Effect of an auxin-based bioregulator on growth of tomato seedlings

Graciela Cuesta ^1,2 *; Eduardo Mondaca²

¹ Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Estación Experimental Agraria San Juan. Calle 11 y Vidart, Villa Aberastain, Pocito, San Juan, Argentina. C. P. 5429. Correo-e: gcuesta@sanjuan.inta.gov.ar (*Autor para correspondencia).

² Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Ingeniería, Departamento de Agronomía. Calle 11 y Vidart, Villa Aberastain, Pocito, San Juan, Argentina. C. P. 5429.

Resumen

La producción de plántulas de tomate en bandejas alveoladas ha aumentado, ya que por llevar el sistema radicular protegido en un cepellón se reduce el estrés del trasplante. Un mayor desarrollo radicular favorece el establecimiento en campo. La producción de raíces puede ser promovida por la acción de auxinas por lo que en este trabajo se propuso evaluar el efecto de un biorregulador con base en auxinas sintéticas sobre el crecimiento de plantas de tomate en bandejas alveoladas. El ensayo se realizó en un vivero comercial, en San Juan, Argentina. Se utilizó el cultivar AC 55. La siembra se realizó en bandejas con celdas de 36 cm³. El biorregulador fue una formulación comercial que contiene 0.12 % de ácido indolbutírico y 0.004 % de forclorfenurón. Se probaron cuatro concentraciones del producto (1, 3, 5 y 7 ml·litro^-1) y se ensayó un testigo. Se tomaron muestras a los 26, 33, 40 y 47 días después de la siembra. Se midió peso seco de raíz (PSR) y parte aérea (PSA), longitud del tallo (LT), número de hojas mayores a 1 cm (NH) y longitud de la tercera hoja (LH). Se utilizó un diseño completamente al azar con cuatro repeticiones. Las mayores dosis aplicadas permitieron aumentar el peso seco de las raíces entre 36 y 39 % respecto al testigo. La regresión entre peso seco de raíz y dosis aplicada indica que podría haber respuesta a dosis mayores. No se observó efecto sobre el crecimiento en la parte aérea de la planta.

Palabras clave: Solanum lycopersicon L., regulador del crecimiento, peso de raíz.

Abstract

Production of tomato seedlings in trays has increased in recent years because protecting the root system in a ball reduces transplant shock, resulting in a higher plant survival rate and thus avoiding the need to replant. Greater root development favors establishment in the field because it promotes water and nutrient uptake. Since root production can be promoted by auxin action, the aim of this study was to evaluate the effect of an auxin-based bioregulator on the growth of tomato seedlings in trays. The trial was conducted in a commercial nursery in San Juan, Argentina. The AC 55 tomato cultivar was used. Trays with 126 cells, 36 cm³ per cell, were used. The bioregulator was a commercial formulation containing 0.12 % indole butyric acid and 0.004 % forchlorfenuron. Four concentrations of the product (1, 3, 5 and 7 ml·liter^-1) and a control were tested in a completely randomized design with 5 treatments and 4 replicates. Samples were taken at 26, 33, 40 and 47 days after sowing. The variables measured were root dry weight (RDW), aerial dry weight (ADW), stem length (SL), number of leaves larger than 1 cm (NL) and third leaf length (LL). Higher doses increased RDW by 36-39 % compared to the control. The regression between root dry weight and applied dose indicates there could be a response to higher doses. No effect on growth in the aerial part of the plant was observed.

Keywords: Solanum lycopersicon L., bioregulator, root weight.

INTRODUCCIÓN

El tomate (Solanum lycopersicon L.) es una de las hortalizas más cultivadas en el mundo y de mayor valor económico, y representa el 30 % de la producción hortícola mundial. Su demanda aumenta continuamente y con ella su cultivo, producción y comercio. Si bien en Argentina, en los últimos años, se ha observado un incremento en la producción llegando a las 360,000 t en 6,775 ha, todavía no se cubre la demanda interna del país (Anónimo, 2011).

