Estrs en cultivos por altas temperaturas: Prevencin y Manejo

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El medio ambiente influye directamente sobre la productividad de los cultivos. En efecto, el incremento de casos donde factores biticos y abiticos determinan el crecimiento y productividad de las plantas es cada vez ms comn. Igualmente, la prdida de cultivos por las fluctuaciones climticas a las que son sometidas en los cambios estacionales y, como veremos en este artculo, debido al estrs provocado por altas temperaturas.

Las plantas se estresan?

Las plantas, al igual que todo ser vivo, reciben estmulos externos que desencadenan respuestas qumicas y fisiolgica de su comportamiento.

Todas las plantas son afectadas en mayor o menor medida por aquellos estmulos que sirven como detonantes para respuestas fisiolgicas de los organismos.

Las variaciones climticas, fenolgicas y poblacionales pueden imponer serias restricciones para el crecimiento y desarrollo de los vegetales. Estas condiciones son llamadas situaciones de estrs.

El concepto de “estrs” en plantas implica la presencia de un factor externo, provocado por el medio ambiente cambiante, que influye negativamente en su crecimiento y desarrollo ptimo y, por ende, impactan negativamente en la produccin agrcola.

Se considera como estrs al cambio de cualquier factor ambiental, que acte sobre el vegetal afectando a la respuesta bioqumica y fisiolgica de los mismos, pudiendo provocar daos o lesiones ocasionalmente.

El cambio del clima, el trasplante, la poda, la fertilizacin, la ferrigacin, el suelo y la labranza, son factores estresores para los cultivos, en medida que representan un cambio en su sistema externo que producen cambios en su desarrollo orgnico. Un claro hecho de ello es la comn visualizacin del encurvamiento de los cultivos como respuestas a altas temperaturas.

Estrs por altas temperaturas

La temperatura, tanto alta como baja, es el principal factor abitico generador de estrs en las plantas.

Cuando la fuente de estrs es la temperatura elevada, la planta puede llegar a experimentar cambios morfolgicos, fisiolgicos y bioqumicos.

Cuando la temperatura supera los 40C, puede ocasionar quemaduras en brotes y hojas jvenes, senescencia foliar y absicin, daos en los frutos y otros perjuicios tanto en brotes como en el sistema radicular.

Sntomas

El estrs por altas temperaturas puede identificarse rpidamente en los cultivos. Sus sntomas ms comunes son:

– Plantas marchitas

– Apariencia enferma

– Quemaduras o golpe de sol

Los sntomas inician con una alteracin el sistema fotosinttico de las plantas, causados por problemas de respiracin celular dadas por las prolongadas temperaturas elevadas. Seguidamente, ocurren daos oxidativos y pudricin del tejido. Esto ocasiona una disminucin del tiempo y calidad de vida de la planta en funcin de su desarrollo productivo.

Las temperaturas ptimas para el cultivo de las especies varan en funcin de las cargas genticas de las plantas. Sin embargo, existe una medida estndar que contempla el intervalo entre 23 – 33C. En teora, esta medida contempla un amplio espectro donde grandes variedades de especies pueden tolerar positivamente.

Factores de riesgo

Marchitamiento y muerte celular en cultivo de maz por estrs a altas temperaturas Marchitamiento y muerte celular en cultivo de maz por estrs a altas temperaturas,

Cada planta contiene un patgeno que la hace ms o menos resistente a los niveles de temperatura de la previa dispuesta para el cultivo. Un claro ejemplo de ello es la severa afeccin de plantas no aclimatadas entre temperaturas oscilantes entre 30-35C y muerte celular por exposicin a temperaturas entre 45 y 50C.

El incremento de las temperaturas por encima de los niveles normales para el desarrollo de las plantas, ha provocado deformaciones en sus rganos reproductores, ya que se ha observado la presencia de pistilos dobles y hasta triples en flores de Prunus avium (Morales, D; Rodrguez, P.; Dell’Amico, J. A.; Torrecillas, A.; Snchez-Blanco, Mara de J, 2006)

As, entre los factores abiticos ms incidentes en el crecimiento y produccin de las especies se encuentra la exposicin a elevadas temperaturas, donde los cultivos pueden sufrir de estrs hdrico por falta de agua y deshidratacin por la temperatura.

