Uso de hormonas vegetales en el cultivo de Cannabis

Probablemente ya sabréis que las hormonas que los humanos producimos en nuestro organismo tienen un impacto directo en aspectos como el comportamiento, el metabolismo y el desarrollo físico. Sin embargo, esta característica no es sólo propia de los humanos, y muchos otros organismos - como las plantas - también sintetizan hormonas. Durante el ciclo de vida de una planta, casi todos los aspectos de su desarrollo están controlados por estos compuestos químicos orgánicos producidos por las propias plantas, sustancias que solemos conocer como hormonas vegetales o fitohormonas.

Estos compuestos no sólo regulan la morfología y metabolismo de las plantas, sino que determinan a su vez la respuesta de éstas ante factores ambientales estresantes, plagas, patógenos o daño físico en alguna de sus partes. En este artículo daremos un vistazo a las principales fitohormonas y a sus efectos sobre las plantas, de manera que podáis beneficiaros de sus propiedades en vuestros cultivos.

Las hormonas pueden describirse como "mensajeros orgánicos naturales" o señales producidas por un organismo para controlar la manera en que actúan sus células. Normalmente se sintetizan en bajas concentraciones por células muy especializadas localizadas en alguna zona del organismo, y posteriormente se trasladan a las partes donde sean necesarias. Los animales y humanos hacemos esto a través de nuestro sistema endocrino; sin embargo, las plantas carecen de esta red de glándulas, por lo que todas las células de su organismo son capaces de sintetizar hormonas que serán transportadas por medio del sistema vascular o de una célula a otra (via plasmodesmata).

Podemos clasificar las fitohormonas según su función sea la de promover, inhibir o afectar al crecimiento de alguna forma. No obstante, y como veremos más adelante, debemos tener en cuenta que lo que de verdad importa es la interacción entre estas hormonas, más que la acción de una sola de ellas.

Esto significa que los cambios o reacciones de las plantas dependen de la acción de múltiples hormonas, presentando cambios significativos en función de la cantidad de cada una de ellas. Por ejemplo, la germinación se regula mediante un equilibrio de ácido abscídico, que la inhibe, y de ácido giberélico, que la estimula. Del mismo modo, en el proceso de curado de una flor intervienen hormonas como el etileno, las auxinas, las citoquininas y las giberelinas.

Otro claro ejemplo se da al cambiar el fotoperiodo de nuestra sala o armario de cultivo. Al darse este cambio ambiental, las plantas reducen mucho la producción de auxinas y se centran en sintetizar compuestos como giberelinas (responsables del stretching o espigamiento al iniciar la floración) y citoquininas, que promueven la formación de nuevos brotes. Esto ha llevado al uso de una técnica llamada "Monster Cropping", en la que se cambia a un fotoperiodo de 18/6 tras unas dos semanas de floración (12/12). Al tener gran cantidad de citoquininas en el organismo, la planta desarrollará un mayor número de nuevas ramas, lo que se traduce o bien en más clones (en caso de plantas madre) o bien en mayor cosecha (en caso de poner a florecer las plantas).

Las 5 principales hormonas vegetales

Auxinas

Las auxinas juegan un importante papel en el desarrollo de las plantas, especialmente en los siguientes procesos:

• División y elongación celular (desarrollo de tallos más fuertes y largos)
• Formación de las hojas, senescencia y absición
• Formación y desarrollo radicular (raíces secundarias, laterales y adventicias)
• Dominancia apical (se favorece el desarrollo vertical)
• Desarrollo de frutos
• Fototropismo y geotropismo/gravitropismo (las plantas reaccionan a la luz y a la gravedad)

Las auxinas representan el principal grupo de hormonas de control del crecimiento y fueron las primeras fitohormonas en ser estudiadas. Pese a que sus efectos fueron apreciados ya por los antiguos, fue Charles Darwin el primero en investigar el mecanismo por el que las plantas utilizan estos "mensajeros químicos" para controlar su crecimiento. En experimentos sobre el fototropismo, logró demostrar que la luz captada por la punta de las plantas determinaba la dirección en la que crecía el tallo de éstas.

