Presentación de PowerPoint - REGULADORES DE CRECIMIENTO

Presentación de PowerPoint - REGULADORES DE CRECIMIENTO

Uso efectivo de Biorreguladores de crecimiento
en la agricultura
Eventos regulables en las plantas
M.C. Enrique Guzmán Téllez
Agroenzymas-México
M.C.
Enrique Guzmán Téllez
Agroenzymas-México
Eventos regulables en Hortalizas
1. Regulación, estimulación e inhibición del
crecimiento vegetativo
2. Brotación lateral de yemas
3. Regulación de la fructificación y apertura floral
4. Amarre de frutos
5. Madurez de los frutos
6. Manipulación de la senescencia en los frutos
7. Regulación del crecimiento radicular
Hormonas para la agricultura
Biorreguladores Hormonales
×
×
 Ingrediente igual o similar a
fitohormona, o distinto pero con
bioactividad reguladoras
×
 Efectividad consistente
 No riesgo fitotóxico
 Inocuidad
 COSTO - BENEFICIO
Que hay en el mercado?
1. AUXILIAR EN EL
DESARROLLO GENERAL
Bioestimulantes
Formulación “coctel”
2. REGULAR EVENTOS
FISIOLOGICOS
Biorreguladores
específicos
 1-2 ingredientes
 Formulación específica
 Para eventos específicos
 Dosis por concentración



Mas de 2 ingredientes
Proveer pequeñas cantidades de
compuestos del crecimiento
Desarrollo armónico de la planta
Útil en etapas de alta demanda
(formación de órganos)
Útil en condiciones de estrés
Dosis volumen ha-1
Efectos “tipo”
Giberelina ( )
Auxina
Citocinina
Etileno (±)
Biorreguladores comerciales
disponibles
Químicamente igual o similar a
fitohormona
Fitohormona
Biorregulador
Auxina
Giberelina
Citocininas
Etileno
Abscisico
Brasinoesteroides
Salicilatos
AIB, ANA,
GA3, 4, 7
BA, Zea, TDZ, CPPU
Ethephon
ABA*
Brasinolide*
Salicílico*
Químicamente distinto a
fitohormona
Aminoetoxi vinyl glycine inhibidor etileno
Paclobutrazol
inhibidor AG
Uniconazole
inhibidor AG
Cianamida
compensador de HF
Prohexadiona Ca
inhibidor AG
Daminozide
inhibidor AG
Clormequat
inhibidor AG
Metilciclopropeno
inhibidor etileno
Trinexipac
inhibidor AG
Bioactividad fisiológica de i.a. hormonales
Grupo
“Octanaje Químico”
i.a.
Auxinas
Giberelinas
Citocininas
AIA
ANA
AIB
4-CPA
AG3
AG 4, 7
Zeatina
Benciladenina
Kinetina
CPPU
TDZ
Inhibidores Cycocel
Paclobutrazol
Prohexadione
Trinexipac
Bajo
Mediano
Alto
X
X
X
XXX
X
X
X
X
X
XXX
XXXXX
XXX
XX
X
X
Características de los biorreguladores
 Efectos objetivos específicos
1-2 hormonas por producto
 Octanaje del i.a.
 Uso en concentración = ml/L, g/L
 “Sensibilidad” del evento
Cambio fisiológico
Biorreguladores en hortalizas
Necesidad?
 Promover crecimiento y vigor vegetativo
 Vigorizar estructura inflorescencia y flores
 Estimular amarre de fruto
 Estimular crecimiento de fruto
 Estimular formación y crecimiento raíces
Uso de biorreguladores en la agricultura
Enraizamiento esquejes
IBA, ANA
< Caída precosecha
ANA, Prohexadione
Germinación, Brotación
Acido giberelico
Raleo frutos
ANA
1. Regulación de crecimiento en tejidos
¿Qué es el crecimiento?
