Factores asociados a problemas del sistema radical de Híbridos F1

de café multiplicados por cultivo de tejidos

Ing. Jorge Ramírez Rojas

Asesor Experto en Café

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Antecedente de la creación de híbridos F1

Los híbridos F1 liberados comercialmente en la región de Centroamérica, fueron el resultado de un prolongado proceso de selección y evaluación llevado a cabo por expertos del Centro Internacional de Investigaciones Agronómicas para el Desarrollo (CIRAD), con apoyo del Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE) y el Programa Cooperativo Regional para el Desarrollo Tecnológico y Modernización de la Caficultura (PROMECAFE), en este caso específicamente las instituciones cafetaleras de Guatemala, Honduras, El Salvador y Costa Rica

El desarrollo del proyecto iniciado en 1992 estuvo centralizado en Costa Rica y contempló la realización de los estudios de la variabilidad genética en la colección de café del CATIE que llevó a la escogencia de materiales silvestres procedentes de Etiopía y Sudán, para realizar cruzamientos de estos con variedades comerciales altamente productivas, y así aprovechar el vigor híbrido de la primera generación de plantas o F1.

Posteriormente se realizó la evaluación individual de materiales en dos ensayos y la selección de los individuos más sobresalientes, multiplicación de los mejores híbridos mediante la técnica de embriogénesis somática y desarrollo de ensayos de campo para evaluar adaptabilidad y comportamiento bajo diferentes condiciones de clima y suelos. En esta última etapa de la investigación de campo regional, tuvo relevante participación el personal experto del Instituto del Café de Costa Rica.

De acuerdo con las conclusiones finales de los estudios liderados por el CIRAD, tres fueron los híbridos recomendados para siembra comercial, los cuales corresponden a los códigos: L13A44, L12A28 y L4A34. Una baja calidad de taza recurrentemente detectada en el material L4A34, hizo que pocos años después se desestimara la multiplicación de este material para fines comerciales.

Lote de hibridos F1 de 15 meses de edad.

Características fenotípicas de hibridos F1 de 27 meses de edad.

Primeras experiencias con multiplicación y siembra comercial

Con la liberación comercial de los híbridos F1 y el entusiasmo de los productores por adquirir los materiales, surgió un primer inconveniente por una muy baja tasa de rendimiento en la obtención final de plantas viables salidas de laboratorio para siembra comercial. La situación de la producción comercial a gran escala de híbridos F1 de buena calidad, ha sido una limitación para la disponibilidad de cantidades suficientes de material para la siembra en la época adecuada del año, aspecto parcialmente subsanado en los últimos años con la participación de laboratorios de la empresa privada que han logrado un relativo éxito, aportando un poco más de producción de plantas para traslado a etapa de almácigo.

Ya establecidas en el campo pequeñas áreas de cultivo con los híbridos F1, el común del comportamiento de los materiales en las parcelas comerciales, fue la ratificación de las excelentes cualidades de vigor, muy alta productividad y muy buena calidad de la bebida de los F1, Sin embargo, en varios de los lugares donde se establecieron los materiales, se comenzaron a encontrar plantas que después de los primeros años de siembra, manifestaban problemas marcados de volcamiento, pérdida de su condición normal, severo deterioro y eventual muerte de las mismas, condición que posteriormente a las valoraciones técnicas de campo realizadas, señalaba como indicios más comunes, la presencia de un sistema radical deficiente, debido a malformaciones o problemas que mostraba la raíz de estas plantas.

Estudios realizados en Costa Rica sobre el problema

Estudios realizados por expertos del Instituto del Café de Costa Rica (ICAFE) entre los años 2011 y 2014, se abocaron a tratar de determinar las probables causas del problema para proponer soluciones. Los aspectos más relevantes de los resultados de los trabajos realizados, se resumen a continuación:

Deterioro prematuro de plantas de híbridos F1

En un primer estudio de valoración de posibles factores asociados a estos problemas, fueron considerados aspectos relacionados con plagas y enfermedades e inclusive problemas nutricionales, y aunque efectivamente se detectó a veces la presencia de algunos patógenos y plagas de la raíz y la base de tallo, realmente fueron las malformaciones del sistema radical, la observación más común en plantas afectadas.

A partir de las observaciones y análisis de campo realizados se evidenció que un alto porcentaje de las plantas afectadas presentaban un sistema radicar anormal o deformado y un fuerte “paloteo” de la parte aérea después de la primera cosecha. Estas características principales del problema a veces también iban acompañadas de anillamientos, formación de llagas y volcamiento parcial de las plantas, posiblemente por facilitación de ingreso de patógenos derivado de la condición anormal original del sistema radical, cuya proporción de raíces normales y funcionales era notablemente disminuido, dificultando la consolidación del anclaje en el suelo y consecuentemente los procesos fisiológicos dependientes de la buena condición de la raíz.

