Ús d'hormones vegetals en el cultiu de Cànnabis

Probablement ja sabreu que les hormones que els humans produïm en el nostre organisme tenen un impacte directe en aspectes com el comportament, el metabolisme i el desenvolupament físic. No obstant això, aquesta característica no és només pròpia dels humans, i molts altres organismes - com les plantes - també sintetitzen hormones. Durant el cicle de vida d'una planta, gairebé tots els aspectes del seu desenvolupament estan controlats per aquests compostos químics orgànics produïts per les pròpies plantes, substàncies que solem conèixer com hormones vegetals o fitohormones.

Aquests compostos no només regulen la morfologia i el metabolisme de les plantes, sinó que determinen al seu torn la resposta d'aquestes davant factors ambientals estressants, plagues de la marihuana, patògens o dany físic en alguna de les seves parts. En aquest article donarem una ullada a les principals fitohormones i als seus efectes sobre les plantes, de manera que els vostres cultius es puguin beneficiar de les seves propietats.

Les hormones poden descriure com "missatgers orgànics naturals" o senyals produïdes per un organisme per controlar la manera en què actuen les seves cèl·lules. Normalment es sintetitzen en baixes concentracions per cèl·lules molt especialitzades localitzades en alguna zona de l'organisme, i posteriorment es traslladen a les parts on siguin necessàries. Els animals i humans fem això a través del nostre sistema endocrí; però, les plantes no tenen aquesta xarxa de glàndules, de manera que totes les cèl·lules del seu organisme són capaços de sintetitzar hormones que seran transportades per mitjà de sistema vascular o d'una cèl·lula a una altra (via plasmodesmata).

Podem classificar les fitohormones segons la seva funció sigui la de promoure, inhibir o afectar el creixement d'alguna manera. Tanmateix, i com veurem més endavant, hem de tenir en compte que el que de veritat importa és la interacció entre aquestes hormones, més que l'acció d'una sola d'elles.

Això significa que els canvis o reaccions de les plantes depenen de l'acció de múltiples hormones, presentant canvis significatius en funció de la quantitat de cadascuna d'elles. Per exemple, la germinació es regula mitjançant un equilibri d'àcid abscídic, que la inhibeix, i d'àcid giberèlic, que l'estimula. De la mateixa manera, en el procés de curat d'una flor intervenen hormones com l'etilè, les auxines, les citoquinines i les gibberel·lines.

Un altre clar exemple es dóna al canviar el fotoperíode de la nostra sala o armari de cultiu. Al donar-se aquest canvi ambiental, les plantes redueixen molt la producció d'auxines i se centren en sintetitzar compostos com gibberel·lines (responsables del stretching o espigament a l'inici de la floració) i citoquinines, que promouen la formació de nous brots. Això ha portat a l'ús d'una tècnica anomenada "Monster cropping", en la qual es canvia (12/12). Al tenir una gran quantitat de citoquinines en l'organisme, la planta desenvoluparà una major quantitat de noves branques, el que es tradueix o bé en més clons (en cas de plantes mare) o bé en una major collita (en cas de posar a florir les plantes ).

Les 5 principals hormones vegetals

Auxines

Les auxines juguen un important paper en el desenvolupament de les plantes, especialment en els següents processos:

• Divisió i elongació cel·lular (desenvolupament de tiges més fortes i llargues)
• Formació de les fulles, senescència i absició
• Formació i desenvolupament radicular (arrels secundàries, laterals i adventícies)
• Dominància apical (s'afavoreix el desenvolupament vertical)
• Desenvolupament de fruits
• Fototropisme i geotropisme / gravitropisme (les plantes reaccionen a la llum i la gravetat)

Les auxines representen el principal grup d'hormones de control del creixement i van ser les primeres fitohormones en ser estudiades. Malgrat que els seus efectes van ser apreciats ja pels antics, va ser Charles Darwin el primer a investigar el mecanisme pel qual les plantes utilitzen aquests "missatgers químics" per controlar el seu creixement. En experiments sobre el fototropisme, va aconseguir demostrar que la llum captada per la punta de les plantes determinava la direcció en què creixia la tija d'aquestes.

