ES2870450T3 - Método para reducir el daño por frío en el maíz - Google Patents

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Abstract

Un método para mejorar la recuperación del maíz por daños causados por temperaturas frías que comprende la aplicación de 6 a 16 gramos por hectárea de giberelina 3 (GA3) al maíz durante la etapa de crecimiento vegetativo temprano.

Description

DESCRIPCIÓN
Método para reducir el daño por frío en el maíz
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a métodos para mejorar la recuperación del maíz por daños causados por el frío que comprenden aplicar una cantidad eficaz de al menos una giberelina al follaje del maíz durante una etapa de crecimiento vegetativo temprano.
Antecedentes de la invención
Los cultivadores de cultivos desean plantar sus cultivos lo antes posible para que puedan obtener el mayor rendimiento disponible durante la temporada de crecimiento. Los cultivadores de cultivos con una gran superficie para plantar también quieren comenzar a plantar lo antes posible. Sin embargo, la siembra temprana no está exenta de riesgos. Un riesgo es que los cultivos se expongan a temperaturas frías que pueden hacer que las plántulas o plantas sufran daños o la muerte. Las bajas temperaturas causan millones de dólares en daños a los cultivos cada año. En algunas partes de los Estados Unidos, las temperaturas frías pueden ocurrir en cualquier momento durante la temporada de crecimiento. Sin embargo, el daño por temperaturas frías es más común en la primavera, cuando las plantas son vulnerables.
Desafortunadamente, si se producen daños por temperaturas frías en los cultivos de un cultivador, el cultivador se enfrenta entonces a un dilema. Actualmente, los productores deben replantar sus campos inmediatamente o esperar varios días para ver si sus plantas se recuperan y luego decidir si deben replantar sus campos. Si los productores esperan varios días para ver si sus plantas se recuperan y las plantas dañadas no, entonces han perdido un tiempo valioso antes de replantar y han reducido aún más sus rendimientos potenciales. Si las plantas parecen recuperarse y los productores no replantan, los productores estarán preocupados por los impactos negativos en el rendimiento durante el resto de la temporada de crecimiento. Si los productores replantan sus cultivos, entonces están gastando valiosos recursos en la mitigación de daños que podrían haberse gastado en otra parte.
Por consiguiente, existe una necesidad de nuevos métodos para ayudar a los cultivadores cuando se producen daños por temperaturas frías. El método debe ser fácil de administrar y proporcionar una excelente recuperación de daños por temperaturas frías. El método debe proporcionar un mayor rendimiento cuando los cultivos se dañan por las bajas temperaturas. Los documentos JP H03123420 A, US 5188655 A y US 2008/318782 A1 describen el tratamiento con respecto a temperaturas frías de plantas o semillas con diversas giberelinas.
Compendio de la invención
En un aspecto, la presente invención se refiere a métodos para mejorar la recuperación del maíz por daños causados por temperaturas frías que comprenden aplicar de 6 a 16 gramos por hectárea de giberelina 3 (GA3) al maíz durante la etapa de crecimiento vegetativo temprano.
Descripción detallada de la invención
Inesperadamente, los solicitantes encontraron que, cuando se aplicaba una giberelina a los granos de cereales durante la etapa vegetativa temprana, los granos de cereales tenían un mayor rendimiento y una recuperación mejorada del daño por frío. Los métodos de los solicitantes brindan una respuesta a las necesidades de los productores de un tratamiento rápido y eficaz para reducir las pérdidas de rendimiento debido a las bajas temperaturas. Los métodos de los solicitantes también permiten a los productores plantar cereales incluso antes, ya que se reduce el riesgo de costosas pérdidas de rendimiento debido al clima frío.
