clase 4 a factores climaticos 2012i

Curso: Arroz Profesora: Elizabeth Heros Aguilar

Universidad Nacional Agraria La Molina - Facultad de Agronomía - Departamento de Fitotecnia

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Influencia del clima en la producción de arroz

En sus orígenes, el arroz se desarrolló en ambientes húmedos, de alta temperatura, días

nublados y lluviosos, en su expansión, el hombre ha desarrollado variedades adaptadas a rangos amplios

de ambientes. Actualmente se cultiva en áreas tropicales, subtropicales y templadas.

Los rendimientos promedios varían de 1 a 16 ton/ha. Existen varías razones biológicas,

ecológicas y socioeconómicas que explican estas grandes diferencias. Bajos rendimientos están

asociados a siembras de secano, aguas profundas, tecnologías inapropiadas y ambiente socioeconómico

pobre de las áreas tropicales. Altos rendimientos se asocia a cultivos irrigados, alta tecnología y buen

ambiente socioeconómico de las áreas templadas (California, áreas del Mediterráneo, Australia, Japón,

etc.).

Los procesos fisiológicos relacionados con rendimiento, están afectados por temperatura,

radiación solar, agua (lluvia). Las enfermedades y plagas que afectan los rendimientos están

influenciadas por los mismos factores. En la práctica es difícil separar los efectos individuales.

Los factores climáticos afectan en diferentes formas al período de cultivo, productividad y

estabilidad de la producción (Tabla Nº 01).

Tabla Nº 01 Influencia climática en la producción de arroz (1)

Templada Tropical

Periodo cultivo Temperatura Lluvia

Productividad Radiación Radiación

Estabilidad Temperatura Lluvia

Lluvia Tifones

Radiación

Tifones

(1) Yoshida, S. 1981.

En las áreas templadas, el cultivo de arroz es irrigado y comienza cuando las temperaturas están

entre 13 a 20ºC y se cosecha cuando las temperaturas caen por debajo de 13ºC. En los trópicos, donde

las temperaturas son favorables durante todo el año para el cultivo de arroz, las siembras comienzan con

el inicio de las lluvias.

Tanto en los trópicos como en las zonas templadas, el rendimiento está determinado por la

radiación solar. Las siembras en la época seca en los trópicos, tienen mayor rendimiento que las

siembras en la época lluviosa, por la mayor incidencia de radiación solar.



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Varios factores climáticos influyen en la estabilidad de producción. En las zonas templadas, las

bajas temperaturas afectan los rendimientos, por aumentar la esterilidad de las espiguillas y detención del

crecimiento. En los trópicos mucha lluvia, en cualquier estado de crecimiento ocasiona pérdidas de

cosecha y está asociado a baja luminosidad. Asimismo los periodos de sequía o de inundación causan

mermas en las cosechas.

Los tifones son fenómenos inevitables tanto en los trópicos, como en las zonas templadas. Una

manera de evitar los daños por tifones, es realizar las siembras, en las épocas en que los tifones son

menos frecuentes.

1. Temperatura:

La temperatura media anual mensual es determinada de la temperatura media diaria, que se

calcula promediando la temperatura máxima más la temperatura media.

La temperatura media mensual del aire varía con la latitud, generalmente la temperatura

media anual disminuye con el aumento de la latitud. Una característica importante de los

trópicos es la uniformidad estacional de la temperatura. En Yurimaguas por ejemplo la

temperatura media varía de 26.8 en Enero a 26.2 en Diciembre, es decir es uniforme través del

año, casi constante.

La temperatura también varía con la altitud y disminuye con el aumento de elevación. El

descenso de la temperatura debido a la altitud es aproximadamente es 0.6ºc por 100 metros,

hasta 1,500 m de la atmósfera (Lockwood, 1974), sin embargo las condiciones locales de la

caída de la temperatura por la elevación pueden ser más grandes.

Las temperaturas extremas son perjudiciales al crecimiento y define el ambiente en que el

ciclo de vida de la planta de arroz se desarrolla.

