8 de noviembre de 2011

Cultivo de Crisantemos mediante el control del fotoperíodo

El fotoperíodo es el número de horas de luz en un ciclo de 24 horas. La luz fotoperiódica es diferente a la luz suplementaria utilizada como luz de asimilación fotosintética. Hay cultivos en que ambos tipos de iluminacion pueden ser usadas durante la producción. Pequeños cambios en la longitud del día o de la noche afectan la respuesta fisiologica de numerosas especies. La manipulación del fotoperíodo es utilizada para mantener las plantas vegetando o direccionarlas a su floración. En la producción comercial de crisantemos durante varios ciclos anuales se hace necesario la utilización de iluminación artificial. Otros cultivos de día corto (DC) como: pointsettia, azalea, algunas begonias, kalanchoe pueden ser manipuladas para conseguir floración en forma programada mediante técnicas de acortamiento artificial del día o por el contrario, adicionando horas de luz. Estos procedimientos permiten obtener beneficios económicos si se utilizan racionalmente mediante métodos apropiados.

Key words: Dendranthema, Chrysanthemum, Garden mum

Rolando Klasman.
1ª Parte


Hay que bajar los gastos originados en el consumo de energía durante el cultivo.
Los crisantemos ofrecen flores durante todo el año, siendo por su volumen, de las mas importantes del mundo. En el mercado argentino tallos florales cortados son provistos por el mercado durante todo el año y existen registros de la Cooperativa Argentina de Floricultores, que la muestran como el mas abundante por el número de tallos ingresados al mercado, para los años que contamos con esas estadísticas. 

El crisantemo tiene una importante cantidad de formas de flores y coloridos, sumado esto a la distinta disposición de las ramificaciones y combinaciones que la torna entre el mayor espectro de forma y color de la oferta ornamental. Esto la convierte en una especie tan multiforme que permanentemente ofrece la mayor amplitud de opciones comerciales respecto a otras especies florales.


El nombre científico de la especie se lo puede encontrar actualmente en distintas publicaciones como: Chrysanthemum morifolium Ramat; Dendranthema grandiflora; Dendranthema x grandiflorum Kitam; Dendranthema × grandiflorum (Ramat.) KitamuraEl origen del género es del este de Asia con unas 50 especies, habiendo descripto autores japoneses 20 especies nativas de Japón, cada una de ellas con formas foliares y florales diferentes. El estudio de los genetistas ha encontrado que hay especies y sus híbridos que tienden ha florecer mas próximas al verano, mientras otras lo hacen hacia el otoño bajo condiciones de fotoperíodo de 10 a 12 horas de luz y 25 ºC de temperatura.
La floración de crisantemo es manejable 
para tenerla en oferta tras el inicio 
de distintos ciclos de cultivo durante
todo el año.
Sumando todas las formas que salen a la venta -variedades-. A las cultivares para flores cortadas hay que agregar aquellas variedades cultivadas que tienen como destino su cultivo en macetas para lucimiento definitivo en ese recipiente. En este caso pertenecen al grupo de “plantas con flor en macetas”, una especialidad de la floricultura; están además un grupo de plantas ofertadas como plantas de pequeño tamaño tal cual plantas herbáceas de estación para encastrar al suelo. En Estados Unidos de Norteamérica, existen un grupo de productores especializados en la producción de un tipo de crisantemos llamados “crisantemos de otoño” o también crisantemos robustos destinados a lucirse en patios y jardines, los cuales son plantas de tamaño considerable que parten de macetas de 16,5 cm de diámetro de mínimo.


