Desarrollo y FunciDesarrollo y Funcióón de la Ran de la RaíízzEl Origen de Todo lo que es VerdeEl Origen de Todo lo que es Verde

Carolyn ScagelCarolyn ScagelUSDAUSDA--ARSARS--Horticultural Crops Research LabHorticultural Crops Research Lab

PRIORIDADES DE INVESTIGACIPRIORIDADES DE INVESTIGACIÓÓNNPARA EL VIVEROPARA EL VIVERO

• Propagación– Acodos– Cultivo de tejidos– Rotación laboral

• Nutrición– Absorción– Eficiencia– Calendario de cultivo

• Organismos• Rizosfera

• Patógenos / Plagas• Suelo

– Formulas– Enmiendas

• Macetas– Tamaño y Forma– Labor

• Resistencia• Manejo de Malezas

Programa de InvestigaciPrograma de Investigacióón de lan de laFisiologFisiologíía de la Raa de la Raíízz

• Patógenos / Plagas• Suelo

– Formulas– Enmiendas

• Macetas– Tamaño y forma– Labor

• Organismos deRizosfera

Nutrición y desarrolloDe la planta

HongosMycorrhizalFunción y desarrollo

De la raíz

Aspectos fisiolAspectos fisiolóógicos del desarrollo de la ragicos del desarrollo de la raííz, y laz, y lafuncifuncióón que influencia la productividad y calidad.n que influencia la productividad y calidad.

ENFOQUE EN EL CULTIVOENFOQUE EN EL CULTIVO• Perennes Leñosos

– La porción mas grande de cosechas de vivero del PNW.– Los mecanismos que apoyan la compresión del metabolismo de

plantas leñosas requiere investigación a largo plazo.

• Ericáceas– Abarcan desde los cultivos de vivero hasta la producción de frutas

pequeñas.– Requisitos especiales de nutrición.

• Geofitos Cultivos de Flor– Cultivados para flores y producción vegetativa en el PNW.– Los requisitos de producción dependen de patrones de nutrición y

partición de nitrógeno.

Meta de la ProducciMeta de la Produccióón de Viverosn de Viveros

-Reduzca suplementos-Reduzca la perdida de nutrientes-Incremente la eficiencia del uso de nutrientes-Incremente la eficiencia del uso de agua

Use practicas de producción sostenibles y eficaces para el manejo de gastos

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes

• Importancia:

– Niveles óptimos, tiempode aplicación, yformulas usadas no hansido bien establecidas.

– Conexiones entre losestados nutritivos y lacalidad del producto noestán bien definidos.

Meta de ProducciMeta de Produccióón en Viverosn en ViverosMejorar las eficiencias de producción y calidad del producto

-Reducir la labor-Reducir el tiempo para poner el mercado-Mejorar la calidad

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz

• Importancia:

– La formación de raíceses el nivel que limita laproducción de acodos yplantas por cultivo detejido

– Cantidad, tipo, y formade las raíces soncomparables con lacalidad del producto ysobre vivencia de laplanta

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal• Importancia

– Usos óptimos de hongos durante laproducción comercial de viveros

– Comercialización sin criterio deaplicación en sistemas dehorticultura.

– Comprensión variada de losresultados esperados.

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes

• Cobertura delprograma:– Medioambiente / cultura– Formulas– Métodos de aplicación– Tiempo– Monitorización del

campo de cultivo– Hongos Mycorrhizal

• Evaluaciones:– Planta, suelo, y análisis

de nutrientes– 15N- compuestos– Cultivos de las plantas– Reservas– Calidad de transplante

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– Tiempo de AplicaciTiempo de Aplicacióón de Fertilizantesn de Fertilizantes ––

La eficiencia de absorciLa eficiencia de absorcióón mas alta ocurre cuando la disponibilidad deln mas alta ocurre cuando la disponibilidad delfertilizante es sincronizada con la absorcifertilizante es sincronizada con la absorcióón de la plantan de la planta

(Con(Con laslas UniversidadesUniversidades de Oregon State y Mississippi State)de Oregon State y Mississippi State) Bi et al. 2006

Date

05/31 06/14 06/28 07/12 07/26 08/09 08/23 09/06

NU

pta

keR

ate

(g

d-1)

