Polinización en fruticultura

La polinización en fruticultura 

 La polinización en fruticultura.

Evolución de las interacciones entre plantas y polinizadores.

Evolución de las especies vegetales.

La polinización.

La polinización en la agricultura.

Polinización zoófila.

Importancia de la polinización en los árboles frutales.

La importancia de las abejas en la polinización de los árboles frutales.

Arboles polinizadores.

Evolución de las interacciones entre plantas y polinizadores.

Los fósiles más antiguos que evidencian la presencia de polinización vegetal, datan del periodo carbonífero. ( 359, 2 +- 2,5 millones de años). Provienen de especies llamadas progimnospermas o “helechos con semilla”.  Los metódicos análisis de Servert y Rothwell en 1992, han revelado que las primeras semillas se hallaban situadas en “cúpulas “y cubiertas por una cámara especializada para recibir el polen, “la cámara polínica”, que se ayudaba de una secreción pegajosa para capturar los granos de polen. La forma de polinización era por tanto, anemófila, la falta de dirección en el transporte de los gametos masculinos hacia los estigmas femeninos se supera gracias a la producción de grandes cantidades de polen y a su gran flotabilidad debida a su tamaño diminuto y ligereza.

Evolución de las  especies vegetales.

-Gimnospermas: significa semilla desnuda. Se llama así porque estas plantas no se forman en un ovario cerrado, sino que están desnudas en las escamas del cono,(pistilo y carpelos evolucionan a fruto como en las angiospermas).

-Angiospermas: significa semillas envasadas, porque sus óvulos, y posteriormente sus semillas, se encuentran encerradas por la hoja fértil, portadora de óvulos o carpelo. De esta forma, el grano de polen para fecundar el óvulo debe contactar en el estigma, en lugar de caer directamente sobre el óvulo. Estas plantas son una evolución de las primitivas gimnospermas, que si bien, en los primeros estados evolutivos se encontraban  en pequeñas zonas de sombra y humedad, debido al desarrollo de estrategias  continuo, en simbiosis con insectos (néctar…) a finales de periodo cretácico, crecieron de manera exponencial superando en número  a las demás especies productoras de semillas.

 

La polinización.

La polinización es el proceso de transferencia del polen desde estambres hasta el estigma o parte receptiva de las flores en las angiospermas, donde germina y fecunda los óvulos de la flor, haciendo posible la producción de semillas y frutos.

El transporte del polen lo pueden realizar agentes físicos como el viento(plantas anemófilas), el agua (especies hidrófilas), o un polinizador animal (plantas zoófilas). Las características físicas y fenológicas de las flores anemófilas, hidrófilas y zoófilas, así como las de su polen, suelen ser marcadamente diferentes. Las plantas zoófilas deben llamar la atención de sus vectores con colores y olores atrayentes, así como recompensarlos con alimento o refugio. Diferentes tipos de polinizadores requieren diferentes tipos de atractivos, así las flores zoófilas han evolucionado y se han diversificado en una gran variedad de tipos los cuales pueden agruparse en síndromes florales. La belleza visual característicamente asociada a las flores es el efecto de su coevolución con insectos u otros animales polinizadores.

Algunas gimnospermas del período Triásico ya presentan señales de polinización biótica, o sea por animales, los granos fosilizados tienen algunas de las características de granos de polen que son llevados por agentes polinizadores en el presente. Además el contenido intestinal, las piezas bucales y estructura de las alas de ciertos escarabajos y moscas sugiere que deben haber actuado como polinizadores. Los primeros síndromes florales de polinización surgieron entonces.

La asociación entre escarabajos y angiospermas en el Cretácico temprano llevó a radiaciones evolutivas tanto de unos como de otros en el Cretácico tardío. La evolución de los nectarios u órganos productores de néctar señalan el comienzo de un mutualismo entre insectos himenópteros y angiospermas.

La polinización en la agricultura

En la agricultura, el deseo de obtener fruto o semilla en abundancia ha llevado la mayoría de las veces a emplear plantas que no dependan ya de vectores externos para la polinización, o al menos que empleen un vector superabundante como el viento. Por ejemplo, la mayoría de cereales son anemógamos o directamente autógamos. Con todo, muchos otros los cultivos agrícolas del mundo (por ejemplo, muchos frutos y hortalizas) dependen de la polinización realizada por insectos y otros animales.

Una polinización efectiva necesita algunos recursos, por ejemplo refugios de vegetación natural prístina y hábitats adecuados para los polinizadores. Cuando estos se reducen o se pierden, se limita la actividad de los polinizadores y se necesitan prácticas de gestión adaptable para mantener los medios de subsistencia.