La auxina más estudiada es el ácido indolacético (AIA), que se sintetiza en las puntas de las ramas, es decir, en las zonas apicales. Posteriormente es trasladada a otras partes de la planta, ya sea a través del floema o de célula a célula (perdiendo parte de su acción a medida que se aleja de su fuente y va descendiendo planta abajo).

La hormona AIA se encuentra en grandes concentraciones en los brotes jóvenes de los sauces, también junto a otras fitohormonas en el kelp o el agua de coco. Se utiliza a menudo en estimuladores para el enraizado, aunque en ocasiones se sustituye por su versión sintética, presente en geles de enraizamiento como Clonex y llamada ácido indol-3-butírico (AIB). Como sucede con la mayoría de hormonas, se producen en cantidades muy pequeñas, y dosis demasiado concentradas pueden de hecho inhibir el crecimiento. No en vano, algunas auxinas sintéticas se utilizan como herbicidas para campos de césped al afectar sólo a plantas dicotiledoneas (el césped es monocotiledóneo).

Los cultivadores de cannabis pueden aprovechar estas propiedades ya sea como estimulador para el enraizado como para el crecimiento general de la planta, sobre todo durante el periodo de crecimiento. Una manera fácil es hacer un té de brotes germinados de legumbres como las lentejas o los garbanzos.

Además de aplicar auxinas en el agua de riego, también podemos alterar el equilibrio de auxinas de nuestras plantas de diversas maneras. De hecho, cada vez que realizamos una poda de las puntas de las plantas estamos eliminando las fuentes de auxinas, lo que provoca un crecimiento con menor dominancia apical y más arbustivo, con mayores ramas laterales. De igual modo, al aplicar técnicas como el LST o Low Stress Training, lo que hacemos es precisamente beneficiarnos del fototropismo y geotropismo causado por las auxinas para modelar la forma de la planta a nuestro antojo.

Citoquininas

Las citoquininas están involucradas en:

• Promover la división celular, así como la diferenciación y ampliación celular
• Estimular el desarrollo de raíces adventicias y flores axilares, también de hojas
• Romper con el letargo de la semilla mediante un incremento de la actividad metabólica
• Reducir la dominancia apical
• Retrasar la senescencia (las hojas tratadas con citoquininas se mantienen más verdes durante más tiempo (efecto Richard Lang)
• Estimular la morfogénesis en el cultivo de tejidos
• Afectar en diversas señales nutricionales

La citoquinina más común producida en la Naturaleza es la Zeatina, aislada por primer vez del maíz en 1961. Estas sustancias promueven el proceso de división celular incrementando la citocinesis, el momento en que una célula se trasforma en dos. Se cree que se sintetizan en la zona radicular de las plantas y son transportadas a través del xilema hasta los nudos y brotes. Como sucede con las auxinas, su efecto es menor a medida que nos alejamos de la zona donde se producen.

En un interesante estudio llevado a cabo en 1957 por Skoog y Miller se demostró que un incremento en el nivel de auxinas favorecía a las raíces, mientras que una mayor concentración de citoquininas favorecía a los brotes. Al aplicarse cantidades equilibradas de una y otra hormona se promueve la simple división celular sin distinciones, lo que ha resultado ser especialmente útil para producir los callos en procesos de cultivo de tejidos.

Los efectos en cuanto al retraso de la senescencia se utilizan ampliamente en agricultura de distintas formas, tanto para incrementar la producción como para que las hojas se mantengan verdes tras la cosecha. Son también comúnmente utilizadas para conservar el máximo tiempo posible las flores cortadas y que éstas luzcan frescas y sanas.

Tanto las algas como el agua de coco son ricas en estos compuestos, también el maíz. De esta forma, podemos preparar un té con gran cantidad de estas fitohormonas de manera fácil en casa, que mezclaremos con el agua de riego. Este té será un excelente cóctel para estimular el desarrollo de las plantas tanto en crecimiento como en floración, resultando en tallos más fuertes y robustos, flores más grandes y mayores cosechas.