Cuando se visitan cultivos florícolas en condiciones de  clima templado como las que hay en la Argentina, es distinguible una diferencia inmediata en las estructuras destinadas al cultivo de crisantemos. En la proximidad de los invernaderos o paralelos a ellos hay un  tendido de cables de volumen considerable con sus postes de sostén, alcanzando mediante tableros y tendidos internos a todos los invernaderos. Estos cables son para proporcionar energía eléctrica e iluminar el cultivo con efectos no fotosintéticos, sino para modificar el fotoperíodo. Es decir, no para dar luz de crecimiento sino para influir con la luz artificial en la floración.
Tejido Svensson para 
oscurecimiento y utilizable
como pantalla térmica reflectiva
de cultivos, de alto precio.
Es conveniente usar un material
tejido -por el que no pase la luz-
para evitar las
condensaciones, aunque
muchos floricultores usan
polietileno negro
El crisantemo es una flor que llega al mercado todo el año porque el floricultor actúa sobre el fotoperíodo para que florezca fuera de las condiciones ambientales naturales. La fisiología del crisantemo -en la mayor parte de las variedades- hace que se comporte como una planta de día corto -DC- o sea floreciendo naturalmente con los días acortándose del otoño. Para nosotros en la latitud de 34º sur, eso se produce en marzo-abril-mayo, con cultivares-variedades entre mas tempranas hasta las mas tardías.


Paredes y techos corredizos, 
opacos al paso de la luz solar
que producen el oscurecimiento
en pleno día, a fin de acortar
el fotoperíodo natural. Cravo


Días cortos o noches largas?
Para que la planta entre en floración se precisan noches largas. La inducción floral se consigue con noches mayores a 13 horas. En los países nórdicos en condiciones de alta latitud se producen -mediante un oscurecimiento artificial- 13 horas mínimas de oscurecimiento para que las plantas florezcan. En zonas tropicales o subtropicales pueden ser suficiente noches de 12 horas, ya que el menor tiempo de oscuridad necesaria es explicado por la alta irradiancia solar diurna. Como tiene las 12 horas de oscuridad florecen sin que sea necesario oscurecer el cultivo. El oscurecimiento, es la técnica para producir noches mas largas cubriendo las plantas. Mas apropiadamente se cubre interiormente el invernadero con un medio no transparente al atardecer y se lo descubre después del amanecer, hasta completar las horas requeridas de oscuridad para esa latitud. Con ese alargamiento de la noche al conseguirse sobrepasar las 12 horas de oscuridad, se asegura la inducción. Este tratamiento, tantos dias y tantas horas hasta que la planta florece. En este caso no hacen falta muchos cálculos.

Se debe considerar que la luz y la temperatura interactuan de manera importante en el crecimiento y el desarrollo de los cultivos. El óptimo nivel de uno de estos factores requiere un cierto nivel del otro. Además la duración de las horas de luz es una de las fuerzas del ambiente que manejan el ritmo de los ciclos de los seres vivos. La floración del crisantemo es un ejemplo de como el fotoperíodo está influenciado por las horas de luz y de oscuridad. Esto es aprovechado comercialmente por los floricultores. La respuesta fotoperiódica se puede controlar con bajas intensidades luminosas, a diferencia de las intensidades necesarias para producir fotosíntesis.
Y entonces la energía eléctrica para qué es?

El objetivo de iluminar las plantas de crisantemo, actuando sobre el fotoperíodo es impedir la formación del botón floral cuando el productor quiere mantener la planta vegetando.
Los crisantemos se mantienen vegetando en días largos y se inducen a floración con días cortos. Las yemas apicales y axilares meristemáticas que se encuentran vegetando, por efecto de la horas de luz u oscuridad pasan a ser reproductivas. Por lo tanto la luz eléctrica se usa con varios fines entre cultivadores de crisantemos.
1) Para mantener las plantas madres en estado vegetativo.
2) Para que no se induzcan a floración las plántulas o esquejes puestos a enraizar para venderlos a los productores de flores.
3) Para dar iluminación cuando recién se plantan a fin de que vegeten y no florezcan siendo de pequeño tamaño.

La respuesta no es homogénea entre todos los genotipos. Existe variabilidad, por lo tanto la respuesta se mide en porcentaje de pimpollos formados sobre el total plantas totales. En condiciones óptimas debería ser cero.  
Así localmente se usa la frase “hechar pimpollos” para señalar aquellas plantas de cuatro o cinco hojas que se indujeron apenas plantadas, formarán pimpollos prematuramente produciendo varas florales enanas que deberán ser arrancadas con las pérdidas que ello significa en tiempo, dinero gastado en plantas jóvenes, trabajo y pérdida de la planificación realizada.
Esta sensibilidad frente al fotoperiódo de las jóvenes plantas de crisantemo en estadios inmediatos a la plantación en la mayoría de los genotipos, caracteriza a los crisantemos. Un gran desastre y que el cultivo se malogre es la formación de pimpollos anticipados en plantas de pequeña talla. Para evitar esto se usa la luz artificial donde se realiza la propagación, asi como luego de plantar los esquejes se pretende alcanzar cierta altura de tallo una cantidad de hojas y entrenudos antes que la planta pase al estado reproductivo.