Específicamente, los solicitantes se sorprendieron de que, cuando aplicaron ácido giberélico (“GA3”) a plantas de maíz mediante aplicaciones de pulverización foliar durante las etapas de crecimiento V2 y V3, las plantas se recuperaron del daño causado por temperaturas frías. Esto fue inesperado porque un experto en la técnica no habría predicho que la aplicación de GA3 aumentaría la recuperación de un evento de frío o congelación porque GA3 proporciona protección contra el estrés por sequía en el maíz.
Las giberelinas se pueden aplicar a los cereales antes o después de que se expongan a temperaturas frías. Por ejemplo, un cultivador podría aplicar giberelina antes de las bajas temperaturas. Alternativamente, el cultivador podría aplicar la giberelina a las plantas dañadas después de que se produzcan las bajas temperaturas.
Las giberelinas son hormonas vegetales de origen natural implicadas en la mayoría de las fases del crecimiento y desarrollo de las plantas, incluida la germinación, la proliferación celular, el alargamiento celular, la brotación, la floración, la determinación del sexo, la fructificación, el desarrollo de la semilla y la senescencia (revisado en Olszewski et al., Gibberellin Signaling: Biosynthesis, Catabolism, and Response Pathways, The Plant Cell, S61-S80, Supplement 2002). El GA3 es bien conocido por promover el crecimiento de las plantas y se ha utilizado en la agricultura desde principios de la década del '60. Los principales usos comerciales de las giberelinas incluyen el adelgazamiento y el tamaño de las uvas de mesa sin semillas, la mejora del tamaño y la firmeza de la fruta, la estimulación del crecimiento y el aumento del rendimiento de los pastos, la promoción de la fructificación y el avance de la floración en cultivos hortícolas (Sponsel, A Companion to Plant Physiology, Fifth Edition de Lincoln Taiz y Eduardo Zeiger, disponible en http://5e.plantphvs.net/article.php?ch=0&¡d=372.2010).
Muchos autores han establecido que las giberelinas pueden mitigar el daño por congelación en otros tipos de cultivos. Por ejemplo, las giberelinas pueden aliviar el daño por congelación de la pera, la langosta negra, el aliso negro, el melocotón y ayudar con la resistencia al frío en las verduras. Ver Vladymyr V. Yarushnykov, Michael M. Blanke, Alleviation of frost damage to pear flowers by application of gibberellin, Plant Growth Regulation January, 2005, 45:1, 21-27; Izvest. Akad. Nauk. Latviiskoi SSR8: 117-126, Biol. Abstr. 46:44369, 1965; Proc. Am. Soc. Hort. Sci. 88: 197­ 203; y Loo, S. W., W. H. Hwang, &H. F. Tang. 1963. Further studies on the effect of gibberellin on cold resistance of vegetables. Acta Biol. Exp. Sinica, 8(2): 150-154, Biol. Abstr. 45:39260. 1964. La capacidad potencial de las giberelinas, y específicamente del GA3, para mejorar la recuperación a bajas temperaturas de los granos de cereales y los rendimientos de los granos no se ha demostrado ni sugerido previamente.
En una realización, la presente invención se refiere a métodos para mejorar la recuperación del maíz por daños por bajas temperaturas que comprenden aplicar de 6 a 16 gramos por hectárea de giberelina 3 (GA3) al maíz durante la etapa de crecimiento vegetativo temprano.
Preferiblemente, el maíz son palomitas de maíz, maíz de campo o maíz dulce. El grano de cereal de la presente invención puede ser genéticamente modificado (GM) o no GM.
En una realización adicional, la etapa de crecimiento vegetativo temprano es durante la etapa de crecimiento V1 a V6. En una realización preferida, la etapa de crecimiento es V2 a V3. En una realización más preferida, la etapa de crecimiento es V2.
En una realización, el GA3 se aplica en una cantidad de 8 a 16 gramos (de aproximadamente 3,2 a aproximadamente 6,4 gramos de GA3 por acre) por hectárea.