Giberelinas

Las giberelinas están relacionadas con los siguientes procesos:

• Estimular la elongación celular
• Promover la germinación
• Inducción a la producción de flores
• Producción de tricomas
• Formación de flores y frutos
• Retraso de la senescencia
• Desarrollo radicular
• Respuestas a fuentes de estrés ambiental
• Expresión sexual

Las giberelinas son fitohormonas que actúan como estimuladores del crecimiento y desarrollo de las plantas vasculares. Pueden encontrarse pues en casi todas las partes de la planta, desde los brotes más jóvenes hasta las raíces, pasando por tallos y flores.

Sin duda, es el ácido giberélico (GA3) la más popular giberelina entre los cultivadores de cannabis, siendo además la más efectiva y accesible. Descubierta por investigadores japoneses en la década del 1920 en el hongo llamado Giberella fujikuroi, pronto demostró producir un crecimiento anormalmente elongado en los cultivos de arroz. A día de hoy, este hongo sigue siendo la principal fuente mundial de ácido giberélico comercializado, aunque también puede extraerse de las plantas de arroz, del polen y semillas del maíz y de la cebada.

El enanismo en las plantas se asocia a menudo con un déficit en los niveles de giberelinas, mientras que un exceso de estas hormonas provocará un crecimiento vertical excesivamente elongado de los tallos, que apenas podrán sostener las plantas. Especialmente en la industria de las flores, aunque también en agricultura, las distintas giberelinas tienen infinidad de usos, desde el control de la morfología y el metabolismo de las plantas hasta el mantenimiento del color y fescor de sus flores y hojas. Una vez más, aconsejaros tener sumo cuidado con las dosificaciones de productos basados en giberelinas; mientras que la cantidad exacta promoverá la formación de mayores flores, una dosis incorrecta tendrá consecuencias opuestas, inhibiendo la floración.

Los cultivadores de cannabis también han sabido aprovechar las ventajas de estas hormonas, especialmente para germinar semillas viejas o mal conservadas, e incluso para producir semillas feminizadas. En efecto, al aplicarse en la concentración correcta el ácido giberélico induce la formación de flores macho en ejemplares hembra, algo parecido a lo que sucede al usar STS (Tiosulfato de plata). El GA3 puede encontrarse en el mercado de distintas formas, aunque os aconsejamos los productos con base de algas como el kelp, que además contienen otras fitohormonas y macro y micro nutrientes.

Ácido abscísico

El ácido abscísico desempeña las siguientes funciones:

• Inhibir el crecimiento de nuevos brotes
• Promover el letargo de las semillas
• Estimula el cierre de los estomas, deteniendo la transpiración
• Mecanismo de respuesta ante estrés ambiental
• Inhibición de la maduración de los frutos
• Desarrollo de antocianinas
• Abscisión de flores y frutos
• Senescencia de las hojas
• Promueve el enraizado

Mientras que el resto de hormonas que hemos visto hasta ahora actúan promoviendo el desarrollo, el ácido abscísico inhibe el crecimiento, contrarestando el efecto de las otras fitohormonas.

El ácido abscísico (ABA) fue aislado por vez primera en la década de 1960, siendo extraído de la flor del algodón. Su nombre proviene de la creencia de que era la hormona responsable de la abscisión en las plantas (la separación de hojas y frutos), aunque más tarde se determinó que su papel en este proceso es más bien minoritario. Sin embargo, es indispensable para regular las respuestas de la planta ante fuentes de estrés ambiental como la falta de riego o las bajas temperaturas, así como para asegurar la supervivencia de la especie; por un lado, previene la germinación de las semillas durante el otoño y el invierno, lo que probablemente resultaría en una muerte prematura. Por otro lado, mandará señales para ordenar que dejen de producirse nuevas hojas en caso de sequía.

A parte de estas características, el ABA inhibe tanto la maduración de frutos como la fotosíntesis, además de retrasar la división celular y reducir la transpiración. No obstante, estos efectos pueden jugar a favor de la planta en casos extremos como exceso de frío o calor, sequía, salinidad del suelo o plagas y enfermedades. Las plantas producen ABA en sus flores a medida que el invierno se acerca, lo que detiene su crecimiento. En condiciones de sequía, se producirá en la zona radicular y será transportado hasta las hojas para estimular el cierre de los estomas, deteniendo temporalmente la transpiración y reduciendo así las necesidades hídricas de la planta.

