¿Por qué se producen abortos en las plantas del algodón?

La retención de pimpollos y bochas es un trabajo importante para los productores de algodón del norte de Santa Fe y de toda la Argentina. Ninguna región de cultivo escapa a todos los factores que causan el derrame o aborto de pimpollos y bochas. Si no son los insectos (picudo del algodonero, chinches u orugas) o las enfermedades las que causan el aborto, esté se asocia a las circunstancias climáticas o las condiciones de las plantas. En este artículo examinaremos lo relacionado con las causas de la abscisión de las estructuras reproductivas de las plantas, y discutiremos por qué no podemos retener todos los pimpollos y bochas, incluso cuando están libres de plagas.

Proceso de abscisión

Los frutos de algodón se desprenden debido a que una zona de abscisión se forma entre la rama fructífera y el tallo de la cápsula o pedúnculo. En la zona de abscisión, las enzimas debilitan la conexión entre las células permitiendo que el peso del pimpollo o de la bocha en desarrollo rompan el pedúnculo y se caigan. El debilitamiento de esta zona de abscisión está controlado por el equilibrio entre distintas hormonas de la planta. Las hormonas que estan involucradas en este proceso son: por un lado, el etileno y ácido abscísico (ABA), que promueven la abscisión, y por otro lado, el ácido indolacético (IAA), comúnmente conocido como auxina, que inhibe la formación de la zona de abscisión y promueve el crecimiento de los brotes. Cuando el equilibrio de estas hormonas no está balanceado y la relación se inclina hacia el etileno y el ABA, el pimpollo o bocha inicia el proceso de abscisión. Este proceso no se produce en un día, y las pistas visuales, como las brácteas acampanadas y amarillas le dicen al productor observador que este pimpollo o bocha no llegará a la cosecha.

Posición del fruto que aborta

En primer lugar, es necesario aclarar que, los insectos pueden hacer que se desprendan o aborten pimpollos o bochas de todas las edades. Por otro lado, los problemas ambientales hacen, en general, que se desprendan frutos de un tamaño específico. Conociendo el tamaño de los frutos que se caen o abortan, frecuentemente podremos determinar la causa.

El siguiente gráfico muestra las etapas de pimpollado y bochas que tienen una mayor sensibilidad a los problemas ambientales:

Los pimpollos grandes, flores y bochas de tamaño medio son muy resistentes a los abortos ambientales, posiblemente, debido a su alta concentración de auxinas (IAA), la hormona que promueve la retención. Las bochas grandes, rara vez se desprenden, posiblemente debido a las grandes conexiones vasculares que alimentan la bocha en crecimiento. Por lo tanto, con estreses provocados por problemas ambientales, la planta sólo abortará pequeñas bochas y pimpollos de tamaño chico a mediano. Si el estrés ambiental llega a condiciones muy extremas (sequía o inundación), puede que la planta comience a derramar un número creciente de bochas de tamaño medio.

Suministro de productos de la fotosíntesis

De una manera coloquial se puede decir que, las plantas de algodón a través de la fotosíntesis, producen azúcares en las hojas que son transportadas a las bochas para el crecimiento de la fibra y semillas. Estos azúcares se denominan frecuentemente fotosintatos (sintetizados mediante «fotones» de energía lumínica), o carbohidratos (un término utilizado para azúcares simples y complejos). Si la producción de fotosintatos no puede satisfacer la demanda de los mismos, la planta deja de retener las bochas. El suministro de fotosintatos se reduce con poca luz, hojas viejas, estrés hídrico o de nutrientes y temperaturas extremas. La demanda de fotosintatos aumenta con la presencia de bochas inmaduras, el crecimiento de la planta y las altas temperaturas diurnas y nocturnas.

Es necesario remarcar que, el aborto o derrame de frutos que se producen en los cultivos de algodón, cuando la producción de fotosintatos no puede abastecer la demanda de la carga de frutos, es de alguna manera beneficioso, debido a que permite el continuo crecimiento y maduración de las cápsulas grandes en los que la planta ya ha invertido tiempo y energía (carbohidratos). Este mismo principio es válido para muchas otras causas de la abscisión. Dicho en otras palabras, la planta “calcula” cuantas bochas podrá mantener bajo las condiciones actuales y se deshace (aborto) del resto.

No importa lo bien que el productor maneje su cultivo, siempre la carga de bochas podrá aumentar hasta el punto que la planta ya no pueda generar suficientes fotosíntesis para satisfacer la demanda. Este momento se reconocen a campo como fin de floración efectiva o cut-out, reconocido como el momento en el cual la planta deja de fijar bochas y destinar asimilados para nuevos tallos, hojas y pimpollos.

Causas ambientales del derrame o aborto en algodón

  • Radiación solar

La luz solar es necesaria para que las plantas de algodón produzcan los fotosintatos. Durante días nublados o por la noche, las plantas deben sobrevivir con reservas que, de otra manera podrían ser utilizadas para el crecimiento de las bochas. Incluso los días que son moderadamente nublados, son perjudiciales, debido a que el nivel de radiación solar, no es suficiente para las plantas. El cultivo de algodón necesita la plena luz del sol para una máxima fotosíntesis. De hecho, los días nublados de verano pueden ser principalmente perjudiciales porque las temperaturas son frecuentemente cálidas, provocando que la planta consuma a través de la respiración, más fotosintatos almacenados que durante un clima más fresco. Durante un día nublado, las bochas de pequeño tamaño, son la principal estructura reproductiva que se aborta o desprende.

