factor viento en la producción de semillas
TRANSCRIPT
FACTOR VIENTO EN LA PRODUCCIÓN DE SEMILLAS
*Departamento de Fitotecnia, Universidad Autónoma Chapingo. Km. 38.5
Carretera México–Texcoco. Chapingo, Estado de México, C. P. 56230. MÉXICO.
INTRODUCCION
El viento es un factor muy importante para el agricultor, siendo el responsable
directo o circunstancial de las características climatológicas de una comarca. A él
van vinculados muchos fenómenos meteorológicos favorables o adversos para la
agricultura, e incluso la formación de suelos (a causa de los efectos de erosión).
Viento es el aire en movimiento respecto a la superficie terrestre. Si la temperatura
y presión atmosférica fuesen uniformes en toda la tierra, el aire se estaría quieto.
La radiación solar y el movimiento de rotación de nuestro planeta producen un
desequilibrio en la atmósfera, haciendo que las masas de aire se pongan en
movimiento.
El aire, como una masa que es, sufre la fuerza de atracción de la tierra y ejerce un
peso (presión) sobre su superficie. La diferencia de presiones en la atmósfera
provoca el viento. Vemos, pues, que la propiedad más conspicua del aire es su
movilidad, que se manifiesta en los vientos.
Las dos características fundamentales del viento son: dirección y velocidad.
Dirección del viento es el punto del horizonte de donde sopla, no el punto hacia
donde va. Para determinar la dirección del viento se utilizan las veletas y mangas.
En su defecto puede emplearse una banderola atada a un mástil. Otras veces, se
puede observar la dirección del humo que sale de las chimeneas o fogatas; la que
toma un puñado de arena lanzado al aire; la marcha de las nubes bajas, etc.
Cuando el aire se encuentra sensiblemente en reposo, se tiene la rabila y
entonces no puede definirse su dirección.
OBJETIVOS
Conocer algunos efectos negativos y positivos que tienen los vientos en las
plantas y la producción de semillas.
Conocer algunas de las medidas de manipulación de los vientos para poder
disminuir gradualmente los daños a algunos cultivos.
EN QUE CONSISTE EL FACTOR VIENTO
El viento es la variable de estado de movimiento del aire. En meteorología se
estudia el viento como aire en movimiento tanto horizontal como verticalmente.
Los movimientos verticales del aire caracterizan los fenómenos atmosféricos
locales, como la formación de nubes de tormenta.
El viento es causado por las diferencias de temperatura existentes al producirse
un desigual calentamiento de las diversas zonas de la Tierra y de la atmósfera.
Las masas de aire más caliente tienden a ascender, y su lugar es ocupado
entonces por las masas de aire circundante, más frío y, por tanto, más denso. Se
denomina propiamente "viento" a la corriente de aire que se desplaza en sentido
horizontal, reservándose la denominación de "corriente de convección" para los
movimientos de aire en sentido vertical.
La dirección del viento depende de la distribución y evolución de los centros
isobáricos; se desplaza de los centros de alta presión (anticiclones) hacia los de
baja presión (depresiones) y su fuerza es tanto mayor cuanto mayor es el
gradiente de presiones. En su movimiento, el viento se ve alterado por diversos
factores tales como el relieve y la aceleración de Coriolis.
En superficie, el viento viene definido por dos parámetros: la dirección en el plano
horizontal y la velocidad.
CAUSAS QUE LO PRODUCEN
El aire de la atmósfera experimenta unos procesos de circulación de carácter
general que determinan la climatología y la estacionalidad y evolución de los
fenómenos meteorológicos.
La radiación solar
La energía calorífica de la radiación solar es la generatriz de todos los procesos
meteorológicos y climáticos que se dan en la tierra. Al incidir sobre el planeta,
atraviesa el gas atmosférico sin apenas calentarlo; en cambio sí calienta la
superficie terrestre que es la que acaba transmitiendo el calor al aire atmosférico
en contacto con ella. Así pues, es la tierra la que calienta directamente la
atmósfera y no la radiación solar. Esto tiene una importante trascendencia para
entender la dinámica de todos los procesos que se dan en meteorología.
Sin embargo, no toda la superficie de la tierra recibe por igual la misma energía:
los polos son las que menos y las zonas ecuatoriales son las que más. De este
modo, la superficie de la tierra no transmite de una forma uniforme el calor al aire
que tiene sobre ella.
Esto origina que se produzcan intercambios térmicos entre las zonas más
calientes y las más frías para restablecer el equilibrio: el aire caliente se desplaza
hacia los polos y el aire frío hacia el ecuador. De este modo, las masas de aire
nivelan y suavizan el clima en la Tierra y establecen los principios de la circulación
general.
Regiones depresionarias y anticiclónicas
El aire caliente de la zona ecuatorial se hace más ligero y se eleva. Al ascender,
se dirige en altura hacia los polos. A medida que se desplaza hacia el polo sufre
la acción de la fuerza de Coriolis, desviándose hacia su derecha en el hemisferio
Norte y hacia su izquierda en el hemisferio Sur.
Cuando el aire se enfría cae, y una vez en la superficie de la tierra retorna al
ecuador absorbido por las bajas presiones que se generan en la zona al ascender
el aire caliente. En este trayecto se vuelve a desviar debido a la fuerza de
Coriolis, de manera que al llegar a la zona subtropical es ya un viento del Noreste
en el hemisferio Norte, y del sureste en el hemisferio Sur. Estos vientos son los
denominados alisios.
