Efecto de tratamientos con hormonas de crecimiento y micronutrientes de aplicación foliar

En maíz, zona nucleo pampeana

Por: Ing. Agr. (MSc) Gustavo N. Ferraris – INTA EEA Pergamino. ferraris.gustavo@inta.gob.ar

      Las plantas segregan sustancias en muy baja concentración, con una función fisiológica concreta, y que se transportan muy fácilmente a través de los vasos conductores. Dichas sustancias reciben el nombre de hormonas, y se agrupan en función del tipo de receptor celular que presentan o de su función. Además de la síntesis natural por parte de las plantas, estas hormonas pueden ser agregadas por vía externa, mediante tratamientos sobre la semilla, el canopeo del cultivo, o eventualmente fertilizantes.

      Las principales hormonas vegetales de crecimiento con efectos positivos sobre el crecimiento de las plantas son las Auxinas, Citoquininas y Giberelinas. Se describen a continuación las principales funciones de cada una de ellas.

Auxinas

      Fue el primer grupo hormonal descubierto. Las auxinas tienen el denominador común de actuar a muy bajas concentraciones, del orden del nanomolar, y nunca en concentraciones superiores a 10-6 molar (M). Su función biológica es la regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas. Son responsables de los siguientes procesos:

    * Dominancia del brote principal e inhibición de la ramificación lateral.

    * Estimulación del crecimiento apical de toda la planta

    * Diferenciación de los vasos conductores (xilema y floema)

    * Inhibición de la caída de las hojas y de los frutos

    * Estimulación de la formación de raíces adventíceas (muy importante en gramíneas, especialmente en maíz en el cual favorece el anclaje).

Citoquininas

      Son hormonas derivadas de la adenina (base nitrogenada del DNA) y están relacionadas principalmente con los procesos de división celular (mitosis), aunque también actúan a otros niveles como:

• Transporte de sustancias a nivel de floema
• Retraso de la senescencia (envejecimiento) de las hojas
• Activación del crecimiento de las yemas laterales
• Eliminación de la dormición que presentan las yemas.

Se conocen con el nombre de “hormonas juveniles”, debido a que evitan el envejecimiento (senescencia) prematuro de la planta.

      Las citoquininas se sintetizan, sobre todo, en la zona meristemática de la raíz de la planta, contrariamente a las auxinas que lo hacían en las partes aéreas jóvenes. Desde la raíz, son transportadas en una forma llamada conjugada a través del xilema a toda la planta. Se utilizan conjuntamente con las auxinas para estimular la proliferación celular.

Cuando la concentración de citoquininas supera a la de auxinas en una planta se produce una inhibición del crecimiento apical y se estimulan procesos como el macollaje, propio de yemas axilares, debido a la acumulación de estas hormonas en la parte apical de los brotes laterales.

Giberelinas

      Se conocen en la actualidad más de 125 hormonas diferentes de este grupo. Fueron descubiertas por un grupo de científicos  japoneses realizando un estudio de un extracto del hongo (Gibberellum fugikunoi) responsable de la enfermedad bakanae en los cultivos de arroz.

      Las giberelinas se encuentran en cantidades abundantes en órganos jóvenes de las plantas, especialmente en los puntos de crecimiento del vegetal (zonas apicales) y en las hojas jóvenes en proceso de formación.

      Estas hormonas están implicadas en:

• Eliminación de la dormición que presentan las yemas y semillas de numerosas especies de vegetales.
• Retraso en la maduración de frutos y semillas.
• Inducción del alargamiento de los entrenudos en los tallos.

Los tratamientos fisiológicos con hormonas de crecimiento pueden complementarse con el agregado de nutrientes específicos. Dentro de ellos, el Zinc (Zn) es uno de los de mayor importancia para el cultivo de maíz.

El Zinc (Zn) es uno de los trece elementos considerados esenciales (Marschner, 1992). Su función principal es la de activador enzimático, catalizando innumerables reacciones en procesos metabólicos como la respiración, la síntesis de clorofila y proteínas. Es además precursor del triptófano y el ácido indol acético (Fancelli, 2006). La deficiencia se asocia con la presencia de suelos arenosos de baja CIC, primaveras frías y dosis elevadas de fertilizante fosforado en la línea de siembra, al presentar un antagonismo a nivel de superficie radicular con este elemento (Scheid López, 2006). Se identifica por la aparición de bandas longitudinales blanquecinas. En casos severos, pueden aparecer plantas más pequeñas, entrenudos cortos y agrupamiento de hojas formando una roseta en la porción terminal (Fancelli, 2006). El cultivo de maíz presenta requerimientos totales de Zn que casi duplican al de los restantes cultivos, siendo la especie que ha mostrado respuestas positivas a su agregado con mayor frecuencia.

El objetivo de este trabajo fue realizar un análisis integrador de los experimentos conducidos en el área de influencia de la EEA INTA Pergamino con 2 tratamientos específicos basados en hormonas de crecimiento vegetal (Stimulate) y macro y micronutrientes (Mastermins Plus).