L'auxina més estudiada és l'àcid indolacètic (AIA), que se sintetitza en les puntes de les branques, és a dir, a les zones apicals. Posteriorment es trasllada a altres parts de la planta, ja sigui a través de floema o de cèl·lula a cèl·lula (perdent part de la seva acció a mesura que s'allunya de la seva font i va descendint planta baix).

L'hormona AIA es troba en grans concentracions en els brots joves dels salzes, també al costat d'altres fitohormones al kelp o l'aigua de coco. S'utilitza sovint en estimuladors per al arrelat, encara que en ocasions se substitueix per la seva versió sintètica, present en gels d'arrelament com Clonex i anomenat àcid indol-3-butíric (AIB). Com succeeix amb la majoria d'hormones, es produeixen en quantitats molt petites, i dosis massa concentrades poden de fet inhibir el creixement. No en va, algunes auxines sintètiques s'utilitzen com a herbicides per a camps de gespa a l'afectar només a plantes dicotiledònies (la gespa és monocotiledònia).

Els cultivadors de cànnabis poden aprofitar aquestes propietats ja sigui com a estimulador d'arrels com per al creixement general de la planta, sobretot durant el període de creixement. Una manera fàcil és fer un te de brots germinats de llegums com les llenties o els cigrons.

A més d'aplicar auxines en l'aigua de reg, també podem alterar l'equilibri d'auxines de les nostres plantes de diverses maneres. De fet, cada vegada que realitzem una poda de les puntes de les plantes estem eliminant les fonts d'auxines, el que provoca un creixement amb menor dominància apical i més arbustiu, amb més branques laterals. De la mateixa manera, al aplicar la tècnica de cultiu LST o Low Stress Training, el que fem és precisament beneficiar-nos del fototropisme i geotropisme causat per les auxines per modelar la forma de la planta al nostre gust.

Citoquinines

Les citoquinines estan involucrades en:

• Promoure la divisió cel·lular, així com la diferenciació i ampliació cel·lular
• Estimular el desenvolupament d'arrels adventícies i flors axil·lars, també de fulles
• Trencar amb la letargia de la llavor mitjançant un increment de l'activitat metabòlica
• Reduir la dominància apical
• Endarrerir la senescència (les fulles tractades amb citoquinines es mantenen més verdes durant més temps (efecte Richard Lang)
• Estimular la morfogènesi en el cultiu de teixits
• Afectar en diverses senyals nutricionals

La citoquinina més comuna produïda a la Natura és la Zeatina, aïllada per primer cop del blat de moro (1961). Aquestes substàncies promouen el procés de divisió cel·lular incrementant la citocinesi, el moment en què una cèl·lula es transforma en dos. Es creu que es sintetitzen a la zona radicular de les plantes i són transportades a través de xilema fins als nusos i brots. Com succeeix amb les auxines, el seu efecte és menor a mesura que ens allunyem de la zona on es produeixen.

En un interessant estudi dut a terme el 1957 per Skoog i Miller es va demostrar que un increment en el nivell d'auxines afavoria a les arrels, mentre que una major concentració de citoquinines afavoria als brots. Al aplicar quantitats equilibrades d'una i altra hormona es promou la simple divisió cel·lular sense distincions, el que ha resultat ser especialment útil per a produir els calls en processos de cultiu de teixits.

Els efectes pel que fa a l'endarreriment de la senescència s'utilitzen àmpliament en agricultura de diferents formes, tant per incrementar la producció com perquè les fulles es mantinguin verds després de la collita. Són també comunament utilitzades per conservar el màxim temps possible les flors tallades i que aquestes llueixin fresques i sanes.

