ES2324290T3 - Promocion del establecimiento temprano de cultivos de patata mediante inhibidores de etileno. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de patatas que comprende la administración a tubérculos de patata de una cantidad efectiva de por lo menos un inhibidor de la síntesis del etileno o de un inhibidor de la acción del etileno, en el que el número de brotes por tubérculo de patata y la longitud de dichos brotes son aumentados.
Description
Promoción del establecimiento temprano de
cultivos de patata mediante inhibidores de etileno.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para promover la formación de brotes y de su
alargamiento, mediante la administración a los tubérculos de las
patatas de una cantidad efectiva de un inhibidor de la síntesis del
etileno tal como la aminoetoxivinilglicina (AVG) o de sus derivados
o de sus sales aceptables, o de un inhibidor de la acción del
etileno tal como el 1-metilciclopropeno (MCP) o de
derivados suyos, o de sus combinaciones.
Las patatas (Solanum tuberosum Linn)
constituyen cultivos de vegetales con raíces tuberosas, de
importancia económica capital, distribuidos por todo el mundo. Son
los cosechas de tipo alimentario más cultivadas en cuarto lugar,
después del trigo, del arroz y del maíz, y, por tanto, el cultivo
tuberoso y más importante de una dicotiledónea. Los criaderos de
patatas producen anualmente más de 300 millones de toneladas.
Entre la cosecha y el plantado, algunos
tubérculos de patatas, por lo menos, se conservan almacenados, hasta
que llega el tiempo de llevar a cabo la nueva plantación
estacional. Durante la maduración, el tubérculo de la patata se
convierte en durmiente, mediante un mecanismo controlado de forma
interna. Durante esta etapa de letargo, el tubérculo de la patata
debe experimentar ciertos cambios fisiológicos para romper el
letargo y permitir que el tubérculo de la patata forme brotes. En
general, el período de letargo del tubérculo se define como una
falta de crecimiento, debida a las condiciones físicoquímicas de
dicho tubérculo, que resultan afectadas por varios factores que
incluyen hormonas vegetales y la temperatura de almacenamiento
(Burton, W.G., 1963, Concepts and mechanism of dormancy, págs
17-41, en: J.D. Ivins y F.L. Milthorpe, editores,
The Growth of the Potato, Butterworths, Londres).
El establecimiento estacional temprano del
cultivo es crítico para la producción de los tubérculos (patatas).
(Este) rápido establecimiento, cuando empieza la estación, da lugar
a un comienzo que puede promover un cierre temprano de la cubierta
del enramado que se extiende en la parte superior de las plantas, y
reducir, de esta forma, las poblaciones de maleza. El desarrollo en
la estación temprana ayuda también a aprovecharse de los meses más
fríos y húmedos de la primavera, proporcionando, de este modo, una
densidad más alta de la cosecha, y potencialmente, rendimientos más
altos.
La promoción de un establecimiento temprano de
los tubérculos de la patata puede obtenerse mediante tratamiento
químico. El Rindite® se ha utilizado en el tratamiento de los
tubérculos de la patata para acelerar los brotes (Denny, F.E.,
1984, Synergistic effects of three chemicals in the treatment of
dormant potato tubers to hasten germination, Contrib.Boyce Thompson
Inst., Plant Res. 14:1-14). Sin embargo, los
tratamientos químicos como Rindite®, entrañan altos riesgos de
toxicidad, tanto para los trabajadores que manejan las substancias
químicas como para el entorno. La giberilina (GA3) se ha utilizado
para promover el establecimiento y el alargamiento de los brotes,
pero la efectividad de GA3 puede no ser consistente y los brotes
resultantes pueden ser frágiles. En consecuencia, son necesarios
agentes alternativos para promover el establecimiento temprano del
cultivo de las patatas. En particular, es necesario promover la
aparición de brotes y su alargamiento en las patatas, y reducir la
necrosis en las puntas de los brotes de patatas.
Se cree que el etileno, una hormona vegetal
gaseosa que se encuentra de forma natural, está implicada en la
modulación de diversas vías bioquímicas del tubérculo de las
patatas, y que procesa la aparición y el alargamiento de los
brotes. En general, el etileno o los compuestos que lo liberan, como
el ethephon, potencia la liberación a partir del letargo y aumenta
la aparición de brotes de los tubérculos de la patata (Alam, et
al, 1994, The effect of ethylene and of inhibitors of protein
and nucleic acid syntheses on dormancy break and subsequent sprout
growth, Potato Research 37:25-33; Minato et
al., 1979, Effect of ethylene on sprout growth and endogenous
growth substances of potato plants, J. Fac. Agr. Hokkaido Univ., 59,
Pt.2; Rama, M.V. and Narasimham, P., 1981, A comparative study on
the effect of gibberellic acid, ethrel, and ethylene chloride on
potato (Solanum tuberosum Linn) sprouting, Food Sci.