-2000

0

2000

4000

6000

8000

-N Rhododendron 'P.J.M. H-1'+N Rhododendron 'P.J.M. H-1'-N Rhododendron 'Cannon's Double'+N Rhododendron 'Cannon's Double'

Date

05/31 06/14 06/28 07/12 07/26 08/09 08/23 09/06N

Upt

ake

Eff

icie

ncy

(%Fe

rtili

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App

lied)

0

10

20

30

40

+N Rhododendron 'P.J.M. H-1'+N Rhododendron 'Cannon's Double'

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– Tiempo de AplicaciTiempo de Aplicacióón de Fertilizantesn de Fertilizantes ––

Mejora de cultivo y uso de fertilizantesMejora de cultivo y uso de fertilizantes(Con(Con laslas UniversidadesUniversidades de Oregon State y Mississippi State)de Oregon State y Mississippi State)

Bi et al. 2006

Time (Month)May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb

NU

pta

ke

Ra

te(m

gd

-1)

-4

-2

0

2

4

6

8

-N+N

Rhododendron 'P.J.M. Compact'

Time (Month)May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb

-N+N

Time (Month)May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb

-N+N

Rhododendron 'English Roseum' Rhododendron 'Gibraltar'

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– MMéétodos de Aplicacitodos de Aplicacióón de Fertilizantesn de Fertilizantes ––

Mejora de cultivo y uso de fertilizantesMejora de cultivo y uso de fertilizantes

(Con Las(Con Las UniversidadesUniversidades de Oregon State y Mississippi State)de Oregon State y Mississippi State)

No Urea en el otoño Urea Foliar en el otoño

Bi et al. 2006

No N en laprimavera

No N en laprimavera

N en laprimavera

N en laprimavera

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– MMéétodos de Aplicacitodos de Aplicacióón de Fertilizantesn de Fertilizantes ––

Mejora de cultivo y uso de fertilizantesMejora de cultivo y uso de fertilizantes

(Con Las(Con Las UniversidadesUniversidades de Oregon State y Mississippi State)de Oregon State y Mississippi State) Bi et al. 2006

Autumn Foliar TreatmentNo Urea 3% Urea

Tota

lPla

ntN

itrog

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nt(m

g)

0

100

200

300

400

500 Rhododendron 'P.J.M. H-1'Rhododendron 'Cannon's Double'

aa

b

b

Autumn Foliar TreatmentNo Urea 3% Urea

Tot

alP

lant

Bio

mas

s(g

)

0

20

40

60

80No Spring NSpring N

Winter 2004

a

b

cc

Spring 2005

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– Manejo Integrado de NutrientesManejo Integrado de Nutrientes ––

Mejor rendimiento y mas eficiencia en el uso de fertilizantesMejor rendimiento y mas eficiencia en el uso de fertilizantes

(Con Las(Con Las UniversidadesUniversidades de Oregon State y Mississippi State)de Oregon State y Mississippi State)

Desfoliador en el otoño Urea y desfoliador en el otoño

Bi et al. 2005

P K SN CA MG

Relative Aboveground Weight (Peat=100)

0 200 400 600 800 1000 1200

Rel

ativ

eN

utr

ien

tCon

cen

trat

ion

(Pea

t=10

0)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

'Freckles''Olympic Fire''Pink Charm'

Kalmia latifolia

Manejo de nutrientesManejo de nutrientes–– ComposiciComposicióón del Suelon del Suelo ––

Kalmia latifolia ‘Olympic Fire’

Tecata / PerlitaMusgo de turba

Tecata / Perlitafibra

Tecata/PerlitaMusgo de turba y

fibra

Mejora de crecimiento y mejora deMejora de crecimiento y mejora deabsorciabsorcióón de N, P, y Kn de N, P, y K

Scagel 2003

I

II

III

Enhanced Uptake

Non-limiting

Manejo de NutrientesManejo de Nutrientes–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal y Tipo dey Tipo de FertilizanteFertilizante––

MycorrhizalMycorrhizal reduccireduccióón de la conductividad de los deslavesn de la conductividad de los deslaves

Time After Planting (days)

