EFECTO DE LA EDAD DE LA PLANTA Y DE DIFERENTES TRATAMIENTOSFOTOINDUCTIVOS EN LA FLORACION DE LA CAÑA DE AZUCAR Saccharum sp.

Carlos A. Viveros V.• Clímaco Cassalett D.•• Yamel López F .•••

k11~jf_¡('lECA CE::''¡-ikl\lCOMPENDIO

La floración y la posterior polinización para la formación de la semilla, es el mecanismo para poder reunir en un sologenotipo las características deseables de una planta. La no floración de un alto número de variedades de caña de azúcaren condiciones de fotoperiodo natural del Valle delCauca, restringe el uso de la totalidad del potencial genéticoexistente en el banco de germoplasma de CENICANA. Se estudió el efecto de la edad de la planta y de variostratamientos en la inducción de floración de la caña de azúcar. Los experimentos se realizaron durante 1990 en la casade fotoperíodo de la Estación Experimental San Antonio, Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia.La siembra de la variedad Mex 64-1487 se realizó en recipientes plásticos de 34 litros de capacidad cuando las plantasde la variedad tuvieron tres, cuatro, cinco y seis meses de edad recibieron tratamiento adicional de la luz artificial apartir del primero de julio, ajustándolo a una curva de fotopeóodo de 140 de latitud. A partir de los tres meses,cuando las plantas tenían ocho hojas formadas, estaban en capacidad de ser inducidas a florecer con tratamiento de luzartificial. Las plantas de mayor edad también florecieron en su totalidad y en forma simultánea, alrededor de los 174días después de iniciar el tratamiento de luz. Se realizó un segundo experimento con la variedad Mex 64-1487 dándoleseis tratamientos fotoinducidos de trece horas, desde 1 hasta 60 días, con disminución de luz de 2 minutos cada dosdías. Se encontró que un solo día de 13 horas con descenso hasta 12 horas fue suficiente para inducir la floración.

ABSTRACT

Flowering and pollination to produce seeds is the mechanism which assembles in a single genotype the desirablecharacteristics of a plant. No flowering of a high number of varieties under natural condition in the Valle del Caucarestricts the use of the whole genetic potential existing in CENICANA's germplasm bank. It was studied the effectof plant age and several photoinductive treatments in flower induction of sugarcane. The experiments were carried outduring 1990 in San Antonio Experiment Station photoperiod house, Centro de Investigación de la Caña de Azúcar deColombia. Planting of the variety Mex 64-1487 was done in 34 liters plastic pots. When the plants were three, four,five, and six months old were supplied with additional artifitial light starting july first following the photoperiod curveof 14o latitude. It was found that all the plants flower even those that have the light treatment when were three monthsold. At that age the plants have 8 leaves. AlI the plants flower around 174 days from the day they start getting theartifitial light. A second experiments was set up using Mex 64-1487 with 6 photoinductive treatments of thirteen hoursduring 1 to 60 days. The hours of light was decreased by two minutes every other day. It was found that one day with13 Iight hours was enough to induce flower.

INTRODUCCION

El programa de CENICAÑA tiene como objetoobtener variedades de caña de azúcar con lascaracterísticas agronómicas y de fábrica que eigela industria azucarera. La característica deflorecer, desde el punto de vista de la produc-ción, puede ser negativa porque no puede per-manecer en el campo en ese estado por muchotiempo ya que disminuye las toneladas de caña

por deshidratación e inversión de azúcares, peropara la realización de cruzamientos es un factoresencial.

La flor es el órgano de la planta de mayorimportancia es un programa de mejoramiento.Al utilizar este mecanismo reproductivo elfitomejorador trata de reunir en un solo genotipolas características del prototipo ideal de las'variedades. En la actualidad CENICAÑA

Estudiante de postgrado. Universidad Nacional de Colombia. Palmira

Centro de Investigación de la Caña de Azúcar de Colombia. Telefax (923) 641936 Cali.

Profesor Universidad Nacional de Colombia. AA 237 Palmira.

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cuenta con un banco de germoplasma compuestode 986 variedades, de las cuales el 40% noflorecen en la Estación Experimental San Anto-nio.

La floración de la caña de azúcar es un proble-ma mayor en sitios ubicados cerca de la líneaecuatorial y en menor proporción en aquellosubicados cerca a los 14 o de latitud, en donde lacantidad de horas luz son ideales para inducir lafloración.

