ARTÍCULO ORIGINAL

El ácido giberélico incrementa el rendimiento de plantas adultas de sacha inchi (Plukenetia volubilis)

Gibberellic acid increases the yield of adult plants of sacha inchi (Plukenetia volubilis)

 

Marlon Pezo¹; Kadir Márquez-Dávila² ORCID iD: https://orcid.org/0000-0003-3019-5665; Reynaldo Solis^1,* ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-5905-4922

1 Instituto de Investigaciones de la Amazonía Peruana. Jr. Belén Torres de Tello 135, Morales, San Martín, Perú.

2 Universidad Nacional Hermilio Valdizán. Av. Universitaria 601-607, Pillco Marca, Huánuco, Perú.

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Resumen

Incrementar el rendimiento es la finalidad en los procesos de manejo agronómico y mejoramiento genético, por lo que el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de 7 dosis de ácido giberélico (0, 10, 20, 40, 60, 80 y 100 mg L-1) complementado con 2 dosis de TRIGGRR FOLIAR (0 y 5 ml L-1) en el rendimiento de plantas adultas de sacha inchi, bajo un DBCA con factoriales. La aplicación de los reguladores de crecimiento indujo la formación de nuevas ramas y flores femeninas. El número de frutos incrementó a medida que se incrementó también la concentración de ácido giberélico hasta 60 mg L-1, pero concentraciones de 80 y 100 mg L-1 desarrollaron menor cantidad de frutos. El tratamiento que contenía 60 mg L-1 de ácido giberélico y 5 ml L-1 de TRIGGRR permitió incrementar el rendimiento en plantas adultas desde 841 hasta 1278 kg-1 ha-1 año-1. Los resultados de este estudio muestran que el ácido giberélico es un regulador de crecimiento de las plantas con el potencial de inducir nuevas ramas y promover el desarrollo de nuevas flores femeninas y frutos en sacha inchi.

Palabras clave: sacha inchi; reguladores de crecimiento; ácido giberélico; rendimiento.

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Abstract

Increase the yield is the main purpose in the processes of agronomic management and plant breeding, therefore the objective of this study was to evaluate the effect of 7 doses of gibberellic acid (0, 10, 20, 40, 60, 80 and 100 mg L-1) and 2 doses of TRIGGRR FOLIAR (0 and 5 ml L-1) in the yield of adult plants of sacha inchi, under a RCBD with factorials. The application of the growth regulators induced the formation of new branches and new female flowers. The number of fruits increased as the concentration of gibberellic acid increased to 60 mg L-1, but concentrations of 80 and 100 mg L-1 induced the formation of fewer fruits. The treatment that contained 60 mg L-1 of gibberellic acid and 5 ml L-1 of TRIGGRR increased the yield in adult plants from 841 to 1278 kg-1 ha-1 year-1. The results of this study show that gibberellic acid is a growth regulator with the potential to induce new branches and promote the development of new female flowers and fruits in sacha inchi.

Keywords: sacha inchi; growth regulators; gibberellic acid; yield.

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1. Introducción

Plukenetia volubilis, también conocido como sacha inchi, es una planta que pertenece a la familia Euphorbiaceae y es nativa de la selva tropical Sudamericana. Las semillas de sacha inchi contienen elevadas concentraciones de proteínas y ácidos grasos insaturados, y el aceite obtenido de sus semillas supera las características de calidad de aceites existentes utilizados para el consumo humano por lo que tiene un elevado potencial para ser utilizado en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética (Cai, 2011; Gutiérrez et al., 2011; Paucar-Menacho et al., 2015).

El sacha inchi se adapta a diferentes tipos de suelo siempre y cuando presenten buen nivel de drenaje, además crece en suelos ácidos y con alta concentración de aluminio (Manco, 2006) por lo que puede ser empleado en programas de recuperación de suelos degradados, generando impactos ambientales positivos (Solis et al., 2018). Las plantas florecen aproximadamente cinco meses después de la siembra, floreciendo y fructificando durante toda la temporada de crecimiento (Cai, 2011). El riego en la estación seca es necesario para aumentar el potencial de rendimiento porque las plantas cultivadas en condiciones de sequía natural desarrollan un menor número de flores femeninas y presentan un mayor aborto de frutos en comparación con las plantas bien regadas (Jiao et al., 2012; Gong et al., 2018). La cosecha de sacha inchi inicia 8 meses después de la siembra y se realiza cada 15 días, por lo que la producción constante de semillas requiere la aplicación de altas concentraciones de fertilizantes (Balta-Crisólogo et al., 2015; Yang et al., 2014).