Multiplicación célular
+
Alargamiento célular
Auxina (+ -)
Giberelina (+)
Citocinina (+)
Etileno (-)
Brasino (+)
Auxinas
Giberelinas
Fruto “adulto”
Estimulación de crecimiento en tejidos
Diagnosticar problema y resolverlo
1. Acido giberélico (alargamiento) 5 – 20 ppm
Estrés climático
Manejo
Tipo planta
Patógenos
Respuesta normal
recuperación
Respuesta excesiva
brote largo-delgado
< número/calidad flores
clorosis follaje
2. Giberélico + Citocinina “octanaje” (división) =
crecimiento armónico + vigor
3. Bioestimulante “coctel”
Inhibición del crecimiento vegetativo
• Inhiben síntesis giberelinas
• Vía foliar o suelo
• CCC>Paclobutrazol>Prohexadione
• Reversible con AG3
8000 ppm
0
Mepiquat
Fuente: Tsegau y Hammes, 2006
Papa
Reactivación vegetativa de efecto
biorregulador inhibidor
• Inhibidor afecta “síntesis”
AG´s
• Inhibidor no afecta
sitio acción AG´s
mecanismo acción AG´s
• Riesgo de reactivación
exceso efecto por alta dosis
menos flores posteriores
2. Regulación de brotación lateral de yemas
 GA 4/7 + BA
 Citocininas alto octanaje ± GA3
vs. AUX
Chile jalapeño
Citocinina (+)
Testigo
Trigo
Diaz, 1998; Lopez, 2004; Hurtado, 2006
Momento receptor al biorregulador
Rosas
3. Regulación de la fructibilidad y apertura
floral
Epoca floración
(Giberélico)
Estimulo brotación caducifolios
(TDZ, Cianamida)
Floración + (Ethephon, antietilenos)
Reducción floral
(giberélico)
4. Amarre de frutos - Calidad de flor
Que es calidad de flor?
Porque es importante?
- Partes florales completas
- Estructuras funcionales
- Tamaño de estructuas
- Polinización-fecundación
- Tamaño ovario….ventaja “potencial”
Que regula la calidad y tamaño?
- Reservas (CHO, N, ej. frutales)
- Hormonas: GA3 (-calidad, +tamaño),
Auxina, Citos (+calidad-tamaño)
- Nutrientes ….. N, Zn, B
- Condición hídrica
Crecimiento de frutos carnosos
Aplicación de Citos
•Flor
•Planta
Aplicación de AG
•Flor POSITIVO
•Planta NEGATIVO
Ovario
Fruto
Fuente: Owen, 1990
Prefloral
Postfloral
Madurez
-20 ……………….. 0 ……………………………………+ 60 días
Amarre de frutos - Calidad de flor
 Uva, mango, aguacate, café, cítricos, hortalizas,
zarzamora, trigo, arroz, sorgo, frijol
 Citocininas “O”
 Aplicación prefloral, 10 – 50 daf
 Mayor desarrollo ovario (futuro fruto)
+
-
Granos
+
Amarre de frutos
 Calidad flor / Condición planta / Temperaturas extremas
 4-CPA, BNOA, 2,4-D hortalizas (< calidad fruto)
2,4-DP mandarina
3,5,6-TPA naranja, toronja, mandarina
 Citocininas “octanaje” en etapa prefloral
Biorregulación del crecimiento pos floral
del fruto
Peso de fruto, gr
Cambio relativo, gr
División
Alargamiento
(Cts, Aux, Ga) (Aux, Ga)
No. células
5 10 15 20 25 30 35 40 45 60
Días desde floración
Días desde apertura de flor
-15
0
+10
+15
+20
+25
 Cucurbitáceas xxxxxx
 Tomate
xxxxxxxxxxxxxx
 Chile
xxx xxxxx
 Banano
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
 Uva
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
+30
Tamaño de fruta por biorreguladores
Giberelico
Giberelico + CPPU
CPPU
% de frutos
Resultados: uniformidad de
tamaños
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Agromil Plus
No aplicado
Peso fruto, gr
16
14
12 10
Calibres
8
6
LASA
Trigo
Número celulas (x1000)
140
120
• División celular endospermo
por 14 días
• Hormonas protagónicas
100
80
60
40
20
0
Peso seco grano, mg
60
90 140 190 240 290 340
Tiempo (hr) despues polinización
50
 A mayor numero células…..
