Vernalització: Com el fred afecta la floració
Llista de continguts
Si, com nosaltres, ets un apassionat cultivador, seràs molt conscient de com el fred pot afectar les plantes, ja parlem del lent creixement de les plantes en un armari de cultiu interior sense calefacció durant l'hivern o de les últimes plantes d'exterior que no acaben de madurar abans de la primera gelada i acaben sucumbint al fred. Però malgrat els efectes negatius que pot tenir sobre el cànnabis, el fred és fonamental per a l'èxit de moltes plantes i juga un paper fonamental en el desenvolupament correcte i en funcions clau com la germinació, el creixement i la floració.
Probablement hagis sentit a parlar de l'estratificació, en què les llavors d'algunes espècies de plantes romandran latents fins que hagin estat exposades a un període perllongat de baixes temperatures. Aquesta és una adaptació evolutiva per assegurar que les llavors no germinin fins que s'acabi el fred hivern, augmentant així en gran mesura les seves possibilitats de supervivència. Aquest és el cas de moltes varietats de cànnabis de tipus salvatge (més conegudes com a genètiques autòctones), que tindran taxes de germinació molt més altes després d'un període d'emmagatzematge en fred.
La vernalització és un altre exemple del paper vital que juga el fred en el desenvolupament de les plantes, i és aquest procés el que veurem avui. Es pot definir com l'adquisició de la competència per florir com a conseqüència de l'exposició perllongada al fred. Això significa que les espècies de plantes que requereixen vernalització han de passar per un període de clima fred – fins a diversos mesos a temperatures entre 1ºC i 7ºC – abans que puguin començar a florir i acabar el seu cicle de vida. Sense el clima fred per desencadenar-les, aquestes plantes romandrien en creixement vegetatiu indefinidament.
Per què algunes plantes necessiten vernalització?
La vernalització és una adaptació evolutiva que permet que les plantes amb flors obtinguin un avantatge sobre la seva competència quan la temporada de creixement comença a la primavera en germinar i començar el seu desenvolupament a la tardor abans que arribi el fred de l'hivern. Però aquest clima fred imminent planteja un problema per a les plantes joves a mesura que comencen la vida. Si les plantes continuen creixent i comencen a florir durant l'hivern, el més probable és que les flors o fruits siguin destruïts per les dures condicions de l'hivern: pluja, neu i temperatures sota zero, anul·lant així els esforços reproductius de les plantes durant tot l'hivern temporada.
Per adaptar la seva capacitat reproductiva a aquesta amenaça, algunes plantes han desenvolupat el mecanisme de vernalització. Això assegura que la floració i la producció de fruits es retarden fins a principis de la primavera, quan les condicions són molt més beneficioses per a la reproducció. Per tant, la planta que s'ha estat desenvolupant lentament des de la tardor anterior ara pot concentrar la seva energia a florir i produir llavors per garantir la supervivència contínua de la seva espècie, mentre la majoria de les plantes anuals encara estan germinant o a l'etapa de plàntula. Això li dóna un avantatge competitiu sobre altres plantes, cosa que li permet acabar el seu cicle reproductiu de l'any abans que les plantes anuals no resistents hagin començat a desenvolupar-se, i en un moment en què poques plantes estan florint.
De manera similar, i per les mateixes raons, molts arbres i plantes perennes requereixen un període de clima fred per alliberar-se de la letargia de l'hivern. És a dir, perquè els cabdells que es van desenvolupar a la tardor s'obrin i formin fulles, han d'estar exposats a un fred perllongat. Els períodes curts de clima fred no seran suficients per donar competència a la floració o per alliberar els arbres de la latència dels rovells; en cas contrari, aquests processos podrien desencadenar-se per la fluctuació del clima a la tardor, amb conseqüències desastroses. Per evitar-ho, aquestes plantes només han evolucionat per respondre als llargs períodes de fred que s'experimenten durant l'hivern, aconseguint que el procés reproductiu s'inhibeixi fins a la primavera.
El fred en el cultiu de marihuana
En aquest post us mostrem quins mètodes usar per evitar el fred en el cultiu de cànnabis en interior. Hi ha diversos mètodes per mantenir una temperatura estable durant l'hivern, trieu el mètode que millor s'adeqüi al vostre auto cultiu d'interior i també per a hivernacles d'exterior.
Quines plantes requereixen vernalització?
En general, les plantes que requereixen vernalització per induir la capacitat de florir són les biennals i les anuals resistents a l'hivern de les zones temperades.
Les biennals són plantes que tenen un cicle de vida de dos anys, utilitzant el primer any per construir una estructura saludable, emmagatzemant energia a les seves arrels per sobreviure a l'hivern i després dedicant el segon any a la reproducció, és a dir, a la floració i fructificació. Hi ha moltes varietats de vegetals biennals, però, la majoria es cultiven com a anuals i, en general, només es cultiven com a biennals quan els jardiners necessiten guardar llavors per a temporades futures. Les biennals populars inclouen remolatxa, cols de Brussel·les, col, pastanagues, coliflor, api, bledes, escarola, col arrissada, colinabo, nap, porros, cebes, julivert i xirivies.