Su uso en agricultura se centra principalmente en este aspecto, siendo aplicado en caso de periodos de sequía para reducir las necesidades de la planta y que ésta pueda sobrevivir hasta que se den mejores condiciones. Se utiliza también para inducir la dormancia o letargo en las semillas, así como para incrementar los tonos rojos en variedades de uva, estimulando la biosíntesis de antocianinas.

Etileno

Como ya se ha mencionado, el etileno está directamente involucrado en los siguientes procesos:

• Estimulación y regulación de la maduración de los frutos
• Promueve la germinación
• Estimula la senescencia en las hojas
• Induce la abscisión de las hojas
• Ayuda a la planta a sobrevivir en condiciones de falta de oxígeno (inundaciones)
• Respuesta al estrés, particularmente a la salinidad
• Incrementa la longitud de internudos y peciolos
• Determinación del sexo de la planta
• Desarrollo de flores femeninas

El etileno es un hidrocarburo inflamable muy versátil y ampliamente utilizado en la industria química. De hecho, su producción es mayor que la de cualquier otro compuesto orgánico en el mundo, mucha de ella destinada a la fabricación de polietileno, uno de los plásticos más utilizados hoy en día.

El etileno se produce de manera natural mediante la descomposición del metileno, y es producido en todas las partes de la planta. Su acción contraresta los efectos de las auxinas, y es la que activa los procesos de maduración y envejecimiento de las plantas.

El equilibrio entre auxinas y etileno juega un importante papel en la abscisión de las hojas al final de la temporada, cuando se acerca el invierno y las bajas temperaturas activan la producción del etileno al mismo tiempo que disminuye la cantidad de auxinas producidas. Se utiliza mucho en agricultura para forzar la maduración de frutos que, por el motivo que sea, han debido cosecharse demasiado temprano. Seguro que habréis observado este fenómeno en caso de mantener la fruta en una bolsa de papel para acelerar su maduración, o si habéis puesto una manzana o plátano maduros junto a otras frutas.

Con respecto al cultivo de cannabis, su papel en la determinación del sexo es sin duda el aspecto más explotado. En efecto, al aplicar algún agente inhibidor de la producción o acción del etileno, se fomenta la aparición de flores macho en individuos hembra, lo que en su día llevó a la producción de semillas de cannabis feminizadas a gran escala.

Otras fitohormonas:

Triacontanol: Producida de manera natural y encontrada en ceras epicuticulares, alfalfa y en la cera de las abejas, es un potente estimulador del crecimiento que incrementa los niveles de clorofila, potenciando la fotosíntesis e incrementando el ritmo de crecimiento y división celular.

El triacontanol puede aplicarse en forma de té de plantas de alfalfa (frescas o secas), así como de té de germinado de semillas de alfalfa. Hay que decir que la concentración que puede conseguirse es muy alta, por lo que deberemos tener cuidado a la hora de dosificar correctamente.

Jasmonatos: Extraídos por vez primera del aceite de jazmín, el principal es conocido como ácido jasmónico (AJ). Los jasmonatos tienen un importante rol en relación con la respuesta a los daños en los tejidos, reduciendo el crecimiento de la planta para centrar su metabolismo a reparar dichos daños. Se sintetizan pues en respuesta a patógenos o plagas. Poseen un fuerte efecto promovedor de la senescencia, inhibiendo también el crecimiento de jóvenes plántulas o el desarrollo radicular. A su vez, y durante la floración, juegan su papel a la hora de determinar el sexo de la planta, regulan el inicio de la formación de flores y promueven la fertilidad de éstas. Actúan de manera curiosa respecto a las semillas; mientras pueden inhibir la germinación de las semillas, pueden promover ésta en el caso de semillas "latentes". El metil jasmonato, que es un derivado del ácido jasmónico, se utiliza en agricultura para incrementar la resistencia de las plantas.

Brasinoesteroides: Dentro de este grupo de hormonas, la primera en ser aislada (polen de la colza) fue la brasinolida, aunque los brasinoesteroides pueden encontrarse en multitud de otras plantas. Muchas plantas que presentan enanismo tienen de hecho una carencia de este tipo de fitohormonas, pues estas trabajan junto a las auxinas para promover la expansión celular, la polinización o la división celular. Promueven la diferenciación vascular y están vinculadas con una aceleración de la senescencia en células a punto de morir. Ofrecen también protección frente a condiciones adversas como frío o sequía, y prometen convertirse en un PGR (en inglés Plant Growth Regulator, regulador del crecimiento vegetal) de bajo impacto, respetuoso con el medioambiente e ideal para fortalecer los cultivos.