En los polos ocurre lo contrario. El aire frío y pesado se desplaza desde la zona
polar a ras de suelo en dirección al ecuador. La fuerza de Coriolis, lo desvía al
Noreste en el hemisferio Norte, y al sureste en el hemisferio Sur. Al descender de
latitud el aire se calienta y asciende, volviendo al la zona polar por arriba,
absorbido por la depresión en altitud que genera el aire. Sobre el polo vuelve a
enfriarse descendiendo y se cerrando el ciclo.
El ciclo ecuatorial abarca desde el ecuador hasta los 30º de latitud en ambos
hemisferios. El polar desde ambos polos hasta los 60º. En las latitudes templadas
que quedan entre los 30 y los 60º de latitud se origina otro ciclo. El aire de la zona
es más caliente que el polar y más frío que el subtropical. Por ello el aire de la
zona tiene tendencia a trasladarse hacia el polo para llenar el vacío dejado por el
aire ascendente en los 60 º de latitud; al serdesviados de nuevo por la fuerza de
Coriolis adquieren una marcada componente oeste en ambos hemisferios. Son los
denominados vientos de los oestes cuyo predominio en la zona templada genera
el denominado "cinturón de los oestes".
Influencia de los continentes
Este equilibrio es el que se produciría si el planeta tuviera una superficie
homogénea, pero en realidad hay tierra y agua que se calientan y enfrían de forma
distinta. En el hemisferio norte predominan las grandes masas continentales y en
el sur el agua, por lo que el modelo de circulación general experimenta variaciones
en cada caso. También las masas de tierra y agua se encuentran mezcladas sin
uniformidad, por lo que la distribución de las depresiones y los anticiclones no es
tampoco homogénea en cada hemisferio.
En general, en verano (enero para el hemisferio sur, y julio para el hemisferio
norte) la zona anticiclónica de los 30º de latitud tiende a interrumpirse en los
continentes debido a su intenso calentamiento debido a alta absorción de la
radiación solar de la tierra que genera la aparición de depresiones denominadas
térmicas (El aire caliente asciende). Son las depresiones suramericana,
sudafricana y australiana en el verano austral, y las centroasiática y
norteamericana, en el boreal.
En invierno (enero para el hemisferio norte, y julio para el sur) la zona
anticiclónica se refuerza sobre los continentes al enfriarse el aire sobre ellos más
que sobre los océanos. El anticiclón es más denso en los continentes del
hemisferio norte, donde la extensión de tierra es superior, que en el sur. Son los
anticiclones siberianos y Norteamericano.
IMPORTANCIA EN LA AGRICULTURA (VENTAJAS Y DESVENTAJAS)
El viento tiene una serie de efectos beneficiosos, un viento suave permite la
renovación del aire facilitando la transpiración de las plantas. El viento transporta
las semillas en las especies de dispersión anemócora a distancias considerables,
y dispersa el polen en las especies cuyo agente polinizante es el viento
(anemofilia). En las especies con dispersión anemócora la planta puede disponer
de semillas o frutos ligeros (p.ej.: orquidáceas), presencia de alas (p.ej.: catalpa,
arce y olmo), desarrollo de hilos algodonosos o penachos sedosos (p.ej.: vilano de
los chopos). El viento, al mover las capas de aire frío situadas sobre el suelo, evita
las heladas nocturnas y nieblas de irradiación. También, el viento por su efecto
evaporante ayuda al secado de las cosechas y siegas, y secado de los suelos
encharcados; y favorece, debido al balanceo producido por vientos suaves, el
encañado de los cereales. Por último, el viento puede determinar la bondad de
una zona para el cultivo de algunas plantas. Así en el cultivo de la patata de
siembra, el viento favorece la eliminación de los pulgones como vectores de
virosis cuando las velocidades son superiores a 6 km/h.
Velocidades de viento elevadas pueden causar daños mecánicos en cultivos y
plantaciones, pudiendo causar caídas de frutos y hojas, vuelco de cereales y en
casos más extremos ruptura de ramas en árboles. En zonas donde existe un
viento fuerte persistente y dominante es usual la deformación de la copa del árbol
tendiendo a desequilibrar la ramificación e inclinando el tronco, adquiriendo la
copa la forma de llama. Uno de los efectos dañinos del viento es el vuelco
(numerosos autores dejan el término de encamado para el vuelco producido por
un exceso de nitrógeno, o enfermedades) de los cereales. Para paliar el efecto
hay que utilizar variedades más resistentes y flexibles, además de abonar, y labrar
adecuadamente. La ruptura del tronco o incluso el descuajo del árbol puede ser
causado, junto a la presencia de velocidades del viento elevadas, a la presencia
de cavernas en el interior del trono (debidas a temperaturas extremas: hielo o
insolación), o a la falta del anclaje debido a portainjertos poco vigorosos o a
problemas edáficos que impiden una adecuada implantación en el suelo del árbol.
La ruptura de ramas provoca grandes heridas que son de lenta y mala
cicatrización.
Además de los problemas mecánicos citados, el viento causa problemas en
prácticas agronómicas como son el riego por aspersión y la pulverización de
productos fitosanitarios. Por otro lado, el viento puede impedir el vuelo de los
insectos polinizadores, los problemas surgen con velocidades de 10 km/h,
haciéndose prácticamente impracticable el vuelo con velocidades de 20 km/h; el
problema puede ser tan grave en las especies entomófilas que puede llegar a ser
un factor limitante para la producción.