Estudios previos han reportado que la accesión Misquiyacu de sacha inchi presenta un rendimiento de 2025 kg ha-1 año-1 (Cachique et al., 2008) y es tolerante al nematodo Meloidogyne incognita, principal problema fitosanitario del cultivo (MárquezDávila et al., 2013). En la región San Martín el rendimiento promedio de sacha inchi ha sido fluctuante y se ha incrementado desde 250 kg ha-1 año-1 en el 2006 hasta 1500 kg ha-1 año-1 en el 2015 (PeruBioInnova, 2017). El incremento de la productividad en el cultivo se debe al impacto generado por los proyectos de investigación y desarrollo rural orientados al mejoramiento genético, control fitosanitario y asistencia técnica en el manejo agronómico, que han sido impulsados por los centros de investigación, instituciones públicas y empresas privadas. El riego y la fertilización afectan el rendimiento de sacha inchi (Gong et al., 2018) y esto ha sido observado en los trabajos de campo, en el que las plantas de sacha inchi empiezan a disminuir el rendimiento a partir del segundo año de cosecha y este proceso continúa progresivamente si las plantas no se fertilizan adecuadamente, siendo necesario determinar planes de fertilización y desarrollar metodologías que permitan mantener o incrementar el rendimiento en plantas adultas de sacha inchi. En los primeros estudios para determinar un plan de fertilización, Balta-Crisólogo et al. (2015) determinaron la absorción y la concentración de nitrógeno, fósforo y potasio en plantas de sacha inchi con la finalidad de mejorar la eficiencia en la aplicación de fertilizantes. A su vez, Fu et al., (2014) demostraron que el tratamiento con benziladenina promueve la feminización floral y la fructificación en plantas de sacha inchi de 6 meses de edad.

Otro regulador de crecimiento que puede incidir positivamente en el rendimiento de los cultivos son las giberelinas, debido a que tienen múltiples funciones en las plantas, así por ejemplo: estimula el desarrollo vegetativo, modifica la respuesta fisiológica de las hojas, uniformiza la floración y fructificación, induce la floración prematura, promueve la acumulación de carbohidratos en las yemas florales, mejora la calidad de frutos y aumenta el rendimiento (Fang et al., 2019; Godinez, 2017; Wakchaure et al., 2018); pero la respuesta de las plantas a los reguladores de crecimiento depende del estado de desarrollo de la planta y la dosis de aplicación (Vásquez y Pérez, 2006).

Considerando la importancia del sacha inchi para el desarrollo económico de la Amazonía Peruana y las investigaciones previas realizadas en el cultivo, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del ácido giberélico en el rendimiento de plantas adultas de sacha inchi.

2. Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en una parcela experimental de la empresa AGROINDUSTRIAS MUNDO VERDE, ubicada en el centro poblado Aguas de Oro, distrito de Pinto Recodo, provincia de Lamas, región San Martín, durante los años 2016 y 2017. La precipitación y la temperatura anual en esta provincia promedian 1800 mm y 25 °C respectivamente. La temporada de lluvias inicia aproximadamente en el mes de noviembre y culmina en mayo. Para este estudio se seleccionó una parcela de sacha inchi que tenía 2,5 años en cosecha, en el que las plantas estaban instalados a un distanciamiento de 3 x 3 metros. Luego se realizaron las podas de producción a las plantas, para lo cual se eliminaron las ramas secas, enfermas e improductivas con el fin de facilitar la inducción de nuevas ramas. Después se aplicó 1,5 kg de humus de lombriz por planta, haciendo un hoyo en forma de media luna a 30 cm de la base de la planta. En el mes de marzo del 2016, una semana después de la poda y fertilización de las plantas, se realizó la primera aplicación de los reguladores de crecimiento.

En el estudio se consideraron dos factores: factor A (dosis de ácido giberélico: 0, 10, 20, 40, 60, 80 y 100 mg L-1) y factor B (dosis de TRIGGRR FOLIAR: 0 y 5 ml L-1). El TRIGGRR FOLIAR es un regulador de crecimiento comercial que contiene kinetina a una concentración de 0,132 g L-1. Se utilizó un DBCA con 3 bloques y 14 tratamientos. Se empleó 140 plantas (1260 m2) en cada bloque y en total 420 plantas (3780 m2) en toda la parcela experimental.

Se realizaron 3 aplicaciones por aspersión (1 aplicación cada 30 días) y un mes después de la última aplicación se inició la evaluación del rendimiento. Las cosechas se realizaron cada 15 días durante un año. Seis meses después de iniciada la evaluación del rendimiento se realizó una segunda aplicación de 1,5 kg de humus de lombriz por planta.

Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza y a la prueba de comparación de medias de Tukey (5% de significancia) empleando el software estadístico de libre acceso R-Studio.

