Una
mirada fisiológica a la polinización artificial con
ácido α-naftalenacético
a la producción de palma aceitera
Villareal-Villafuerte
Luis
Ing, Egresado del
programa de Maestría académica
con trayectoria de Investigación en Agronomía,
Mención Agricultura
sostenible: Facultad de Ingeniería
Agronómica –
Universidad Técnica de Manabí (UTM).
Celi Soto Adriana
PhD, Docente-Investigadora
de la Facultad de Ingeniería Agronómica –
UTM - Lodana - km 141/2 vía Portoviejo Santa Ana.
Centeno Alcívar Julia
Egresada de
Ingeniería Agronómica
de la Facultad de
Ingeniería Agronómica- UTM –
Lodana - km
141/2 vía Portoviejo Santa Ana.
Bravo Yandún
Vladimir
Ing, Jefe de
investigación y desarrollo
en la Asociación de
Cultivadores de Palma Aceitera (ANCUPA)
Ecuador.
Quinindé - Ecuador
RESUMEN
En términos generales el rendimiento de
aceite de palma (Elaeis guineensis Jacq.) alcanza las 4 t ha-1 año, y
con el hibrido interespecífico (E. oleifera
x E. guineensis)
se puede duplicar este rendimiento (8 t ha-1 año), sin embargo,
para alcanzar esta producción es indispensable la labor de polinización;
asistida realizada con polen o artificial que se realiza con la aplicación de
un regulador de crecimiento conocido como ácido α-naftalenacético (ANA). El objetivo del presente
trabajo, consistió en realizar una revisión actualizada con enfoque fisiológico
a la polinización artificial con el uso de ácido α-naftalenacético
y su influencia en la producción de híbridos OxG de
palma aceitera. Se puede concluir que, el
uso del ácido α-naftalenacetico
empleado en la polinización artificial en híbridos OxG
de palma aceitera, se ha convertido en una estrategia agronómica que permite
incrementar considerablemente el rendimiento por unidad de producción, esto se
logra gracia al conjunto de señales bioquímicas que envía este regulador de
crecimiento a cada flor en antesis o post-antesis, lo que permite inducir la
formación de frutos y con ello una conformación normal del racimo.
Palabras clave: híbridos oxg; regulador de crecimiento; potencial de aceite;
conformación de racimos; tasa de extracción.
.
A physiological look at
artificial pollination with α-naphthaleneacetic
acid in the production of oil palm
ABSTRACT
In general terms, the yield
of palm oil (Elaeis
guineensis Jacq.)
reaches 4 t ha-1 year, and with the interspecific hybrid (E. oleifera x
E. guineensis) this yield can be doubled
(8 t ha-1 year), however, to achieve this production,
pollen-assisted pollination or artificial pollination is necessary, which is
carried out with a growth regulator known as α-naphthaleneacetic acid. The objective of this work is to carry out an updated review with
a physiological approach to artificial pollination with the use of α-naphthaleneacetic acid and its influence on the production of OxG
hybrids of oil palm. It can be concluded that the use of α-naphthaleneacetic acid used in artificial pollination in OxG
hybrids of oil palm has become an agronomic strategy that allows considerably
increasing the yield per unit of production. It is important to adopt
established methodologies in terms of application frequencies, application
numbers and doses per application per inflorescence, which, combined with the
applicator's perseverance and monitoring, make the crop profitable.
Keywords: oxg hybrids; growth regulator;
oil potential; cluster formation; extraction rate.
Artículo
recibido: 03 marzo 2022
Aceptado para
publicación: 20 marzo 2022
Correspondencia:
l.villareal@outlook.com
Conflictos de Interés: Ninguna que declarar
1. INTRODUCCIÓN
El
cultivo de palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.)
produce uno de los aceites vegetal de mayor consumo
En cuanto a su producción se estima que, a
nivel mundial el sudeste asiático es la principal región productora de aceite
de palma, representada por Malasia e Indonesia; en América del Sur, Colombia
lidera la producción (Potter, 2020). Y países como Brasil se proyectan como
potenciales productores con aproximadamente 400 millones de hectáreas en
condiciones favorables para este cultivo (Benezoli et
al., 2021). En Ecuador el cultivo de palma aceitera representa el 5 % de la
superficie total destinada a la producción agropecuaria (Navarrete et al.,
2020). Siendo la provincia de Esmeraldas la que concentra la mayor área de
producción con el 47,84 % (Rivera et al., 2020).