Las temperaturas por debajo de 20 ºC y superiores a 30 ºC son críticas pero, los efectos

varían según los estados de crecimiento (Tabla Nº 02). Las temperaturas críticas difieren según

la variedad, la duración de la temperatura diurna y nocturna y el estado fisiológico de la planta.



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Tabla Nº 02 Respuestas a las temperaturas en diferentes estados de crecimiento (1)

Estado de crecimiento Temperatura crítica (ºC) (2)

Baja Alta Optima

Germinación 10 45 20-35

Emergencia plántula y establecimiento 12-13 35 25-30

Enraizamiento 16 35 25-28

Alargamiento foliar 7-12 45 31

Macollamiento 9-16 33 25-31

Primordio de la panícula 15 - -

Diferenciación de la panícula 15-20 38 -

Antesis 22 35 30-33

Maduración 12-18 30 20-25

(1) Yoshida, S. 1981.

(2) Temperatura media diaria, excepto germinación.

Las temperaturas bajas, en el estado de reducción de las células madres del polen, causan

alta esterilidad. Reacción diferencial se observa entre variedades, siendo las índicas más

susceptibles que las japónicas, y aún entre las japónicas variedades como Nanei y otras tienen

más tolerancias que otras como Norín 20.

Se atribuye a las temperaturas bajas nocturnas, ser las causantes de la esterilidad.

Temperaturas diurnas altas parece que alivian los efectos de las temperaturas nocturnas bajas

(Yoshida, S. 1981). Exposiciones cortas (2 días) a temperaturas bajas (12ºC) al parecer no

inducen esterilidad tan alta (100%) como exposiciones largas (6 días).

Las temperaturas críticas, entre alta y baja, afectan el rendimiento, por perjudicar el

macollamiento, la formación de espiguillas (granos) y maduración. Para los diferentes estados

de crecimiento, existe un óptimo de temperatura que varían de acuerdo a la variedad, en

algunos grados. Temperaturas de 22 a 31 ºC incrementa la intensidad de crecimiento en forma

lineal después de la germinación. En los siguientes estados, la temperatura afecta ligeramente el

macollamiento y la intensidad de crecimiento relativo.

El cociente de temperatura es Q10, el incremento de la intensidad de crecimiento cuando la

temperatura, se incrementa de 10 en 10ºC.

El Q10 es 2 entre 19 y 25ºC. La respiración del arroz aumenta hasta 32ºC, después declina.

Altas temperaturas incrementan la emergencia de las hojas y promueven más yemas para

macollos. En condiciones de luz baja algunas yemas no pueden formar macollos, por falta de

energía necesaria para crecer. En estas situaciones bajas temperaturas pueden producir más



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macollos. Cuando la luz es adecuada, altas temperaturas incrementan el número de macollos.

(Yoshida, 1973 a).

En el estado reproductivo, el número de espiguillas se incrementa a medida que la

temperatura cae. La temperatura óptima, cambia al parecer, de alta a baja a medida que el

crecimiento avanza de la fase vegetativa a la reproductiva.

Para variedades Japónicas, el óptimo de temperatura para maduración es de 20 a 22ºC

(Matsushima y Tsumoda, 1958). La temperatura en la maduración este estado afecta el peso de

grano. El peso de grano para una misma variedad y en condiciones de ambiente y prácticas

culturales eficientes, es casi constante. Sin embargo el peso de 1000 granos para una misma

variedad, varió de 24 gr., con una temperatura media de 22ºC (durante 3 semanas después del

panojamiento) a 21 gr, cuando la temperatura media fue de 28ºC en el Sur del Japón (Murata,

1976).

En los trópicos, temperaturas medias tan altas como 29ºC, no es detrimental para

maduración cuando la radiación es alta. Estudios realizados en las Filipinas, sugieren que las

variedades indicas están más adaptadas a altas temperaturas que las japónicas, que requieren

temperaturas más bajas para mejor maduración. Estudios realizados con temperaturas

controladas, indican que la temperatura óptima media diaria para llenado de grano varía de 19 a

25 ºC para IR 20, variedad indica y de 16 a 22ºC para fukisaka 5, variedad Japónica (Fig 1 ppt)

Puede observarse que no hay un óptimo pero sí un rango de temperaturas óptimas.