También causan daños los vientos cálidos y secos, que pueden llegar a provocar
el asurado, al no poder la planta reponer el agua transpirada, y los vientos salinos
de las costas que pueden ocasionar problemas de fitotoxicidad por sales. El
asurado (asolanado o golpe de calor) se produce cuando coinciden temperaturas
altas con un viento seco, que provocan un aumento tal de la evapotranspiración
que las raíces son incapaces de compensar las pérdidas producidas. Aunque se
observa una mayor incidencia del asurado en secano, también se presenta el
fenómeno en suelos bajo regadío, y suelos con reserva de agua disponible en el
suelo, esto nos demuestra que la falta de agua no explica por sí sola el fenómeno.
Otras formas de golpe de calor también aparecen en frutales. Por su efecto
aparecen en las hojas quemaduras más o menos intensas, y se produce caída de
frutos.
Otro problema, ya comentado es cuando el viento actúa como agente de erosión
del suelo, disminuyendo el espesor de la capa fértil, o cubriendo e invadiendo las
tierras con arenas. Por otra parte, el viento ayuda a la propagación de algunas
plagas y enfermedades (p.ej.: nubes de langostas, pulgones, escarabajo de la
patata, oidio, mildiu, etc.); puede transportar semillas de malas hierbas; y, puede
entorpecer la conservación de la pureza varietal en el proceso de producción de
semillas.
El efecto del viento sobre la evapotranspiración dependerá de las condiciones
ambientales. Un aumento en la velocidad del viento, dentro de ciertos límites
significa una mayor evapotranspiración, sin embargo, puede decirse que
la evapotranspiración aumenta relativamente más, por los efectos de una brisa
suave (0 a 3 km/hora), que por vientos de gran velocidad. Se ha observado que
estos últimos ejercen más bien un efecto retardante sobre la evapotranspiración,
probablemente debido al cierre de las estomas en tales condiciones. El efecto del
viento puede ser indirecto sobre la evapotranspiración a través de la influencia que
ejercen en la temperatura de las hojas.
EFECTOS DE SU VARIAVILIDAD EN LAS PLANTAS (SIEMBRA, COSECHA,
SUELO, INSECTOS, ETC)
El viento influye en las plantas de diversas maneras, sus efectos sobre el
crecimiento y el desarrollo de la planta varían según su duración y velocidad,
especie, cultivar y características de las hojas, o por las interacciones entre la
planta y la atmosfera (Waister, 1972; Grace 1977; 1981) entre otros factores. La
edad de la planta influye en la respuesta al viento, donde el mayor efecto en
algunas variables, indicaría que la exposición al estrés durante una fase de rápido
crecimiento podría tener una marcada repercusión sobre el mismo (Clemente y
Marler, 2001).
Los efectos causados por el viento pueden ser clasificados como directos o
indirectos. Los directos incluyen el movimiento de la planta, el daño físico de hojas
y frutos, aborto de flores, la ruptura de ramas, el vuelco o descalzado cuando la
fuerza del viento ejercida por el viento excede la resistencia del tallo o la raíz. Los
indirectos son aquellos por los cuales los efectos son producidos por arena o
suelos transportados por el viento o por otros factores meteorológicos.
Daño mecánico: el estrés mecánico inducido por el viento es producido por la
fricción, agitación curvatura o plegado debido al movimiento del follaje después de
periodos de exposición al viento es común percibir daño mecánico a nivel foliar
Acame: en las gramíneas, el acame es el excesivo doblado o quebrado del tallo a
nivel del suelo, usualmente las plantas son más vulnerables en etapas tardías de
su desarrollo, cuando están espigadas o los tallos comienzan a senescer. Esto
ocurre con velocidades del viento de 15 Km por hora o más y cuando las plantas
son mantenidas rígidas por el suelo seco en cambio el descalce se da con el suelo
húmedo.
Efecto sobre la anatomía
Hojas expuestas al viento manifiestan cutículas y paredes celulares mas
engrosadas, con menos haces vasculares.
Respuestas morfológicas, anatómicas, del crecimiento y desarrollo inducidas por
el viento. La exposición prolongada al viento induce cambios morfológicos y
anatómicos en las plantas (Nobel, 1981), en algunos casos estímulos muy breves
parecen ser necesarios para producir una respuesta (Neel & Harris, 1971). Entre
otras, se mencionan comunmente disminución en el tamaño de las hojas y
alargamiento del tallo, bajas ganancia de peso fresco y seco, menor longitud de
raíces y alteración del número de ramificaciones de la raíz; sin embargo los
efectos varían con las especies.
La respuesta a las perturbaciones mecánicas es conocido con el nombre de
tigmomorfogenésis. El prefijo tigmo significa tocar y es la adaptación fisiológica y
morfológica de la planta a las influencias mecánicas del ambiente. Muchas
especies responden a la agitación, flexión o fricción, las cuales pueden ser
causadas por el viento a través de una reducción en el crecimiento acompañado
por cambios anatómicos que confieren mayor resistencia mecánica y al vuelco por
cambios en la composición del tallo inducidos por el estrés. Sin embargo, hay
casos como en raigrass perenne, donde el viento tiene poca influencia sobre la
anatomía y morfología de la planta (Russell & Grace, 1978a).
Al tratar la influencia del viento sobre el crecimiento y desarrollo, resulta difícil
separar la acción directa de los efectos que produce sobre el espesor de la capa
límite. sugirió que habría una velocidad del viento óptima para el crecimiento de
las plantas dependiendo de las especies y del potencial agua del suelo, donde los
efectos de la capa límite lo restringen a bajas velocidades y el déficit hídrico de la
planta a altas velocidades. Por ejemplo, se ha indicado que una velocidad del
viento de 0.7 m s-1 aumenta el crecimiento aproximadamente un 10%, mientras
que a 4.0 m s-1 reduce apreciablemente la tasa de crecimiento relativa de colza
(Brassica napus L.) (Wadsworth, 1959).