En promedio, el rendimiento global de aceite
de palma fácilmente alcanza 4 t ha-1 año, lo que significa diez
veces superior al rendimiento de soya y cuatro veces más que la colza
(principales oleaginosas a nivel mundial) (Billotte
& Leader, 2016). No obstante, este
cultivo actualmente se ve limitado por un complejo de sintomatologías que
afectan el cogollo de las palmas y proporciona condiciones que organismos
oportunistas aprovechan para terminar con la vida de la planta, este desorden
es conocido como complejo Pudrición de Cogollo (PC) (Drenth,
2013; Sanz, 2016; Sundram & Intan-Nur,
2017).
Entonces, para evitar frenar la producción de
palma en áreas afectadas por (PC), se han desarrollado materiales híbridos interespecíficos OxG producidos
del cruce entre palmas americanas Elaeis oleifera con polen de palmas africanas E. guineensis (Chinchilla
et al., 2007). Los híbridos OxG son altamente
productivos, tolerante a plagas y enfermedades, de crecimiento lento, sin
embargo, el polen presenta baja viabilidad y germinabilidad
(Mélendez & Ponce, 2016). Generando la necesidad
la polinización asistida (Romero et al., 2021).
Por lo tanto, para que el aceite sea de mejor calidad y se logre alcanzar
rendimientos aceptables, requieren necesariamente de la práctica de
“polinización asistida y/o artificial” (Fontanilla et al., 2016).
La polinización artificial se realiza en las
inflorescencias en fase de antesis y postantesis
induciendo una estimulación que permite el desarrollo de los frutos. La producción y el rendimiento del hibrido OxG está estrechamente relacionado con la eficiencia de la
polinización (Ruiz-Romero, 2020); esta práctica es fundamental en el cultivo ya
que es un factor determinante que permite a los materiales OxG
expresar su potencial real (Mamehgol et
al., 2020).
Recientemente, se ha adoptado la polinización
artificial con aplicaciones de ácido α-naftalenacético
(ANA) (Niño et al., 2021), esta práctica ha mejorado la tasa de extracción en
planta extractora, con lo que se espera obtener mejores precios de la tonelada
de racimos de fruta fresca (RFF), en las plantas de beneficio (extractoras de
aceite) (Paulista et al., 2019). El objetivo del presente trabajo, consistió en
realizar una revisión actualizada con enfoque fisiológico de la polinización
artificial con el uso de ANA y su influencia en la producción de híbridos OxG de palma aceitera.
2.
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS O MATERIALES Y MÉTODOS
La presente revisión se desarrolló
mediante una investigación documental de artículos científicos, capítulos de
libros, informes técnicos y resúmenes in extenso para apreciar desde óptica
fisiológica el rol y practicidad que juga actualmente el ácido
α-naftalenacético (ANA) en la polinización
artificial y por ende en el rendimiento de los híbridos interespecíficos
OxG de
palma aceitera. Se hace mención de los principales híbridos y
énfasis a cómo actúa el ANA y su importancia en la producción de estos
híbridos.
3.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Híbridos
OxG predominantes
El híbrido interespecífico
(Elaeis oleífera x Elaeis guineensis) es reconocido por su
tolerancia a plagas, enfermedades y al complejo pudrición de cogollo (PC)
(Barba, 2016). Por lo tanto, se puede afirmar que, en la palma aceitera los
híbridos interespecíficos OxG
se desarrollaron mediante mejoramiento convencional en gran medida para
responder a problemas fitosanitarios como la pudrición del cogollo (Romero et
al., 2021). Existen varios híbridos OxG que se emplean actualmente en la producción comercial,
y se detallan a continuación algunos de ellos:
El híbrido Amazon, ocupa 2 700 hectáreas en
Colombia y 600 en Ecuador, este híbrido fue seleccionado tras el cruce entre
palmas madres E. oleífera nativa de
Manaos (Brasil), cruzadas con E. guineensis Pisíferas
compactas y tiene características muy favorables en la tolerancia a PC en
comparación con otros híbridos (Alvarado et al., 2013).
El híbrido Coarí x
La Mé, se caracteriza por su resistencia parcial a
PC, presenta mayor costo de producción, y esto se compensa por su alta
producción (Castiblanco et al., 2013). El híbrido de Corpoica
Elmira, resultante del cruzamiento entre las especies E. oleífera tipo Cereté, Córdoba y E. guineensis,
otras de sus características son: mayor producción de racimos de fruta fresca
por hectárea, mayor peso promedio de los racimos (Preciado et al., 2011).
