Modelado de temperatura, fotoperíodo y vernalización para predecir la floración
Modelado de temperatura, fotoperíodo y vernalización para predecir la floración

brunonia australiana y calandrinia sp. son hierbas nativas australianas con potencial comercial como plantas florecientes en macetas o para arriates. Ambas especies se cultivan mejor como plantas anuales y florecen naturalmente durante la primavera y principios del verano. Sin embargo, muchas plantas ornamentales se cultivan fuera de su período de floración natural para alinear la floración con la demanda máxima del mercado, lo que requiere la capacidad de predecir la fecha de floración en entornos cambiantes o diferentes. La programación de la producción de cultivos utilizando modelos cuantitativos de tiempo de floración puede tener ventajas considerables, ya que se pueden adaptar a los requisitos individuales, a diferencia de los métodos de programación tradicionales que generalmente se basan en la fecha del calendario y no tienen una referencia particular al medio ambiente.

La mayoría de los modelos de tasa de desarrollo para especies ornamentales predicen el tiempo de floración en relación con la temperatura, el fotoperíodo y/o la integral de luz diaria como se observa en los modelos anteriores. Sin embargo, existen pocos modelos de tiempo de floración para plantas ornamentales que incluyan una función de vernalización. La vernalización es importante para la floración temprana y completa de muchos cultivos herbáceos tradicionales. Las respuestas de las plantas a la vernalización se han incorporado en algunos modelos para cultivos de campo y arabidopsis, lo que supuestamente mejoró la precisión. Un nuevo papel en Annals of Botany cuantifica la temperatura y el fotoperíodo o las respuestas de vernalización de B. australis y calandrinia sp. y desarrollo de modelos con el fin de programar la floración durante todo el año. Se definieron los efectos de la temperatura y el fotoperíodo o vernalización sobre las características de calidad de la planta, incluido el número de flores y ramas.

Modelado de las respuestas de temperatura, fotoperíodo y vernalización de Brunonia australis (Goodeniaceae) y Calandrinia sp. (Portulacaceae) para predecir el tiempo de floración. Ann Bot (2013) 111 (4): 629-639.
doi: 10.1093/aob/mct028

Los modelos de cultivo para las especies ornamentales herbáceas suelen incluir funciones para las respuestas de temperatura y fotoperíodo, pero muy pocos incorporan la vernalización, que es un requisito de muchos cultivos tradicionales. Este estudio investigó el desarrollo de modelos de cultivos de floricultura, que describen las respuestas a la temperatura, además de los requisitos de fotoperíodo o vernalización, utilizando plantas efímeras nativas de Australia. brunonia australiana y calandrinia sp.
Un enfoque novedoso implicó el uso de una herramienta de modelado de cultivos de campo, DEVEL2. Este programa de optimización estima los parámetros de las funciones seleccionadas dentro de los modelos de tasa de desarrollo utilizando un proceso iterativo que minimiza la suma de los cuadrados residuales entre los días estimados y observados para el evento fenológico. El perfilado de parámetros y el jack-knifing están incluidos en DEVEL2 para eliminar el sesgo de las estimaciones de parámetros e introducir rigor en el proceso de selección de parámetros.
Tasa de desarrollo de B. australis desde la siembra hasta el primer botón floral visible (VFB) se predijo utilizando un enfoque multiplicativo con una función curvilínea para describir las respuestas de temperatura y una función lineal rota para explicar las respuestas del fotoperíodo. Se usó un modelo similar para describir la tasa de desarrollo de calandrinia sp., excepto que la función de fotoperíodo fue reemplazada por una función de vernalización exponencial, que explicaba un requerimiento de frío facultativo e incluía un coeficiente para determinar la temperatura de techo de vernalización. La temperatura fue el principal factor ambiental que influyó en la tasa de desarrollo de VFB hasta la antesis de ambas especies y se predijo utilizando un modelo lineal.
Los modelos fenológicos de B. australis y calandrinia sp. describió la tasa de desarrollo desde la siembra hasta VFB y desde VFB hasta la antesis en respuesta a la temperatura y el fotoperíodo o la vernalización y puede ayudar a modelar los esfuerzos de otras plantas ornamentales herbáceas. Además de la gestión de cultivos, la función de vernalización podría usarse para identificar las comunidades de plantas que corren mayor riesgo por los aumentos de temperatura previstos debido al calentamiento global.