Control de floración en especies ornamentales

Control de Floración en
Especies Ornamentales:
Leucocoryne, Zephyra y Helianthus
Paola Yáñez Corvalán
Segundo Simposio de Horticultura Ornamental
Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca
Talca, 6-7 Diciembre de 2007
Contenidos
Presentación
Conceptos Generales
Relación Hombre-Floricultura
La industria de cultivos ornamentales
El rol del control de floración
Estudios de control de floración
Objetivos
Especies
Estudios:
Leucocoryne
Zephyra elegans
Helianthus annuus
Comentarios finales
2
Dr. Kiyoshi Ohkawa
Laboratorio de Floricultura
Facultad de Agricultura
Universidad de Shizuoka
Japón
La Relación Hombre
Floricultura
La historia de la floricultura es casi tan
larga como la existencia humana
El uso de flores en jardines y casas está
bien
documentado
en
muchos
documentos y registros históricos
5
Para los seres humanos las
flores tienen un valor estético
adicional a su utilididad
Para nosotros las flores están
relacionadas con nuestros sentimientos,
emociones y gustos personales
7
Las flores marcan
momentos claves en
nuestras vidas
La industria ornamental
La producción de plantas con fines
ornamentales es un importante componente
de la agricultura de muchos países.
En este contexto, la industria ornamental se
enfrenta al desafio de producir plantas de alta
calidad en el momento apropiado, esto es
cuando los consumidores desean estos
productos
9
10
En este escenario el control de
floración es una herramienta
muy útil para la industria
ornamental
Control de floración
Conjunto de técnicas de producción y
prácticas de manejo dirigidas a manipular
(controlar) el proceso de floración sobre la
base de un acabada compresión del
crecimeinto y desarrollo vegetal
12
Demanda
(Consumidores)
Control de
Floración
Oferta
(Productores)
13
Factores involucrados en los principales
mecanismos de control de la floración
Fotoperíodo
Temperatura
Factores ambientales
Intensidad de luz
Reguladores de crecimiento
14
Estrategias de control de la floración
Fotoperíodo:
Creación de condiciones artificiales de día largo o corto
Temperatura:
Aplicación de frío (vernalización) en cámara
Uso del DIF (diferencia de la Tº día/noche)
Almacenaje a determinadas Tº para romper dormancia
Intensidad de luz:
Uso de luz suplementaria
Todo dirigido a generar productos de alta calidad en el
momento adecuado, satisfaciendo las necesidades del
mercado
15
Estudios en control de
floración
Especies estudiadas
Leucocoryne spp.
Zephyra elegans
Helianthus annuus
17
“Almacenaje a largo
plazo de bulbos de
Leucocoryne para su
forzado como flor de
corte”
18
Leucocoryne es un género
chileno que agrupa varias
especies con una gran
variabilidad en la forma y
color de los tépalos, como
en la forma y colorido de
los estaminodios por lo que
su clasificación taxonómica
es difícil
Leucocoryne es una planta
provista de bulbo
19
En Europa ha sido cultivado en
jardines desde la antigüedad
En la década de los 70 fue
mejorado
en
Holanda
produciéndose
varios
cultivares
Actualmente es cultivado como
flor de corte en Japón, Israel y
Holanda
En Chile investigadores de la
U.Católica de Valparaíso han
liderado un programa de
mejoramiento en los últimos
años
20
Estudios previos
Estudios previos
Los bulbos de Leucocoryne presentan una profunda
dormancia
En ensayos con L. coquimbensis 20ºC había
resultado ser la temperatura más efectiva para
romper la dormancia de los bulbos. Después de 16
semanas a esta temperatura se logró que los bulbos
salieran de su estado de dormancia, mientras que
bulbos mantenidos entre 0 y 15ºC permanecieron
dormantes
A 20ºC había sido posible almacenar bulbos por un
período máximo de 10 meses, después de esto la
primera flor era abortada
23
Objectivos
“Almacenaje a largo plazo de bulbos de
Leucocoryne para su forzado como flor de
corte”
Determinar el tiempo de almacenaje máximo