Hoy en día, debido sobre todo al uso de productos químicos, fragmentación de hábitats, nuevas enfermedades, introducción de especies exóticas… La población de polinizadores está disminuyendo drásticamente amenazando así a la diversidad agrícola y los ecosistemas.

Polinización zoófila:

Dependiendo del taxón al que pertenezcan los vectores se distinguen casos especiales:

·         Entomofilia. Cuando los vectores son insectos. Es el caso más común, lo que hace a veces que el término se confunda con zoofilia.

·         Polinización por himenópteros. Más comunmente llamada melitofilia, es decir polinización por abejas. Las flores melitófilas suelen ser actinomorfas (de simetría radial), con "señales de miel" en la uña del pétalo, amarillas o azules, que son los colores que las abejas pueden ver bien, con abundante néctar. Otras, en cambio, son zigomorfas (simetría bilateral) como las legumbres (Fabaceae) y las mentas (Lamiaceae). A veces agrupadas en racimos que se prestan bien al trabajo metódico de las abejas. 

·         En otros tipos de polinización por himenópteros algunas orquídeas mimetizan a una hembra abejorro o avispa en aspecto y olor y son polinizadas cuando consiguen engañar a un macho de la respectiva especie y éste trata de aparearse con ellas. Éste es uno de los casos de polinización en el que el vector no obtiene ningún beneficio a cambio de su acción.

·       Miofilia y sapromiofilia. Flores que emiten olores a podrido o fecales y atraen a moscas de la carne u otras similares buscando depositar sus huevos. Es también un caso de engaño.

·              Polinización por lepidópteros (mariposas y polillas).

·         Psicofilia. Los vectores son ropalóceros (mariposas diurnas); las flores son pequeñas y agrupadas en umbelas o corimbos, o bien son grandes y con un largo tubo a cuyo fondo sólo las mariposas, con su espiritrompa, pueden acceder.

·         Falenofilia. La polinización por mariposas nocturnas. Flores frecuentemente de color crema o amarillo pálido intensamente olorosas, que se abren por la noche, como jazmines, madreselvas y dondiegos.

·         Coleopterofilia o cantarofilia. Los vectores son coleópteros y las plantas producen flores actinoformas (de simetría radial) con polen abundante y pétalos de color normalmente blanco, crema, amarillo o rojo. Se trata del tipo de zoofilia más antiguo y puede encontrarse fuera de las angiospermas, ya que aparece también en algunas gimnospermas del grupo de las cicadales que son polinizadas por pequeños gorgojos. Las magnolias y amapolas son ejemplos de polinización por escarabajos.

·         Ornitofilia. Polinización por aves, como los colibríes o los nectarínidos. Flores rojas, el color más atractivo para las aves, y de tubo estrecho son típicamente ornitófilas. En el Viejo Mundo las Proteáceas son frecuentemente ornitófilas.

·         Quiropterofilia. Los megaquirópteros, a menudo llamados zorros voladores, son casi siempre fitófagos que consumen fruta o polen, que suele presentarse en flores grandes de numerosos estambres con aire de cepillo. En el Nuevo Mundo son frecuentes las cactáceas polinizadas por murciélagos o microquirópteros. En ambos casos, las flores se caracterizan por su gran producción de néctar y polen y su robustez, necesaria para soportar el peso del murciélago mientras se alimenta.

Existen ejemplos menos frecuentes de coadaptación con animales de otros grupos, como la relación entre los lémures variegados y Ravenala madagascariensis, el "árbol del viajero". El hombre también se puede considerar un vector en las ocasiones en las que poliniza las flores de sus cultivos, allí donde no existen sus vectores naturales. Éste es el caso de la vainilla, planta autóctona de América pero muy cultivada hoy en día en el Sureste Asiático y del chirimollo.

Importancia de la polinización en los árboles frutales

Existen variedades de frutales que pueden producir frutos sin que los óvulos estén fecundados. Este tipo de desarrollo se conoce como partenocarpia y produce frutos que carecen de semillas. Algunas variedades de naranjas, pomelos o caquis, se producen de esta manera. La partenocarpia puede producirse como resultado de una mutación genética o mediante diferentes técnicas de cultivo. Además de árboles frutales tenemos otras plantas que pueden producir frutos sin semillas como pepinos, tomates, melones, plátanos o piñas.