La longitud del periodo de maduración está inversamente correlacionada con la temperatura

media diaria. Entonces en los trópicos, condiciones de nubosidad son detrimentales para el

llenado de grano por las altas temperaturas, que acorta el período de maduración. La

combinación de temperatura media alta y baja luz, empeoran la maduración.

a. Efectos de las Temperaturas Altas:

Las altas temperaturas producen alta esterilidad cuando superan los 35ºC, en la

antesis por más de una hora. En varios países asiáticos se registran daños (Tailandia,

Pakistan, Cambodia, India), así como en los países del África tropical. En el Perú no se

registran daños de esterilidad por altas temperaturas, por el ambiente húmedo en que

se desarrolla el arroz en los trópicos.

Cuando el arroz está expuesto a temperaturas superiores a 35ºC, se afecta y los

daños varían de acuerdo a los estados de crecimiento. Una variedad puede ser

susceptible en una fase de crecimiento y resistente en otra. Es más sensitivo al

panojado y a los 9 días después. Una o dos horas de altas temperaturas durante la

antesis, tiene un gran efecto en la esterilidad. (Fig 2).



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Con relación a la eficiencia de nitrógeno, bajas temperaturas la mejoran, por

mayor absorción al panojado, que determina un mayor número de espiguillas/m2. En el

Norte de Japón, la eficiencia de nitrógeno en producir espiguillas /m2, es más alto qué el

Sur. (Fig. 3).

Los efectos del fósforo son más significativos a bajas temperaturas que

temperaturas altas, según estudios realizados en Japón (Yoshida, S. 1981).

b. Efectos de las Temperaturas Bajas

Dependiendo de los estados de crecimiento, los daños por temperaturas bajas

ocurren cuando la temperatura media del aire está por debajo de 20oC. Los daños por

temperaturas bajas pueden suceder no solo en las zonas templadas sino también en

altitud alta y en estaciones secas en los trópicos. Varios países reportan daños por baja

temperaturas, Australia, Bangladsesh, China, Colombia, Cuba y Perú (el año frío más

dañino fue en 1968, los rendimientos descendieron a 2 t/ha con Minabir 2 en el Valle

Jequetepeque.

Tipos de daño: Los daños más comunes son: Fallas en la germinación, retraso

en la emergencia de plántula, retraso del crecimiento, decoloración foliar, degeneración

de las espiguillas en la punta de la panícula, retardo en la floración, alta esterilidad,

excersión incompleta y maduración irregular

Enanismo al estado de plántula: Enanismo, reducción de estatura, es un

síntoma común del daño del frío en plántula y está altamente relacionado

con el peso de raíces y tallo. En condiciones de riego, el estancamiento es

causado por el agua fría procedente de reservorios fríos o deshielos. La

tolerancia al agua fría es muy importante en áreas como California donde la

semilla es sembrada en agua estancada en capa de 15 cm. Existen

cultivares tolerantes al agua fría al estado de plántula, cultivares Japónicas

de USA, Japón y Corea. La tolerancia al estado de plántula no está

correlacionada con tolerancia al estado de división meiótica.

Retraso en la floración: En las regiones donde el verano es corto, las

condiciones de clima frío puede retrasar el crecimiento y desde luego la

floración. En estas condiciones, el arroz puede madurar a temperaturas más

bajas que las normales y puede no completar el llenado de grano, antes que

la temperatura esté por debajo del nivel crítico para maduración.