El híbrido Manicoré,
este híbrido interespecífico se caracteriza por tener
un aumento de producción y calidad de aceite, generando así sostenibilidad para
el cultivo de palma (Cysne et al., 2015). Las
primeras unidades experimentales de este hibrido se sembraron en la Zona
Oriental de Colombia en el año 2001, con una extensión de alrededor de 2000
hectáreas (Yokoyama & Fernández, 2016).
Influencia
de ANA en la producción agrícola
Como
se ha mencionado, las fitohormonas, fitorreguladores
o reguladores de crecimiento controlan los procesos fisiológicos y bioquímicos
de las plantas (Montaño & Méndez, 2009); y juegan
un papel esencial en varios procesos metabólicos, como la división celular,
diferenciación y expansión, organogénesis y germinación, y se utilizan
ampliamente para aumentar la calidad de la fruta (Ahmed et al., 2021).
Las auxinas son fitohormonas que se
sintetizan de manera natural en las plantas, influyen en la elongación celular,
formación de la pared celular, crecimiento radicular y dominancia apical
(Garay-Arroyo et al., 2014); entre las más comunes, se encuentran el ácido indol acético (AIA), ácido α-naftalenacético
(ANA) y ácido indolbutírico (Lopéz-
Medina et al., 2019).
El ANA ha sido probado desde hace mucho
tiempo en diferentes cultivos; como es el caso del cultivo de papaya (Carica papaya L.) donde se han visto
resultados referentes a la reducción en la abscisión de los frutos, aumentando
la maduración de los frutos cosechados (Rivero et al., 2016). En melón (Cucumis melo L.) incrementó el contenido de
glucosa, fructosa y sucrosa (Barzegar
et al., 2015); así como también incremento los diámetros polar y ecuatorial del
fruto (Montaño & Méndez, 2009); en la variedad de melón 'Navigator'
incrementó firmeza, sólidos solubles totales y cromaticidad de los frutos
(Menchaca-Ceja et al., 2018). En cultivos como ají (Capcicum
spp.) provocó un incremento en el rendimiento,
pues aplicaciones con ANA suelen contribuir directamente a un uso eficiente de
los nutrientes para el crecimiento reproductivo (floración y cuajado de frutos)
(Gare et al., 2017).
En el caso de los híbridos OxG de palma aceitera, el uso de ANA en la polinización
artificial mejora el rendimiento (Jacome, 2015; Martínez,
2019). Esto se debe a que es posible inducir la
formación de frutos partenocárpicos (frutos sin
semilla) incrementando el contenido de aceite en el fruto (Ruiz-Romero, 2020;
Daza, Ayala, Ruiz & Romero, 2020). En híbridos OxG Amazon con el uso de ANA se ha alcanzado un
potencial de aceite de 26 % a 32 %, sin dejar de considerar que con la
polinización artificial se pierde la almendra debido a la partenocarpia
(Campero et al., 2020). Si bien es cierto, estos datos concuerdan con los
obtenidos en híbridos OxG (Coarí
x La Mé), el uso de ANA incrementó el potencial de
aceite en racimos hasta 37,2 % cuando se ejecuta la polinización artificial con
tres ciclos de ANA, mientras que al realizar una polinización asistida (solo
polen) el contenido de aceite fue de 25,8 %, donde se destaca la frecuencia de
aplicación, pues los frutos presentaron mayor contenido de aceite cuando se
aplicó ANA con intervalos más cercanos, y favoreció a un mayor estímulo del
desarrollo de los frutos (datos aún no publicados) (Bravo,
en prensa).
Figura 1.
Porcentaje
de extracción de aceite en híbrido OxG (Coarí
x La Mé) en fase de laboratorio.
Fuente:
Bravo (en prensa).
¿Cómo actúa fisiológicamente el ANA en las
plantas?
Las
auxinas se pueden transportar por dos vías: una rápida o de larga distancia por
difusión que tiene lugar en el floema; su acción directa en el desarrollo de la
planta, así como también en la formación de raíces laterales y la ramificación
del tallo (Carroro et al., 2012). Por otra parte, la
“vía lenta” o de corta distancia también llamado Polar Auxin
Transport (PAT) que se da hacia adentro y hacia
afuera de la célula producto de la acción de familias de transportadores de
membrana como por difusión, interviene en múltiples procesos de desarrollo como
la formación del eje embrionario, la respuesta a los tropismos, el desarrollo
de tejido vascular, dominancia apical y la morfogénesis de la raíz, del fruto y
de la flor (Garay-Arroyo et al., 2014).