Efectos sobre la anatomía y reducción de la superficie foliar
Hojas expuestas al viento presentan cutículas y paredes celulares engrosadas,
con menos haces vasculares alterándose de manera marcada la frecuencia de
tipos de células específicas como estomas, esclerénquimas y pelos. Se observó
en mostaza blanca (Retuerto & Woodward, 1993),
festuca alta y maíz (Zea mays L.) un mayor número de estomas, aunque éstos
fueron más pequeños que aquellos de las plantas no expuestas. Los márgenes de
las hojas presentaron más células esclerenquimatosas, lo que podría contribuir a
una mayor rigidez.
Plantas expuestas a perturbaciones mecánicas (viento, frotado, agitación) tenían
menor número de hojas, menos expandidas, las cuales eran más ásperas,
arrugadas y gruesas. Una disminución del largo de las hojas de alrededor del 10
% como resultado de tratamientos a vientos continuos (0.5 - 1 m s-1) fue
observada por Grace & Russell (1977) en festuca alta. Sin embargo no se observó
ningún efecto del viento en el espesor de la hoja, pero cuando la velocidad del
viento se aumentó a 7.4 m s-1 la extensión foliar se redujo en un 25 % (Russell &
Grace, 1978b) como resultado de la mayor reducción del área foliar que del peso
de la misma (Russell & Grace, 1979, Biddington & Dearman, 1985a).
Asimismo, la reducción del área foliar inducida por el viento, puede deberse a un
retardo en la expansión de la hoja, también a un adelanto de la senescencia o a
un severo daño mecánico, los cuales limitan el suministro de fotosintatos, pero sin
disminución de la tasa fotosintética. Observaciones realizadas señalan que en
algunos casos el menor crecimiento se debería a una reducida tasa de división
celular o a una disminución en la elongación celular de las células epidérmicas y
corticales. La menor expansión foliar parece poco probable que fuera causada por
un estado hídrico desfavorable cuando el contenido de agua en el suelo es alto,
sino que el estímulo mecánico en sí explicaría tal disminución como ha sido
sugerido por Russell & Grace (1978b; 1979). Sin embargo en algunos casos la
reducción del crecimiento podría atribuirse al menor contenido o potencial agua
foliar (Grace, 1974; Grace & Russell,1982).
Efectos sobre el crecimiento del tallo
La elongación del tallo, pecíolos y la distancia entre los nudos son también
afectadas por el viento. Tallos y pecíolos más cortos y engrosados son comunes,
resultando en plantas más bajas. En el caso de coníferas, el aumento en el
crecimiento radial del tallo causado por el viento es usualmente asimétrico y
resulta de un mayor número de traqueidas, aunque más cortas a sotavento, en
tanto que en poroto (Phaseolus vulgaris L.) el engrosamiento es originado por la
producción de más xilema secundario (Hunt & Jaffe, 1980).
En experiencias donde se ha realizado el frotado manual de los entrenudos (lo
cual puede ser causado por el viento), éste reduce la elongación de plantas
jóvenes, la cual se detendría a los pocos minutos del tratamiento y se requerirían
algunos días para reasumir el normal crecimiento; esta reducción del crecimiento
le permite a la planta un ajuste fenotípico para minimizar el daño y así ser más
competitiva (Whitehead, 1962).
Asimismo, el peso seco de los tallos estimulados mecánicamente resulta menor, lo
cual podría deberse a la disminución de la tasa de asimilación por el sombreo
mutuo de las hojas al reducirse la elongación del tallo. Por otra parte, plantas con
tallos más cortos presentan mayor resistencia al vuelco, pero sostienen menos
estructuras reproductivas y semillas (43% por ejemplo en la bolsita del pastor
(Capsella bursa-pastori (L.) Medik.)) y éstas son dispersadas sobre una corta
distancia comparada con plantas más altas (niklas, 1998).
Efectos sobre el crecimiento del sistema radical
Las raíces de dicotiledóneas disturbadas mecánicamente son por lo general de
mayor diámetro, (en la bolsita del pastor por ejemplo eran un 15% superior a los
controles) y biomasa, pero no tuvo efecto en el número de ramificaciones
laterales. En cambio, el número de raíces resultó mayor en trigo (Triticum
aestivum L.) (Crook & Ennos, 1996) o bien disminuyó en otras especies.
En tanto que, el efecto sobre la longitud del sistema radical depende de las
especies, por ejemplo disminuyó en coliflor (Brassica oleracea var botrytis DC),
lechuga (Latuca sativa L.) y apio (Apium graveolens L.) (Biddington & Dearman,
1985a), aumentó en trigo (Crook & Ennos, 1996), pero no cambió en calabaza
(Cucurbita pepo L.) (Turgeon & Webb, 1971), girasol (Helianthus annuus L.) (Beyl
& Mitchell, 1983), arveja (Pisum sativum L.) (Akers & Mitchell, 1984) o tomate
(Lycopersicon esculentum Mill.) (Gartner, 1994).
Efectos sobre la partición de fotosintatos
El cambio en la partición de asimilados afecta la proporción raíz/tallo: Whitehead
(1962) observó en maíz un aumento en dicha proporción a velocidades de viento
altas, similar a lo que ocurrió en plantas de festuca alta, o en plantas disturbadas
como arveja, tomate o en plántulas de papaya. Esto se debe a que el crecimiento
de la raíz es menos sensible a cambios en la velocidad del viento que el tallo o
bien a que aumentó. El hecho de que una mayor proporción de fotosintatos fuera
utilizado en producir raíces a expensas del tallo, es considerado por Whitehead
(1962) de importancia para la planta, particularmente en el mantenimiento de un
balance hídrico adecuado. Sin embargo en otras especies la proporción raíz/tallo
no resultó afectada por las perturbaciones como en girasol, brócoli, mostaza
blanca o bien disminuyó en apio (Biddington & Dearman, 1985a).