de bulbos de Leucocoryne a baja temperatura
Determinar la temperatura de almacenaje
más adecuada para almacenaje a largo plazo
de bulbos de Leucocoryne
Determinar el efecto del tiempo y
temperatura de almacenaje sobre el
desarrollo de la yema floral y el crecimiento y
desarrollo de Leucocoryne
25
Bulbos almacenados a 0, 5, 10, 15, 20 y 25ºC
Período de almacenaje: 5, 7, 9, 11 y 13 meses
Período de almacenaje: 5, 7, 9, 11 y 13 meses
Almacenaje a 20ºC por 5 meses completando
en total 10, 12, 14, 16 ó 18 meses de
almacenaje
26
Terminado el período total de almacenaje los
bulbos fueron plantados en invernadero
Previo a la plantación se disectaron 10 bulbos
bajo lupa para examinar el estado de
desarrollo de la yema floral
Se registró la fecha de emergencia y floración
A la cosecha se registró
Peso fresco y largo de las varas florales
Número de florecillas por inflorescencia
27
Leucocoryne coquimbensis
Leucocoryne purpurea
Leucocoryne cv. Caravelle
28
Temperaturas entre 5 y 10ºC resultaron
ser las más apropiadas para el
almacenaje a largo plazo de bulbos de
Leucocoryne
Tanto bulbos almacenados a 0ºC como
aquellos mantenidos entre 15 y 25ºC
sufrieron una reducción en su
capacidad de florecer a medida que el
tiempo de almacenaje aumentó
29
Los bulbos mantenidos a 20ºC una vez
liberados de su estado de dormancia
desarrollan y abortan flores en forma
continua
Los bulbos de Leucocoryne tiene una
prolongada capacidad de almacenaje
30
Tabla 1. Efecto de la temperatura y tiempo total de almacenaje de
bulbos de Leucocoryne cv. Caravelle sobre el porcentaje de floración
Tº almacenaje
(ºC)
Tiempo de almacenaje (meses)
10
12
14
16
18
0
94
100
90
88
86
5
98
100
94
100
98
10
98
100
100
96
98
15
86
98
98
92
96
20
76
96
64
72
66
25
92
84
88
80
70
31
“Efecto
de
la
temperatura sobre la
dormancia del cormo y
el
crecimiento
de
Zephyra elegans”
32
Zephyra elegans es
una especie geófita
endémica del norte
de Chile
33
En su habitat natural
Z. elegans crece en
suelos
arenosos,
bajo
un
clima
desértico y florece
de Agosto a Octubre
formando parte de
la
maravilla
del
“Desierto florido”
34
Z.
elegans
está
provista de pequeñas
y atractivas flores
azules o blancas con
bordes
azules
Su
belleza
le
otorga
potencial como flor de
corte, pero hasta
ahora no se cultiva
comercialmente
35
Tiene un cormo que
presenta una profunda
dormancia
Para que esta especie
pueda ser utilizada con
fines ornamentales se
requiere:
Conocer en forma detallada
diversos aspectos de su
crecimiento y desarrollo
Contar con un método
efectivo
para
manejarla
dormancia del cormo
36
Estudios previos
El cormo de Z. elegans
presenta una profunda
dormancia
38
Temperaturas constantes
de 0 a 30 °C fueron
evaluadas y 25 °C resultó
ser la más efectiva para
romper la dormancia
39
Duración
del
tratamiento
para
romper dormancia
Se requirieron al menos
5 meses de almacenaje a
25 °C para obtener
adecuada emergencia y
floración
40
Tamaño mínimo floral
Los cormos de menos de
0.3 g producen sólo
hojas y no son capaces
de florecer
Cormos de más de 0.8 g
varas florales de buena
calidad
(Calidad
comercial)
41
Objectivos
“Efecto de la temperatura sobre la dormancia
del cormo y el crecimiento de Zephyra elegans”
Evaluar el efecto del peso del cormo,
altas temperaturas de almacenaje, y
diferentes
combinaciones
de
temperatura de almacenaje sobre la
dormancia del cormo
43
1. Efecto del peso del cormo sobre su
dormancia
• 0.01 g
Cormos pequeños
(De semilla)
• 0.03 g
• 0.05 g
20 cormos/categoría
• 0.07 g
• 0.09 g
• 1.0 g
Cormos grandes
• 2.0 g
10 cormos/categoría
• 4.0 g
• 8.0 g
45
1. Efecto del peso del cormo sobre su dormancia
Los cormos fueron almacenados a 25 °C por 22 semanas
Plantación en invernadero de vidrio
Fecha de emergencia y floración
Días a emergencia, días a floración
A la cosecha:
Peso fresco de las varas florales
Largo de las varas florales