La
polaridad del movimiento de las auxinas es proporcionada por la
localización asimétrica de los
portadores de salida como PIN, las cuales se localizan en la membrana
plasmática (Verna et al., 2019). El ácido
α-naftalenacético (ANA) se distribuye diferencialmente entre las
células y tejidos, en algunos casos se acumula localmente en una célula o un
grupo de células; su distribución o gradiente depende principalmente de su
metabolismo y del transporte direccional célula-célula (García et al., 2019).
Se sintetizan por dos vías una dependiente de triptófano (Trp)
de las cuales se deriva el 3-indol acetamina (IAM),
el 3-indol acetaldoxima (IAOX), la triptamia (TAM) y la del ácido 3-indol pirúvico (IPA) y
otra independiente de triptófano del mismo precursor; sus vías de regulación
dependen de factores externos (luz, temperatura, nutrientes, agua, entre otros
(Garay-Arroyo et al., 2014).
Es
importante considerar que existe una evidente interacción entre las
fitohormonas para que se desarrollen con normalidad los procesos fisiológicos
en las plantas; es así que después de la polinización, el cuajado se logra
mediante un estímulo del crecimiento y una activación de la división celular a
través de la acción de auxina y / o citoquinina y / o
giberelina; luego del cuajado, el crecimiento del
fruto se facilita a través de un período de expansión celular y endorreduplicación relativamente poco estudiado que
probablemente esté regulado por fitohormonas similares a las del cuajado (McAtee, 2013).
El ANA y la importancia en la polinización en
palma aceitera
La ampliación de ANA en inflorescencias
femeninas en estado de antesis (figura 2), presenta un aumento significativo en
la formación de frutos partenocárpicos, y a la vez, el ANA permite
recuperar aquellas inflorescencias no polinizadas que se pierden por alguna
eventualidad (inflorescencias pasadas: figura 3) (Ochoa y Palacio, 2021); en donde la formación
de frutos totales que aportan aceite se presenta en un rango entre el 43 % y el
77 %, el fitorregulador favorece la recuperación de las
inflorescencias en un estadío fenológico de postantesis de tal forma que garantiza la formación de
frutos hasta en un
Figura 3. Inflorescencia en periodo de
post-antesis “pasadas” (15 días después de la antesis). Figura 2. Inflorescencia en periodo de
antesis.
77 % (Linares, 2020).
Fuente propia del
autor.
Fuente
propia del autor.
Dentro del uso de los análogos de auxina y específicamente de
ANA, se puede mencionar que puede ser utilizada para obtener frutos más
grandes, además de incrementar racimos por hectárea (Romero & Ayala, 2021),
así como también mejorar la conformación y cuajado de frutos que en la
polinización asistida, de tal forma que, las plantaciones comerciales pueden
producir más de 40 t ha-1 año-1 RFF con alto
rendimiento de aceite obtenido con este regulador de crecimiento
(aproximadamente 27 % de tasa de extracción de aceite o más) (Romero et al.,
2021).
Es importante tener presente que el
regulador de crecimiento ANA disminuye la viabilidad y la germinación del
polen, lo cual afecta negativamente la formación de los frutos normales y
limita la cantidad de almendra, por tal razón, no se recomienda la mezcla polen
+ ANA para la polinización de los híbridos interespecíficos
OxG, en donde se termina incurriendo en un costo
adicional de en la labor de polinización por
la compra del
polen, mismo que no cumple mayor
función al ser usado en esta forma, sin
embargo, si se aplica
polen y ANA, se recomienda su uso por separado, con
la precaución de usar el polen únicamente
en la primera
aplicación para aquellas
inflorescencias que se
encuentren en el estadío
fenológico 607 (antesis) y en días posteriores (según la frecuencia de
aplicación) solo ANA (Forero et al., 2020).
4.
CONCLUSIÓN O CONSIDERACIONES FINALES
El uso del ácido α-naftalenacetico empleado en la polinización artificial en
híbridos OxG de palma aceitera, se ha convertido en
una estrategia agronómica que permite incrementar considerablemente el
rendimiento por unidad de producción. Es importante adoptar metodologías
establecidas en cuanto a frecuencias de aplicación, números de aplicación y
dosis de aplicación por inflorescencia, mismos que conjugados con la constancia
del aplicador y monitoreos permitirán obtener
resultados favorables relacionados a la rentabilidad del cultivo.
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