Technol. 19; 144-47; Rylski et al., 1974,
Dual effects of ethylene on potato dormancy and sprout growth,
Plant Physiol. 53:658-662). Sin embargo, el etileno
o los compuestos que lo liberan, inhiben también el alargamiento de
los brotes (Minato, et al., 1979; Rylski, et al.,
1974), lo que a su vez hace que el tratamiento con etileno no sea
deseable para el rápido establecimiento del cultivo.
El efecto de la preaplicación en la planta de
inhibidores del etileno sobre la formación de brotes en la patata,
no se ha documentado. Suttle (1998, Involvement of ethylene in
potato microtuber dormancy, Plant Physiol.
118:843-848) informó que el tratamiento de los
explantes de patata con los inhibidores de la acción del etileno
2,5-norbornadieno y nitrato de plata provocó la
formación precoz de brotes de los microtubérculos. Estas
aplicaciones se llevaron a cabo durante las etapas de iniciación y
crecimiento del desarrollo de los microtubérculos y, por tanto,
consistió en el tratamiento durante las etapas tempranas del
letargo. Sin embargo, Suttle (1998) no da a conocer que los
inhibidores del etileno promuevan la formación de brotes o su
alargamiento en las semillas almacenadas de patatas.
Sorprendentemente, encontramos que, cuando se
aplican a tubérculos almacenados de semillas de patatas, los
inhibidores del etileno tales como la aminoetoxivinilglicina (AVG,
CAS #: 55720-26-8) o el
1-metilciclopropeno (MCP, CAS #:
3100-04-7) promueven la formación de
brotes y su alargamiento, lo que hace que estos inhibidores sean
candidatos ideales para promover el establecimiento temprano de los
cultivos de patatas. Además, el tratamiento con AVG reduce asimismo
la necrosis de las puntas del brote de las patatas.
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La invención proporciona un procedimiento para
aumentar el número y la longitud de los brotes en los cultivos de
patatas, mediante el tratamiento de sus tubérculos con los
inhibidores de etileno tales como la aminoetoxivinilglicina (AVG,
CAS #; 55720-26-8) y/o sus sales
tales como clorhidrato de aminoetoxivinilglicina o sus derivados o
el 1-metilciclopropeno (MCP, CAS #;
3100-04-7) y/o sus derivados, tal
como se da a conocer en la patente US nº 6.194.350 (Sisler, E.C.,
2001, Method of blocking ethylene response en plants using
ciclopropene derivatives).
Los inhibidores del etileno son la
aminoetoxivinilglicina (AVG) o sus sales, tales como el clorhidrato
de aminoetoxivinilglicina o el 1-metilciclopropeno
(MCP) y o sus derivados.
La aminoetoxivinilglicina puede administrarse en
una solución basada en agua con una concentración de entre
aproximadamente una ppm (1 ppm) a aproximadamente 5.000
ppm. El MCP puede administrarse en un gas con una concentración de
entre aproximadamente 0,001 ppm a aproximadamente 500 ppm.
La solución de AVG, basada en agua, puede
comprender además de aproximadamente 0,01 a 0,05% en peso/vol de
surfactante.
Las variedades de las patatas se seleccionan
preferentemente de entre el grupo constituido por, pero que no se
limita a Gold Rush,Irish Cobbler, Kennebac, Norkotah, Norland, Red
Lasoda, Red Norland, Red Pontiac, Russet Burbank y Superior.
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La presente invención se refiere a un
procedimiento para aumentar el número y longitud de los brotes en
los cultivos de patatas, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas siguientes: tratamiento de los tubérculos de las patatas con
una cantidad efectiva pero no injuriosa de inhibidores de la
síntesis del etileno, tales como AVG y/o sus derivados y/o sus
sales, o de bloqueadores de la acción etilénica tales como MCP y/o
sus derivados, antes de plantar.