La alteración en la distribución de biomasa entre los distintos órganos induce
cambios en el macollaje de las gramíneas, el cual fue reducido con vientos fuertes.
Asimismo, la cantidad relativa de biomasa usada en la producción de hojas declinó
en plántulas de papaya al 14-19% en respuesta al viento, comparada con el 20-
25% del peso seco total en los testigos (Clemente & marler, 2001).
Efectos sobre las propiedades mecánicas: rigidez, flexibilidad, ángulo foliar
Las perturbaciones pueden causar mayor resistencia a la ruptura mecánica
afectando la elasticidad y las propiedades de rigidez.
El cambio en la rigidez se correlaciona con aumentos en la lignificación del xilema
como también en polímeros de la pared celular.
Raíces de plantas sometidas a vibración presentaron más rigidez y resistencia que
aquellas de los controles, conjuntamente con el incremento en biomasa
constituyen una ventaja dado que se requiere mayor fuerza para descalzar la
planta. Otra adaptación son hojas que al ser expuestas al viento exhiben un
comportamiento más elástico; así éstas pueden orientarse con el viento,
reduciendo en consecuencia la fuerza que la planta debe soportar. Por ejemplo,
hojas de festuca alta que alcanzaron los 7º después de haber sido inclinadas a
45º, mientras que en aquellas plantas que crecían en condiciones de calma la
inclinación era de 12º (Grace & Russell, 1977).
En general se presume que la tasa de crecimiento es reducida por cualquier
aumento en la producción de tejidos mecánicos, ya que éstos constituyen un costo
en carbono y energía involucrando un desvío de asimilados lejos de los tejidos
fotosintéticos en expansión, que es el componente del crecimiento más sensible.
Efectos sobre el crecimiento reproductivo
Ciertos resultados indican que así como el crecimiento vegetativo es alterado por
el viento, también lo es el reproductivo. El estrés mecánico atrasa el desarrollo
reproductivo de ciertas especies y las estructuras son a menudo más pequeñas,
livianas y en menor número que aquellas producidas por plantas no disturbadas.
Por ejemplo, las perturbaciones mecánicas en la bolsita del pastor determinaron
cambios en la partición de biomasa de las estructuras vegetativas a las
reproductivas, también atrasaron la antesis en 5 días, la maduración de frutos por
3 días y la senescencia de la planta se anticipó en 8 días respecto de los
controles. Los cambios en el crecimiento reproductivo como se ha sugerido
podrían indirectamente resultar de la alteración de las tasas de crecimiento
vegetativo, de las modificaciones en la partición de asimilados, o de los niveles
hormonales en los extremos de los tallos, influenciando la iniciación o desarrollo
de flores y frutos. Como conclusión, puede decirse que las respuestas vegetativas
inducidas por el viento proveen ventajas adaptativas para la supervivencia, debido
a que tallos y pecíolos cortos, mayor cantidad de raíces y más resistentes, le
posibilitan a la planta soportar amplios desplazamientos elásticos de los tallos y
evitar su descalzado. También, las perturbaciones mecánicas pueden tener
efectos negativos en términos de esfuerzo reproductivo y potencial para la
colonización a grandes distancias a través de las semillas.
Respuestas a la conductancia y al intercambio gaseoso
El viento estimula una cascada de respuestas fisiológicas, las cuales incluyen
cambios al nivel de la conductancia foliar, transpiración, fotosíntesis, respiración,
niveles hormonales como así también cambios en el contenido mineral. Un
aumento en la deposición de celulosa (Heuchert et al., 1983), aceleración de la
lignificación, la formación de tapones de callosa ocurren simultáneamente con una
reducción en la tasa de translocación de fotosintatos en el floema.
El tipo y magnitud de respuesta depende de la amplitud y frecuencia del estrés, de
la especie, del órgano, del estado fenológico, entre otros.
Conductancia foliar
Los procesos por los que el viento influye en la conductancia foliar no están bien
documentados. Así se ha observado que con velocidades del viento crecientes la
conductancia disminuye o aumenta en otros casos no hay un efecto directo del
viento sobre la misma. Resultados experimentales sugieren que tal relación puede
ser explicada por cambios en la temperatura o en el déficit de presión de vapor en
la superficie de la hoja asociados con cambios en la conductancia de la capa
límite. Los estomas responderían a los cambios de humedad del aire en contacto
con la superficie de la hoja, por consiguiente, el efecto del viento a velocidades
altas puede ser debido al barrido del aire húmedo en contacto con la epidermis y
los estomas y al aporte de aire más seco. Esta hipótesis fue testeada por Bunce
(1985) y Gutiérrez et al. (1994), quienes pudieron demostrar que la disminución de
la conductancia estomática con aumentos en la velocidad del viento, podrían ser
explicados en parte por el incremento en el gradiente de presión de vapor. Al
mismo tiempo, cambios en la apertura de los estomas también involucran la
respuesta de los mismos a la concentración interna de CO2, así el efecto del
aumento en la velocidad del viento tendría como consecuencia una mayor
concentración de CO2 en la superficie de la hoja, lo cual induciría al cierre
estomático.