Excepto estos casos particulares, para que un árbol frutal produzca frutos las flores de este árbol necesitan ser polinizadas . La polinización es el paso del polen de la parte masculina de la flor a la parte femenina. La polinización permitirá que el polen entre en contacto con el óvulo femenino y los fertilice. La fertilización conlleva el aumento de las paredes del carpelo y la transformación de los óvulos en semillas. El engrosamiento del carpelo es el que origina los frutos.

La polinización en los árboles frutales es mayoritariamente entomófila, es decir la realizan los animales, especialmente los insectos y, entre estos, destacan las abejas. Unos pocos son polinizados por el viento, por lo que disponen de lo que se llama una polinización anemófila. Además del agente polinizador también se consideran árboles polinizadores aquellos variedades de árboles que suministran el polen adecuado para que otras variedades de la misma especie puedan ser polinizadas. Algunos árboles frutales pueden autopolinizarse, es decir el polen de una flor es capaz de polinizar otra flor del mismo árbol o una flor puede ser polinizada por su mismo polen . En el primer caso, necesitarán la existencia de un agente polinizador. En el segundo caso, pueden necesitar o no necesitar un agente que transporte el polen desde la antera al estigma. En este último caso, aunque el agente polinizador no sea estrictamente necesario, su presencia puede incrementar la producción.

Sin embargo, en muchos casos los árboles tienen recursos para evitar la autopolinización y necesitan de una polinización cruzada, es decir el polen debe proceder de la flor de otro árbol. En este caso precisarán de un agente polinizador ( insecto o viento) y de un árbol polinizador.

Se calcula que la adición artificial de insectos polinizadores puede aumentar la producción de los árboles frutales en un 20 %. Por ejemplo, disponer de un patrimonio rico en abejas es una buena manera de asegurar la cosecha de muchos árboles frutales.

La importancia de las abejas en la polinización de los árboles frutales

Los árboles frutales se benefician de la apicultura, al mismo tiempo que los apicultores se benefician de la horticultura. Uno de los casos más destacados del control de la polinización de los principales huertos en USA. Cerca de un millón de colmenas son repartidas cada año entre los huertos de almendros. Todo ello genera un movimiento de transporte enorme mediante camiones que mueven prácticamente la mitad de las colmenas del país.

Hay que tener en cuenta que la capacidad de polinización de las abejas depende también de las condiciones ambientales. Las abejas polinizan menos en periodos de lluvia y viento o en temperaturas por debajo de los 12 o 13ºC. La moderna horticultura esta cada vez más ligada a la necesidad de suministrar polinizadores adicional debido a la mayor presencia de monocultivos y a la disminución de polinizadores natural. En el primer caso se precisa una cantidad muy elevada durante una época de abejas para cubrir la polinización de tantas flores que maduran a la vez. Posteriormente, las abejas deben transportarse a otro lugar, ya que en la zona de monocultivo extensivo no existen otras plantas que produzcan flores. La disminución del número de abejas en estado natural se debe a una gran cantidad de razones: enfermedades de las abejas, uso de pesticidas e insecticidas, limpieza de las cunetas o los bordes de los bosques, concentración parcelaria con la subsecuente eliminación de los setos, alteración de los espacios naturales, expansión de las zonas urbanas, etc.