En dicho sentido, esto representa un problema para el productor y pone en riesgo el crecimiento del cultivo. Pues, durante “las olas de calor”, los niveles de enzimas y protenas en las plantas disminuyen gracias a la velocidad de un desequilibrio dado entre la rapidez de su formacin y la velocidad de su degradacin. De esta forma, la planta se degrada ms rpido de lo que se forma.

Consecuencias

Los principales riesgos, consecuencias y retos que debe afrontar una produccin agrcola sometida a largos intervalos de estrs por altas temperaturas son:

– El estrs trmico por altas temperaturas (heat shock), induce la sntesis de un conjunto de protenas presentes en clulas no estresadas, denominadas “Heat Shok Proteins” (HSPs) o protenas de shock.

– La respuesta universal a las altas temperaturas es la produccin o induccin heat shocks. El cual, confieren tolerancia a golpes de calor en los vegetales.

– Algunas variedades se adaptan al estrs trmico y pueden tener slo una pequea reduccin en la fotosntesis. Por su parte, otras variedades menos tolerantes, pueden llegar a presentar una alta reduccin en la fotosntesis de hasta un 65%, o ms.

– Durante las altas temperaturas, la reduccin en la fotosntesis implica menos asimilados dirigidos hacia el crecimiento vegetativo y generativo o produccin de flores.

– La falta de polen viable -por la poca produccin gracias a las temperaturas altas y descomposicin celular- es la causa principal de una fecundacin pobre. Las cuales genera prdidas econmicas para el productor.

– Tambin puede haber una falta de dehiscencia del saco polinico (liberacin del polen) causada por un endotecio anmalo que no se abre correctamente por las olas de calor.

– Los vulos en el ovario tambin pueden ser daados por el calor. Lo cual afecta drsticamente la fertilizacin y produccin agrcola.

– Por encima de los 35-40C es frecuente el ablandamiento y oscurecimiento del interior de la planta.

– Se generan lesiones en la epidermis enforma de manchas o llagas, que se suberifican, afeando y depreciando la fruta. Las cuales afectan la calidad de la fruta, precio de venta y rentabilidad agrcola.

– Cuando el golpe de calor coincide con la maduracin se puede producir una cada masiva de fruta por formacin precoz de la capa de abscisin en los pednculos.

Recomendaciones

El control del estrs en cultivos por altas temperaturas es uno de los principales retos que todo productor debe enfrentar en algn momento.

Por tanto, es importante practicar mtodos y estrategias que permitan un doble aprovechamiento de la situacin. Esto surge por la implementacin de sistemas que buscan controlar las elevadas temperaturas. Con el fin de direccionar su poder de incidencia, en funcin de las necesidades del cultivo y el juicio del productor.

En dicho sentido, es recomendable implementar estrategias de reinversin de recursos. Por ejemplo: lograr una mejor distribucin de luz dentro de la copa para favorecer la calidad de los frutos, en medida que tuvo mayor exposicin al sol.

Igualmente se recomienda manejar oportunamente los riegos, para evitar el estrs hdrico.

Por su parte, es recomendable mantener niveles estables de luz solar que oscilen entre 600 a 800 micro-Einsteins. As, la fotosntesis puede desarrollarse normalmente, sin perjudicar el desarrollo productivo.

As, te presentamos algunas recomendaciones ms especficas que puedes implementar para manejar el estrs por altas temperaturas en el cultivo.