Tant les algues com l'aigua de coco són riques en aquests compostos, també el blat de moro. D'aquesta manera, podem preparar un te amb una gran quantitat d'aquestes fitohormones de manera fàcil a casa, que barrejarem amb l'aigua de reg. Aquest te serà un excel·lent còctel per estimular el desenvolupament de les plantes tant en creixement com en floració, resultant en tiges més fortes i robustes, flors més grans i collites més productives.

Giberelines

Les giberelines estan relacionades amb els següents processos:

• Estimular l'elongació cel·lular
• Promoure la germinació
• Inducció a la producció de flors
• Producció de tricomes
• Formació de flors i fruits
• Retard de la senescència
• Desenvolupament radicular
• Respostes a fonts d'estrès ambiental
• Expressió sexual

Les gibberel·lines són fitohormones que actuen com a estimuladors del creixement i desenvolupament de les plantes vasculars. Poden trobar doncs en gairebé totes les parts de la planta, des dels brots més joves fins a les arrels, passant per tiges i flors.

Sens dubte, és l'àcid giberèlic (GA3) la més popular giberelina entre els cultivadors de Cànnabis, sent a més la més efectiva i accessible. Descoberta per investigadors japonesos en la dècada del 1920 en un fong anomenat Giberella fujikuroi, aviat va demostrar produir un creixement anormalment elongat en els cultius d'arròs. A dia d'avui, aquest fong segueix sent la principal font mundial d'àcid giberèlic comercialitzat, tot i que també es pot extreure de les plantes d'arròs, del pol·len i de les llavors de blat de moro i d'ordi.

El nanisme en les plantes s'associa sovint amb un dèficit en els nivells de gibberel·lines, mentre que un excés d'aquestes hormones provocarà un creixement vertical excessivament elongat de les tiges, que tot just podran sostenir les plantes. Especialment en la indústria de les flors, encara que també en agricultura, les diferents giberelinas tenen infinitat d'usos, des del control de la morfologia i el metabolisme de les plantes fins al manteniment de la color i fescor de les seves flors i fulles. Un cop més, aconsellar-tenir molt de compte amb les dosificacions de productes basats en gibberel·lines; mentre que la quantitat exacta promourà la formació de majors flors, una dosi incorrecta tindrà conseqüències oposades, inhibint la floració.

Els cultivadors de cànnabis també han sabut aprofitar els avantatges d'aquestes hormones, especialment per germinar llavors velles o mal conservades, i fins i tot per produir llavors feminitzades. En efecte, al aplicar-se en la concentració correcta l'àcid giberèlic indueix la formació de flors mascle en exemplars femella, una cosa semblant al que passa al usar STS (tiosulfat de plata). El GA3 es pot trobar al mercat de diferents formes, encara que us aconsellem els productes amb base d'algues com el kelp, que a més contenen altres fitohormones i macro i micro nutrients.

Àcid abscísic

L'àcid abscísic exerceix les següents funcions:

• Inhibir el creixement de nous brots
• Promoure la letargia de les llavors
• Estimula el tancament dels estomes, detenint la transpiració
• Mecanisme de resposta davant estrès ambiental
• Inhibició de la maduració dels fruits
• Desenvolupament de antocianines
• Abscisió de flors i fruits
• Senescència de les fulles
• Promou el arrelat

Mentre que la resta d'hormones que hem vist fins ara actuen promovent el desenvolupament, l'àcid abscísic inhibeix el creixement, contrarestant l'efecte de les altres fitohormones

L'àcid abscísic (ABA) va ser aïllat per primera vegada en la dècada de 1960, sent extret de la flor del cotó. El seu nom prové de la creença que era l'hormona responsable de la abscisió en les plantes (la separació de fulles i fruits), encara que més tard es va determinar que el seu paper en aquest procés és més aviat minoritari. No obstant això, és indispensable per a regular les respostes de la planta davant fonts d'estrès ambiental com la falta de reg o les baixes temperatures, així com per assegurar la supervivència de l'espècie; d'una banda, prevé la germinació de les llavors durant la tardor i l'hivern, el que probablement resultaria en una mort prematura. D'altra banda, enviarà senyals per ordenar que deixin de produir noves fulles en cas de sequera.