Tales deformaciones no eran atribuibles a los aspectos comunes de manejo de las plantas en el vivero, las que a veces se colocan en bolsas más pequeñas de lo conveniente o llegan a sufrir una marcada obstrucción en su desarrollo normal, por permanecer durante demasiado tiempo en las bolsas. En la mayoría de los casos las deformaciones se mantenían a poca profundidad, lo que hacía presumir que las anomalías provenían de las etapas iniciales de desarrollo de las plántulas.

Características de planta afectada por malformaciones en el sistema radical

Ya enfocado el estudio en hacia el seguimiento de los procedimientos iniciales de desarrollo de las plántulas en laboratorio, se llevaron a cabo visitas a las instalaciones donde se lleva a cabo el desarrollo de las mismas, y se pudo determinar que las plántulas producidas salían de los Sistemas de Inmersión Temporal (RITAS©), presentando tanto raíces normales como raíces con deformaciones, siendo pasadas en su totalidad sin previa separación o selección a las bandejas de aclimatación, de donde posteriormente eran enviadas al vivero para el desarrollo de almácigo hasta alcanzar el punto de trasplante para la siembra definitiva en el campo.

De las conclusiones y recomendaciones establecidas por el grupo técnico experto, destaca la opinión de que la magnitud del problema de las raíces de los híbridos F1, sería dependiente de los procedimientos empleados durante la etapa de laboratorio-invernadero, y que estos problemas se pueden disminuir considerablemente con una estricta revisión del sistema radical de las plántulas en esta etapa, prescindiendo de las que presentan raíz anormal, a fin de evitar el paso hacia el almacigal de plántulas con malformaciones del sistema radical.

Desarrollo radical de híbridos F1 en almácigo

Un segundo estudio más específico se concentró en la evaluación de la condición del sistema radical de las plántulas de híbridos F1 obtenidas por embriogénesis somática, mediante seguimiento de las diferentes etapas del proceso, desde la salida de la RITA® hasta la planta desarrollada en condición de almácigo.

Se evaluó el desarrollo y calidad de las plantas de almácigo de 8 meses de edad y se encontró un 33% con raíces rectas, mientras que el 65% presentaban morfologías anormales como estrangulamientos, serpenteadas y bifurcaciones, las cuales tuvieron valores más bajos en los parámetros de largo, grosor y peso, tanto del sistema radical como de la parte aérea.

Mediante el procedimiento de seguimiento y evaluación de la condición de las plántulas desde el laboratorio, se evidenció la presencia de anormalidades especialmente del sistema radical, durante el proceso de desarrollo de las plántulas en el sistema de inmersión temporal tipo RITA®.

El estudio detectó que la limitación en la calidad de la plántula empleada en los diferentes tratamientos, en primera instancia era debida a la presencia de anormalidades que afectaron el desarrollo de la misma, reflejadas precisamente en el almácigo a través de la disminución de un 70% en su peso y un 30% la altura del tallo, con respecto a aquellas que mantenían una buena rectitud radical.

Variación de morfologías del sistema radical en plantas de almàcigo. A: Raíz Pobre; B: Sin secundarias; C: Estrangulada; D: Recta; E: Bifurcada; F: Serpenteada; G: En “U”; H: Con nudo; I: Engrosada. (Echeverría et al. 2014)

Por lo tanto, una buena técnica de desarrollo en el sistema de inmersión temporal, podría corregir en gran medida la calidad de la plántula durante la aclimatación y posterior desarrollo en almácigo, con la mejora en el rendimiento por mayor cantidad de material de óptima calidad, así también racionalización de los costos operativos durante las etapas de endurecimiento y posterior etapa en vivero.

En cuanto al desarrollo en vivero, los resultados evidenciaron que una buena morfología favorece un adecuado desarrollo de las plantas, tanto en peso como en longitud del tallo. Esto permite concluir que existen opciones para mejorar la eficiencia y rendimiento de plantas de primera calidad ex vitro, a partir de una buena selección del material.

Consideraciones finales

Los estudios realizados sobre el posible origen del deterioro de plantas de híbridos F1 multiplicadas por cultivo de tejidos, han permitido determinar que uno de los factores principales asociados a los problemas de las malformaciones de las raíces, tienen su origen en la calidad de las plántulas obtenidas de la RITA®, razón por la cual se debe continuar la optimización de la técnica de embriogénesis somática para la multiplicación de los híbridos, en particular el sistema de inmersión temporal, asimismo implementar un método riguroso de selección de las plántulas previo a su colocación en las bandejas y la aclimatación ex vitro.

En el tanto las recomendaciones para llevar a cabo una eficiente selección por calidad del sistema radical de las plántulas, pueda ser adoptado por las empresas interesadas en realizar la multiplicación comercial de híbridos F1, se considera los niveles de rendimiento para la obtención de las plántulas de primera calidad en el laboratorio estarán aumentando muy significativamente, asimismo la cantidad de plantas de almácigo listas para traslado a la siembra definitiva. .

Referencias

-Chaves, V. et al. 2013. Informe comisión técnica híbridos F1. Centro de Investigaciones en Café (CICAFE).

-Echeverría, F. et al. 2014. Agronomía Costarricense. 38(1) 67-74.

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