Uno de los factores ambientales más importantes que afectan la inducción a la floración es el fotoperiodo. El fotoperiodo esta definido como el tiempo que las plantas están expuestas a la luz durante un ciclo diario.
Las plantas pueden estar clasificadas en base a su repuesta al fotoperiodo como plantas de día neutro, día corto y día largo. Las plantas de día neutro florecen al mismo tiempo sin depender del fotoperiodo. Las plantas de día corto son plantas que requieren un fotoperiodo más corto que un umbral específico (llamado "fotoperíodo crítico") para iniciar la floración (respuesta cualitativa de días cortos) o plantas que su floración es acelerada por fotoperiodos más cortos (respuesta cuantitativa a días cortos). Las plantas de día largo son plantas que requieren un fotoperíodo mayor que un umbral específico para iniciar la floración (repuesta cualitativa al día largo) o plantas cuya floración se ve acelerada (respuesta cuantitativa al día largo) por fotoperiodos más largos.
Plantas con respuesta al fotoperiodo (plantas de día corto o día largo) son además clasificadas en 2 grupos basado en la respuesta especifica para los distintos fotoperiodos: respuestas cualitativas y cuantitativas. Una respuesta cualitativa en las plantas pasa cuando un fotoperiodo particular es un requerimiento absoluto para la iniciación de la floración. En contraste, una respuesta cuantitativa es cuando la iniciación de la floración de la planta ocurre tanto en días cortos y largos pero una condición acelera la floración. El nivel de respuesta cuantitativa típicamente es especifica al cultivo, y cultivos con respuestas cuantitativas más débiles se pueden erróneamente considerar como plantas de día neutro.
Pero... ¿cómo el fotoperiodo puede tener este efecto en la floración?
Investigación previa a demostrado la respuesta de las plantas al periodo de oscuridad cada ciclo diario. Por ejemplo, plantas de día corto no florecerán bajo un periodo de oscuridad corto, que esta relacionado a un día largo.
Basándonos en el hecho de la respuesta de las plantas al periodo de oscuridad podemos aprender que la interrupción de la noche puede quebrar una noche larga en dos noches cortas. En este caso, las noches cortas están relacionadas a condiciones de día largo, lo que significa que la inducción a la floración o la inhibición a la floración (dependiendo del tipo de planta) puede ser controlado por la interrupción de la noche. ¿Para que es esto útil? Cuando se quieren promover condiciones de día largo usualmente tenemos las luces encendidas por más tiempo. Sin embargo, al hacer la interrupción de la noche, se necesita menor energía eléctrica. Es entonces donde podemos ahorrar en costos de producción.
Las plantas por supuesto se pueden ver beneficiadas por días más largos pues también promueve la fotosíntesis, el crecimiento y desarrollo. Pero si tu intención es solo controlar el fotoperiodo, entonces la interrupción de la noche puede ser una buena opción.
Otra información importante cuando se busca inducir una respuesta al fotoperiodo es aprender que las plantas pueden tener una respuesta al fotoperiodo bajo niveles de luz muy bajos (Alrededor de 2 2 μmol m-2 s-1). Es esto por lo que lámparas especificas son diseñadas para inducir la respuesta al fotoperiodo. Las lámparas de floración usualmente son de baja intensidad. Estas lámparas tienen buenas características en la cantidad de la luz y la calidad en inducir una respuesta al fotoperiodo. También debemos aprender que las lámparas de floración no están diseñadas para promover efectos fuertes en la fotosíntesis o el crecimiento. Estas están diseñadas solo para desencadenar una respuesta al fotoperiodo.
La calidad de la luz en la inducción a la floración
Las plantas de día corto y de día largo tienen diferentes mecanismos de respuesta fotoperiódica, que involucran componentes de foto-percepción y sincronización biológica. Las funciones de los fotorreceptores son esenciales en la señalización del mecanismo de control fotoperiódico.
Los fotorreceptores del fotoperiodo son moléculas que son sensibles a la luz, conformadas por una proteína y un pigmento fotosensible capaz de regular la floración al alterar la expresión de un regulador de floración clave. Los principales fotorreceptores involucrados en la regulación de la floración son los receptores de luz roja/rojo lejano, llamados fitocromos. Los fitocromos son proteínas responsables de la sensibilidad al fotoperíodo en plantas que utilizan tetrapirrol lineal, un cromóforo de bilina, para detectar la luz roja/roja lejana, que existe en dos formas interconvertibles.
Una forma del fitocromo es el Pr, que es considerado la forma inactiva del fotocromo y tiene un pico de onda de absorción primaria de 660 nm (rojo) y un pico de absorción secundaria a la longitud de onda de 380 nm (UV-A). La otra forma del fitocromo es el Pfr, que es considerada la forma activa del fitocromo con un pico de absorción de 730 nm, longitud de onda de rojo lejano, y un pico menor de 408 nm, longitud de onda del azul.
La acumulación de Pfr puede inhibir la floración en plantas de día corto y tener justo el efecto contrario (inducción a la floración) en plantas de día largo. Durante los periodos de oscuridad Pfr cambia a la forma Pr. Es por esto por lo que periodos largos de oscuridad en plantas de día corto estimulan a la floración. Si hacemos una corta exposición con luz roja durante un periodo oscuro, Pr se convertirá a Pfr. Es por esto que la interrupción de la noche funciona. En resumen, la interrupción de la noche puede ser utilizada para evitar la floración en plantas de día corto y estimular la floración en plantas de día largo.
Aplicaciones en la investigación
Hay otros factores afectando la respuesta a la floración. Algunos ejemplos son la temperatura y la integral de luz diaria (DLI por sus siglas en ingles). Es por esto por lo que las lámparas de floración para fines de investigación son muy útiles.
Cuando se busca probar tratamientos fotoperiódicos y la respuesta en plantas, es recomendado extender el periodo de luz artificialmente a la misma temperatura y manteniendo el mismo DLI con los tratamientos. Para poder mantener un mismo DLI el periodo de luz extendida debe ser a intensidad de luz muy baja. Si aplicamos el tratamiento correctamente podremos medir el efecto aislado del fotoperiodo en la respuesta a la floración.
Aplicación en invernaderos
Podemos usar diferentes tipos de lámparas en proyectos de invernadero para promover o inhibir la floración. Las lámparas regulares que están diseñadas para invernaderos para promover un DLI más alto (ej, Arize L1000) también se puede usar para inducir una respuesta al fotoperiodo. Al añadir luz usando lámparas regulares de crecimiento podemos aumentar el DLI, que puede ser bueno para promover la floración en plantas de día largo o inhibir floración en plantas de día corto. Si tu objetivo es solo inducir una respuesta al fotoperiodo es entonces donde se puede utilizar la interrupción de la noche.
Para poder crear un día corto en un invernadero usualmente se utilizan cubiertas para eliminar la luz natural cuando la luz natural esta por arriba de la cantidad limite para una planta de día corto. Otras opciones incluyen mover las plantas o plántulas del invernadero a una cámara de crecimiento oscura por periodos específicos de tiempo para inducir la floración en plantas de día corto.
Siempre es una ventaja aprender sobre el fotoperiodo cuando se trabaja con plantas de días largos y cortos. Hay que recordar que cuanto más sepa, mejor podrá gestionar no sólo su sistema de cultivo, también tu inversión de capital para tus proyectos… ¡y por supuesto! Si necesita ayuda en el proceso, en Hort Americas estamos dispuestos a ayudarlo a tomar las mejores decisiones para sus proyectos.