En otra realización, la giberelina se aplica con al menos un herbicida, fungicida, insecticida, fertilizante o regulador del crecimiento de plantas que no es una giberelina. En una realización preferida, la giberelina se aplica con al menos un regulador del crecimiento de las plantas distinto de una giberelina.
En otra realización, los herbicidas incluyen, pero sin limitación, glifosato, mesotriona, halosulfurona, saflufenacilo o dicamba.
En una realización adicional, los fungicidas incluyen, pero sin limitación, tetraconazol, metconazol, una estrobilurina o un producto combinado de estrobilurina-azol.
En otra realización, los insecticidas incluyen, pero sin limitación, metilparatión, bifentrina, esfenvalerato, clorpirifos, carbarilo o metomilo.
En otra realización más, los fertilizantes foliares incluyen, pero sin limitación, CoRoN (disponible de Helena Chemical), un nitrógeno de liberación controlada, o BioForge (disponible de Stoller USA), que es principalmente N,N'-diformilurea u otros aerosoles que contengan micronutrientes.
En una realización, los reguladores del crecimiento de plantas incluyen, pero sin limitación, ácido abscísico, aminoetoxivinilglicina, 6-benciladenina, ácido jasmónico, ácido naftilacético o ácido salicílico. En una realización preferida, el regulador del crecimiento de plantas es ácido abscísico.
En otra realización, la giberelina se aplica antes de que se produzca el daño por baja temperatura.
En otra realización más, la giberelina se aplica después de la temperatura fría. El GA3 se puede aplicar por cualquier medio conveniente. Los expertos en la técnica están familiarizados con los modos de aplicación que incluyen aplicaciones foliares tales como pulverización, espolvoreado y aplicaciones granulares; y aplicaciones al suelo que incluyen pulverización, tratamientos en surcos o abono lateral. En una realización preferida, el GA3 se aplica mediante pulverización.
Las soluciones de pulverización acuosas utilizadas en la presente invención contienen en general de aproximadamente el 0,01% al 0,5% (v/v) de un agente tensioactivo.
El agente tensioactivo comprende al menos un tensioactivo no iónico. En general, el tensioactivo no iónico puede ser cualquier tensioactivo no iónico conocido en la técnica. Los tensioactivos no iónicos adecuados son en general oligómeros y polímeros. Los polímeros adecuados incluyen copolímeros aleatorios y de bloques de óxido de alquileno tales como copolímeros de bloques de óxido de etileno-óxido de propileno (copolímeros de bloques de EO/PO), que incluyen copolímeros de bloques de EO-PO-EO y PO-EO-PO; copolímeros aleatorios y de bloques de óxido de etilenoóxido de butileno, aductos de alquilo C2-6 de copolímeros de bloque y aleatorios de óxido de etileno-óxido de propileno, aductos de alquilo C2-6 de copolímeros aleatorios y de bloques de óxido de etileno-óxido de butileno, monoalquiléteres de polioxietileno-polioxipropileno tales como metil éter, etil éter, propil éter, butil éter o mezclas de los mismos; copolímeros de acetato de vinilo/vinilpirrolidona; copolímeros de vinilpirrolidona alquilados; polivinilpirrolidona; y polialquilenglicol, incluidos los polipropilenglicoles y polietilenglicoles. Otros agentes no iónicos son las lecitinas; y agentes tensioactivos de silicona (agentes tensioactivos solubles en agua o dispersables que tienen un esqueleto que comprende una cadena de siloxano, por ejemplo, heptametiltrisiloxano modificado con óxido de polialquileno Silwet® L77 (Silwet es una marca registrada de Helena Chemical Company). Una mezcla adecuada en aceite mineral es ATPLUS 411™ (disponible de Croda).
Los solicitantes se han referido a las etapas de desarrollo del maíz a lo largo de la solicitud como etapas “V”. Las etapas “V” se designan numéricamente como V1, V2, V3, etc. En este sistema de identificación de V(n), (n) representa el número de hojas con collares visibles. Cada etapa de la hoja se define de acuerdo con la hoja superior cuyo collar de la hoja es visible. “VT” se refiere a la etapa de crecimiento de emergencia de la borla y no es una etapa vegetativa temprana del maíz.