Entre las campañas 2011/12 y 2018/19 se realizaron 13 experimentos de campo en maíz. Se evaluaron a través de contrastes ortogonales dos tratamientos: un control y un tratado con Stimulate (sobre semilla o canopeo) y un tratamiento foliar con Mastermins Plus. Los experimentos fueron conducidos en un diseño con bloques completos al azar con cuatro repeticiones. En todos los casos fueron acompañados de otros tratamientos, no incluidos en este análisis. Un detalle de las características de suelo y manejo se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1: Características de ambiente, suelo y manejo de los sitios experimentales conducidos entre 2011/12 y 2018/19.

Figura 2: Rendimiento de tratamientos según a) Años seco, seis sitios o b) año húmedo, 7 sitios. Campañas 2011/12 a 2018/19. Letras distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (P<0,05), evaluado a través de contrastes ortogonales. Las barras de error representan la desviación standard de la media.

Figura 3: Rendimiento de tratamientos según a) Fecha de siembra temprana, siete sitios o b) Fecha de siembra tardía, 6 sitios. Campañas 2011/12 a 2018/19. Letras distintas sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (P<0,05), evaluadoa través de contrastes ortogonales. Las barras de error representan la desviación standard de la media.

La integración de los resultados determinó diferencias significativas entre tratamientos, con una diferencia media de 1207 kg ha-1 (Figura 1), lo cual representa un 11,1 % de incremento. Estas diferencias se explicaron a través de diferentes parámetros de cultivo y componentes de rendimiento. Mientras los tratamientos con Stimulate sobre semilla incrementaron la biomasa temprana (V6-V7) como variable principal, las aplicaciones foliares lo hicieron sobre el contenido de clorofila estimado por Spad como parámetro de mayor consistencia. En todos los casos, el componente numérico mejorado fue el número de granos m^-2 (NG), siendo el peso de los granos (PG) menos afectado.

La respuesta se mantuvo significativa (P<0,05) en cultivos bajo déficit hídrico (Respuesta 1145 kg ha^-1, 13,3 %)(Figura 2.a) como sin limitaciones (Respuesta 1260 kg ha^-1, 9,9 %)(Figura 2.b). Por su parte, en maíz de siembra temprana (Figura 3.a) la respuesta fue de 1102 kg ha^-1 (10,2 %) manteniendo su significancia (P<0,05), mientras que en siembra tardía (Figura 3.b) fue de mayor magnitud (Respuesta 1329 kg ha^-1, 12,1 %), pero a la vez con superior variabilidad, lo que la tornó no significativa (P>0,10).

Se concluye que un tratamiento fisiológico-nutricional con hormonas de crecimiento (Stimulate) y nutrientes (Mastermins Plus) determinó incrementos significativos en los rendimientos, a través de cambios en la biomasa inicial, el contenido foliar de clorofila y el NG. La respuesta se mantuvo uniforme a través de diferentes campañas, ambientes y fechas de siembra. Esto sería atribuido a un balance entre un aporte fisiológico-hormonal, más relevante en ambientes y suelos con restricciones, y un efecto puramente nutricional, de probable mayor efecto en sistemas de alta producción y demanda.

Bibliografía consultada

• Bielach, A., Hrtyan, M., & Tognetti, V. B. 2017. Plants under stress: Involvement of auxin and cytokinin. International journal of molecular sciences, 18(7), 1427.
• Cakman, I. 2011. Impacts of Mineral Nutrition on Growth of Crop Plants. pp 7-12. En: Actas del Simposio Fertilidad 2011. “La Nutrición del cultivo integrada al Sistema de Producción”.IPNI Cono Sur-Fertilizar Asociación Civil. 269 pp.
• Davani, D., Nabipour, M., & Dezfouli, H. R. 2017. Effect of cytokinin and auxin hormones on yield and dry matter remobilization of corn in different planting patterns under saline conditions. Environmental Stresses in Crop Sciences, 10(1).
• dos Santos, D. G., Yamashita, O. M., de Carvalho, M. A. C., de Oliveira, L. C. A., de Oliveira Rabelo, H., de Paula Mera, L., & da Rocha, A. M. 2018. Germination and Early Development of Corn Seeds under the Influence of Plant Growth Regulator. Journal of Agriculture and Ecology Research International, 1-6.
• Ferraris, G.N. 2019.Bioestimulantes en cultivos extensivos. Procesos y resultados. XVII Congreso Nacional de AAPRESID. Conciencia Suelo. Resumen de conferencia. 4 pp.
• Ferraris, G., F. Missart y F. Prats. 2016. Fertilización con zinc bajo diferentes escenarios de fertilidad nitrogenada en maíz de siembra temprana. En: XXV Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. “Ordenamiento Territorial, Un desafío para la Ciencia del Suelo”. Comisión III: Fertilidad y Nutrición Vegetal. Río Cuarto, 27 de Junio al 1 de Julio de 2016.
• Ferreira, L. L., da Silva Curvelo, C. R., de Azevedo Pereira, A. I., & de Souza Tomazele, A. A. 2018. Nitrogen Fertilization Combined with Biostimulant in Second-Crop Maize.
• Tejada, M., Rodríguez-Morgado, B., Paneque, P., & Parrado, J. 2018). Effects of foliar fertilization of a biostimulant obtained from chicken feathers on maize yield. European journal of agronomy, 96, 54-59.