miércoles, 13 de diciembre de 2017
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Girasoles detectan a sus vecinos y rinden más

Estudios realizados en la FAUBA mostraron que esta oleaginosa, sembrada en alta densidad, puede percibir cambios en el ambiente lumínico del cultivo, reorganizarse espacialmente a lo largo del surco de siembra y producir hasta un 47% más de aceite por hectárea. Se evalúa la necesidad de mejoramientos genéticos.

Por Pablo Roset

 

En altas densidades de siembra, los tallos de girasol se inclinan hacia ambos lados del surco, de forma alternada. La foto muestra dos surcos de girasoles maduros, orientados E-O. A la izquierda, a una densidad de 5.1 plantas/m2; a la derecha, a 14 plantas m2. La dirección de la inclinación de cada planta en la fila está representada por las barras de color al lado de cada fotografía: Foto: gentileza de los autores.

(SLT-FAUBA) Investigadores de la Facultad de Agronomía de la UBA (FAUBA), junto con un científico argentino (egresado de la FAUBA) de la Universidad de Adelaida, Australia, descubrieron que plantas de girasol sembradas a una densidad 2 ó 3 veces más alta que la de un cultivo comercial pueden detectar a sus vecinas inmediatas a través de cambios en la calidad de la luz que reciben. La respuesta es sorprendente: los tallos de cada planta se inclinan alternadamente hacia uno y otro lado del surco, donde hay más luz solar. Este mecanismo no sólo les permite reducir el sombreo mutuo: el rendimiento en aceite por unidad de superficie aumenta hasta un 47%, comparado con girasoles forzados a crecer erectos a la misma densidad.

López Pereira y el resto de los autores del trabajo son egresados de la FAUBA.

“En la Argentina se siembra comercialmente girasol a razón de 5 plantas/m2, y en esas condiciones el proceso no ocurre porque no hay interferencia entre plantas jóvenes vecinas. Pero en nuestro experimento, con 10 ó 14 plantas por m2, verificamos por primera vez este patrón tan particular en el que las plantas, como si fueran los dientes de un serrucho mirando al cielo, se van inclinando de manera alternada hacia ambos lados del surco. Esto les permite interceptar mejor la luz del sol y, en conjunto, aumentar el rendimiento de aceite”, señaló Mónica López Pereira primera autora del trabajo publicado en la prestigiosa revista PNAS.

El rendimiento en aceite de los girasoles con inclinación natural (inclinada) fue más alto que en los que se evitó la inclinación de los tallos. Foto: gentileza de los investigadores.

En cuanto a los rendimientos medidos, López Pereira aclaró que al auto-organizarse de esta forma, los girasoles sembrados a densidades elevadas en los experimentos rindieron entre un 19 y un 47% más de aceite por metro cuadrado que aquellos girasoles a los que se manipuló para que crecieran verticalmente.

“Los híbridos que usamos respondieron distinto al aumento de la densidad de siembra, y este es otro resultado clave de nuestro trabajo. El hecho de que la mayor o menor inclinación dependa de los diferentes genotipos abre grandes posibilidades para los semilleros, ya que podrán seleccionar aquellos materiales que se comporten mejor en densidades de siembra más altas”, sostuvo López Pereira, quien también es docente de la cátedra de Cultivos Industriales de la FAUBA.

Las plantas se organizan solas

Por su parte, Antonio Hall, profesor emérito de la UBA y co-autor del trabajo, explicó: “El patrón que encontramos es resultado de un proceso de auto-organización de las plantas. Si bien este tipo de procesos poblacionales ya se conocía a nivel de comunidades de varias especies, nuestro trabajo comprueba por primera vez un caso de auto-organización en vegetales de un solo genotipo —un híbrido— sin que medien cambios en su demografía; es decir, sin nacimientos ni muertes de individuos, hechos esenciales en comunidades vegetales auto-organizadas”.

¿Cómo y cuándo comienza el fenómeno? Hall, quien también es investigador emérito del Conicet, añadió que la auto-organización arranca temprano en el cultivo, producto de un cambio en su ambiente lumínico. “Como en un efecto dominó, una primera planta —a la que llamamos pionera— detecta que otra, una vecina inmediata, la está sombreando. Esto hace que la pionera se incline hacia el espacio entre surcos, modificando así el ambiente lumínico a su alrededor. Luego, y como consecuencia de ese cambio, las dos vecinas de la pionera se inclinan, pero hacia el costado opuesto. Este es el principio de una ‘onda’ de inclinaciones sucesivas que se prolonga hasta poco antes de que el cultivo florezca”.

La posición del ápice de las plantas a lo largo de un surco va cambiando con el tiempo. El ápice marcado con el círculo verde claro sombrea a sus dos vecinas (marcadas con los círculos rojo y azul). Estas dos se inclinan en dirección opuesta al sombreo. Luego, la vecina de la azul (señalada con un círculo blanco) se inclina en dirección opuesta a la anterior. Así comienza la ola de inclinaciones. La línea punteada indica el surco de siembra. En la parte superior derecha figura fecha y hora de cada foto. Foto: gentileza de los investigadores.

 

López Pereira aclaró que mientras el híbrido sea sensible a las altas densidades, siempre aparece una planta pionera. “Al haber más densidad, las pioneras aparecen más temprano y el proceso se intensifica. En las condiciones normales de cultivo en la Argentina, esta auto-organización no aparece porque dentro del surco los girasoles no se sombrean hasta que las plantas son relativamente grandes. En otros países, como España, se siembra a 8 ó 10 plantas/m2, pero como allí las plantas son más pequeñas, este efecto no sería tan marcado”.

El comienzo de un largo camino

En relación a las posibilidades de mejorar genéticamente al girasol sobre la base de estos resultados, Hall destacó que, antes que nada, se deberían resolver dos problemas vinculados al aumento de la densidad de siembra: incrementar la resistencia al vuelco y la tolerancia a las enfermedades. “Una vez resueltos esos dos puntos, con sólo subir un 20% la densidad de siembra, es decir, 7 plantas/m2, se podría obtener un rendimiento en aceite superior a la tendencia anual de ganancia genética en girasol en nuestro país”.

Para finalizar, Mónica López Pereira se refirió al futuro de esta línea de investigación. “Queremos avanzar en los aspectos genéticos y en la variabilidad de las respuestas de distintos materiales. Sin embargo, para ello debemos necesariamente asociarnos con algún semillero, ya que la identificación del gen o de los genes responsables de la inclinación alterna es muy costosa. El camino es largo, pero ya hemos dado el primer paso”.

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