Ecofisiología de cacao.

Ramón E. Jaimez

La Ecofisiología de Cultivos estudia la relación entre el funcionamiento fisiológico de los cultivos y su producción, y como dicho funcionamiento es afectado por el ambiente. Integra conceptos de distintas disciplinas a mayor nivel de complejidad con la finalidad de generar pautas de manejo para los productores y de orientar al mejoramiento genético de las especies cultivadas.

Andrade et al 2011

Como podemos medir la Asimilación de CO2 y transpiración?

Medidor Intercambio de gases

Asimilación CO2 (A)

Transpiración (E)

Conductancia (gs)

Densidad de Flujo Fotónico

fotosintético (DFF)

En la cámara hay

dos sensores uno

mide vapor de agua

y el otro CO2

Cámara foliar

Fuente de Luz

Como varian los valores de potencial hidrico ()?

Instrumentos para medir el contenido de agua en las plantas

. Contenido relativo de agua foliar (CRA): cantidad de

agua de un tejido, en relación a la que podría tener en

hidratación completa.

CHR: Pfresco - Pseco / Psaturado - Pseco x 100

MEMBRANA TILACOIDES

Podemos medir la eficiencia cuantica del Fotosistema II y estimar el transporte de electrones

Fluorómetro

Relacion entre la radiacion y las tasas de asimilación de CO2 en plantas

El escenario climático en Ecuador

Las frecuencias de noches y dias con mas alta temperatura han sido mayor en el periodo 1951-2010. Pese a un aumento de frecuencia de lluvias extremas en algunas regiones, en la Costa Ecuatoriana es consistente el aumento de dias consecutivos sin lluvia. (Donat et al 2013). Esto evidencia el probable aumento de período de sequía

Gornall et al 2010

¿Cuales son los escenarios a escala Global?

Gornall et al 2010

Cambios en los promedios de precipitación

AHORA SI

HABLEMOS DE CACAO//////

Adan Velazquez

La Flor

La mazorca

El chocolate

La plántula

Fuente: Motamayor 2002

El cacao se originó en Sur América y fue llevado posteriormente a otros lugares de Centro América

EXEMPLE

D’IMAGE

TRINITARIO

CRIOLLO x FORASTERO ( 250 años)

• •

• •

• • • • • •

• •

• •

•

• •

•

• • •

• •

• • •

• • •

• •

• • • •

• • •

•

• •

• • •

•

•

NACIONAL x TRINITARIO ( 100 años)

CRIOLLO

Domesticado desde hace 800 años

NACIONAL

Domesticado hace 500 years

DOMESTICACION DEL CACAO

Poblaciones de forasteros silvestres

L.A. FORASTERO Domesticado desde hace 250 años

Tomado : Xavier Argout

EXAMPLE OF

PICTURE

Philippines españoles

Sri Lanka Ingleses

Java

Celebes(Sulawesi)

1560 Holandeses

Fidji

Madagascar

EXPANSIÓN DEL CACAO EN ASIA

o

o

o

Principe Fernando Pô

San Tome

EXPANSION DEL CACAO EN

AFRICA

PAISES PRODUCTORES DE CACAO

51 países

3.960.000

ton.

Países productores de cacao La producción mundial de Cacao está concentrada en África

4% Ecuador

19% Ghana

1.2% República

Dominicana

6% Camerún

7% Nigeria

14% Indonesia

38% Costa de

Marfil

5% Brasil

1% Colombia

Venezuela: 18.000 T (0.48 %)

196.000 T (5%)

36000 T (1 %)

Mexico 28000 T (0.83%)

FISIOLOGIA DE CACAO

Jaimez et al, 2008.

¿Como responde el A de cacao a condiciones de luz?

Fuente: Vespa 2010

Fuente: Baligar et al, 2008

Fuente: Almeida y col 2014

Curvas respuestas de fotosintesis neta a radiación en el genero Theobroma

Fuente: Avila-Lovera 2016.

Curvas respuestas de fotosintesis neta a radiación en accesiones de cacaos criollos.

Fuente Avila-Lovera et al.(2016)

La humedad y la temperature: Que es el DPV

Fuente: Baligar et al, 2008

Fuente: Baligar et al, 2008

Efecto de la temperatura

1987

1987

1987

Daymond y Hadley, 2004

Fuente: Daymond y Hadley

Daymond y Hadley 2004

Orchard, 1984

Como se comportan los cacaos? en condiciones de deficit de agua

Acheampong et al, 2013 ++ Disponibilidad agua suelo - -

De Almeida et al 2016

Fuente:Araque et al 2012

Fuente: Araque et al 2012

13C

(‰

)

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

Cultivars

CBL0

05

CHA01

0

ESC00

1

LCA00

1

LOB00

2

LOB02

2

NOV00

6

SP010

SSN00

2

SSN00

4

UM

Q00

1

UVI0

03

N (

mg g

-1)

0

5

10

15

20

25

30

35Rainy season 2007

Dry season 2007

Fuente: Avila et al , 2016

Variable Season/year LCA001 SP010 ESC001

ΨL (MPa) Rainy/2007 -0.20±0.00b -0.29±0.00b -0.23±0.00b

Dry/2007 -0.51±0.12a -0.54±0.10a -0.20±0.01b

RWC (%) Rainy/2009 80.2±3.07a 76.9±5.84a 77.0±6.79a

Rainy/2010 81.8±3.46a 83.9±0.41a 85.0±3.86a

Table 2. Early morning leaf water potential (ΨL) and relative leaf water content

(RWC) of three Criollo cocoa cultivars form the southern region of the Maracaibo

Lake Basin, during rainy and dry season in 2007 and in 2009 and 2010. Different

letters between and within columns for ΨL indicate significant differences between

cultivars and seasons, respectively (p < 0.05). (Means ± SE, n = 3).

Fuente: Avila et al , 2014

PS

II

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

0 200 400 600 800

qN

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

LCA001

SP010

ESC001

qP

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

J (

mo

l e- m

-2s-1

)

0

20

40

60

80

100

PPFD ( mol m-2

s-1

)

Response curves of electron transport rate (J), relative quantum yield of photosystem II (PSII), photochemistry quenching coefficient (qP) and non-photochemistry quenching coefficient (qN) to photosynthetic photon flux density (PPFD) of three Criollo cocoa cultivars.

Fuente: Avila et al , 2014

El ojo puesto en ESC