Por otro lado, el daño de la hoja resultante de la exposición al viento normalmente
causa un aumento en la conductancia de la superficie foliar. Las mayores
conductancias se asociaron con el desgaste y pulido de la superficie, o con el
daño en puntas y márgenes de la hoja. Sin embargo, este incremento no parece
ser importante para la planta, ya que no se halló un efecto consistente del viento
sobre el potencial agua de las hojas. Asimismo, el daño abrasivo puede alterar el
normal funcionamiento de los estomas, perturbando el gradiente hídrico entre las
células guardas y las células epidérmicas circundantes debido a la disminución de
la turgencia de éstas últimas, por esta razón los estomas no pueden cerrarse,
indicando que se ha perdido el control de apertura y cierre. Es probable que esto
cause déficit hídrico y puede además predisponer a estrés por contaminación,
aumentar la susceptibilidad al ataque por patógenos transportados por el aire o
afectar la humectabilidad de la superficie foliar (Wilson,1984).
Transpiración
Los efectos de viento sobre la transpiración son complejos, dado que la pérdida de
agua es un proceso controlado por un número de factores que interactúan entre sí,
como se ha mencionado anteriormente.
En general, hojas con temperaturas superiores a la del aire y bajo condiciones de
alta irradiancia, aunados a un aumento en la velocidad del viento tenderían a
disminuir la transpiración cuando la pérdida de calor latente es más grande que la
de calor sensible y viceversa; de acuerdo con esto, un incremento en la
transpiración como resultado de una alta temperatura foliar y consecuentemente
un mayor gradiente de presión de vapor hoja-aire, puede ser observado en
condiciones de baja velocidad del viento y alta irradiancia. A medida que la
velocidad del viento aumenta, la hoja se enfría y la diferencia de presión de vapor
se reduce al igual que la tasa transpiratoria, como ha sido observado
frecuentemente (Dixon & Grace, 1984; Sena Gomes & Kozlowski, 1989).
Las respuestas transitorias de la transpiración al viento son comunes. Cuando la
velocidad del viento alcanzó aproximadamente 1 m s-1, a menudo la transpiración
inicialmente aumenta hasta un cierto nivel más allá del cual no varía o disminuye.
En otras experiencias, plantas expuestas a vientos fuertes mostraron altas
conductancias y tasas transpiratorias, las cuales fueron asociadas con
reducciones en el contenido o potencial agua de los tejidos. Otros resultados
indican que vientos continuos de 6 m s-1 también aumentaron la tasa
transpiratoria y disminuyeron el potencial hídrico en plantas de álamo temblón
(Populus tremula L.) regadas, pero no se observaron efectos cuando el
tratamiento consistió en la aplicación de ráfagas. Este comportamiento a su vez
varió cuando las hojas expuestas eran jóvenes, donde la resistencia aumentó sólo
durante la primer hora y luego cayó debido a la aparición de áreas necróticas
(Flückiger et al., 1978).
Con velocidades del viento crecientes también se han observado reducciones en
la tasa transpiratoria, reflejando cierre parcial de estomas, mecanismo que evitaría
los efectos del desecamiento; o bien la transpiración permanecería inalterada,
debido a que cambios en la resistencia de la capa límite fueron balanceados por
cambios en la resistencia a la difusión, aparentemente por un cierre parcial de
estomas (Grace et al., 1975).
Es conocido que en algunos casos, el daño de la cutícula y la epidermis por
colisiones entre las hojas tiene influencia en la transpiración y puede ocasionar
estrés hídrico, aunque en otros estudios la exposición al viento no afectó el
contenido en agua. En plántulas de cacao (Theobroma cacao L.) Un efecto
Importante del viento fue la deshidratación de los tallos. El potencial agua fue más
negativo con vientos de 6 m s-1 que con 3 o 1.5 m s-1, el cual fue cerca del 24 %
más bajo que en condiciones de calma. Estos resultados son inconsistentes con la
reducción de la transpiración y son debido presumiblemente al daño causado por
el viento en la epidermis de la hoja, acelerando de esta manera la deshidratación
del tallo.
Fotosíntesis
Las especies difieren en la respuesta fotosintética al viento. La variabilidad de los
efectos a corto término del viento sobre la fotosíntesis depende de la velocidad del
viento y de otros factores ambientales, de la morfología de las hojas y de la
temperatura óptima de las enzimas fotosintéticas, entre otros. En condiciones de
calma y bajas velocidades, el nivel de CO2 alrededor de la hoja disminuye debido
a la demanda de la fotosíntesis y a la baja difusión del mismo desde la atmósfera
hacia la superficie foliar. A mayor velocidad del viento la resistencia de la capa
límite disminuye y aumenta la concentración de CO2 en la hoja, lo cual resulta en
una mayor tasa fotosintética. La fotosíntesis puede ser reducida debido a los
cambios en la radiación disponible cuando el ángulo de las hojas resulta alterado
por el viento, pudiendo disminuir el área fotosintética efectiva debido al
agrupamiento de las hojas, como lo observado en las agujas de Pinus cembra L
(Caldwell, 1970).
El efecto de enfriamiento de la hoja sobre la fotosíntesis en respuesta a vientos
suaves depende de la temperatura óptima en la que actúan las enzimas
fotosintéticas, si la temperatura foliar es mayor que la del aire y disminuye por el
viento a un nivel cercano al óptimo para la actividad enzimática, entonces la
fotosíntesis podría aumentar y viceversa (Telewski, 1995).
Otro efecto sobre la fotosíntesis, el cual se produce varios días después de la
exposición, es el aumento en los niveles de enzimas de carboxilación registrado
en plantas de trigo con vientos de 13.4 m s-1 durante 20 minutos, período en el
que además se perdió la tercera parte del área foliar verde (Armbrust et al., 1974).