A part d'aquestes característiques, el ABA inhibeix tant la maduració de fruits com la fotosíntesi, a més de retardar la divisió cel·lular i reduir la transpiració. No obstant això, aquests efectes poden jugar a favor de la planta en casos extrems com excés de fred o calor, sequera, salinitat de terra o plagues i malalties. Les plantes produeixen ABA en les seves flors a mesura que l'hivern s'acosta, el que deté el seu creixement. En condicions de sequera, es produirà a la zona radicular i serà transportat fins a les fulles per estimular el tancament dels estomes, detenint temporalment la transpiració i reduint així les necessitats hídriques de la planta.

El seu ús en agricultura se centra principalment en aquest aspecte, sent aplicat en cas de períodes de sequera per reduir les necessitats de la planta i que aquesta pugui sobreviure fins que es donin millors condicions. S'utilitza també per induir la dormancia o letargia en les llavors, així com per incrementar els tons vermells en varietats de raïm, estimulant la biosíntesi d'antocianines.

Etilè

Com ja s'ha esmentat, l'etilè està directament involucrat en els següents processos:

• Estimulació i regulació de la maduració dels fruits
• Promou la germinació
• Estimula la senescència en les fulles
• Indueix la abscisió de les fulles
• Ajuda a la planta a sobreviure en condicions de manca d'oxigen (inundacions)
• Resposta a l'estrès, particularment a la salinitat
• Incrementa la longitud d'internodis i pecíols
• Determinació del sexe de la planta
• Desenvolupament de flors femenines

L'etilè és un hidrocarbur inflamable molt versàtil i àmpliament utilitzat en la indústria química. De fet, la seva producció és més gran que la de qualsevol altre compost orgànic en el món, molta d'ella destinada a la fabricació de polietilè, un dels plàstics més utilitzats avui en dia.

El etilè es produeix de manera natural mitjançant la descomposició del metilè, i és produït en totes les parts de la planta. La seva acció contraresta els efectes de les auxines, i és la que activa els processos de maduració i envelliment de les plantes.

L'equilibri entre auxines i etilè juga un important paper en la abscisió de les fulles a la fi de la temporada, quan s'acosta l'hivern i les baixes temperatures activen la producció de l'etilè al mateix temps que disminueix la quantitat d'auxines produïdes. S'utilitza molt en agricultura per forçar la maduració de fruits que, pel motiu que sigui, han hagut de collir massa d'hora. Segur que haureu observat aquest fenomen en cas de mantenir la fruita en una bossa de paper per accelerar la seva maduració, o si heu posat una poma o plàtan madurs al costat d'altres fruites.

Pel que fa al cultiu de Cànnabis, el seu paper en la determinació de l'sexe és sens dubte l'aspecte més explotat. En efecte, a l'aplicar algun agent inhibidor de la producció o acció de l'etilè, es fomenta l'aparició de flors mascle en individus femella, el que al seu dia va portar a la producció de llavors de cànnabis feminitzades a gran escala.

Altres fitohormones:

Triacontanol: Produïda de manera natural i trobada en ceres epicuticulares, alfals i en la cera de les abelles, és un potent estimulador del creixement que incrementa els nivells de clorofil·la, potenciant la fotosíntesi i incrementant el ritme de creixement i divisió cel·lular.

El triacontanol pot aplicar-se en forma de te de plantes d'alfals (fresques o seques), així com de te de germinat de llavors d'alfals. Cal dir que la concentració que es pot aconseguir és molt alta, de manera que haurem de tenir cura a l'hora de dosificar correctament.