Primera fase: crecimiento vegetativo ---->; Segunda fase: desarrollo floral
Hay entonces un tiempo de cultivo -fase de DL- en condiciones de dias largos y luego una fase de cultivo en días cortos -DC- para que florezca. Esto es la base del cultivo del crisantemo asi como de pointsetia. Plantas de floración y mercado todo el año, manejando días largos seguidos de días cortos. Quienes dominen estos aspectos tienen asegurado cultivar tallos y plantas florecientes durante todo el año. Iluminación en una fase, seguido por oscuridad en la siguiente. Además influye la temperatura en forma muy importante, acompañando el efecto del fotoperíodo. De allí que se referencie que el cultivo será realizado manteniendo la temperatura adecuada del invernadero, la floración entonces dependerá de la longitud del día y de la noche.

Al alejarnos del ecuador terrestre, en otoño e invierno los dias cortos menores a 12 hs son naturales, la oscuridad la da la estación del año. A partir de que los dias sobrepasan las 12 horas en primavera, el cultivo se oscurece tapando las plantas, mediante una noche artificial.
Las paredes del invernadero se cubren mediante una cortina que no deja pasar la luz solar -recuerden que están acortando el día-; de la misma manera se cubre, techando la zona de plantas que se desea inducir. Debe haber un traslape entre el material usado para el techo y las cortinas verticales.
Importante propagador de
crisantemos, en el partido
de La Plata, a unos 50 km
al sur de la Ciudad de Buenos
Aires. Se ven las guirnaldas
de luces, además las pantallas de
tejido opaco aluminizado
para oscurecer el cultivo
a fin de obtener días cortos
cuando el fotoperíodo natural
sobrepasa la noche crítica.
Gentileza Cultivos Bernardini.
El alargamiento del día para mantener las plantas vegetando es mediante luz artificial proporcionada por fuentes luminosas de distintas características espectrales
La energía para extensión de las horas de luz diurna requiere una fuente de baja intensidad luminosa -110 lux- próxima a los ápices de los tallos, comparada con aquella que se usa para realizar fotosíntesis -asimilación-. Hasta el momento se usaron principalmente lámparas de luz incandescente, llamadas: lamparitas comunes. Son las mas baratas, pero consumen mucha energía medida en kilowatts por hora -asi se mide por la empresa que vende la energía eléctrica-

Luz Cíclica
Nosotros en el cultivo experimental de la Cátedra de Floricultura usamos durante muchos ciclos anuales, lamparas incandescentes para proporcionar condiciones de día largo cuando el cultivo lo requiere. A fin de consumir poca energía electríca, aprovechamos una propiedad del fitocromo -unas proteinas que actúan en el proceso de desarrollo floral- aplicando en vez de un pulso contínuo de luz por las horas que precisa el cultivo en cada momento, pulsos cortos de luz, seguidos por pulsos mas largos de oscuridad. 

Este procedimiento ya lo usaban unos pocos cultivadores de avanzada, pero no era un método generalizado. En el caso de estos productores habían experimentado con elementos electromecánicos -eran relojes con unos motores los cuales mediante topes permitían regular en tiempos mínimos de 15 minutos. Con estos mecanismos se conseguían pulsos de luz de 15 minutos seguidos de una fase de 15 minutos de oscuridad. Esta forma de iluminación, permitía ahorrar el 50% de la energía eléctrica necesaria. Por ejemplo si eran necesarias aplicar dos horas de luz al cultivo, dando ciclos de 15' de luz + 15' de oscuridad, se aplicaba luz la mitad del tiempo con resultados similares.

