedad J104 tiene su mayor manifestación cuando es aplicado en la fenofase de ahijamiento activo y en la época seca, siendo la dosis más promisoria la de 50 y 100 mg/ha. Al comparar los resultados de las figuras 2 y 4 en cuanto a la aplicación del Biobras 6 en cambio de primordio en las épocas de seca y húmeda, se infiere que es más positivo el efecto del biorregulador sobre los indicadores del crecimiento cuando se aplica este estadío en la época seca, lo cual puede explicar el mayor incremento del rendimiento agrícola de la variedad J104 en esta época y momento de aplicación. CONCLUSIONES La aplicación de Biobras 6 a las dosis de 50 y 100 mg/ha a la variedad J-104 en la ahijamiento activo produjo estimuló el número de tallos, de hojas y materia seca y en cambio de primordio la producción de materia. La aplicación de Biobras 6 a las dosis de 50 y 100 mg/ha en ahijamiento o inicio de paniculación a la variedad J-104 cultivada en la época seca estimuló la altura, el área foliar y la materia seca. La estimulación del crecimiento de la variedad J104 por la aplicación del biorregulador Biobras 6 resultó más evidente cuando se realiza en ahijamiento activo que en cambio de primordio y más en la época de seca que en la húmeda. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. CIAT. Crecimiento y etapas de desarrollo de la planta de arroz.. Guia de Estudio. Cali. Colombia 28 p., Cohram W.G. y Cox G. M. Diseños Experimentales Editorial Trillas, México, 661 pág Fernández, F. /et al/ Aplicación de brasinoesteroides en la agricultura colombiana. Programa y Resumenes. Instituto Nacional de Ciencias Agrícola 171 p Fujii, S., K. Hirai, H. Saka. Growth- regulating action of brassinolide in rice plants In Brassinosteroids, Chemistry, Bioactivity and Applications. ACS Symposium Serie 474 American Chemical Society, Washington DC , Hernández, A./et al/. Nueva versión de clasificación Genética de los suelos de Cuba. Inst. de Suelos, MINAG, 66p, Hirai, K., S. Fujii, K. Honjo. The effect of brassinolide on the ripening of rice plants at low temperature. Nippon Skumotsu Gakkai Kiji 60(1) 29-35,

7 7. Ikekawa, N. y Y.J. Zhao. Application of 24 epibrassinolide in Agriculture In Brassinosteroids, Chemistry, Bioactivity and Applications. Americal Chemical Society, Washington DC p , Kumura, A./et al./ Method for increasing the yield of crop. Patent. C.A. 1, 265,280 72pp, Kripah, Zabinskii y Groot. Brassinosteroid. A new class of plant hormone. Academis Press 456 p Mandava, N.B., J.M. Sasse y J.H. Yopp. Brassinolide, a growth promoting steroidad lactone. II Activity in selected gibberellin and cytokinin bioassays. Physiol. Plant. 53, , Mariña, Carmen /et al/. Influencia de análogos de brasinoesteroide en el crecimiento de plantas de arroz. Programa y Resumenes. X Seminario Cientifico Instituto Nacional de Ciencias Agrícola. Republica de Cuba, 171 pag Statitcf. Paquete de Programa Estadísticos. Ver. 4, Takatsuto, S., H. Abe y K Gamoh. Evidence for brassinosteroid in Strobilus of Equisetum arvense L. Agric Biol Chem 54: , UCAIA (Unión CAI del Arroz). Instructivo Técnico del Arroz. Ministerio de la Agricultura. Cuba. pág 54 nov., Wang, Y. Q. /et al/. Effect of epibrassinolide on growth and fruit of watermelon. Plant Physil. Comm. 30: , Wang, S. G., Deng, R.F. Effects of brasinosteroid (BR) on root metabolism in rice. Southwest Agricultural University V14(2) p , Yoshida, S., D.A. Forno y J.H. Cock. Measurement of leaf area, leaf area index and leaf In laboratory Manual for Physiological Studies of Rice. The International Rice Research Institute. Phillippines, Zhao, Y.J. y Wu, D. Effects of 24 epibrasinolide on stem elongation and resistance to enviromentals stress in mung bean seedling. In Int. Worshop Brassinosteroids:Chemistry, Bioactivity, Application, p.26, Halle