Por otro lado, la cantidad de luz solar que llega o se intercepta dentro del canopeo de la planta, también puede tener un efecto en el aborto de los frutos. Ejemplo de esto son algodones muy vigorosos, donde los cultivos tienen una gran cantidad de hojas de gran tamaño que sombrean el interior del canopeo y hacen que se derramen muchos pimpollos o frutos pequeños. Para estos casos es fundamental el manejo de la fertilización nitrogenada y el uso de reguladores de crecimiento.

  • Temperatura

Tanto las altas como las bajas temperaturas pueden producir abortos de estructuras reproductivas en el cultivo de algodón. El algodón es una de las plantas más tolerantes a las altas temperaturas debido a su alta capacidad de enfriarse por traspiración, incluso durante el calor del día. No obstante, si las temperaturas o la temperatura junto con la humedad alcanzan extremos que imposibilitan a la planta a enfriarse por debajo de un umbral (32 ºC), entonces se pueden producir abortos de pequeñas bochas. Este desprendimiento, debido a las altas temperaturas es regulado por la oferta y la demanda de fotosintatos.

Otra causa del aborto de pequeñas bochas es la alta temperatura nocturna que provoca esterilidad del polen. La esterilidad se produce debido a que, las altas temperaturas nocturnas, provocan que las anteras o los sacos de polen permanezcan lisos y no fertilicen a la flor, que como no es fecundada, se desprende como una pequeña bocha.

  • Humedad en el suelo o estrés hídrico

Al igual que con las temperaturas, tanto el déficit (sequia) como el exceso (inundación) de agua en el suelo, puede desencadenar un sinnúmero de procesos que finalizan con el aborto o el derrame de estructuras reproductivas.

La saturación del suelo por exceso de humedad (lluvias o riego) disminuye el oxígeno disponible para la respiración radicular, especialmente si la temperatura es alta y el contenido de materia orgánica es alto. Debido a esto, las plantas de algodón cierran sus estomas (sitios de intercambio de gases), lo que provoca una reducción tanto en la fotosíntesis como en el enfriamiento por traspiración, lo que aumenta el derrame de frutos o pimpollos.

La deficiencia de humedad causará que pequeñas bochas y pimpollos de tamaño pequeño a mediano se desprendan. Bochas de tamaño medio también pueden desprenderse si la deficiencia de humedad alcanza niveles críticos. Cuando se producen precipitaciones, generalmente la retención de las flores se recupera inmediatamente, no obstante, debido a los abortos que se produjeron por el estrés hídrico, se necesitarán varios días o semanas para recuperar las posiciones perdidas, hecho que hace que se pierda precocidad en el cultivo. Por otro lado, la falta de humedad también envejece prematuramente las hojas, causando una reducción en el suministro de fotosintatos y un cut-out temprano. Incluso en ausencia de estrés, la capacidad fotosintética de las hojas comenzará a disminuir después de 18 a 23 días, y cuando una hoja tiene 46 días de edad sólo puede producir fotosíntesis a la mitad de su capacidad máxima. Este declive normal de la función de las hojas requiere suficiente humedad del suelo para la producción de nuevas hojas sanas que soporten las cápsulas de fijación tardía.

En este apartado, es necesario también destacar que, tormentas con viento y arenilla o precipitaciones copiosas en cualquier etapa del cultivo, puede provocar lesiones en las partes vegetativas de las plantas, que conllevan a derrames en pimpollos o pequeños frutos que se están desarrollando.

  • Lluvias durante la floración

Una precipitación o un riego por sistema de aspersión cuando las flores están abiertas reduce drásticamente el cuajado o fecundación de esas floraciones. Esto se produce debido a que, el agua hace que los granos de polen se rompan antes de que puedan germinar y crecer en el estigma (la superficie femenina en la flor). Esto hace que no se produzca la fecundación de los óvulos, y se produzcan abortos de pequeñas bochas.

  • Nitrógeno

Las plantas de algodón con deficiencia de nitrógeno dejan de desarrollar nuevos nudos y pimpollos, y entran en un cut-out prematuro. Además, la deficiencia de N puede provocar un aumento del aborto de las pequeñas bochas. Por otro lado, el exceso de nitrógeno también se asocia con el aborto o derrame. No obstante, es necesario destacar que, en este caso la baja retención de los frutos es causada por el sombreado y el aumento de insectos debido al atractivo de la planta y no debido a un efecto directo de exceso de nitrógeno.

Herramientas de manejo para reducir el aborto o derrame

Es fundamental que los lotes fijen un alto porcentaje de las cápsulas en la primera posición para que puedan producir rendimientos altos incluso en temporadas de crecimiento cortas. Además de evitar la fuerte presión de insectos y enfermedades, los productores deben evitar las condiciones ambientales que promueven el aborto. La retención sostenida de bochas requiere la producción sostenida de nuevas hojas y pimpollos sanos. Estos lotes deben tener una fertilidad adecuada para evitar la deficiencia de macro y micronutrientes. Además, si es posible deben tener la capacidad de riego para mantener la suficiente humedad del suelo incluso durante los días más cálidos.

El tamaño de cada una de las plantas debe ser lo adecuada para permitir que la luz del sol ingrese dentro del canopeo e iluminar las posiciones cercanas al tallo. El manejo de los reguladores de crecimiento, ajustando momentos y dosis, según ambiente y variedad, incrementará el cuajado temprano de bochas. Por último, si los productores pudieran solicitar el clima para una máxima retención de estructuras reproductivas en algodón, veríamos días soleados y secos, lluvias sólo en la noche y temperaturas “frescas” durante el llenado de las bochas.

Este artículo fue adaptado de PHYSIOLOGY TODAY – Environmental Causes of Shed.

Autores- Kater Hake, Gene Guinn and Derrick Oosterhuis.