Debido a esto, CENICAÑA realizó estudiossobre la incidencia en la floración del fotoperío-do natural y temperatura en Sopetran, Monterfa,Santa Marta y Cúcuta, comparando estos resulta-dos con los obtenidos en diferentes sitios delValle deí Cauca. Finalmente se encontró queSanta Marta ofrecía las mejores condiciones parala realización de cruzamientos debido a que lacurva de fotoperfodo y la temperaltura mfnimason ideales para la floración y fue el sitio endonde se logró el mayor número de variedadesflorecidas (CENICAÑA, 1985).

Para lograr inducir la floración en estas varieda-des, CENICAÑA ha adelantado algunos estudiosrelacionados con el fotoperfodo, consideradocomo el factor crítico por el cual algunas varie-dades no florecen en forma natural. Se trata desimular la curva de fotoperfodo de un sitiolocalizado a 14 o de latitud y se plantea comohipótesis que hay una etapa clave en la inducciónde la floración de la caña de azúcar durante lacual se produce el estfmulo para florecer.

Sin embargo, aún no se ha tenido éxito eninducir floración en algunas variedades debidoprincipalmente a que no se ha precisado muybien la metodologfa para manejar las plantas quevan a recibir tratamiento en condiciones de casade fotoperfodo.

Los objetivos del estudio fueron:

Proponer una metodologfa para inducir la flora-ción de la caña de azúcar en condiciones de lacasa de fotoperfodo.

Determinar la edad de la planta de caña de

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azúcar a partir de la cual puede recibir trata-miento fotoinductivo y relacionarlo con unacaracterfstica morfológica.

MATERIALES Y METOnOS

Los experimentos se realizaron en la EstaciónExperimental de San Antonio, del Centro deInvestigación de la Caña de Azúcar de Colom-bia, CENICAÑA, localizada en el municipio deFlorida, Departamento del Valle, Colombia, a03 o 23' latitud norte y 76 o 19' longitud occiden-tal y a 980 m sobre el nivel del mar.

Los datos climaticosde la Estación Experimental,promedio de nueve años, (1982-1990) y de 1990son los siguientes:

1982-1990 1990

Precipitación promedio1202.7 1020.2anual mm

Temperatura promediooCdiaria 23.5 23.6

Evaporación promedio1653.54 1728.15anual mm

Humedad relativapromedio diaria % 77 78

Brillo solarpromedio anual Horas luz 5.31 5.26

Para dar el tratamiento de foto inducción seutilizó la casa de fotoperfodo de CENICAÑA, lacual está provista de una combinación de luzfluorescente e incandescente (bombillos de 100watios) y su intensidad lumfnica fotosintética-mente activa tomada a un metro de distancia dela fuente de la luz es de 15.05 urn/rnvseg (lashojas superiores de las plantas permanecieron aun metro de distancia de la fuente de luz). Deesta forma se adicionó luz artificial a la naturalpara completar las horas luz necesarias. Lasplantas se guardaron en la noche 7:00 pm (totaloscuridad) y se sacaron a las 7:00 am cuando yahabfa salido el sol. A partir del primero de juliose inició el tratamiento de fotoperfodo.

La información de la hora de salida y de puestadel sol utilizada para elaborar la gráfica de la

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curva de fotoperfodo natural y los cálculos deadición de luz en cada tratamiento correspondena 03 o 30' latitud norte.

METODOLOGIA

En un diseño completamente al azar con dosrepeticiones, se sembr61a variedad Mex 64-1487en recipientes plásticos de 34 1 de capacidad deforma cónica (H = 41 cm, R = 16 cm y r =15 cm) en una mezcla de tierra, cachaza (sub-producto de la industria azucarera utilizandocomo abono orgánico), y arena en partes igua-les, que ha dado la mejor retención de humedadsin afectar la permeabilidad (Viveros y Cassalett,1990).

Se conservaron cuatro (4) tallos primarios pormatero durante el experimento,; el follaje s610 seremovió cuando demostró estado de senectud.

Las plantas de los tratamientos 1, 3, 5 Y 7 teníanal momento de iniciar el tratamiento fotoinducti-vo seis, cinco, cuatro y tres meses. Los trata-mientos testigo (2, 4, 6 Y 8) recibieron el foto-perfodo natural de la Estación Experimental SanAntonio (Figura 1).

Al momento de iniciar el tratamiento de foto pe-ríodo se contó el número de hojas hasta la delprimer cuello visible. Se realizó un análisis deregresión entre la edad y el número de hojas yse realizó un ajuste de tipo lineal de la formay = bx.