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Co

ndu

ctiv

ity(m

S)

0

100

200

300

400

500

600None, Inorganic FertilizerMYC, Inorganic FertilizerNone, Organic FertilizerMYC, Organic Fertilizer

Scagel 2006

RegulaciRegulacióón del Desarrollo de la Ran del Desarrollo de la Raíízz

• Alcance del Programa:– Metabolismo de N y C

• Reservas• Nutrición del cultivo

– Hormonas• IAA• Etileno• Poliminas

– Hongos Mycorrhizal• AMF• Ericoides• Ectos• Arbutoides

• Evaluación:– Análisis hormonal– Nutrición y composición– Sobre vivencia del

enraizado– Regulación de los genes

RegulaciRegulacióón del Desarrollo de las Ran del Desarrollo de las Raíícesces–– ComposiciComposicióón de las Plantasn de las Plantas ––

NivelesNiveles óóptimos en el tallo de N para el enraizadoptimos en el tallo de N para el enraizado

0

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100 120 140

Stem Nitrogen (mg/g)

Ro

otin

g(%

ofc

utt

ings

)

Pink Charm Olympic Fire Freckles

Kalmia latifolia

Scagel 2001

0

20

40

60

80

100

120

0 100 200 300 400

Stem Protein (ug/g)

Ro

oti

ng

(%o

fcu

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gs)

Pink Charm Olympic Fire Freckles

RegulaciRegulacióón del desarrollo de las Ran del desarrollo de las Raíícesces–– ComposiciComposicióón de las Plantasn de las Plantas ––

Forma de N (proteForma de N (proteíína) puede ser igual de importante al enraizadona) puede ser igual de importante al enraizado

Kalmia latifolia

Scagel 2001

102030405060708090100

RegulaciRegulacióón del desarrollo de las Ran del desarrollo de las Raíícesces–– ComposiciComposicióón de las Plantasn de las Plantas––

EnraizadoEnraizado óóptimo como funciptimo como funcióón de forma de N y nivel de Nn de forma de N y nivel de N

Kalmia latifolia

Scagel 2001

Nitrogen (mg/g)Protein

(ug/g)

Roo

ting

(%)

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz–– ComposiciComposicióón del Suelon del Suelo ––

Efectos de la composiciEfectos de la composicióón del suelo en N el contenido puede alterar eln del suelo en N el contenido puede alterar elenraizadoenraizado Scagel 2002

0

20

40

60

80

100

120

Pink Charm Olympic Fire Freckles

NC

on

ten

t(m

g/

g)

Peat Peat/Coir Coir

~80

~95

~70

Kalmia latifolia

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz–– ComposiciComposicióón del Suelon del Suelo ––

La composiciLa composicióón del suelo yn del suelo y los efectoslos efectos dede las protelas proteíínasnas puedenpueden alteraralterarel enraizadoel enraizado Scagel 2002

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Pink Charm Olympic Fire Freckles

Pro

tein

Co

nte

nt

(ug

/g

)

Peat Peat/Coir Coir

~230

~300

~150

Kalmia latifolia

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal en Propagacien Propagacióónn ––

Incremento en raIncremento en raííces bences benééficas en acodos donde se ha usado hongoficas en acodos donde se ha usado hongomycorrhizalmycorrhizal

No Inoculados Inoculados

Linderman & Call 1977

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal en Propagacien Propagacióónn ––

El aEl aññadir hongos al suelo de enraizado puede obtener una respuestaadir hongos al suelo de enraizado puede obtener una respuestade enraizado misma que es igual a o mejor que la obtenida con elde enraizado misma que es igual a o mejor que la obtenida con el usouso

de hormonas solamente.de hormonas solamente.Scagel 2004

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 20 40 60 80 100Percent Rooting (%)

Ro

ot

Le

ng

th(c

m)

NoneHormoneOGHormone+OGHE IHormone+HE IHE IIHormone+HE II

Leucothoe 'Rainbow'

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de la Ran del Crecimiento de la Raíízz–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal en Propagacien Propagacióónn ––