mas peso grano
40
30
20
Citocininas en post-floración
10
0
63
74
80
97
99 102
No. Células x1000 / endospermo
Fuente: Gao et al., 1992
5. Biorreguladores en la madurez
Etileno, 100 ppm
(banano)
Testigo
Etephon
Ethephon 0-600 ppm
(naranja)
Fuente: Osuna, 2007; Diaz, 2002
6. Manipulación de senescencia
+ Biorregulador
• Hortalizas: edad, estrés, cosechas, precios
• Menor crecimiento vegetativo y fructificación
• Menor síntesis citocininas, degradación proteínas, clorofila
•Aplicación Citocininas “O” prolonga ciclo productivo
•TSP, 1-MCP, AVG muy caros
• Riego, nutrición, sanidad
7. Regulación del sistema radical
Interno
(planta)
Señal química:
• Auxinas
• Citocininas
Cofactores
+
Directo
Emergencia
adventicias
Externo
(suelo)
Externo
(planta)
• Materia orgánica
• Humedad
• Temperatura
• Tipo suelo
• Microorganismos
• Área foliar
•Follaje funcional
•Fruta presente
Indirecto
Formación
laterales
+
+
auxinas
Fuente: Díaz, 2002.
Crecimiento
auxinas + citocininas
cofactores
auxinas, giberélico
citocininas
Para que estimular raíces???
 Se mejora eficiencia en:
- absorción agua y nutrientes
- utilización de fertilizantes
 Se provee de mas hormonas al
sistema vegetativo
 Mas tolerancia a:
- ataque de patógenos de raíz
- condiciones adversas
 Mejor anclaje
Rendimiento vs. Sistema Radical
Cajas/ha/año
Raíz, g
2800
90
2400
70
2000
50
1600
87
Fuente: Serrano, 2003.
89
91
93
95
97
99
Producción de banano en Pococi, CR, de 1987 a 2002
01
Estimulación radical
 Parte aérea es “permanente”
Formación de raíces
 Parte radical es “revolvente”
30% pérdida natural por ciclo
300
Cultivos en
general
Pérdida raíces
30% (normal)
Jitomate
Desarrollo vegetativo
250
Inducción
Floral
Desarrollo frutos-cosecha
Tallo
200
Peso seco
(g/planta) 150
Fruta
100
Chile 45ddt
50
0
0
20
40
60
Chile 120 ddt
Pérdida no-natural:
patógenos suelo
Raíz
factores físicos/químicos suelo
“exceso” carga fruta
80 100 120 140 160
follaje no funcional
Dias desde siembra
Fuente: Yousef et al., 1979; Pressman et al., 2002
PROBLEMA!
Manipulación de raíces
Aplicado
Testigo
Desarrollo
vegetativo
Inicio
floracion
Desarrollo vegetacion-frutos y cosecha
Estimulación de raíces
60
50
40
g
30
20
10
b
b b
b a
a a
0
Testigo
0 ddt
5 ml/L
1/medias
con la misma letra son estadísticamente iguales α ≤ 0.05.
15 ddt
10 ml/L
35 ddt
Recomendaciones de uso
Consideración del tipo de planta y sistema raíz
Chiles y Jitomates;
cultivo semileñosos
1.0-1.5 L/ha
15 ddt
Tratado
Testigo
Recomendaciones de uso
Consideración del tipo de planta y sistema raíz
Cultivo Herbaceo:
Melon, Sandia,
Pepino, Calabaza
0.5 - 1.0 lt / ha
7 ddt
Manipulación de raíces
Producción de tomate con poda
raíz.