EFECTO DE DIFERENTES TRATAMIEN-TOS FOTOINDUCTIVOS EN LA FLORA-CION DE LA CAÑA DE AZUCAR

Se utilizó un diseño completamente al azar condos repeticiones. Los tratamientos (Figuras 2 y3) buscaban identificar los períodos de luz uoscuridad que lograban inducir floración en lavariedad Mex 64-1487.

Las plantas se sembraron el primero de febrero.El primer tratamiento consistió en suministrar unfotoperfodo de 13 horas, a partir del primero dejulio cuando la planta tenía 5 meses, durante dosmeses; luego se disminuyó dos minutos de luz

cada dos días hasta igualar el fotoperfodo naturaly continuo el descenso hasta llegar a 12 horas 30minutos de oscuridad. Se sembró un testigoabsoluto en la misma fecha. Los tratamientos 9.10 Y 11 fueron similares y buscaban determinarsi la exposición de 13 horas por 60 días quereciben las plantas se puede reducir a 45 y 30días y en el tratamiento 11 se elimina totalmenteesta etapa de exposición y se partió de 13 horascon descenso inmediato junto con los tratamien-tos 9 y 10.

Los tratamientos 12, 13 Y 14 difieren en lasetapas del proceso foto inductivo y buscabandeterminar la importancia de cada una y si esfactible prescindir o no de ellas.

El tratamiento 12 descendió bruscamente de 13a 12 horas 10 minutos que fue el fotoperfodonatural de ese día a diferencia del tratamiento 3en el cual se hizo un descenso gradual hastallegar al fotoperíodo natural. Luego se hizo unaumento en el período oscuro hasta llegar a 12horas 30 minutos. Con este tratamiento severificó la importancia del descenso gradual delfotoperíodo.

En el tratamiento 13 se hizo el descenso bruscode 13 horas al fotoperfodo natural y se dejaronlas plantas expuestas al fotoperfodo natural elresto de días del ensayo. Con ello se trataba deobservar si el tratamiento de 13 horas por 60días era suficiente para inducir las plantas ylograr su floración.

El tratamiento 14 consistió en dar un tratamientode 13 horas por 60 días y luego se descendió alfotoperíodo natural en forma gradual. Estetratamiento fue de importancia para determinarsi hay necesidad del aumento en el períodooscuro ya que en este no se aumento a diferenciadel tratamiento 3 con el cual se aumento hasta12 horas 30 minutos de oscuridad.

La información resultante de los tratamientos 3-9-10-11 Y 14 es de importancia y de buenapráctica para el trabajo de inducción en campoabierto en ICA-Caribia, Centro Experimental delICA, localizado en Sevilla (Magdalena), puestoque en condiciones naturales de campo se difi-

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culta aumentar el período oscuro y se debeaprovechar el descenso natural que se presenta apartir del 21 de junio.

Al finalizar el experimento se contó el númerode tallos florecidos o en estado de bandera portratamiento y en aquellos que no se observóningún cambio morfológico externo relacionadocon la floración se observó su meristemo apicalpara determinar la presencia de inducción.

RESULTADOS y DISCUSION

Edad apropiada de la planta de caña deazúcar para recibir tratamiento fotoinductivo.

Se encontró una correlación positiva altamentesignificativa entre la edad de la planta con elnúmero de hojas (r = 0.99**). Los residualestuvieron un comportamiento normal, 35 de ellosfueron positivos y 29 negativos.

Se hizo el análisis para regresión lineal, median-te ajuste a un modelo de tipo Y = bx, la ecua-ción encontrada fue Y = 2.98 X donde Y =número de hojas y X = edad de la planta. Lapendiente b = 2.98 indica que entre los tres yseis meses las plantas tienen tres hojas de dife-rencia por cada mes de edad.

El análisis de varianza mostró diferencias alta-mente significativas entre las edades para lavariable número de hojas. Al comparar prome-dios, mediante la prueba de Duncan al 1%, seencontró que todos ellos eran diferentes. Lospromedios obtenidos fueron 7.44, 11.0, 15.75 Y18.56 para las edades 3, 4, 5, Y6 meses respec-tivamente.

Las plantas que recibieron tratamiento fotoin-ductivo se observaron en estado de prefloración(alargamiento del entrenudo apical antes dellegar a bandera) el 19 de noviembre, es decir,a los 142 días después de iniciar el tratamientode fotoperfodo. Ese día, según el tratamientofotoinductivo, se había descendido hasta 11horas 40 minutos, lo que indica que no es nece-sario descender más para lograr su floración.Por tal motivo el tratamiento a estas plantas se

suspendió y continuaron con el fotoperfodonatural.