La producción de plantas para trasplante en recipientes ha crecido en los últimos años debido a las grandes ventajas que representa este sistema respecto a los almácigos tradicionales. Tal ha sido el grado de especialización de esta actividad que en los últimos años se ha incrementado el número de empresas productoras de plantines con cepellón, para uso propio o para comercializarlos (Mondino et al., 2007).

Las plantas producidas en recipientes son más precoces y más uniformes que las producidas en el campo. Su crecimiento puede controlarse fácilmente a través del manejo de la luz, los riegos y nutrientes (Cerny et al., 2004) como también la temperatura y humedad (Muñoz, 2003). Sufren menos estrés al momento del trasplante, ya que llevan el sistema radical en un cepellón (Mckee, 1981) y el mayor volumen de la raíz mejora el anclaje al momento del trasplante, lo que reduce la incidencia de vuelco por el efecto del viento. Los plantines con una mayor masa de pelos radiculares aumentan la capacidad de absorción de nutrientes y agua, y por consecuencia presentan un mejor desarrollo durante su ciclo de cultivo (Dufault, 1998).

En Argentina, en la temporada 2011-2012 se produjeron 88,483,328 plantas de tomate en bandeja para abastecer solamente a la producción de tomate de industria en la región de Cuyo (Anónimo, 2011). El tiempo de ocupación del invernadero para la producción de plantines varía de 45 días en verano a 60 días en invierno, y se considera que un plantín está listo para el trasplante cuando sus raíces llenan completamente la celda. Obtener un mejor desarrollo radicular en menor tiempo implicaría reducir el tiempo de ocupación del invernadero y por lo tanto, reducir el costo del plantín.

El conocimiento generado sobre las hormonas en las plantas es lo que ha orientado a la industria agroquímica a desarrollar formulaciones a base de compuestos hormonales naturales o sintéticos, para aplicarlos a las plantas y manipular sus eventos fisiológicos. De ahí surge el concepto de los biorreguladores hormonales también conocidos como reguladores de crecimiento o fitohormonas. Un biorregulador es un compuesto orgánico que promueve, inhibe o modifica procesos morfológicos y fisiológicos de las plantas cuando son aplicados en pequeñas concentraciones (Camargo et al., 2009). Las formulaciones de los productos biorreguladores contienen uno o dos compuestos hormonales, cuya acción fisiológica está muy definida para cada evento o proceso fisiológico.

Choudhury et al. (2013) probaron que algunos reguladores de crecimiento muestran diferente respuesta en parámetros biométricos y productivos de tomate. En muchas especies la formación de raíces adventicias en estaquillas es promovida por auxinas como el ácido indol-3-acético (AIA) y ácido indol-3-butírico (AIB) (Woodward y Bartel, 2005; Davies, 2004) por lo que se espera que el uso de un biorregulador que contenga estas hormonas acelerará el crecimiento de la raíz también en plantines de tomate.

Con base en este supuesto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de diferentes concentraciones de un biorregulador radicular a base de auxinas en el crecimiento de plantas de tomate sembradas en bandejas alveoladas.

El ensayo se llevó a cabo en un invernadero destinado a la producción comercial de plantines ubicado en las coordenadas 31° 41' 56.46" latitud sur, 68° 32' 55.76" longitud oeste, a 595 msnm, en Pocito, San Juan, Argentina. Se utilizó el cultivar de tomate AC 55 de fruto redondo y crecimiento indeterminado. El biorregulador utilizado fue una formulación comercial que contiene 0.12 % de ácido indolbutírico y 0.004 % de forclorfenurón.

La siembra se hizo en bandejas de poliestreno expandido de 126 alveolos (35 cm³ por celda) con un sustrato compuesto por turba rubia y orujo en una proporción de 1:1. Se regó hasta saturación y con el riego se aplicó propamocarb (1 ml·litro^-1) como preventivo contra el ataque de hongos.

Las bandejas se colocaron en cámaras de germinación (25 °C con 80 % de humedad relativa) hasta obtener 80 % de emergencia y luego se llevaron al invernadero donde fueron mantenidas bajo condiciones de temperatura y humedad controladas. Se utilizó riego por aspersión aplicando un total de 46 litros por bandeja mientras duró el ensayo. Las dosis de cada nutrientes fue (mg·litro^-1): N, 280; P, 310; K, 240; Ca, 65, y Mg, 1, y se aplicaron con el riego.