Ácido salicílico: Seguro que el nombre os suena de algo, no en vano es el precursor natural de las conocidas Aspirinas. Se encuentra de manera natural y en grandes cantidades en los brotes de sauce y en las hojas de aloe vera. Además de promover el enraizado, juega un importante papel para las defensas de la planta, siendo crucial para activar la resistencia sistémica adquirida, es decir, la respuesta de la planta frente a ataques patógenos. Además, ayuda a combatir las altas temperaturas y el estrés hídrico, e influye en procesos tan importantes como la fotosíntesis, la germinación, la floración o la senescencia. Podemos preparar un té de brotes de sauce simplemente hirviendo los brotes frescos y dejándolos reposar durante la noche. Puede usarse tanto por aplicación foliar como añadiendo el té al agua de riego, incrementando la producción de raíces y la salud general de la planta.

Estrigolactonas: Regulando la secreción de auxinas, estos compuestos pueden inhibir el crecimiento de las ramas laterales. Estan también relacionados con la síntesis del ácido abscísico que ya hemos visto, y son importantísimos para establecer la simbiosis con hongos y micorrizas en la zona radicular, lo que mejora tanto la nutrición de la planta como la de la vida microbiana.

Ácido traumático: Biosintetizado por las plantas a partir de la traumatina, está íntimamente relacionado con la división celular en respuesta a daños físicos a la planta, protegiendo las heridas con material calloso.

Florígeno: Llamado muchas veces Florigen, se trata de una hormona relacionada con la inducción a la floración, en especial a la respuesta al fotoperiodo (un mecanismo muy complicado sobre el que se necesita todavía mucha investigación). Se ha demostrado que puede inducirse la floración en plantas que están en fotoperiodo vegetativo mediante un injerto de una hoja de una planta que sí se encontraba en floración. Esa misma hoja puede reinjertarse en otras plantas consiguiendo el mismo efecto. Los investigadores siguen esforzándose en aislar esta molécula, que sin duda podría ser de gran ayuda para el cultivador de cannabis que quiera inducir la floración en plantas fotodependientes sea con el fotoperiodo que sea.

Esperamos que este artículo os haya ayudado a entender mejor cómo funcionan las fitohormonas y qué pueden hacer estas hormonas vegetales para mejorar vuestros cultivos. Sin duda, no hay que menospreciar el enorme poder que esconden!

Felices cultivos!

Bibliografía consultada:

• Phytohormones and Beneficial Microbes: Essential Components for Plants to Balance Stress and Fitness - Dilfuza Egamberdieva, Stephan J. Wirth, Abdulaziz A. Alqarawi, Elsayed F. Abd_Allah, and Abeer Hashem
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• Auxin transport routes in plant development (2009) - Jan Petrášek, Jiří Friml
• Skoog, F., and Miller, C.O. (1957). Chemical regulation of growth and organ formation in plant tissue cultures in vitro. Symp. Soc. Exp. Biol. 11, 118–131.
• Brassinosteroids and Plant Steroid Hormone Signaling - Gerard J. Bishop1,a and Csaba Konczb
• Jasmonate action in plant growth and development - Huang Huang, Bei Liu, Liangyu Liu, Susheng Song
• Induction of Male Flowers on Female Plants of Cannabis sativa by Gibberellins and Its Inhibition by Abscisic Acid It. - H.Y. Mohan Ram and V.S. Jaiswal 1972
• W.B. Miller, in Encyclopedia of Applied Plant Sciences, 2003
• Natural Sources of Gibberellic Acid Extraction - Victoria Martin
• Silver thiosulphate: An experimental tool in plant science. H.Veen 1983
• The Chemical Composition and Biological Properties of Coconut (Cocos nucifera L.) Water - Jean W. H. Yong, Liya Ge, Yan Fei Ng, and Swee Ngin Tan