Esterilidad: El arroz es sensitivo a temperaturas bajas (15-20 oC) en el

estado de microspora juvenil después de la división reductora y es menos

sensitivo de 10 – 11 días antes de la antesis. Este resultado ha sido obtenido



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de estudios en fitotrón (Satake 1976). Otros experimentos en condiciones de

campo, indican que el arroz es más sensitivo a temperaturas bajas, 7 a 14

días antes de la antesis dependiendo de la variedad y condiciones climáticas

(Sasaki y Wade 1973). Para propósitos prácticos 14-7 días antes del

panojamiento, expresado comúnmente como estado de “huso” 1, es el más

sensitivo a temperaturas bajas. El segundo estado más sensitivo es la

floración. En general los cultivares Japónicas son más tolerantes que las

Índicas a temperaturas bajas. Algunos trabajo sin embargo, demuestran que

algunos cultivares Índicas son tan tolerantes y aún más tolerantes a

temperaturas bajas, al estado de “huso”, que a los más tolerantes cultivares

Japónicas (Satake sin publicar)

Las temperaturas bajas diurnas y nocturnas afectan por igual la incidencia de

esterilidad al estado de huso (Shibata et al 1970)

2. Radiación Solar:

La unidad de radiación más usada en agricultura, es la caloría por centímetro cuadrado día

(cal/cm2/día). Existen también otras medidas como Kilojoule/m2/seg, Watt/m2, usadas por

meteorólogos y otros. Constante solar: 2 cal/cm2/día

La radiación media mensual es muy variable y depende de la ubicación geográfica y época

del año. En las zonas templadas los meses de mayor radiación son de Junio- Julio (países de

Mediterráneo, California, etc.), con valores hasta de 700 cal/cm2/día, y de Noviembre a Junio en

el Hemisferio Sur (Australia). En la mayoría de los lugares arroceros, reciben durante el periodo

de crecimiento, alrededor de 300 cal/ cm2/día), o más durante la maduración.

Los requerimientos de radiación varían durante los estados de crecimiento y difieren entre

estado a otro. Durante la fase vegetativa, el sombreamiento afecta ligeramente el rendimiento,

sin embargo en la fase reproductiva tiene un efecto significativo en el número de espiguillas.

Durante la maduración el sombreamiento, reduce el rendimiento por que aumenta la esterilidad

de las espiguillas (Fig 4).

La radiación solar ejerce el efecto más grande en el rendimiento, al estado de maduración en

los últimos 30 días de crecimiento en los trópicos (llenado y maduración de granos) y a los 45-60

días en las áreas templadas.

Con 300 gr/cm2/día en el estado reproductivo se pueden alcanzar 5 ton/ha de rendimiento. En

la maduración, el mismo rendimiento, se puede alcanzar con menos radiación. Entonces, el

efecto de la radiación solar es aparente, solamente cuando los rendimientos en grano son

superiores a 5 ton/ha. (Yoshida, S. 1981).

1 Se refiere más específicamente al estado en que la distancia entre las aurículas de la hoja bandera y la penúltima

hoja es casi cero.



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En los trópicos la radiación solar es más alta en la época seca que en la época lluviosa, en

consecuencia los rendimientos en la época seca son más altos. En el monzón asiático, se

considera que el tiempo excesivamente nublado es un factor limitante para la producción de

arroz, pero para rendimientos superiores a 6 ton/ha y no para los rendimientos actuales de 3

ton/ha.

3. Precipitación:

En el cultivo de arroz bajo lluvia y cuando la temperatura alta y baja está dentro de los límites

críticos, la lluvia es quizás el factor más importante para el cultivo de arroz. En las áreas bajo

riego, el crecimiento y desarrollo están influenciados por la radiación y temperatura.

Es difícil determinar los requerimientos de agua y relacionarlos con rendimientos. La

precipitación total y los periodos de lluvia, en la estación lluviosa, son variables y difieren de una

localidad a otra. Los requerimientos de agua, están influenciados por características

topográficas, tipo de suelo, duración del periodo del cultivo y prácticas del cultivo. Se considera

que las siembras de secano requieren más de 1000 mm de lluvia anual.