La disminución del área foliar de la planta por efecto de la senescencia acelerada
o el daño mecánico por el viento reduce su capacidad fotosintética, sin embargo
ésta pérdida puede ser compensada por el aumento de la tasa en las hojas
remanentes (Armbrust, et al., 1974; Grace, 1977).
Respiración
El viento también puede ejercer otros efectos en el intercambio de gases en las
hojas.
Muchas especies respondieron de manera similar, con aumentos en la respiración
de 20 a 40% en minutos cuando la velocidad del viento pasó de 1.8 a 7.2 m s-1 lo
cual produjo un fuerte movimiento de las plantas. Este aumento en la respiración
puede estar relacionado con el efecto mecánico del viento, como se ha observado
en plantas estimuladas artificialmente. La respiración volvió a la tasa inicial dentro
de un corto tiempo después del cese del viento. En tanto que en plántulas de
papaya, el aumento en la respiración en un 120 % durante la noche parece ser un
efecto posterior a la exposición (Clemente & Marler, 2001).
El incremento en la respiración podría en parte ser responsable de la disminución
del rendimiento en áreas ventosas, reflejando probablemente un mayor consumo
de carbohidratos destinados a la reparación de daños.
MEDIDAS PARA MANIPULAR SU EFECTO Y PRODUCIR SEMILLAS
Cortinas rompevientos
Las cortinas rompevientos son hileras de árboles o arbustos de diferentes alturas
que forman una barrera, opuesta a la dirección predominante del viento, alta y
densa que se constituye en un obstáculo al paso del viento. Se conocen también
como barreras rompevientos, setos vivos o fajas de albergue, por refugiar a cierto
tipo de fauna.
Es una práctica para el control de la erosión eólica, se usa en áreas agrícolas,
pastizales, áreas desprovistas de vegetación y en zonas urbanas.
Beneficios de las cortinas rompevientos
Reduce la velocidad del viento. Por el obstáculo que presenta la cortina al flujo de
viento, la reducción de la velocidad es máxima en la zona inmediata a la cortina y
aumenta a medida que se aleja de esta protección. FAO (2010), reporta que los
porcentajes de reducción de la velocidad del viento son de 60 a 80% en la parte
más cercana a ésta, y de 20% a distancias 20 veces la altura de la misma; La
reducción máxima de la velocidad del viento, se obtiene en el área de protección
equivalente a cuatro veces la altura de la cortina.
La altura de la barrera constituye una unidad práctica de medida aplicada a la
distancia en que el terreno queda protegido por ésta. Así la distancia de protección
es de 14 veces la altura.
La velocidad mínima para iniciar el movimiento del suelo (erosionable) está entre
19 y 24 km h-1. La zona de protección de una barrera, se reduce a medida que
aumenta la velocidad del viento, lo que exige un espaciamiento menor de las
barreras utilizadas para combatir la erosión.
Uso de cortinas para protección de cultivos
La altura de protección de la huerta se puede obtener con una sola hilera de
árboles. Los árboles usados para la protección de huertas deben tener una altura
madura dos veces la de los árboles de la huerta a proteger.
EJEMPLOS ESPECIFICOS DE SU EFECTO EN DIFERENTES ESPECIES
Efectos del viento en maíz en estadio juvenil en tratamientos de viento aplicados
tempranamente (1 o 2 hojas completamente expandidas) la primer hoja se plegó
transversalmente debido al movimiento de la lámina. Una vez formada la línea de
pliegue se volvió un eje sobre el que el resto de la hoja podía agitarse la lámina
exhibió síntomas de daño en forma de lesiones blanquecinas debido al frotado
repetido del ápice de la 3° hoja, en la parte distal de la misma. Con el subsecuente
aumento de tamaño, las plantas permanecieron ligeramente inclinadas después
de la exposición al viento y los daños fueron gradualmente más evidentes la
primera hoja aparecía como quemada, mientras que en otras se observó
oscurecimiento de márgenes y marchitamiento de las puntas.
Daños causados por los vientos en las vides. De arriba/izquierda hacia la derecha
(siguiendo las manecillas del reloj). Tallos rotos por el viento (Oklahoma). Barreras
rompe-vientos colocadas cerca de los viñedos (Virginia). Pobre formación y
fertilización de la fruta debido a fuertes vientos (Russian River, California).
Enrejado colapsado debido al viento (Texas). Fotografías tomadas por Fritz
Westover, Extesnion Texas AgriLife, y Eric Stafne, Universidad Estatal de Misisipi.
El daño causado por el viento es frecuente en regiones con fuertes vientos y/o
tormentas en primavera y verano. El rápido crecimiento de las plantas de vid y el
cultivo de ciertas variedades provocan más susceptibilidad al daño causado por el
viento. El daño en los tallos que están brotando es común durante la primavera y
al inicio del verano cuando los tallos todavía están tiernos /verdes y están
creciendo rápidamente. Más adelante en la temporada, después de que los brotes
han madurado, los daños en las hojas son más comunes. Fuertes daños en las
hojas pueden causar la reducción de la fotosíntesis y esto puede impactar la
calidad de la fruta, así como la resistencia de la planta al frio.
Las cañas (con hojas) afectadas por el viento empiezan a debilitarse
(marchitarse). En el viñedo, estas plantas afectadas se observarán muy débiles y
podrán distinguirse fácilmente entre plantas que no han sido afectadas por el
viento. El debilitamiento de las cañas conducirá eventualmente al cambio de color
en sus hojas –tornándose cafés- y eventualmente a su muerte. Las cañas
dañadas, si fueron trozadas o separadas del cordón de la planta morirán. Este
daño puede ser confundido con una enfermedad, con un daño provocado por
insectos o herbicidas, sin embargo una inspección más cercana revelará el daño o
ruptura en la base de la caña. El daño por el viento puede reducirse controlando el
vigor de la planta de vid mediante un manejo adecuado del dosel.
