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Determinantes climáticas y ambientales en la fisiología de plantas, su rendimiento y

calidad (temperatura - arándanos)

Claudio Pastenes Facultad de Ciencias Agronómicas Universidad de Chile

La evolución de exportaciones responde a factores diversos, pero puede ser un “proxy” a condiciones ambientales

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Altas temperaturas:

•! Impacto sobre la evolución de un cultivo (crecimiento y desarrollo).

Temperatura: factor climático relevante en el crecimiento y desarrollo de los vegetales

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Requerimientos para el uso de Tiempo Térmico: •  La curva de respuesta del desarrollo frente a la temperatura debe ser lineal.

•  Las temperaturas consideradas deben estar por sobre el umbral mínimo y debajo de la temperatura óptima.

Relación hipotética entre velocidad de desarrollo y temperatura

Temperatura (° C)0 5 10 15 20 25 30

1/D

urac

ión

(día

-1)

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

Duración de "período" en respuesta a temperatura

Temperaturas (° C)

5 10 15 20 25 30 35 40

Dur

ació

n de

l per

íodo

(d)

T° Base

T° Base

T° Óptima

T° Crítica

*Fuente: Michigan state university Julia Pinto

Estados Fenológicos evaluados

N° Estado Fenológico

2 Yema Hinchada

9 Botón

11 Flor Abierta

12 Fruto Cuajado

14 Fruto Pintón

15 Inicio Cosecha

Estados Fenológicos Evaluados en terreno Escala fenológica, para determinar las etapas de crecimiento del arándano.

Planillas de registro

Altas temperaturas:

•! Impacto sobre la actividad del metabolismo primario.

•! La respiración aumenta con la temperatura.

•! Pero la respuesta es distinta en plantas aclimatadas a bajas temperaturas respecto de las aclimatadas a altas temperaturas.

•! Importante, por ejemplo, primaveras frías con golpes de calor

•! La actividad fotosintética de una hoja responde a la temperatura

La máxima temperatura corresponde al balance entre fotosíntesis y (respiración + fotorrespiración).

De acuerdo a una completa revisión bibliográfica en relación a los arándanos:

Las temperaturas óptimas para la fotosíntesis neta en arándanos, es más bien baja, cerca de 18º C a 25 ºC.

A 30º C, la asimilación neta tiende a disminuir.

Importante: Los arándanos responden muy fuertemente a los cambios en la relación fuente-sumidero.

(Ver trabajos del Dr. Emilio Jorquera de la U. Católica del Maule)

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Vaccinium Corymbosum Vaccinium darrowii

Moon, J. W. Jr., Flore, J. A., and Hancock, J. F. Jr. (1987a). A comparison of carbon and water vapor gas exchange characteristics between a diploid and highbush blueberry. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 112, 134–138.

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Temperaturas de suelo a 15 y 30 cm de profundidad en un viñedo en Maipo

Altas temperaturas:

•! Impacto sobre las relaciones hídricas (planta-hoja-fruto)

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Resistencias

Cutícula de cera

Mesófilo en empalizada

Mesófilo esponjoso

Cutícula de cera

estoma Epidermis inferior

Epidermis superior

Mesófilo Espacio de Aire

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Gradientes de Concentración

Valores típicos de HR (%) concentración de vapor de agua (absolutos) y potencial hídrico de 4 puntos distintos en la vía de pérdida de agua desde las hojas.

Lo que mueve al agua a salir es la diferencia de concentración absoluta de agua entre dos puntos distintos. Esta diferencia depende de la temperatura de la hoja.

En la medida que la temperatura de la hoja aumenta, la concentración “absoluta” de agua en las cavidades sub-estomáticas, también aumenta. Por lo tanto, también aumenta la diferencia en la concentración de vapor hoja aire. La consecuencia de lo anterior es que el agua se pierde más rápidamente (dependiendo de las resistencias que encuentre).

Teóricamente,  las  plantas  al  enfrentarse  a  una  condición  de  alta  evapotranspiración,  Henden  a  cerrar  sus  estomas.    Pero  se  sabe,  hoy  día,  que  no  todas  las  plantas  reaccionan  de  la  misma  manera.  

Quizás si el mayor riesgo de un estrés hídrico para la planta, es el de la falla hidráulica. En general, la cutícula y los estomas han sido las barreras más importantes en la pérdida de agua a lo largo de la evolución. El estrés hídrico resulta de una diferencia importante entre el volumen de agua transpirada y la disponibilidad de agua de las plantas.

Stomatal behaviour “fast” reductions of gs to leaf to air VPD

isohydric

“delayed” reductions of gs to leaf to air VPD

anisohydric

•! Reduction of [CO2] at the carboxilation sites

•! Photoinhibition

•! Advanced senescence

•! Increased chances for hydraulic failure

Neg

ativ

e (-)

P

ositi

ve (+

)

•! Reduced water losses •! Maintains assimilation (Pn)

Consequences for the plant

No  existe  información  disponible  en  relación  al  comportamiento  estomáHco  en  arándanos.  

Firmeza en frutos: •! Condición ambiental del fruto en

cosecha y pos-cosecha (aplica principio de temperatura y transpiración)

•! Condición de fruto al momento de cosecha

•! Características inherentes de la variedad (genética)

•! Condición de fruto al momento de cosecha

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•! Características inherentes de la variedad (genética)

Aunque no hubo una correlación significativa entre firmeza y ancestros, si agruparon entre los de mayor firmeza aquellos con alto porcentaje de Vaccinum darrowi y Vaccinum ashei . Todo lo contrario en aquellos con mayor proporción de Vaccinum angustifolium.

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Gracias! cpastene@uchile.cl