Cambios en el enraizado inducidos por AMF pueden envolverCambios en el enraizado inducidos por AMF pueden envolverdiferentes mecanismos de regulacidiferentes mecanismos de regulacióón de aquellos envueltos en lasn de aquellos envueltos en las

respuestas primariasrespuestas primariasScagel 2004

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

0 5 10 15Time After Sticking (Days)

Ste

mP

rote

in(u

g/

g)

NoneHormone+AMFHormone+AMF

Miniature Rose 'Scarlet Cupido'

GC-MSHPLC

SeSeññales hormonales durante la inducciales hormonales durante la induccióón de ran de raííz por hongosz por hongos mycorrhizalmycorrhizal(Con La Universidad de Helsinki)(Con La Universidad de Helsinki)

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de Ran del Crecimiento de Raíízz–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal y Calidad del Cultivoy Calidad del Cultivo ––

0

50

100

150

200

250

1989 1990 1991

Ro

ot

Gro

wth

(g)

Control H M H+M

Spring Planting

1 year after planting

2 years after planting

From Scagel, 1999MejoraMejora del desarrollo de la radel desarrollo de la raííz despuz despuéés del transplantes del transplante

Scagel 2001

RegulaciRegulacióón del Crecimiento de Ran del Crecimiento de Raíízz–– HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal y Calidad del Cultivoy Calidad del Cultivo ––

0

20

40

60

80

100

120

1989 1990 1991

Su

rviv

al(%

)

Control H M H+MFall Survival

From Scagel, 1999MejorMejor sobrevivenciasobrevivencia despudespuéés del transplantes del transplante

Scagel 2001

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal• Alcance del programa:

– Uso de fertilizantes– Hormonas en el enraizado– Metabolismo de N y C

• Evaluaciones– Revisión de las pruebas de

inoculación– Análisis de suelo y plantas– Separación del cultivo– Colonización– Producción de flor

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal–– Respuesta a la InoculaciRespuesta a la Inoculacióónn ––

La selecciLa seleccióón durante la crianza puede reducir la respuesta a lan durante la crianza puede reducir la respuesta a lamycorrhizaemycorrhizae

BC (>3gen) EB (>2gen) PA (>2gen) GG (>1gen)

Bio

mas

s(g

)

0

20

40

60

80

100

Non-InoculatedInoculated

Scagel 2005

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal–– Quien Vive en Sus RaQuien Vive en Sus Raíícesces ––

Usando una combinaciUsando una combinacióón de tn de téécnicascnicaspara identificar y evaluar la funcipara identificar y evaluar la funcióón den delos hongoslos hongos ericoidesericoides mycorrhizalmycorrhizal enendiferentes sistemas de produccidiferentes sistemas de produccióónn

(Con(Con Las UniversidadesLas Universidades de Melbourne y Wisconsin)de Melbourne y Wisconsin)

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal–– AMF y Tiempo de ProducciAMF y Tiempo de Produccióónn ––

La inoculaciLa inoculacióón reduce el tiempo de la emergencian reduce el tiempo de la emergenciadel tallodel tallo

No Soil Treatment Soil Pasteurization

Ste

mE

mer

gen

ceA

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Pla

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g(d

ays)

0

20

40

60

80

Non-InoculatedInoculated

Scagel 2004

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal–– AMF y Tiempo de ProducciAMF y Tiempo de Produccióónn

La inoculaciLa inoculacióón reduce el tiempo de la emergencian reduce el tiempo de la emergenciade floresde flores

No Soil Treatment Soil Pasteurization

Flo

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Em

erge

nce

Aft

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lant

ing

(day

s)

0

20

40

60

80

100

120

Non-InoculatedInoculated

Scagel 2003

HongosHongos MycorrhizalMycorrhizal–– Calidad de AMFCalidad de AMF ––

La inoculaciLa inoculacióón incrementa la produccin incrementa la produccióón de florn de flor

Date

6/5 6/19 7/3 7/17 7/31 8/14 8/28

Nu

mb

ero

fF

low

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(#)

0

5

10

15

20

25

30None, Non-sterile soilAMF, Non-sterile soilNone, Sterile soilMYC, Sterile soil

Scagel 2004

Los síntomas de mala salud en las raícesocurren en la superficie antes de que usted sede cuenta que las raíces tienen problemas e

imitan los síntomas de otros problemas.