No de florecillas y ramificaciones de la inflorescencia
En el caso de los cormos originados de semilla se
registró al final de la temporada el número y peso de los
cormos sobrevivientes
46
8,00
Peso del cormo (g)
4,00
2,00
1,00
0,09
0,07
0,05
0,03
0,01
0
10
20
30
40
Días después de plantación
Fig.1.1. Días a emergencia de cormos de Zephyra elegans de
diferentes categorías de peso
Emergencia (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,01 0,03 0,05 0,07 0,09 1,00 2,00 4,00 8,00
Peso del corm o (g)
Fig.1.2. Emergencia (%) de cormos de Zephyra elegans
pertenecientes a diferentes categorías de peso
Algunos cormos con pesos de 0.01– 0.09 g
fueron demasiado pequeños (reservas
insuficientes) para soportar la emergencia y
desarrollo de una nueva planta
Sin embargo, otros cormos de estas mismas
categorías de peso brotaron y completaron
su ciclo de desarrollo
49
Peso (g)
0,20
0,18
0,16
0,14
0,12
0,10
0,08
0,06
0,04
0,02
0,00
Peso inicial
Peso final
0,01
0,03
0,05
0,07
0,09
Categoría de peso inicial (g)
Fig.1.3. Peso de cormos de Zephyra elegans al final de la temportada
Exp 1. Efecto del peso del cormo sobre su
dormancia
Aunque es esta especie el peso del cormo
tiene un efecto directo sobre la capacidad
de florecer de las plantas, no tendría efecto
sobre la dormancia, comportándose igual
cormos pequeños y grandes
51
2. Efecto de altas temperaturas de
almacenaje sobre la dormancia del
cormo
• 40.0
°C
• 37.5 °C
Cormos de
1.0 – 1.6 g
almacenados
a temperaturas
constantes
• 35.0 °C
• 32.5 °C
• 30.0 °C
• 27.5 °C
Cada 2 semanas 8 cormos
fueron removidos de cada
temperatura de almacenaje y
puestos a
20°C en un
sustrato húmedo
• 25.0 °C
• 22.5 °C
• 20.0 °C
53
Después de 2 semanas bajo condiciones de
humedad y 20°C se registró:
Brotación de los cormos
Emergencia de raíces
Presencia de pudriciones
54
Exp 2. Efecto de altas temperaturas de almacenaje sobre la
dormancia del cormo
Ninguno de los cormos almacenados a
temperaturas entre 32.5 °C y 40 °C brotó,
aún después de 20 semanas en condiciones
de humedad
Estas altas temperaturas no fueron efectivas
para romper la dormancia del cormo
55
Conclusiones
“Efecto de la temperatura sobre la dormancia
del cormo y el crecimiento de Zephyra elegans”
Este estudio demostró que las altas
temperaturas (de 30 a 40
°C) no son
efectivas para romper la dormancia de los
cormos de Zephyra elegans, así los cormos
mantenidos a temperaturas de almacenaje
sobre 30°C no brotaron (permanecieron
dormantes)
57
Se demostró que el almacenaje de los cormos
a una temperatura constante de 25 °C por al
menos cinco meses es el mejor método para
romper la dormancia de esta especie, otras
temperaturas más altas o más bajas no
fueron efectivas.
58
Finalmente, aunque el peso del cormo de
Zephyra elegans tiene un efecto directo
sobre su capacidad de florecer, no tendría
efecto sobre la dormancia de éste
59
“Efecto del fotoperíodo
sobre el crecimiento y
floración
de
girasol
ornamental
Helianthus
annuus”
60
La popularidad del girasol
como cultivo ornamental
se incrementó en forma
importante en la última
década en todo el mundo
61
Históricamente el girasol
había sido usado como
una planta de jardín y
posteriormente
como
planta en maceta
62
Sin
embargo,
más
recientemente el girasol
ha llegado a ser también
una popular flor de corte
63
Actualmente hay una
buena oferta de nuevos
cultivares
para
uso
ornamental
Con una amplia variedad
de formas y colores
64
Los productores necesitan
más información respecto
del manejo del cultivo y
de cómo controlar la
floración de los nuevos
cultivares de girasol
65
Objectivos
“Efecto del fotoperíodo sobre el crecimiento y
floración de girasol ornamental Helianthus
annuus”
Evaluar la respuesta fotoperiódica de
varios cultivares de girasol ornamental
Determinar el efecto del fotoperíodo
sobre el desarrollo floral, crecimiento y
floración de girasol ornamental