La primera aplicación del biorregulador se realizó a los 10 días después de la siembra, cuando las plantas presentaban sus cotiledones expandidos. Posteriormente se realizaron tres aplicaciones con un intervalo de siete días entre cada una y se inyectaron 3 ml en el sustrato de cada celda.

Se realizaron cinco tratamientos que consistieron en cuatro diferentes concentraciones del producto (1, 3, 5 y 7 ml·litro^-1) y un testigo al que se aplicó solamente agua. Se utlizó un diseño experimental completamente al azar con cuatro repeticiones y la unidad experimental consistió en una bandeja completa. Para evaluar el efecto del producto a lo largo del tiempo se realizaron muestreos a los 26, 33, 40 y 47 días después de siembra (DDS). En cada muestreo se seleccionaron al azar 10 plantas.

Se midió el peso seco de la raíz (PSR) y parte aérea (PSA) de las plantas, la longitud del tallo (LT), el número de hojas mayores a 1 cm (NH) y la longitud de la tercera hoja (LH).

Los datos se analizaron mediante análisis de varianza y se aplicó la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) cuando se encontraron efectos significativos. Con el fin de encontrar una ecuación que permita predecir el aumento en peso seco de la raíz en función de la dosis del producto, se ajustó una ecuación de regresión a esta variable. Para todos los análisis se utilizó el programa estadístico Infostat/Profesional Versión 1.1.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A los 26 y 33 DDS, se observó diferencia significativa en el peso de las raíces de plantas tratadas con la mayor dosis respecto al testigo (Cuadro 1). El testigo y el tratamiento donde se aplicó 1m·litro^-1 del producto presentaron los valores promedios más bajos de peso seco de raíz, mientras que el tratamiento de 7 ml·litro^-1 obtuvo 68 % (26 DDS) y el 50 % (33 DDS) de peso seco de raíz más que el testigo.

En la muestra tomada a los 40 DDS los plantines tratados con una concentración de 5 ml·litro^-1 superaron al testigo en un 36 %, y los tratados con 7 ml·litro^-1, en un 39 % en PSR. En el último muestreo (47 DDS) las diferencias entre el testigo y las mayores dosis no fueron significativas, y se redujeron a 14 % para la aplicación de 5 ml·litro^-1 y 20 % para el tratamiento de 7 ml·litro^-1.

El mayor enraizamiento en las plantas tratadas pudo ser promovido por el AIB, auxina sintética que resulta muy eficaz como estimulante del enraizamiento (Boutherin y Bron, 1994; Weaver, 1990). Géneve y Hauser (1982) mencionan que el AIB es más efectivo en la inducción rizogénica que la auxina natural (AIA) debido a su mayor estabilidad en las soluciones y tejidos vegetales (Ludwig-Müller, 2000). Entre los 40 y 47 DDS no se observó crecimiento en las raíces de las plantas tratadas con 3, 5 y 7 ml·litro^-1, pero sí en las plantas del testigo. La detención del crecimiento con las mayores dosis pudo ser consecuencia de una disminución en la concentración del producto por efecto de lavado por el riego sumado a un efecto inhibitorio provocado por el tamaño de la celda.

Las plantas tratadas manifestaron mayor peso seco de raíz que el testigo en todo el ensayo, pero mientras que en el testigo se mantuvo la misma pendiente hasta el final, en las plantas tratadas se redujo (5 y 7 ml·litro^-1) o se detuvo (1 y 3 ml·litro^-1) a partir del tercer muestreo (Figura 1).

En el tercer muestreo las raíces de las plantas tratadas con la mayor dosis ocupaban todo el volumen del alveolo (Figura 2), lo que puede haber provocado una disminución o detención del crecimiento. Muchos autores mencionan que el crecimiento de la planta se ve afectado cuando el contenedor limita el desarrollo de la raíz (Peterson et al., 1991; NeSmith y Duval, 1998). De acuerdo a esto, y según lo que se puede observar en la Figura 1, las raíces del testigo no habrían estado limitadas por el espacio y siguieron creciendo hasta alcanzar el mismo peso seco que las plantas tratadas.