3. Resultados y discusión

Los reguladores de crecimiento vegetal se aplican para restablecer el equilibrio hormonal y por lo tanto el desarrollo normal de la planta o también para activar, retardar o modificar algún aspecto del desarrollo (Paraguay-Mercado et al., 2010). La absorción foliar de estos reguladores es influenciado por las condiciones edafoclimáticas y por el estado fisiológico de las plantas, por lo que la primera aplicación de los reguladores de crecimiento en este estudio se realizó a la mañana siguiente de un día de lluvias y aproximadamente una semana después de la primera fertilización. Las dos siguientes aplicaciones fueron realizadas también a la mañana siguiente de un día de lluvias.

La aplicación de los reguladores de crecimiento promovió el desarrollo vegetativo y dos semanas después las plantas adultas de sacha inchi en los diferentes tratamientos empezaron a emitir nuevos brotes. González et al. (2007) reportó que después de la inducción y elongación de nuevas ramas, el ácido giberélico promueve diversos aspectos del desarrollo floral, como el desarrollo del meristemo floral y crecimiento de anteras y corola.

El desarrollo de nuevas inflorescencias se observó tres semanas después de la primera aplicación y las ramas de las plantas tratadas con los reguladores de crecimiento presentaron un mayor número de inflorescencias. Tres meses después de la primera aplicación se realizó la primera evaluación y se contabilizó de 6 a 10 flores femeninas en cada rama de las plantas tratadas, mientras que las plantas del tratamiento testigo presentaron de 1 a 3 flores femeninas por rama. Se observó que a medida que se incrementa la dosis de ácido giberélico también se incrementa el número de flores femeninas por planta, pero esta tendencia se mantuvo hasta una dosis de 60 mg L-1. Las dosis de 80 y 100 mg L-1 indujeron menor cantidad de flores femeninas con respecto a la dosis de 60 mg L-1. La aplicación de 5 ml L-1 de TRIGGRR FOLIAR también influenció positivamente en la inducción de nuevas flores femeninas (Figura 1).

Las inflorescencias en los tratamientos que contenían ácido giberélico presentaron aproximadamente entre 10 a 15% de flores femeninas atrofiadas (estigma cerrado), mientras que las inflorescencias en las plantas del tratamiento testigo presentaron aproximadamente 25% de flores femeninas atrofiadas. Las flores femeninas atrofiadas no desarrollaron frutos y este fenómeno fue observado también por Fu et al. (2014), en el que la aplicación de altas concentraciones de benziladenina en plantas jóvenes de sacha inchi indujo el desarrollo de flores con estilo curvo y estigma cerrado.

Hay estudios previos en otros cultivos que indican que diversas fitohormonas presentan efectos masculinizantes o feminizantes en las flores. Por ejemplo, la benziladenina indujo la feminización de flores masculinas en sacha inchi (Fu et al., 2014) y el etileno es la hormona que determinó la feminización floral en el pepinillo (Ando et al., 2001). La benzylaminopurina también indujo flores femeninas en Jatropha curcas, especie perteneciente a la misma familia que el sacha inchi (Euphorbiaceae) (Pan y Xu, 2011). Con respecto al ácido giberélico se observó que tiene un efecto feminizante sobre maíz (Dellaporta y Calderon-Urrea, 1994). En el espárrago se observó que la aplicación combinada de dos fitohormonas, en el rango de 0,11 a 0,23 m de ácido giberélico y de 0,037 a 0,075 m de bencilaminopurina, indujo un mayor número de plantas, mayor altura y mayor peso seco (Paraguay-Mercado et al., 2010).

Los valores de los promedios en la misma columna seguidos de letras diferentes indican diferencias significativas (p < 0,05) entre los tratamientos.

En este estudio la aplicación de ácido giberélico indujo la formación de nuevas ramas e inflorescencias, pero no se pudo observar efectos feminizantes, tal como ocurre en otros cultivos.

El número de frutos también incrementa a medida que se incrementa la concentración de ácido giberélico hasta 60 mg L-1, pero a partir de 80 mg L-1 el número de frutos y el rendimiento por hectárea empieza a disminuir. También se observa un ligero aumento del número de frutos en las plantas que contenían 5 mg L-1 de TRIGGRR FOLIAR en comparación con los tratamientos que no presentaban este compuesto, y esto es demostrable al comparar los tratamientos T5 y T12, en el que ambos tratamientos contenían 60 mg L-1 de ácido giberélico pero el tratamiento T5 no contenía TRIGGRR FOLIAR. El número de frutos fue significativamente mayor en el tratamiento T12, con 295,7 frutos por planta en promedio. El tratamiento T1, que es el tratamiento testigo, fue estadísticamente inferior, con 198,7 frutos por planta, observándose claramente un efecto positivo de la aplicación del ácido giberélico y TRIGGRR FOLIAR. El diámetro de cápsulas varió desde 4,29 hasta 4,46 cm entre todos los tratamientos. El diámetro de semillas varió desde 1,56 hasta 1,74 cm (Tabla 1) y en promedio todos los tratamientos presentaron 4 semillas por cápsula, aunque se observó que en todos los tratamientos algunos frutos desarrollaron solo 3 semillas.