Las sales biológicamente aceptables de AVG
incluyen las de los metales alcalinos habituales sodio y potasio,
las alcalino térreas de magnesio o calcio, zinc, o amonio, o los
cationes alquilamónicos únicos tales como los cationes mono-, di-,
tri- o tetrametilamónicos, u otros cationes amónicos que transportan
hasta 7 carbonos. Las sales basadas en ácidos orgánicos e
inorgánicos fuertes, por ejemplo HCl (por ejemplo,
clorhidrato de aminoetoxivinilglicina, el regulador preferido del
desarrollo), HBr, SO_{4} H_{2} o HNO_{3}, son asimismo
apropiadas.
Dependiendo del tipo de desarrollo temprano que
se requiera, las concentraciones de la aplicación de AVG o de sus
sales en un disolvente, preferentemente agua, puede variar dentro de
límites amplios, estando generalmente comprendidas entre 1 ppm y
aproximadamente 5.000 ppm, preferentemente de entre aproximadamente
10 ppm y 1.000 ppm aproximadamente. El disolvente acuoso puede
comprender además entre aproximadamente 0,01 y 0,05% en
peso/volumen de surfactantes como Silwet (heptametiltrisiloxano
modificado por polialquileneóxido, Loveland Industries, Inc,
Greeley, CO). Se prefiere utilizar agua como el disolvente
transportador, porque la AVG es muy soluble en agua. Deberá
entenderse que el disolvente acuoso puede consistir en otros
compuestos disueltos que se conocen en la técnica, tales como
nitratos.
Las concentraciones de la aplicación de MCP o de
sus derivados, pueden variar dentro de límites amplios, estando
generalmente comprendidas entre aproximadamente 0,001 ppm y
aproximadamente 1.000 ppm, preferentemente de entre aproximadamente
1 ppm y aproximadamente 100 ppm, como un gas que se
desprende de un polvo.
El intervalo de la concentración efectiva del
principio activo puede depender del volumen que se aplique a los
tubérculos de la patata, así como de otros factores tales como de la
densidad de los tubérculos que vayan a ser tratados. Así, el
intervalo preferido de concentración es el que produce el desarrollo
temprano en los tubérculos de la patata, el cual intervalo no es
excesivamente despilfarrador o presenta una concentración tan
extrema que el disolvente esté tan saturado con el principio activo
que algo de éste no se disuelva en el disolvente transportador.
Aunque el intervalo preferido de AVG está entre aproximadamente 10
ppm y aproximadamente 2.000 ppm, y el MCP entre 0,1 ppm y
100 ppm, la invención no se limita a este intervalo, ya que la
cantidad necesaria de principio activo dependerá parcialmente, tal
como podría entenderse razonablemente, del número de tubérculos por
unidad de área.
También se entenderá que el intervalo de
concentración del principio activo AVG, o de sus derivados, o de
sus sales, o de MCP o de los derivados de éste, incluye, en
principio, cualquier intervalo de concentración que sea útil para
promover el desarrollo temprano en los tubérculos de la patata.
La invención puede ilustrarse mediante los
siguientes ejemplos representativos no limitativos. Las substancias
químicas que se utilizan en estos ejemplos son la
aminoetoxivinilglicina (AVG), calidad técnica, Valent BioSciences
Corp. Libertyville, IL); surfactante (Silwet (heptametiltrisiloxano
modificado por polialquileneóxido, Loveland Industries, Inc,
Greeley, CO); MCP (EthylBloc, 0,14% a.i. AgroFresh Inc.
Philadelphia, PA); y etephon (ácido 2-cloroetil
fosfónico, Florel, 4,9% a.i., Southern Agricultural Insecticides,
Inc. Boone, NC).
Ejemplo
1
Los tubérculos de la patata se sumergieron en
Silw et al 0,05% (control) o en una solución de 2.000 ppm de
AVG, y los tubérculos tratados de las patatas se situaron en
bandejas de plástico en una cámara oscura ventilada a 20ºC.
Aumentaron el número de brotes 2.000 ppm de AVG por patata en las
(variedades de patatas) Superior, RedPontiac, e Irish Cobbler
(Tabla 1). AVG aumentó asimismo la longitud de los brotes en las
variedades de patatas Superior, Kennebac, Russet Burbank, Red
Norland y Red Pontiac. AVG también disminuyó la necrosis de las
puntas en las variedades de patatas Superior, Russet Burbank, y Red
Lasoda. De este modo, AVG induce una mejoría significativa en los
brotes, y también disminuyó la necrosis de las puntas en distintas
variedades de plantas tuberosas de patatas.