Manejo de estrs en cultivos

– “El enfriamiento por medio de riegos por aspersin (cooling), es una herramienta probada que disminuye la temperatura de los frutos, pero an queda por ajustar los momentos en los cuales se debe encender el equipo, duracin de los mismos, etc. Estas herramientas, sumadas a las prcticas adecuadas de manejo y empleo de variedades menos susceptibles, debern ser tenidas en cuenta para disminuir la incidencia de dao de fruta por golpe de sol o asoleado”.(Raffo, 2016, pg. 1)

– Los alambres del cultivo pueden ser sacudidos para ayudar a liberar el polen y facilitar la polinizacin.

– Implementacin de rfagas de aire y visto para liberar el polen adherido a las plantas por el nivel de humedad y calor

– Vibradores elctricos que agiten las flores y permitan la liberacin de los granos de polen que pueden caer en el estigma.

– Los abejorros no son muy sensibles a las temperaturas extremas y pueden ayudar a obtener mejores resultados. Deben ser usados incluso en condiciones de temperaturas muy altas. (Robinson, 2015)

Tratamientos para las altas temperaturas en los cultivos

Entre los principales tratamientos y estrategias a implementar para controlar y minimizar los efectos causados por las altas temperaturas se encuentran una gamma de propuestas que reducen los efectos de las altas temperaturas en los cultivos.
Estas se agrupan principalmente en dos tipos de tratamientos: a) la utilizacin de factores bioqumicos que mejoren la resistencia de las plantas y 2) la implementacin de estrategias que adapten las condiciones climticas del cultivo, en funcin de sus necesidades.

Tratamientos bioqumicos

Entre los tratamientos ms recomendados se encuentra la implementacin de Screen Duo. Este fue creado con una composicin nica, formada por una base de terpenoides + kaolinita hidrolizada microparticulada que incide positivamente en la proteccin de la ola de sol y la limpieza de la fruta en packing (60-75 kilos/ha por temporada), calibre, rendimiento, slidos solubles, calidad de piel de fruta, vigor de planta, mayor eficiencia en el uso de agua y humedad ambiental, y mayores rendimientos sostenidos en el tiempo.

La implementacin de terpenoides es muy comn, para la potenciar la actividad de los cloroplastos, prevenir la oxidacin de la planta y proteccin de las condiciones internas de las plantas y frutos.

Existe una sinergia entre los terpenoides y la kaolinita refinada, mejorando y potenciando la fotosntesis lo que es clave al analizar los resultados y la rentabilidad del cultivo; “un mayor rendimiento total y mayor rendimiento comercial   son resultados directos de una mejor y mayor fotosntesis y buen funcionamiento de toda la planta” (Agrcola, 2016)

Actualmente, la implementacin de Photon WG est a la moda entre los productos hechos con base en cidos di carboxlicos. Los cuales funcionan como una especie de antiestresora, la cual se activa como reaccin a los ciclos de estrs climtico en la planta.

Tratamientos orgnicos

– Cubrir el suelo con residuos vegetales para: proteger las panulas, mantener baja la temperatura del suelo y conservar la humedad.

– Minimizar los efectos de las altas temperaturas manteniendo el cultivo sin estrs hdrico. El enfriamiento del cultivo por la transpiracin, puede reducir la temperatura del cultivo por debajo de la temperatura del aire en ms de 5C,

– Riego por aspersin: utilizar este tipo de riego durante la noche, para as bajar la temperatura del suelo.

– Seleccionar el momento ptimo de siembra, evitando las altas temperaturas durante la antesis y el llenado del grano

– Elegir una variedad lo ms adaptada posible a las condiciones climticas del lugar que evite las altas temperaturas durante la antesis y el llenado del grano. (ORGANICA, 2009)

– Nebulizacin: es una tcnica empleada para reducir y manejar el estrs por altas temperaturas en cultivos de invernaderos. Se practica en dos formas 1) nebulizacin con alta presin y 2) nebulizacin con baja presin.

– En la nebulizacin con alta presin, debido a las elevadas presiones provocadas y al pequeo tamao del orificio del nebulizador, se crea una gota con un dimetro muy reducido. Este tamao reducido, hace que la gota pese poco, y es por ello que se mantiene ms tiempo flotando en la atmsfera del invernadero.
Esta tcnica es muy buena, aunque hay que sopesar su alto coste econmico y el empleo de aguas de muy buena calidad.