La aplicación de estos reguladores de crecimiento influye en los resultados de estos estudios ya que las condiciones edafoclimáticas y nutricionales de las plantas fueron las mismas. Aproximadamente el 70% de las flores femeninas inducidas por el ácido giberélico desarrollaron frutos. El número de frutos incrementó con concentraciones crecientes de ácido giberélico de 10 a 60 mg L-1, pero empezó a disminuir a medida que se incrementó de 60 a 100 mg L-1. En la Tabla 1 se observan diferencias estadísticas significativas entre los tratamientos, es decir que al menos un tratamiento difiere de los demás, siendo el tratamiento T12, que tiene 60 mg L-1 de ácido giberélico y 5 ml L-1 de TRIGGRR, el que presenta el mayor número de frutos. El incremento del rendimiento con la aplicación de diversos reguladores de crecimiento, entre ellos el ácido giberélico, también se observó en plantas de mango (Mangifera indica) (Vásquez y Pérez, 2006), jojoba (Simmondsia chinensis) (Atteya et al., 2018), arándano (Vaccinium corymbosum) (Milić et al., 2018), pimentón (Capsicum anuum) (Mbandlwa et al., 2019), etc.

El peso de las cápsulas y el peso de semillas dependen directamente del número de frutos cosechados y en la Tabla 1 se observa diferencias estadísticas entre los tratamientos en ambas variables. El tratamiento T12 obtuvo el mayor peso de cápsulas y mayor peso de semillas y el tratamiento T1, que no contenía reguladores de crecimiento, presentó el menor peso de cápsulas y también menor peso de semillas. El rendimiento por planta y rendimiento por hectárea también son estadísticamente superiores en el tratamiento T12 e inferiores en el tratamiento T1. Estos resultados nos indican que la aplicación de 60 mg L-1 de ácido giberélico y 5 ml L-1 de TRIGGRR FOLIAR nos permiten incrementar el rendimiento en plantas adultas de sacha inchi desde 841 kg ha-1 año-1 hasta 1278 kg ha-1 año-1. Es importante mencionar que se desconoce el genotipo empleado en este estudio porque se desconocía la procedencia de la semilla que utilizaron al momento de realizar la siembra. El IIAP ha trabajado en la selección y mejoramiento genético de sacha inchi y ha identificado genotipos promisorios con buen rendimiento, contenido de aceite y tolerancia al nematodo del nudo, dos de ellas son las accesiones Shica y Mishquiyacu (Márquez-Dávila et al., 2013). Estas accesiones pueden ser utilizadas por los agricultores para implementar nuevas plantaciones y es recomendable fertilizar y realizar un manejo agronómico adecuado de las plantas de sacha inchi, además de aplicar estos reguladores de crecimiento a partir del segundo año de cosecha para mantener constante el rendimiento.

4. Conclusiones

En este estudio se determinó el efecto de siete dosis de ácido giberélico como inductor para incrementar el rendimiento en plantas de 2,5 años en cosecha, además se complementó el estudio con la aplicación de dos dosis de TRIGGRR FOLIAR. La aplicación de ácido giberélico permitió desarrollar nuevas ramas y nuevas flores femeninas, incrementando el rendimiento en sacha inchi. El número de frutos incrementa a medida que se incrementa también la concentración de ácido giberélico hasta 60 mg L-1, pero a partir de 80 mg L-1 el número de frutos y por lo tanto el rendimiento por hectárea empieza a disminuir. El tratamiento de 60 mg L-1 de ácido giberélico y 5 ml L-1 de TRIGGRR FOLIAR permitió incrementar el rendimiento en plantas adultas de sacha inchi desde 841 hasta 1278 kg ha-1 año-1. Los resultados de este estudio muestran que el ácido giberélico es un regulador del crecimiento de las plantas con el potencial de inducir nuevas ramas y promover la fructificación en plantas de sacha inchi. Las nuevas investigaciones deben evaluar el efecto del ácido giberélico en el rendimiento de plantas adultas de sacha inchi por periodos superiores a 2 años de cosecha y así poder determinar el tiempo de vida útil económica de las plantas, considerando el manejo nutricional y hormonal adecuado. Además, los programas de desarrollo rural dirigidos al cultivo de sacha inchi promovidos por los gobiernos regionales y locales pueden utilizar los resultados de este estudio en la planificación de sus actividades.

Agradecimientos

Los autores agradecen a INNOVATE Perú FIDECOM por el apoyo financiero para desarrollar esta investigación.

 

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* Corresponding author

E-mail: reynaldosolisleyva@gmail.com (R. Solis).

 

Received January 29, 2019.

Accepted October 14, 2019.