Como se usa en este documento, “daño por frío” se refiere a temperaturas lo suficientemente bajas como para dañar las plantas, incluso cuando el tejido de la planta se congela debido a una helada o temperaturas del aire de congelación. El daño por frío puede ocurrir por debajo de los 8 grados Celsius. Se produce una congelación a temperaturas inferiores a 0 grados Celsius. Una helada puede ocurrir cuando las temperaturas están por encima del punto de congelación, pero las condiciones del microclima (como las depresiones del suelo, la falta de radiación de calor del suelo, el viento, etc.) contribuyen a que las temperaturas del aire cercanas al punto de congelación congelen el tejido de la planta y causen daños.
Como se usa en el presente documento, “cantidad eficaz” se refiere a la cantidad de giberelina que mejorará la tolerancia al estrés por heladas o mejorará el rendimiento. La “cantidad eficaz” variará dependiendo de la concentración de giberelina, los cereales que se estén tratando, la gravedad de las heladas, el resultado deseado y la etapa de vida de los cereales, entre otros factores. Por lo tanto, no siempre es posible especificar una “cantidad eficaz” exacta. Sin embargo, una “cantidad eficaz” apropiada en cualquier caso individual puede ser determinada por un experto en la técnica.
Como se usa en este documento, “cereal” o “grano de cereal” se refiere a un cereal que se cultiva por los componentes comestibles de su grano. Los cereales son miembros de la familia de las monocotiledóneas Poaceae, Polygonaceae o Amaranthaceae. Los ejemplos adecuados de cereales incluyen, pero sin limitación, maíz, arroz, trigo, cebada, sorgo, mijo, avena, triticale, centeno, trigo sarraceno, fonio y quinua.
Como se usa en este documento, “etapa de crecimiento vegetativo temprano” se refiere a la etapa de crecimiento que comienza en la germinación y termina cuando la planta tiene el 50% del tamaño de la planta madura.
Como se usa en el presente documento, “mejorar” significa que el grano de cereal tiene más calidad de la que tendría el grano de cereal si no hubiera sido tratado por los métodos de la presente invención.
Como se usa en este documento, todos los valores numéricos relacionados con cantidades, porcentajes en peso y similares se definen como “alrededor de” o “aproximadamente” cada valor particular, es decir, más o menos el 10% (± 10%). Por ejemplo, la frase “al menos el 5% en peso” debe entenderse como “al menos el 4,5% al 5,5% en peso”. Por lo tanto, las cantidades dentro del 10% de los valores declarados están incluidas en el alcance de las reivindicaciones.
Los artículos “un”, “una”, “el” y “la” pretenden incluir tanto el plural como el singular, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar la presente invención y enseñar a un experto en la técnica cómo utilizar las formulaciones de la invención. No tienen la intención de ser limitantes de modo alguno.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se plantó maíz híbrido en varios campos de acuerdo con la práctica comercial. Posteriormente, se produjo una helada, y se observaron daños por heladas en muchas áreas de los campos. Se aplicó la solución RyzUp Smartgrass® 40% GA3 (1 gramo de GA3/2,5 gramos de producto) a las áreas con daño por heladas observado y áreas sin daño a tasas de 14,71 gramos por hectárea (0,21 oz/acre) y 42,03 gramos por hectárea (0,60 oz/acre) (RyzUp Smartgrass está disponible y es una marca comercial registrada de Valent BioSciences Corporation). Los tratamientos se aplicaron mediante un pulverizador de cuatro ruedas. Las plantas tenían aproximadamente 6,4 a 7,6 cm (aproximadamente 2,5 a 3 pulgadas) de altura en el momento de la aplicación, en las etapas de crecimiento V2 o V3.