En algunos casos, el sistema de enrejado que se orientan perpendicularmente a
los vientos dominantes puede inclusive caerse o voltearse. Aunque esta situación
no es muy común, puede ser evitada orientando las hileras paralelamente a los
vientos dominantes y/o colocando rompe-vientos. Los rompe-vientos pueden ser
permanentes (una hilera de arboles) o temporales (bardas o pedazos de tela que
puedan actuar como un rompe-vientos o bafle). Sin embargo, cualquier barrera
contra el viento no deberá estar tan cerca del viñedo que cause un sombreado
excesivo, que compita con las plantas de vid o que cause efectos alelopáticos.
Vientos constantes también pueden causar daño en el fruto creado callosidades y
costras en la fruta sobre todo en las frutas que están cerca, frotándose de otra
parte de la planta. La formación del racimo y la fertilización pueden también ser
afectadas en áreas con vientos fuertes y constantemente persistentes durante la
floración. Este tipo de daño es más crítico cuando los frutos se destinan para el
consumo directo y puede conducir a una disminución del potencial económico del
fruto.
plantas de girasol dañadas por el viento
CONCLUSIONES
El viento induce cambios en las condiciones atmosféricas alrededor de las hojas,
como temperatura, diferencia de presión de vapor (la que puede tener efecto en la
apertura estomática y transpiración), pero las plantas pueden responder también a
los efectos directos e indirectos del mismo.
Los mayores efectos directos del viento perecen ocurrir sobre el crecimiento y
probablemente las causas son debidas al daño mecánico de los tejidos foliares y
al estímulo per se. El viento puede causar diversos tipos de lesiones como zonas
blanquecinas, necrosis, plegado, rasgado, alteración de las ceras epicutilares
entre otras. Diversos estudios realizados sobre las posibles influencias del viento
han señalado que este puede restringir y alterar el patrón de crecimiento y retardar
el desarrollo de la planta. el desarrollo reproductivo y los órganos de
almacenamiento pueden ser influenciados de manera directa o indirecta cpn
perturbaciones mecánicas que ocurren en fases tempranas y limitar asi el
rendimiento y calidad de semilla.
Los efectos indirectos principalmente a través de roción del suelo, pueden ser muy
importantes en algunas áreas, inclusive antes del establecimiento del cultivo por
voladura de las semillas. Las plántulas pueden estar sometidas al impacto de
partículas del suelo transportadas por el viento, al cubrimiento y la remoción
alrededor de la base de la plántula dejando sus raíces parcialmente expuestas a la
deposición de polvo y así, el daño puede no limitarse simplemente a los efectos
directos sobre el follaje. Por ésta razón, medidas preventivas contra la erosión
eólica mediante la protección del viento como son las cortinas rompevientos
pueden resultar benéficas.
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
Alzugaray, C.; Carnevale, N.; Salinas, A. y Pioli, R. Factores bióticos y abióticos
que afectan la calidad de las semillas de Schinopsis balansae Engl. y
Aspidosperma quebracho-blanco Schltdl. [en línea]. Rev. Iberoam. Micol, 2007,
vol. 24, p. 142-147.
ALFONSO, CARIDAD; GORT, YNEIDA & RIVERO ALINA. 1991. Análisis de la
persistencia de días con y sin precipitación en algunas estaciones de la provincia
La Habana. Revista cubana de Meteorología, La Habana. 4 (1) p. 23
ANON. 1995. Organización de la producción, control y certificación de semillas en
la actividad de cultivos varios.
Doc. int. MINAG. Cuba.
CATALAN, G. 1993. Importancia de la semilla en la repoblación forestal en
terrenos agrícolas.in Revista MONTES. nº 33, monográfico sobre aplicación y
desarrollo del RD 378/93. Asociaciones y Colegios de Ingenieros de Montes e
Ingenieros Técnicos Forestales. Madrid.
ADLER, P.R. & G.E. WILCOX. 1987. Influence of thigmic stress or chlormequat
chloride on tomato morphology and elemental uptake. J. Plant Nutr. 10:831-840.
AKERS, S.W. & C.A. MITCHELL. 1984. Seismic stress efforts on vegetative and
reproductive development of “Alaska” pea. Can. J. Bot. 62:2011-2015.
& C.A. MITCHELL. 1985. Seismic stress effects on reproductive structures of
tomato, potato, and marigold. HortScience 20:684-686.
ARMBRUST, D.V. 1968. Windblown soil abrasive injury to cotton plants. Agron. J.
60:622-625. 1972.
Recovery and nutrient content of sandblasted soybean seedlings. Agron. J.
64:707-708.1982. Physiological responses to wind and sandblast damage by grain
sorghum plants. Agron. J. 74:133-135.
1984. Wind and sandblast injury to field crops: Effect of plant age. Agron. J.
76:991-993.
1986. Effect of particulates (dust) on cotton growth, photosynthesis, and
respiration. Agron. J.
76:1078-1081.
J.D. DICKERSON & J.K. GREIG. 1969. Effect of soil moisture on the recovery of
sandblasted tomato seedlings. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 94:214-217
& G.M. PAULSEN. 1973. Effect of wind and sandblast injury on nitrate
accumulation and on nitrate reductase activity in soybean seedlings. Comm. Soil
Sci. Plant Anal. 4:197-204.