Las plantas que tenían tres, cuatro, cinco y seismeses de edad al iniciar el tratamiento fotoinduc-tivo florecieron completamente en ambas repeti-ciones lo que indica que la variedad Mex 64-1487 Yposiblemente variedades no florecedorasen nuestro medio responden a este tratamientofotoinductivo desde los tres meses (8.0 hojas) yque inclusive se pueden someter plantas deedades mayores hasta seis meses sin que afectela inducción. Los testigos no florecieron y laevaluación del meristemo apical confirma la noinducción de esta variedad en condiciones delfotoperfodo natural del Valle del Cauca.

Efecto de diferentes tratamientos fotoinducti-vos en la floración de la caña de azúcar.

Las observaciones en los tallos permitieronidentificar la prefloración de los tratamientos 3,9, 10 Y 11 Y 14 el 19 de noviembre, los cualesposteriormente fueron los que florecieron. Enesta fecha llevaban de tratamiento fotoperiodicolos siguientes días: El tratamiento tres, 142 días;el 9, 127 días; ellO, 111 días; el 11, 80 días, yel 14, 120 días. Lo anterior permite entrever laposibilidad de reducir el tiempo de las plantas enla casa de fotoperíodo de 180 a sólo 80 días, conlo cual se hará un uso más eficiente de estevalioso recurso.

El tratamiento de fotoperfodo testigo (3) indujola floración de esta variedad en el 100% de lostallos. El testigo de este tratamiento no floreció,lo cual confirma que la variedad no florece encondiciones de fotoperíodo natural y que esnecesario someter a fotoperíodo de una latituddiferente.

Los tratamientos 9, 10 y 11 que se diferenciarondel tratamiento testigo en el número de días consuministro de 13 horas, indujeron la floración enla totalidad de los tallos. Con lo anterior selogra demostrar que esta etapa no es la funda-mental en el proceso de inducción y además queno es necesaria y se puede prescindir de ella.Con el tratamiento 11 se acorta en 60 días el

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tratamiento foto inductivo y se logra igual efectoque el 9, 10 Y 3.

Los tratamientos 12 y 13 no florecieron, conestos resultados en primera instancia se lograestablecer que el descenso gradual de 13 a 12horas es el fundamental y en este período ocurrela inducci6n de la floraci6n en las variedades noflorecedoras. Estos resultados también indicanque la caña de azúcar necesita un descenso demayor a menor cantidad horas luz para lograr sufloraci6n.

Con el tratamiento 12 se logr6 demostrar que noes fundamental el descenso de 12 a 11 horas 30minutos y que el aumento en el período oscurono indujo la floraci6n. Este hecho se corroboraporque el 19 de noviembre, cuando se suminis-traban 11:40 minutos de oscuridad estas plantasya se encontraban en prefloraci6n, lo que indicaque la inducci6n ocurri6 tiempo atrás.

El resultado obtenido con el tratamiento 14, elcual difiere del tratamiento de fotoperíodotestigo (tres) es de gran importancia, debido aque con este se logr6 floraci6n en la totalidad delos tallos sin hacer el aumento en el períodooscuro. Este hecho confirma lo expuesto de queno es importante el descenso a partir de las 12horas.

CONCLUSIONES

1. El número de hojas por tallo es una caracte-rística que puede servir para estableceredades de las plantas. Entre lo tres y seismeses el número de hojas se ajusta a unaregresi6n lineal con ecuaci6n Y = 2.98 X,donde Y = número de hojas y X = edad enmeses.

2. Plantas de la variedad Mex 64-1487 sepueden hacer florecer ajustando la curva defoto período a un sitio ubicado a 14 o delatitud y no es necesario descender más alláde 12 horas.

3. La madurez fisiol6gica para recibir trata-miento foto inductivo en plantas de estavariedad, se puede expresar de acuerdo con

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el número de hojas y se debe contar con unmínimo de ocho hojas para iniciar el trata-miento de fotoperíodo en la plantilla.

4. Plantas entre tres y seis meses responden atratamientos foto inductivos en forma similar.

5. El período fundamental en la inducci6n de lafloraci6n se encontr6 en el descenso de lacantidad de horas luz de 13 hasta llegar a12. Al mismo tiempo se redujo a 120 elnúmero de días a floraci6n a partir del iniciodel tratamiento fotoinductivo.

6. Las plantas en el proceso inductivo no re-quieren aumento en el período oscuro mayorde 12 horas lo que facilita los estudios defotoperíodo en condiciones naturales y sepuede aprovechar el descenso natural.

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