Les plantes anuals resistents a l'hivern comencen a la tardor i les plantes passaran l'hivern abans de començar a florir a la primavera. Exemples de vegetals anuals populars resistents a l'hivern són les faves, els pèsols i els espinacs.
Al món agrícola, els cultius anuals de cereals resistents a l'hivern juguen un paper important en la producció anual de grans, omplint un buit en la rotació que altres cultius no poden i aprofitant la neu i la pluja de l'hivern per créixer, cosa que significa que tendeixen a donar molt més rendiments que els cultius de cereals d'estiu. Els cultius de cereals amb ceps d'hivern inclouen sègol, ordi, blat i triticale, tots els quals també són perfectes per utilitzar com a cultius de cobertura d'adob verd per protegir i enriquir el sòl durant l'hivern, ja que poden collir-se i incorporar-se al sòl molt abans de sembrar la llavor.
Com funciona la vernalització?
Els estudis a Arabidopsis thaliana (considerada pels científics com una planta model per a la investigació) han pogut identificar dos gens l'expressió dels quals fa necessària la vernalització. Les plantes que requereixen fred per poder florir tenen còpies actives d'aquests gens, coneguts respectivament com a Frigida i FLC (Flowering Locus C). FLC és un repressor que s'activa a la tardor i inhibeix l'expressió de gens clau al mecanisme de floració. Frigida, per altra banda, activa i eleva el nivell de FLC dins de l'ARN de la planta. Un període prolongat de clima fred té lefecte de silenciar lexpressió de FLC, la qual cosa porta a la competència per florir.
A les espècies de gramínies que requereixen vernalització, com l'ordi o el blat d'hivern, el mecanisme funciona de manera lleugerament diferent i la inducció de la floració és inhibida per un gen anomenat VRN2. L'exposició a llargs períodes de clima fred augmenta l'expressió de VRN1, un altre gen que treballa per reprimir VRN2, cosa que permet la inducció de la floració.
Vernalització per a una floració més ràpida
La tècnica de vernalització també es pot fer servir per enganyar les plantes perquè produeixin una collita més ràpida del que es podria obtenir d'una altra manera. Aquest és el cas del blat d'hivern que, a diferència del blat de primavera, requereix 6-10 setmanes de vernalització per poder florir i produir gra.
Se sembra tradicionalment a la tardor perquè les plantes joves i resistents puguin passar l'hivern i començar la producció a la primavera per a la collita a principis de l'estiu, cosa que requereix tres temporades per passar de la llavor a la collita. En un esforç per millorar la productivitat dels cultius, els investigadors agrícoles han descobert que, en exposar els grans germinats a temperatures acuradament calibrades i a un fotoperíode específic, el temps entre la germinació i la collita es pot reduir dràsticament. Usant aquesta tècnica, els agricultors van poder aconseguir fins a cinc collites de cereals per any on abans només eren possibles dues.
Dependència del fotoperíode
En algunes espècies de plantes, la vernalització per si sola no és suficient per permetre la floració, ia més es requereix el fotoperíode correcte. Això vol dir que una planta sensible al fotoperíode o fotodependent que hagi passat per la vernalització però que hagi estat subjecta a una durada del dia incorrecta romandrà en creixement vegetatiu fins que s'exposi al fotoperíode correcte per induir la floració. Així, una planta fotoperiòdica amb un requeriment de vernalització no florirà a no ser que hagi estat exposada a un llarg període de fred, fins i tot sota el fotoperíode correcte. Així mateix, la mateixa planta, havent passat per la vernalització, alhora, es negarà a florir si el fotoperíode és incorrecte.
Desvernalització
Així com el clima fred provoca la vernalització i dóna a les plantes la capacitat per florir, la calor es pot fer servir per revertir aquest procés sempre que els seus efectes siguin contraproduents per als cultius. La desvernalització és la reversió de la planta al seu estat original sense floració a través de lexposició a altes temperatures. Aquesta és una tècnica utilitzada per a plantes de ceba joves, conegudes com a conjunts, que s'emmagatzemen a temperatures molt baixes per reduir el deteriorament i després es venen com una alternativa fàcil a les llavors de ceba. Aquest emmagatzematge en fred equival a la seva vernalització, cosa que significa que començaran a florir immediatament després de la sembra, cosa que s'ha d'evitar si els jardiners volen collir cebes de bona mida. Per això, els plançons s'exposen a temperatures de poc menys de 30ºC durant 2-3 setmanes abans de la sembra, tornant-los a un estat de no floració perquè puguin romandre en creixement vegetatiu i produir bells bulbs per a la cuina.
Això és tot sobre la vernalització, esperem que hagis gaudit llegint-ho tant com nosaltres gaudim escrivint-ho. Com sempre, estarem encantats d'escoltar les teves opinions i respondre qualsevol pregunta a la secció de comentaris a continuació.
Feliç cultiu!
-------------------------------
Referències:
- Jin-Kyung Cha, Kathryn O’Connor, et al. (2021). A new protocol for speed vernalisation of winter cereals.
- Friedrich Laibach (1951). About summer and winter annual breeds of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. A contribution to the etiology of flowering.
- Napp-Zinn, K. (1987). Vernalization: Environmental and genetic regulation.