La pérdida de agua por transpiración, está directamente relacionada con el ritmo de

crecimiento. El índice de transpiración, que es la cantidad de agua transpirada por gramo de

materia seca producida, varía con la humedad del suelo, condiciones climáticas, tipo varietal,

estado de crecimiento y duración de maduración varietal. Este índice varía de 171 a 766 gr/gr de

materia seca, pero generalmente se sitúa entre 250 a 350 gr/gr (Matsushima, 1962, Yoshida

1975c, citado por Yoshida, S. 1981).

Cuando se relaciona, el rendimiento en grano con índice de transpiración, las variedades

precoces consumen menos agua, casi un tercio que las variedades tardías, es decir que las

variedades precoces son más eficientes que las variedades tardías. También se pierde agua por

evaporación de la superficie del suelo o del agua y por percolación.

Los requerimientos de agua, determinados en los países asiáticos, se estiman en 1240 mm

(Kung, 1971) por campaña de siembra. Las pérdidas se estiman en 6 a 10 mm/día, es decir

cerca de 180 a 300 mm de agua/mes para una cosecha aceptable de arroz.

Varias unidades se usan para medir los requerimientos de agua del cultivo:

1mm/día = 10 mm3/ha/día

1lt/ha/segundo = 8.64 mm/día = 86.4 m3/ha/día.

1 riego 576m3

10000m3=17.4 riegos

Los estrés de agua en cualquier estado de crecimiento, reducen los rendimientos. Los

síntomas más comunes son clorosis, secado de hojas, hojas enrolladas, hojas tostadas, retardo

en el crecimiento, estrangulamiento de panículas, esterilidad y granos mal conformados. El



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estado más sensitivo es la etapa de la reducción meiótica al panojado, porque produce un

porcentaje alto de granos vanos.

Los excesos de agua, en las zonas inundadas, bajan los rendimientos en diferentes grados,

dependiendo de los estados de crecimiento afectados. Estudios realizados por Pande (1976,

citado por Yoshida S, 1981) indican que cuando la sumergencia llega a 25 cm de la altura de la

planta al macollamiento, los rendimientos descienden entre 18 – 25%. La sumergencia a la

maduración, los rendimientos decrecen entre 30 y 50%. Se explica por que al macollaje, los

macollos se deterioran y el área fotosíntética disminuye. Para solucionar estos efectos se han

desarrollado variedades para áreas profundas, que cuando la capa de agua es delgada,

desarrollan tallos cortos y aumentan de estatura, por alargamiento de los internudos cuando la

capa de agua aumenta.

4. Humedad Relativa:

Es el vapor de agua que existe en la atmósfera. Se expresa en % de presión de vapor a

presión de saturación de vapor, que existe en la atmósfera. Es importante por que influye en el

desarrollo de enfermedades e insectos que afectan a la producción. En los trópicos en época

lluviosa, la humedad relativa es alta y enfermedades como quemado (Piricularia grisea),

bacteriosis (Xanthomonas oryzae), alcanzan gran incidencia.

La formación de rocío, también influye en el desarrollo de enfermedades. El rocío puede ser

caracterizado por duración, cantidad e intensidad.

5. Viento

Los vientos suaves son favorables al cultivo de arroz, por que mejora las condiciones de CO2

a las plantas. Vientos fuertes ocasionan tumbada, desgrane (en variedades susceptibles) y

esterilidad. Los vientos secos ocasionan secado de hojas y panojas, bajando los rendimientos.

En las condiciones de Costa, los vientos son más fuertes por las tardes. En las pozas de

almácigos, cuando la altura de agua es alta (más de 5 cm) se producen oleajes que arrastran la

semilla generando desuniformidad en la densidad de plántulas. En el estado de pre-floración

ocasionan daños en las puntas de las hojas, produciendo áreas secas y algunas veces

necróticas. En los campos bien conducidos los vientos no generan tumbada porqué los cultivares

son semienanos, resistentes. Los vientos tampoco generan desgrane, por que las variedades son

moderadamente resistentes al desgrane.

clase 4 a factores climaticos 2012i

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