Determinar el efecto de la temperatura
sobre la respuesta fotoperiódica de
girasol ornamental
67
1. Respuesta fotoperiódica de
varios cultivares de girasol
ornamental
Ensayos realizados en dos años
Un total de 46 cultivares fueron evaluados:
En ambos años la siembra se realizó en la
misma fecha:
17 de Julio (verano)
69
Respuesta fotoperiódica
Desde siembra a floración
Día Largo (16 h)
Día Corto (11.5 h)
Tratamiento de Día Largo (DL)
Largo de día natural + Interrupción de la noche usando
ampolletas incadescentes de 75 W
(2 to 4 µmolm–2s-1 al nivel de la maceta)
71
Tratamiento de
Día Corto (DC)
Una cubierta opaca
a la luz (bloqueaba
completamente
la
luz) se abría en
forma
automática
cada día a las 5:30
y se cerraba a las
17:00 horas
Todos los cultivares florecieron tanto
bajo condiciones de DC como de DL
No hay una respuesta fotoperiódica
cualitativa
La mayoría de los cultivares florecieron
antes bajo condiciones de DC que de
DL
Hay una respuesta de DC cuantitativa
73
El retraso de la floración bajo condiciones de DL fue
variable entre cultivares
Diferencia
(Semanas)
2002
2003
Total
%
<1
5
4
9
19.6
1-2
5
2
7
15.2
2-3
6
9
15
32.6
>3
12
3
15
32.6
28
18
46
74
2. Efecto del fotoperíodo sobre el
crecimiento y floración
Exp.2: Efecto del fotoperíodo sobre el crecimiento y floración
Parte I
Dos época de cultivo
(Verano vs. invierno)
‘Sunrich Pine’
‘Moon Light’
‘Moon Shadow’
‘Munchkin’
Parte II
Serie Sunrich (Verano)
‘Sunrich Fresh Orange’
‘Sunrich Lemon’
‘Sunrich Orange’
‘Sunrich Pine’
Fotoperíodo: 10, 12, 14 or 16 h
76
Exp.2: Efecto del fotoperíodo sobre el
crecimiento y floración
Extensión del día
Fotoperíodo
Luz natural
(06:30-16:30)
(Lámparas incandescentes)
10 h
0h
10 h
10 h
2h
12 h
10 h
4h
14 h
10 h
6h
16 h
77
Parte I: Dos épocas de cultivo
Independiente del fotoperíodo los días a yema
floral visible (YFV) y floración fueron menos en
verano que en invierno
Efecto de la temperatura
Independiente de la época de cultivo, en
‘Sunrich Pine’ y ‘Moon Light’ los días a YFV y
días a floración aumentaron a medida que el
fotoperíodo se incrementó
Respuesta de DC cuantitativa
78
MLi
140
Days to flower
Days to VFB
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
MLi
120
100
80
60
40
20
10
12
14
16
10
12
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
16
14
16
Daylength (h)
SRP
140
SRP
Days to flower
Days to VFB
Daylength (h)
14
120
100
80
60
40
20
10
12
14
Daylength (h)
16
10
12
Daylength (h)
Fig 2.1. Efecto del fotoperíodo sobre los días a yema floral visible
(VFB) y dias a floración en ‘Moon Light’ (MLi) y ‘Sunrich Pine’
(SRP) cultivados en verano (rojo) e invierno (azul)
Msh
120
Days to flower
Days to VFB
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Msh
100
80
60
40
20
10
12
14
16
10
14
16
Daylength (h)
140
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Mun
Days to flower
Days to VFB
Daylength (h)
12
120
100
Mun
80
60
40
20
10
12
14
Daylength (h)
16
10
12
14
16
Daylength (h)
Fig 2.2. Efecto del fotoperíodo sobre los días a yema floral visible
(VFB) y días a floración en ‘Moonshadow’ (Msh) y ‘Munchkin’
(Mun) cultivados en verano (rojo) e invierno (azul)
Parte II: Serie ‘Sunrich’
Los cuatro cultivares mostraron una respuesta
similar. La floración fue retrasada cuando el
´largo del día se incremento de 10 a 16 h
Respuesta de DC cuantitativa
Excepto en ‘Sunrich Lemon’, las plantas
cultivadas bajo fotoperíodos de 10 ó 12 h
alcanzaron el estado de YFV al mismo tiempo,
pero sucesivamente más tarde con 14 ó 16 h
81
90
Days to flower
80
70
Orange
Lemon
Pine
Fresh
60
50
40
30
20
10
12
14
16
Daylength (h)
90
Days to VFB
80
70
Orange
Lemon
Pine
Fresh
60
50
40
30
20
10
12
14
16
Daylength (h)
Fig.2.3. Efecto del fotoperíodo sobre los días a yema floral visible
(VFB) y días a floración en cultivares de la Serie ‘Sunrich’
3. Efecto del fotoperíodo sobre la
diferenciación de la yema floral
Cultivares:
‘Sunrich Fresh Orange’
‘Sunrich Pine’
‘Munchkin’
Fotoperíodo:
SD (11.5 h)
LD (16.0 h)
Muestras de 10 plantas se tomaron a
partir del estado de dos hojas
verdaderas
Las plantas fueron disectadas bajo
lupa para examinar el estado de
desarrollo de la yema floral
Tabla 3.1: Efecto del fotoperíodo sobre la
diferenciación de la yema floral
Inicio
Cultivar
Término
Fotoperíodo
No de
hojas
Días
después de
siembra
No de
hojas
Días
después de
siembra
DC
8
29.3
20
52.6
DL
8
27.9
16
43.5
Sunrich Fresh
Orange
DC
3
18.0
9
27.0
DL
5
19.0
16
36.5
Sunrich Pine
DC
3
18.3
8
26.0
DL
5
22.4
14
30.8
Munchkin
86
Exp.3: Efecto del fotoperíodo sobre la diferenciación
de la yema floral
La diferenciación de la yema floral se
inicia muy temprano en el desarrollo del
cultivo
Cultivares de DC cuantitativos
La diferenciación de la yema floral empezó
en un estado de desarrollo más tardío bajo
días largos que bajo días cortos
87
4. Efecto de la temperatura
sobre la respuesta fotoperiódica
Exp. 4: Efecto de la temperatura sobre la
respuesta fotoperiódica
Condiciones de cultivo controladas en
cámaras de crecimiento
Fotoperíodo
10 h
12 h
14 h
16 h
Temperatura de
crecimiento Día/Noche
20/10 °C
25/15 °C
30/20 °C
89
10 horas de luz
fotosintética
proporcionadas por
lámparas de Haluro
Metálico de 400 W (PPF
400 µmolm-2s-1)
90
Para ‘Munchkin’ y ‘Pacino’ el factor
controlador de la floración fue la
temperatura de crecimiento
El fotoperíodo casi no tuvo efecto en
estos dos cultivares, aunque existió una
pequeña interacción entre ambos
factores
91
Días a floración
120
100
80
60
20/10 °C
25/15 °C
30/20 °C
40
20
0
10
12
14
16
Fotoperíodo (h)
Fig.4.1 Efecto del fotoperíodo y de la temperatura de
crecimiento sobre los días a floración del cultivar
Munchkin
Días a floración
120
100
80
60
20/10 °C
25/15 °C
30/20 °C
40
20
0
10
12
14
16
Fotoperíodo (h)
Fig 4.2. Efecto del fotoperíodo y de la temperatura de
crecimiento sobre los días a floración del cultivar Pacino
Para ‘Big Smile’ tanto el fotoperíodo como la
temperatura tuvieron efecto sobre la floración
El efecto del fotoperíodo fue mayor que el
efecto de la temperatura de crecimiento
Las plantas florecieron al mismo tiempo bajo
fotoperíodos de 10 h y 12 h, pero florecieron
más tarde en los fotoperíodos de 14 h ó 16 h
94
Días a floración
120
100
80
60
20/10 °C
25/15 °C
30/20 °C
40
20
0
10
12
14
16
Fotoperíodo (h)
Fig 4.3. Efecto del fotoperíodo y de la temperatura de
crecimiento sobre los días a floración del cultivar Big
Smile
Conclusiones
“Efecto del fotoperíodo sobre el
crecimiento y floración de girasol
ornamental Helianthus annuus”
Los resultados de este estudio confirman el
importante rol del fotoperíodo y la temperatura
sobre el crecimiento y floración del girasol
ornamental
La evaluación de varios cultivares mostró que
muchos de ellos responden al fotoperíodo
La existencia de una respuesta de día corto
cuantitativa en algunos cultivares de girasol
ornamental fue confirmada cuando las plantas
fueron cultivadas bajo diferentes condiciones de
fotoperíodo
97
El girasol ornamental mostró ser sensible al
estímulo fotoperiódico desde un estado de
desarrollo muy temprano
Entre los cultivares que mostraron una
respuesta cuantitativa de DC en este estudio
los niveles de respuesta fueron variables. En
horticultura, desde un punto de vista
práctico el nivel de respuesta es tanto o más
importante que el tipo de respuesta
98
Comentarios Finales
Fuji Mountain, July 2004.
•El proceso de floración es una claro
ejemplo de la fuerte interacción
existente entre las plantas y su
ambiente
•La dormancia y el fotoperiodismo son
complejas estrategias de supervivencia
que capacitan a las plantas para
detectar los cambios estacionales en
sus ambientes de crecimiento
Mis agradecimientos a todos quienes
colaboraron en esta trabajo de investigación
Niigata, April 2004
Gracias a ustedes por su atención!!