Cosechas hasta 175 ddt
Poda raíz
Ninguna
Ligera
Severa
No.
frutos/
planta
Kg/planta
69
8.3
67
61
Fuente: Bar-Tal et al., 1996
7.7
6.7
% fruto
jaspeado
Producción en tomate con
raíz en volumen
restringido
Cosechas hasta 175 ddt.
Raíz
No.
Frutos
No. frutos
pudrición
apical
Peso
frutos
kg/planta
Intacta
82.7
2.8
8.0
Restringida
74.8
4.7
6.2
28
25
13
Bioestimulantes…usos
“Coctel”
AUXILIAR DEL
MANTENIMIENTO
FISIOLOGICO
• + Biorregulador
• + Nutrientes foliares
• post-pesticidas
• pre/post estrés
+ EFECTOS EN EVENTOS
(ocasionalmente)
Estrés abiótico
• Clima, sanidad, luz, sal, agua,
manejo, ... etc.
• Exposición “continua” a estrés
• Reducción o desbalance de
eficiencia metabólica
• Sensible a “recibir” aportaciones
• Causa o efecto de estrés ???
Biorreguladores = Herramienta
Embriogénesis
Madurez
fruto
Germinación
Dormancia
semilla
Crecimiento y
ramificación
Raíz
Fecundación y
desarrollo fruto
Fuente: www.plantcell.org
Desarrollo
floral
Componentes del rendimiento…Regulables???
Número y Peso
de granos
Granos/
mazorca
Auxinas
Citocininas
Sistema radical
Producción
ton/ha
Mazorcas
potenciales
Citocininas
Giberelinas
Auxinas
Citocininas
Giberelinas
Auxinas
Área foliar efectiva
Numero de
plantas/ha
Mazorcas/
planta
Ejemplo: maíz
Estado externo
V6 – V9
Estado interno (meristemos):
Apical
axilar
vegetativo
Estructuras diferenciadas:
Hojas y Tallo
reproductivo
Fin de elongación de entrenudos
(altura máxima de planta)
Panoja y polen
Hileras y
estigmas
Fuente: Acevedo, 2005.
Emisión de
polen
Aparición de estigmas (numero
potencial de granos)
Peso de
grano
Número final
de granos
Ejemplo: maíz
Estado externo
V6 - V8
Estado interno
V3
V6
Formación de
numero de hileras
de mazorca
Aplicación de
fertilizantes y
bioestimulantes
V9
Efecto de Biorreguladores
cv. Jaguar
Testigo
Agromil
Variable de estudio
Paquete
Agroenzymas
Testigo
Altura mazorca (cm)
117.6
94.55
Largo mazorca (cm)
22.1
18.20 (18%)
Diámetro mazorca (cm)
20.3
19.05 (07%)
Diámetro tallo (cm)
7.45
6.80 (09%)
(20%)
Efectos Biorreguladores
Testigo
Mas carreras (hileras)
Mayor llenado de mazorca
Mayor tamaño de mazorca
Aplicación de biorreguladores
Ejemplo: chiles
Regulación del
crecimiento
vegetativo, acorde
a factores
(Citos + AG)
Formación de adecuada de flor y tamaño de fruta (citos)
Mayor intensidad
Plantación
Inicio de floración
Crecimiento vegetativo
Aplicación
anti envejecimiento
Crecimiento vegetativo
Menor intensidad
Floración
Crecimiento de fruta
Floración
Crecimiento de fruta
3ª. cosecha
Floración
Crecimiento de fruta
2ª. cosecha
Crecimiento de fruta
1ª. cosecha
Crecimiento de fruta
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78
Crecimiento RADICULAR (70%)
(30%)
raíces
Regulación delPérdida
sistema
radical (Aux + Cit)
30%
(normal)
Chile 45ddt
Desarrollo
vegetativo
Inducción
Floral
Desarrollo frutoscosecha
Chile 120 ddt
Ejemplo: melones
Regulación del
Formación de
crecimiento
vegetativo, acorde adecuada de flor y
tamaño de fruta
a factores
Tamaño de fruta
(citos)
(Citos
+ AG)
AG
Mayor intensidad
Crecimiento vegetativo
Menor intensidad
Cosechas concentradas
Plantación
Inicio de floración
Crecimiento vegetativo
Fin FL aprovechable
Crecimiento de fruta
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78
Crecimiento RADICULAR (70%)
Regulación del sistema
radical (Aux + Cit)
(30%)
Consideraciones: MA y Manejo
Crecimiento fruto
# células + largo células
Auxinas
Giberelinas
Citocininas
Etileno
Acido Abscísico
Poliaminas
Brasinoesteroides
Jasmonatos
Acido Salicílico
?????