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Ejemplo
2
Las patatas se sumergieron en una solución de
500 ó 2.000 ppm de AVG, sirviendo como control las patatas
sumergidas en agua. Cada tratamiento se llevó a cabo con 9
tubérculos de patatas. Las patatas que se trataron se dispusieron
en bandejas de plástico en una cámara oscura con ventilación, a
20ºC. Los brotes se evaluaron 21 días después del tratamiento. La
AVG a 500 y 2.000 ppm aumentó el número de brotes por tubérculo y la
longitud de éstos en (las variedades) Russet Burbank y Superior
(Tabla 2). A 2.000 ppm, AVG aumentó el número de brotes por
tubérculo y la longitud de éstos en la variedad Gold Rush. La AVG
redujo la necrosis de la punta en las variedades Russet Burbank y
Norkotah con una alta tasa, pero sólo redujeron la necrosis de las
puntas (de los brotes), con una tasa más pequeña, en Russet
Burbank. De este modo,los tratamientos con AVG estimulan la
aparición de brotes en las patatas, promueven el alargamiento de
éstos y reducen la necrosis de sus puntas.
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Ejemplo
3
Los tubérculos de las patatas se sumergieron en
agua (control) o en una solución de 2000 ppm de AVG. Cada
tratamiento se llevó a cabo con 9 tubérculos de patatas. Las patatas
tratadas se plantaron entonces en el suelo en bandejas de plástico,
y se situaron en una cámara oscura aireada, a 20ºC. Los brotes se
evaluaron 19 días después del tratamiento. Los resultados de las
patatas que se plantaron en el suelo (Tabla 3) fueron similares a
los de las patatas situadas en el aire (Tablas 1 y 2). AVG a 2000
ppm aumentó el número de brotes por tubérculo y la longitud del
tubérculo en las variedades Norkotak, Gold Rush y Superior. AVG a
2.000 ppm redujo también la necrosis de las puntas (de los brotes)
en todas las variedades que se ensayaron.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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Ejemplo
4
Los tubérculos de las patatas se sumergieron en
una solución de 2.000 ppm de AVG o de 1.000 ppm de ethephon,
sirviendo de control las patatas sumergidas en agua. Cada
tratamiento se llevó a cabo con 9 tubérculos de patatas. Las
patatas tratadas se dispusieron entonces en bandejas de plástico, y
se situaron en una cámara oscura aireada, a 20ºC. Los brotes se
evaluaron 24 días después del tratamiento. Tanto los tratamientos
con AVG como los realizados con ethephon, estimularon la formación
de brotes en las variedades Russet Burbank y Superior (Tabla 4).
Sin embargo, mientras que la AVG promovió el alargamiento de los
brotes en los tubérculos de la patata, el ethephon no lo hizo.
Estos resultados muestran claramente que la AVG y el etileno poseen
distintos modos de acción en la afectación del desarrollo de los
brotes en las patatas.
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Ejemplo
5
Los tubérculos de las patatas se trataron con 50
ppm de MCP en un bidón de plástico cerrado (de 30 galones) durante
20 horas sirviendo de control las patatas no tratadas. Cada
tratamiento se llevó a cabo con 9 tubérculos de patatas. Las
patatas tratadas se plantaron entonces en el suelo, en bandejas de
plástico, y se situaron en una cámara oscura aireada, a 10ºC. El
número de brotes emergentes se contó 15 días después del
tratamiento. El tratamiento con MCP aumentó el número de brotes
emergentes por tubérculo de patata, a 10ºC en las variedades Russet
Burbank, Norkotah, y Gold Rush, pero no en la variedad Superior
(Tabla 5).
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Claims (5)
1. Procedimiento para el tratamiento de patatas
que comprende la administración a tubérculos de patata de una
cantidad efectiva de por lo menos un inhibidor de la síntesis del
etileno o de un inhibidor de la acción del etileno, en el que el
número de brotes por tubérculo de patata y la longitud de dichos
brotes son aumentados.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el inhibidor de la síntesis del etileno es la
aminoetoxivinilglicina o sus sales o derivados.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que la aminoetoxivinilglicina se administra en una solución
basada en agua a una concentración de aproximadamente
1 ppm a aproximadamente 5.000 ppm.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en
el que la solución de aminoetoxivinilglicina basada en agua
comprende además un surfactante de entre aproximadamente 0,01 a 0,5%
v/v.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el inhibidor de la acción del etileno es el
1-metilciclopropeno o sus derivados.
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