La introducción de circuitos electrónicos en el control de los tiempos, permitió superar la tecnología electromecánica precedente. Se puede ahorrar mas energía eléctrica si se usan lámparas incandescentes mediante un tiempo mayor de apagado de la lámpara en un ciclo de media hora. Es decir aplicando por ejemplo pulsos de 10' de luz y los 20 minutos siguientes de oscuridad, repitiendo el ciclo tantas veces hasta completar las horas de iluminación para "romper la noche" que requiera el cultivo para ese momento del año. En muchas genotipos estos tiempos de iluminación y de oscuridad se pueden variar -mientras el ciclo que suma luz y oscuridad sea de 30 minutos-.
Tubos fluorescentes compactos
en cultivo de plantas con flor
en macetas. En este caso
el alargamiento del día se
consigue mediante iluminación
nocturna. La foto es gentileza
de Cultivos Aoki, unos 40 km al 
oeste de la Ciudad de Buenos Aires.
Lámparas fluorescentes compactas
Usando lámparas fluorescentes compactas -CFL-, llamadas localmente: "de bajo consumo", tenemos otra manera de ahorro de energía eléctrica. Hace pocos años algunos productores comenzaron a reemplazar las tradicionales lámparas incandescentes por estas luminarias.

Uso de LEDs

Nuevos desarrollos tecnológicos en el campo de la electrónica y su popularización en instrumentos de iluminación los aportaron los diodos emisores de luz o LED que son basicamente semiconductores. Esta nueva tecnología ya está disponible para múltiples aplicaciones, y en Japón varias fábricas vienen realizando ensayos a nivel comercial con floricultores de crisantemos. Igualmente otras fábricas de luminarias en base a LEDs están ofreciendo lámparas monocromáticas que permiten dar luz en la parte del espectro rojo, blanco, azul o rojo lejano. Empresas muy importantes, obtentoras de nuevas variedades de crisantemos, mantienen las plantas madres en forma vegetativa permanentemente, mediante luz proporcionada por LEDs.

Si consideramos que un invernadero de unos 250-300 metros cuadrados lleva alrededor de 40-47 lámparas incandescentes de 100 watts, estos 4700 watts/hora o 4,7 kW/h, -consumo unos 18-20 watts por metro cuadrado- de cultivo. Experiencias de hace apenas unos años, demostraron que se puede "romper la noche" con la misma efectividad de la luz incandescente, con diodos emisores de luz roja -LEDs rojos 630 nm-. Alumnos de una universidad canadiense hicieron una experiencia utilizando distintas intensidades de luz provistas por LEDs y en sus primeros resultados demostraron que aplicando luz de LEDs, conseguían el efecto de día largo impidiendo la inducción floral, utilizando una intensidad de 0.3 µmol.m-².s-1 que fue suficiente para mantener las plantas vegetando. El consumo de electricidad fue 2,4 Watts por metro cuadrado lo que estaría próximo a la décima parte del consumo indicado usualmente.

Sintetizando
En este breve relato tratamos de introducir en una forma compacta, como el floricultor utiliza la respuesta fotoperiódica del crisantemo aprovechando o modificando la longitud del día y de la noche a los fines de producir floración con fines comerciales durante todo el año. Se aprovecha la sensibilidad de este grupo de plantas en relación con la acción de la luz roja y la luz infrarroja cercana -rojo lejano- para actuar sobre el fitocromo -un grupo molécular que puede absorber fotones de luz roja o rojo lejano-. Lo que gatilla en la naturaleza la iniciación de este fenómeno en el crisantemo, que produce la formación de pimpollos, ocurre después que pasó el día mas largo del año en el hemisferio sur -21 de diciembre- y en consecuencia la longitud de los días comienza a acortarse y la cantidad de horas nocturnas comienzan a ser cada día mayores hasta llegar al solsticio de invierno con sus días mas cortos, próximo al 21 de junio. El fitocromo actua a nivel de las hojas y produce una señal que llega al ápice para desencadenar el proceso de pasaje del estado vegetativo al reproductivo. En otro artículo enfocaremos algunos aspectos que dejamos aqui de lado tales como los distintos grupos de genotipos, lo que se llama noche crítica, y los tiempos de respuestas de diversos genotipos para ser utilizados a los fines de la floricultura.


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