Nombre del árbol	Nombre y especie del polinizador	Importancia del polinizador
Papaya ( Carica papaya)	Abejas ( Apis sp.) polillas y mariposas	Imprescindible
Cacao ( Teobroma cacao)	Mosquitos	Imprescindible
Macadamia ( Macadamia ternifolia)	Abejas ( Apis sp.), abejas sin aguijón.	Imprescindible
Almendro ( Prunus dulcis)	Abejas ( Apis sp.), abejorros y moscas	Muy importante
Peral ( Pyrus comunis)	Abejas ( Apis sp.), abejorros y moscas	Muy importante
Melocotonero ( Prunus persica)	Abejas ( Apis sp.), abejorros y moscas	Muy importante
Aguacate ( Persea americana)	Abejas ( Apis sp.), abejas sin aguijón	Muy importante
Mango ( Mangifera indica)	Abejas ( Apis sp.), abejas sin aguijón, moscas y avispas	Muy importante
Rambután Nephelium lappaceum)	Abejas ( Apis sp.), abejas sin aguijón, moscas y avispas	Muy importante
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	Abejas ( Apis sp.), moscas y abejorros	Muy importante
Cerezo ( Prunus avium)	Abejas ( Apis sp.), moscas y abejorros	Muy importante
Cerezo ácido ( Prunus cerasus)	Abejas ( Apis sp.), moscas y abejorros	Muy importante
Albaricoque ( Prunus armeniaca)	Abejas ( Apis sp.), moscas y abejorros	Muy importante
Manzano ( Malus ssp.)	Abejas ( Apis sp.) , abejorros, sírfidos	Muy importante
Durian (Durio zibethinus)	Pájaros, murciélagos	Muy importante
Mandarino ( Citrus reticulata)	Abejas ( Apis sp.) y abejorros	Poco importante
Nogal ( Juglans regia)	Abejas ( Apis sp.)	Poco importante
Kiwi ( Actidinia chinensis)	Abejas ( Apis sp.) y abejorros	Poco importante
Higuera ( Ficus carica)	Avispas ( Blastophaga psenes)	Poco importante
Granado ( Punica granatum)	Abejas ( Apis sp.) y abejorros	Poco importante
Serbal doméstico( Sorbus domestica	Abejas ( Apis sp.), y moscas	Poco importante
Tamarindo (Tamarindus indica)	Abejas ( Apis sp.)	Poco importante
Lichí (Litchi chinensis)	Abejas ( Apis sp.) y moscas	Poco importante
Yuyuba ( Zizypus jujuba)	Abejas ( Apis sp.), moscas, escarabajos y avispas	Poco importante
Longan (Dimocarpus longan)	Abejas ( Apis sp.), abejas sin aguijón.	Poco importantes
Cocotero (Cocos nucifera)	Abejas ( Apis sp.) y abejorros	Poco importantes
Caquí (Diospyros kaki)	Abejas ( Apis sp.) y abejorros	Poco importantes

.lista de árboles polinizados por las aejas u otros insectos.

Árboles polinizadores 

A la hora de escoger las especies y variedades debemos saber que hay ciertas variedades que necesitan de un polinizador. Aquí no se entiende como polinizador el agente capaz de transferir el polen de una planta a la otra, sino una variedad de árbol cuyo polen sea válido para polinizar los árboles de su misma especie . Esto implica que el árbol polinizador produzca polen en la misma época que el árbol polinizado lo necesite. Es decir que su floración sea pareja. Además, el polen producido por el polinizador deberá ser compatible con el polinizado, lo cual significa que deberá ser capaz de fecundar los óvulos.

A veces los horticultores aficionados plantan diferentes variedades de una misma especie para asegurar la polinización. Esto puede producir resultados adecuados en plantaciones pequeñas. En plantaciones extensivas, para asegurar la productividad y la inversión económica, es mejor asegurarse de que variedades deberemos plantar consultando a un especialista . Las variedades que requieren polinizadores son: manzanos, almendros , ciruelos, aguacates, y perales.

Las variedades que no requieren polinizadores porque se autopolinizan son: albaricoqueros, naranjos, limoneros, pomelos , limeros ( u otros cítricos), melocotoneros, membrillos, lúcumas, nísperos, etc. La capacidad de autopolinización asegura la producción de frutos en ejemplares individuales. Esta es la razón por la cual se suelen plantar este tipo de árboles en huertos pequeños donde solamente se puede disponer de un solo ejemplar.

En las variedades anemófilas la polinización esta realizada por el viento. Algunos ejemplares , como el nogal, poseen amentos masculinos y femeninos en el mismo árbol pero que maduran en épocas diferentes. ( dicogamia) Las inflorescencias masculinas maduran en las ramas de la anterior temporada, mientras que las inflorescencias femeninas lo hacen al final de las ramas jóvenes primaverales. La fertilización de los ejemplares de nuestro huerto o jardín se verá asegurada siempre que existan árboles en la proximidad que florezcan en el tiempo adecuado. En plantaciones extensivas el uso de polinizadores asegura la producción.

En los olivos la polinización es realizada por insectos y por el viento. Si se introducen polinizadores mejora la producción, aunque normalmente la mayoría de plantaciones suelen ser de la misma variedad.

La lista siguiente les ofrece una selección de árboles polinizadores.