Jasmonats: Extrets per vegada primera de l'oli de gessamí, el principal és conegut com àcid jasmònic (AJ). Els jasmonats tenen un important paper en relació amb la resposta als danys en els teixits, reduint el creixement de la planta per centrar el seu metabolisme a reparar aquests danys. Es sintetitzen doncs en resposta a patògens o plagues. Posseeixen un fort efecte promovedor de la senescència, inhibint també el creixement de joves plàntules o el desenvolupament radicular. Al seu torn, i durant la floració, juguen el seu paper a l'hora de determinar el sexe de la planta, regulen l'inici de la formació de flors i promouen la fertilitat d'aquestes. Actuen de manera curiosa respecte a les llavors; mentre poden inhibir la germinació de les llavors, poden promoure aquesta en el cas de llavors "latents". El metil jasmonat, que és un derivat de l'àcid jasmònic, s'utilitza en agricultura per incrementar la resistència de les plantes.

Brassinoesteroides: Dins d'aquest grup d'hormones, la primera a ser aïllada (pol·len de la colza) va ser la brassinolida, encara que els brassinoesteroides es poden trobar en multitud d'altres plantes. Moltes plantes que presenten nanisme tenen de fet una mancança d'aquest tipus de fitohormones, ja que aquestes treballen al costat de les auxines per promoure l'expansió cel·lular, la pol·linització o la divisió cel·lular. Promouen la diferenciació vascular i estan vinculades amb una acceleració de la senescència en cèl·lules a punt de morir. Ofereixen també protecció enfront de condicions adverses com fred o sequera, i prometen esdevenir un PGR (en anglès Plant Growth Regulator, regulador del creixement vegetal) de baix impacte, respectuós amb el medi ambient i ideal per enfortir els cultius.

Àcid salicílic: Segur que el nom us sona d'alguna cosa, no en va és el precursor natural de les conegudes Aspirines. Es troba de manera natural i en grans quantitats en els brots de salze i en les fulles d'àloe vera. A més de promoure l'arrelament, juga un important paper per a les defenses de la planta, sent crucial per activar la resistència sistèmica adquirida, és a dir, la resposta de la planta davant d'atacs patògens. A més, ajuda a combatre les altes temperatures i l'estrès hídric, i influeix en processos tan importants com la fotosíntesi, la germinació, la floració o la senescència. Podem preparar un te de brots de salze simplement bullint els brots frescos i deixant-los reposar durant la nit. Es pot usar tant per aplicació foliar com afegint el te a l'aigua de reg, incrementant la producció d'arrels i la salut general de la planta.

Estrigolactones: Regular la secreció d'auxines, aquests compostos poden inhibir el creixement de les branques laterals. Estan també relacionats amb la síntesi de l'àcid abscísic que ja hem vist, i són importantíssimes per establir la simbiosi amb fongs i micorizes a la zona radicular, el que millora tant la nutrició de la planta com la de la vida microbiana.

Àcid traumàtic: Biosintetitzat per les plantes a partir de la traumatina, està íntimament relacionat amb la divisió cel·lular en resposta a danys físics a la planta, protegint les ferides amb material callós.

Florigen: Es tracta d'una hormona relacionada amb la inducció a la floració, especialment a la resposta al fotoperíode (un mecanisme molt complicat sobre el qual es necessita encara molta investigació). S'ha demostrat que pot induir la floració en plantes que estan en fotoperíode vegetatiu mitjançant un empelt d'una fulla d'una planta que sí es trobava en floració. Aquesta mateixa fulla es pot reinjertar en altres plantes aconseguint el mateix efecte. Els investigadors segueixen esforçant-se en aïllar aquesta molècula, que sens dubte podria ser de gran ajuda per al cultivador de Cànnabis que vulgui induir la floració en plantes fotodependentes sigui amb el fotoperíode que sigui.

Esperem que aquest article us hagi ajudat a entendre millor com funcionen les fitohormones i què poden fer aquestes hormones vegetals per millorar els vostres cultius. Sens dubte, no s'ha de menysprear l'enorme poder que amaguen!

Bons cultius!

--

Bibliografia 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
• Plant hormone transporters: what we know and what we would like to know (2017) - Jiyoung Park, Youngsook Lee, Enrico Martinoia, and Markus Geisler
• 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