– En la nebulizacin con baja presin, se provoca un tamao de gota mucho mayor que en el caso de la nebulizacin de alta presin. Debido al tamao superior de la gota, esta pesa ms y se precipita rpidamente sobre el cultivo. As, desciende menos la temperatura al suelo. (Annimo, 2016)

Prevencin

Existen muchas maneras de prevenir y controlar a priori el estrs por altas temperaturas en cultivos, con el fin de evitar prdidas de produccin y productos con baja calidad. El desarrollo de invernaderos con colchones o muros hmedos es una estrategia para disminuir la incidencia del calor en los cultivos.

La implementacin de cortinas trmicas que regulen la temperatura interna del invernadero, con el fin de reproducir la temperatura idnea para el cultivo y minimizando el efecto de las principales olas de calor.

Igualmente, el pleno desarrollo de la transpiracin de la planta, determina en mayor medida, su capacidad para hacer frente a las altas temperaturas.

Por su parte, existen otros mtodos y estrategias que puedes implementar en tu cultivo, para prevenir el estrs por altas temperaturas. Estos son:

– Plantar en suelos con pendientes o en faldeos de cerros.

– Evitar suelos enmalezados, la siembra de praderas y cereales en la cercana de un huerto frutal.

– Evitar el laboreo excesivo del suelo.

– Mantener los cultivos bien fertilizados.

– Aplicacin al follaje de bactericidas, antibiticos u otros.

– Uso de cubiertas (Tneles e invernaderos).

– Inversin de las capas de aire (uso de hlices).

– Calentamiento de aire (quemadores).

– Incrementar la humedad del suelo (Pino, 2009).

Es importante chequear contantemente, la incidencia de la radiacin solar y las altas temperaturas en los cultivos. Estas afectan drsticamente la calidad, produccin y rentabilidad del cultivo, las cuales inciden negativamente en el desarrollo econmico y financiero de la empresa agrcola.

Bibliografa

Agrcola, R. (19 de 12 de 2016). Redagricola. Obtenido de AgroSupport: Estrs Climtico en Cultivos y Frutales: http://www.redagricola.com/reportajes/empresas/agrosupport-estres-climatico-en-cultivos-y-frutales

Annimo. (20 de 12 de 2016). Estrs por elevadas temperaturas. Obtenido de Uno de los mtodos que se basa en tcnica anteriormente descrita y que se emplean para hacer descender las altas temperaturas, es la nebulizacin.

Bioberica. (19 de 12 de 2016). Bioberica. Obtenido de Estrs Vegetal: https://www.bioiberica.com/salud-vegetal/diagnostico-del-estres-vegeta/el-estres-vegetal/

FAO. (19 de 08 de 2016). Factores Ambientales. Obtenido de FAO: http://www.fao.org/docrep/006/x8234s/x8234s08.htm

Morales, D; Rodrguez, P.; Dell’Amico, J. A.; Torrecillas, A.; Snchez-Blanco, Mara de J. (2006). EFECTO DE ALTAS TEMPERATURAS EN ALGUNAS VARIABLES DEL CRECIMIENTO Y EL. Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas, 27(1), 45-48.

ORGANICA, I. C. (2009). Estres por altas temperaturas. INOVAK, 1-3.

Pino, M. (2009). Estrs Hdrico en Papas. Ministerio de Agricultura (INIA) de Chile, 1-35.

Raffo, D. (19 de 12 de 2016). Efecto de las altas temperaturas en cultivos. Obtenido de Rompecabezas: http://www.biblioteca.org.ar/libros/210854.pdf

Robinson, J. (09 de 08 de 2015). Hortalizas. Obtenido de Estrs trmico en tomates: http://www.hortalizas.com/proteccion-de-cultivos/estres-termico-en-los-tomates/