Nueve días después de los tratamientos, se midió la altura de 20 plantas de cada tratamiento y un grupo de control sin tratar. Diez de las plantas eran de una ubicación de valle (exposición a heladas) y diez plantas, de una ubicación de colina (sin exposición a heladas). Las alturas se midieron en el ápice de la hoja superior. El solicitante encontró inesperadamente que las plantas sin tratar tenían una altura de 11,1 centímetros, el tratamiento de 0,21 oz/acre tenía una altura de 16,9 centímetros y el tratamiento de 0,6 oz/acre tenía una altura de 18,6 centímetros. Las plantas que son más altas deberían producir más maíz/mayor rendimiento. Las plantas tratadas eran visiblemente más sanas con hojas más verdes y más altas.
Además, nueve días después del tratamiento, las plantas se evaluaron visualmente por la acumulación de antocianinas. Del maíz sin tratar, alrededor del 65 por ciento de las plantas tenían acumulación de antocianinas (lo que resultaba en hojas de color púrpura). Por el contrario, solo el 5% de las plantas tratadas tenían acumulación de antocianinas.
Ejemplo 2
Se plantaron semillas de maíz en 18 bandejas de celdas llenas de mezcla Sunshine 900. Se agregaron Osmocote Plus (cal mag) 16-8-12 y yeso (CaCO2 , MgCO2 ) (medio estándar). Las plantas se regaron y fertilizaron con 100 ppm de una mezcla 15-5-15 disponible comercialmente más 100 ppm de calcio y 100 ppm de magnesio, pH 6,5, según fue necesario y se cultivaron en el invernadero.
Después de que el maíz creció durante 7 días, las plantas recibieron una aplicación foliar de 1,8 ml de 0,12 kg/m3 (120 mg/litro) de GA3 más 0,05% de tensioactivo no iónico por planta. Dieciséis horas más tarde, las plantas de control tratadas con GA3 y sin tratar se trasladaron a una habitación fría con una temperatura de -2 °C durante 8 horas para simular un evento de congelación. A continuación, las plantas se trasladaron al invernadero (25 °C). La altura de la planta, el número de hojas dañadas y el área foliar dañada se evaluaron 8 días después de la congelación. Los resultados se muestran a continuación en la Tabla 1. El tratamiento con GA3 antes de la helada no redujo el número de hojas dañadas o el área de la hoja dañada, pero ayudó al maíz a recuperarse del daño por helada.
Figure imgf000005_0001
Ejemplo 3
Se plantaron semillas de maíz en macetas de aproximadamente 2 litros (2 cuartos de galón) llenas de medio estándar y se cultivaron en el invernadero.
Después de que el maíz creciera durante 10 días a 24 °C, estaba en la etapa de crecimiento V2. Las plantas 10d post­ siembra recibieron una aplicación foliar de 1,8 ml de 0,12 kg/m3 (120 mg/litro) de GA3 más 0,05% de un tensioactivo no iónico. Inmediatamente después de la pulverización, tanto las plantas de control tratadas con GA3 como las no tratadas se trasladaron a una cámara de crecimiento fijada a 8 °C con un fotoperíodo 12:12. La altura de las plantas se midió una semana después del tratamiento. Los resultados se muestran a continuación en la Tabla 2.
Figure imgf000005_0002

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un método para mejorar la recuperación del maíz por daños causados por temperaturas frías que comprende la aplicación de 6 a 16 gramos por hectárea de giberelina 3 (GA3) al maíz durante la etapa de crecimiento vegetativo temprano.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la etapa de crecimiento vegetativo temprano es durante la etapa de crecimiento V2 a V3.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde se aplican de 8 a 16 gramos de GA3 por hectárea.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde GA3 se aplica con al menos un herbicida, fungicida, insecticida, fertilizante o regulador del crecimiento de plantas que no es una giberelina.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4 en donde GA3 se aplica con un regulador del crecimiento de plantas distinto de una giberelina.
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