Tabla de árboles polinizadores
Nombre del árbol polinizado	Nombre de la variedad polinizadora	Variedades de árbol
Peral ( Pyrus comunis)	D'Anjou, Comice y Bosc	Para polinizar la Barlett
Peral ( Pyrus comunis)	D ’Anjou, Bartlett, Seckel, Bosc,	Para polinizar la Comice
Peral ( Pyrus comunis)	D ’Anjou,Bartlett, Seckel, Bosc, Comice,	Para polinizar la D'anjou
Peral ( Pyrus comunis)	Comice y Bosc.	Para polinizar la Seckel
Peral ( Pyrus comunis)	D’Anjou, Bartlett , Comice , Seckel	Para polinizar la Bosc
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	( Autofertiles) Stanley, Damson, Earliblue, Italiana	Para polinizar la Reina Claudia
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	Reina Claudia, Stanley, Italiana	Para polinizar la Earliblue
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	( Autofertiles) Reina Claudia, Stanley	Para polinizar la Damson
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	( Autofertiles) Reina Claudia Stanley, Damson, Earliblue	Para polinizar la Italiana
Ciruelo ( Prunus armeniaca)	( Autofertiles) Reina Claudia , Damson, Earliblue, Italiana	Para polinizar la Stanley
Ciruelo japones (Prunus cerasifera)	(Autofertiles) Burbank, Satsuma, Shiro,	Para polinizar la Santa Rosa
Ciruelo japones (Prunus cerasifera)	Santa Rosa, Satsuma, Shiro,	Para polinizar la Burbank
Ciruelo japones (Prunus cerasifera)	Burbank, Santa Rosa , Shiro,	Para polinizar la Satsuma
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Gala, Red Delicious, Empire, Spartan, Braeburn	Para polinizar la Golden Delicious
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Gala, Red Delicious, Empire, Spartan	Para polinizar la Braeburn
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Gala, Red Delicious, Empire, Golden Delicious Braeburn	Para polinizar la Spartan
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Gala, Red Delicious, Golden Delicious, Spartan, Braeburn	Para polinizar la Empire
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Gala, Empire, Golden Delicious, Spartan, Braeburn	Para polinizar la Red Delicious
Manzano ( Malus ssp.)	Fuji, Red Delicious, Empire, Spartan, Braeburn	Para polinizar la Gala
Manzano ( Malus ssp.)	Gala, Red Delicious, Empire, Spartan, Braeburn	Para polinizar la Fuji
Cerezo ( Prunus avium)	Sam, Rainer, Garden Bing, Stella, Compact Stella, Van, Montmorency,	Para polinizar la Lambert
Cerezo ( Prunus avium)	Sam, Garden Bing, Stella, Compact Stella, Van, Montmorency, Lambert	Para polinizar la Rainer
Cerezo ( Prunus avium)	Sam, Garden Bing, Bing , Stella, Compact Stella, Montmorency,	Para polinizar la Van
Cerezo ( Prunus avium)	Sam, Garden Bing, Stella, Compact Stella, Montmorency, Rainer,	Para polinizar la Bing
Cerezo ( Prunus avium) Stella	Autofértil	-----
Cerezo ( Prunus avium) Compact Stella	Autofértil	-----
Cerezo ( Prunus avium) Garden Bing	Autofértil	-----
Cerezo ( Prunus cerasus) Montmorency	Autofértil	-----

Opinión personal.

Como se puede observar a lo largo del trabajo, se ha intentado hablar de la polinización vegetal, comenzando por intentar comprender cómo la evolución ha llevado a las plantas de semilla, a desarrollar las complejas estrategias de polinización que hoy en día se pueden observar en el reino vegetal. Lo cual, creo que puede ser un buen comienzo para comprender la importancia que puede tener hoy en día el entendimiento, para los agricultores, de prácticas “naturales” necesarias para el correcto desarrollo de los cultivos, que naturalmente se traduce en mayor y/o mejor producción.

De los procesos de polinización procuro extenderme algo en la “p. zoófila”, puesto que, además de ser la más común en frutales, es la más compleja, puesto que conlleva el estudio de las especies animales que, en simbiosis con las plantas, han evolucionado hasta lo que hoy en día son la mayoría de las formas de flores (órganos reproductivos) e insectos “polinizadores”. Pienso que, hoy en día, si se pretende entender el desarrollo natural de una planta (para luego aplicar las técnicas específicas), es necesario entender también algo sobre los vectores, que, por otra parte, son los que han hecho que los frutos sean hoy lo que son. Si no hubiera insectos o animales a los que les gusta la fruta, los árboles no la producirían…

Acabo el trabajo poniendo algunas tablas-ejemplo que le podrían servir de guía a un agricultor para cultivar algunos frutales, teniendo en cuenta la polinización, puesto que pienso que estos trabajos son el resultado de la experiencia de otros agricultores. Existen especies (aguacate…) que requieren de un estudio previo de las variedades, que difícilmente un agricultor podría cultivar y observar durante su vida. Así pues, éstos estudios de otros agricultores, creo que podrían ser una herramienta básica, como guía para los agricultores y para un desarrollo de la cultura agrícola que lleva a mayores y mejores producciones (la eterna búsqueda).