Efecto del bioestimulante en el crecimiento de la parte aérea

El mayor crecimiento de la raíz consecuencia del efecto del biorregulador se manifestó entre los 33 y los 40 DDS por lo que se esperaría observar un mayor crecimiento del tallo y una mayor diferenciación de hojas, al menos a los 47 dds. Sin embargo, esto no sucedió. Es posible que esta hormona no tenga efecto sobre los meristemas caulinares o que al estar concentrada en las raíces éstas actuaron como destino fuerte, lo que redujo la translocación a las hojas. Cato et al. (2013) sugirieron que los cambios en la relación fuente destino provocados por aplicaciones exógenas de IBA son producidos por un aumento en la capacidad de transportar carbohidratos al sistema radicular. Boutherin y Bron (1994) señalaron que el ácido indol butírico (AIB) es un producto de síntesis que tiene una mala actividad auxínica en general, pero una excelente reacción rizógena y que se mueve poco en la planta, por lo que tiene una acción muy localizada.

A diferencia de lo citado por Herrera et al. (1994) quienes mencionan que el forclorfenurón es una citocinina que estimula la división y diferenclaclón celular, la expansión de la hoja y el cotiledón, y retarda la senescencia de la hoja, en este ensayo no se observó ninguno de los efectos mencionados, probablemente por la baja concentración de esta hormona en el producto. Por otra parte, el AIB tiene acción localizada y muy específica y en este caso su acción se manifestó sobre el crecimiento de las raíces (Boutherin y Bron, 1994). Sin embargo, durante el tiempo que duró el ensayo el mayor crecimiento a nivel radicular no se manifestó en mayor crecimiento de la parte aérea.

Los viveristas buscan lograr plantas con muy buen desarrollo radicular y con una parte aérea no demasiado grande. Luego del trasplante, esta planta tendrá menores riesgos de deshidratación por una menor tasa transpiratoria y menores posibilidades de vuelco por los vientos. Regular la altura de las plantas dentro de los invernaderos es difícil, especialmente en primavera y verano cuando deben poner media sombra para reducir las altas temperaturas. La utilización de este biorregulador aportaría como ventaja un mayor desarrollo radicular en menor tiempo, sin modificar la altura y estructura de las plantas.

Relación entre la dosis del biorregulador y el peso seco de raíz (PSR)

Los resultados mostraron que el peso seco de raíz fue afectado al aumentar la concentración del regulador siguiendo una relación cuadrática con un valor de R² = 0.63. En este ensayo no se alcanzó la dosis óptima del producto, aunque la disminución de la pendiente en la parte superior de la curva indicaría que el valor óptimo, para este tamaño de celda, está cerca de los 7 ml·litro^-1 (Figura 3).

En la Figura 2 se observa que a los 40 DDS las raíces de plantas tratadas con 7 ml·litro^-1 llenaban la celda y presentaban un desarrollo adecuado para el trasplante. La diferencia en el PSR entre la dosis de 5 y 7 ml·litro^-1 no fue significativa y en ambos casos fue mayor al PSR del testigo a los 47 DDS (Cuadro 1), lo cual indica que el biorregulador utilizado en esas dosis permitió reducir una semana el tiempo de ocupación del invernadero.

La aplicación del biorregulador a base de ácido indolbutírico y forclorfenurón en plantines de tomate permitió mejorar la cantidad y calidad de las raíces producidas respecto al testigo sin aplicación.

Los mejores resultados se obtuvieron con las dosis de 5 y 7 ml·litro^-1. Con estas dosis se logró adelantar en una semana el desarrollo radicular respecto al testigo cuando se utilizaron bandejas con celdas de 35 cm³.

El bioestimulante no produjo efecto sobre el crecimiento de tallo y hojas durante el desarrollo de los plantines.

AGRADECIMIENTOS

Al Ing. Pedro Martín y al Vivero Fitotec, donde se realizó este ensayo.

LITERATURA CITADA

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