Manejo
Medio ambiente
Genética
aminoacidos/proteínas
azúcares/vitaminas
lípidos/nutrientes
Evento (ej. fruto)
Ejemplo: manejo de cultivo -hormonas
Citocinina Zeatina (pmol/g PF) en hoja arroz
Pesticida y
Concentración (ppm)
3 ddt
7 ddt
Jingamicyn, 100
20.7
10.8
Bufopresin, 150
21.3
10.1
Imidacloprid, 30
11.1
12.7
Triazofos, 240 + Bupofresin, 150
16.7
13.3
Testigo
26.4
36.5
Menor
• clorofila
• fotosíntesis
• división celular
• materia seca
Hormonas y relación con nutrientes
Nitrógeno
Auxina
Zinc
Giberelico
CRECIMIENTO!
Boro
Citocinina
Calcio
K, P
Etileno
NO CRECIMIENTO
Ejemplo: nutrientes-hormonas
50
45
Nitrato
40
pmol gPF
35
N alto
30
N bajo
25
20
15
10
5
0
Brote
Raiz
Brote
Raiz
Zeatinas
Abscisico
Arabidopsis sp
Fuente: Kiba et al., 2011
Zeatina
Estabilidad de lo biorreguladores
pH de solución según i.a.
Absorcion, % aplicado
Hormonas en distinto pH
80
70
CPPU
60
50
40
giberelico
30
20
10
0
3
4
5
pH
7
Giberelico, 3-4
Ethephon, 5
CPPU, > 6
BA, > 6
Bioestimulante, > 6
Afecta penetración y estabilidad
Giberelico + Agua = giberelinico / iso-AG3 / epi-alogiberélico
(mas de 6 horas)
No activos
Fuente: Khur, 1962
Velocidad de absorción
Giberelico aplicado a hojas
Absorción AG3 (%)
25
+ coadyuvante
20
15
10
- coadyuvante
5
 Absorción desde 4 hr
 80% en 24 hrs
 Frutos = hojas
 Varios biorreguladores
0
0
12
24
48
72
Horas desde aplicación
Efecto bioquímico
• comienza en 12 hr después de aplicación
• actúa hasta 24-36 hrs
Inocuidad y Biorreguladores
 Equivalente a pesticida
 Estudios residualidad, metabolitos, toxicología
 Estudios ecotoxicológicos
Tolerancia LMR
AIA, AIB, AG3,4,7, LPE, 1-MCP, ABA = exento
Citocininas = exento
CPPU = 0.1 ppm
Ethephon = 0.7 ppm
Paclobutrazol = 0.01 ppm
Clormequat = 0.3 ppm
LASA
Efectividad de biorreguladores
1.
Que evento se quiere regular
2.
Material a manejar (i.a.)
3.
Cantidad del material
(concentración)
4.
Momento de aplicación (etapa
sensible)
5.
Buena cobertura y/o penetración
(coadyuvantes)
6.
Condición nutricional, hídrica,
sanidad, etc.
Respuesta esperada “tipo”
fitohormonal
M.C. Enrique Guzmán Téllez
Agroenzymas-México
[email protected]