Un estudio reciente mostró que es posible aumentar el rendimiento de los cultivos de girasol si se incrementa la cantidad de semillas colocadas por unidad de superficie. Si en las producciones destinadas a la comercialización se plantan 5 semillas de girasol por metro cuadrado, en los experimentos realizados para esta investigación se hicieron crecer entre 10 y 14 plantas en el mismo espacio.

El trabajo también develó que este resultado se explica por un proceso de autoorganización del cultivo, que disminuye la necesidad de los individuos de la población de competir por la luz. Dispuestos sobre un surco, al estar más cerca entre sí los tallos de los girasoles se inclinan alternativamente hacia lados opuestos y evitan de esta manera el sombreado de su vecino. La autoorganización es un proceso bastante estudiado en insectos como las hormigas y las abejas, y fue señalado en comunidades vegetales naturales, pero hasta ahora nadie la había advertido en cultivos que incluyen una única especie.

Detalle temporal de la dinámica de la posición de los ápices de las plantas a lo largo de un surco de siembra (indicado por la línea punteada). Foto: gentileza de los investigadores.

Este fenómeno de inclinación alternada de los girasoles sobre los surcos de siembra fue descubierto por los científicos casi por casualidad en un campo en el que se realizaban experimentos de cultivos a alta densidad. “Antonio Hall, investigador emérito del CONICET en el Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura (IFEVA, CONICET-UBA), fue a ver las plantaciones justo antes del momento de la cosecha y pudo advertir esta particular disposición de la plantas”, relata Mónica López Pereira, investigadora de la Facultad de Agronomía de la UBA y primera autora del artículo publicado en la Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Al mismo tiempo que advertían este particular fenómeno, los investigadores pudieron confirmar que al aumentar la cantidad de girasoles que se sembraban por metro cuadrado se podían incrementar también los rendimientos. A partir de ese momento se propusieron entender tanto la dinámica del proceso de inclinación alterna como averiguar si esto estaba vinculado con el crecimiento de la productividad en los cultivos de alta densidad.

“Lo primero que confirmamos es que la inclinación alternada de los tallos de girasol dependía de la densidad, es decir que no se daba en los cultivos en los que las plantas estaban sembradas a mayor distancia entre sí. Luego, a través de diferentes experimentos corroboramos que esto estaba vinculado a señales de luz al interior de los cultivos”, comenta Jorge Casal, investigador superior del Consejo en el IFEVA.

Los científicos colocaron cámaras en los lotes para poder seguir paso a paso cómo se producía el efecto. Así, advirtieron que las plantas no se inclinan simultáneamente, sino que generalmente hay una pionera –ubicada en cualquier parte del surco– que, tal vez por ser un poco más chica, se tuerce hacía un costado para evitar el sombreado de sus vecinas y da inicio al proceso.

“Este primer movimiento genera un ambiente lumínico para las vecinas contiguas en el surco que les indica que se inclinen hacia el lado opuesto, que a su vez le envían el mismo mensaje a sus otras vecinas y así sucesivamente a lo largo del surco”, indica Antonio Hall.

Es posible que dentro de un mismo surco haya más de una planta pionera y, por lo tanto, la sucesión de inclinaciones se inicie en diferentes puntos de la hilera. Cuando esto ocurre, es posible que en los puntos de convergencia de las olas de inclinación se puedan producir fallos en el patrón alterno. Esto es así en los casos en que una misma planta recibe señales lumínicas contradictorias de sus dos vecinas contiguas y tiene que optar por torcerse hacia uno de los lados. Pero eso sucede sólo en el 20% de los ejemplares que están en un surco largo.

Los girasoles detectan la sombra de su vecino a través de un fotorreceptor denominado fitocromo que les permite percibir la diferencia entre la luz roja y la luz roja lejana (ambas compuestos de la luz solar visible). “Cuando llega la luz del sol, la hoja absorbe el rojo y refleja o transmite la luz roja lejana, por lo que su periferia queda enriquecida por esta última. Esta es la señal a partir de la cual las plantas inmediatas captan el sombreado y que las impulsa a inclinarse hacia el lado contrario”, explica Casal.

Finalmente, los experimentos pudieron confirmar que en el incremento de los rendimientos en parcelas de alta densidad estaba directamente vinculado con la autoorganización de los girasoles –a través del envío de señales lumínicas– para obtener una mejor captación de la luz.

“Probamos cultivar los girasoles en parcelas de alta densidad, pero evitamos que se inclinaran y corroboramos que de ese modo el rendimiento era menor”, afirma López Pereira.

La investigación también reveló que la intensidad de la inclinación alternada varía de acuerdo con el genoma de girasol utilizado. “Esto es importante porque abre la posibilidad de que los productores seleccionen a favor de materiales que evidencien más intensamente esta respuesta que favorece los rendimientos”, explica Hall.

Fotos interiores: sobrelatierra.agro.uba.ar