momento, duración e intensidad de un estrés térmico

ESTIMACION DE PÉRDIDAS DE RENDIMIENTO Y CALIDAD DEBIDO A
EPISODIOS DE ESTRÉS TÉRMICO DURANTE EL LLENADO. Rondanini, D.;
Mantese, A.; Savin, R.; Hall, A.J. IFEVA, Conicet / Facultad de Agronomía,
UBA. Av. San Martín 4453 (1417DSE) Ciudad de Buenos Aires.
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Altas temperaturas durante algunas horas al día afectan el peso y la calidad de
los granos [1]. En girasol, el peso de grano disminuyó cuando los capítulos
fueron sometidos a 7 días de alta temperatura constante (>34ºC) durante todo
el día [2]. Sin embargo, se desconoce el efecto de altas temperaturas que
simulan la marcha diaria natural de temperatura de granos (alternancia
día/noche) sobre el rendimiento. Tampoco se conoce la duración mínima
(número de días sucesivos de estrés) capaz de afectar al crecimiento del
grano. En el presente trabajo modificamos la temperatura de capítulos de
girasol (20-40ºC temperatura media de grano) durante períodos de 2, 4, 6 o 7
días en diferentes momentos durante el llenado (HT1= desde 12 dda; HT2=
desde 18 dda; HT3= desde 24 dda) para: (i) determinar la duración y la
intensidad requeridas para evocar el estrés (ii) cuantificar los cambios
producidos en el rendimiento y sus componentes. En 4 experimentos (20012004) se determinó la evolución del peso unitario del grano, pericarpio y
embrión, mediante cosechas periódicas en distintos genotipos (Paraíso 20 y
30, Nidera). En madurez fisiológica (MF) se determinó el número y peso total
de granos por capítulo, la distribución de frecuencias de pesos, el contenido de
aceite por grano y su composición de ácidos grasos [2]. Se realizaron cortes
anatómicos de pericarpo [3], se cuantificó el grosor de las paredes celulares del
tejido esclerenquimático y se determinó la aptitud al descascarado en granos
control y estresados [4]. Altas temperaturas de grano alternadas día/noche
durante 4 días consecutivos reducen el rendimiento de girasol (Fig. 1). El
contenido de aceite en el fruto se redujo en el estrés temprano (HT 1) debido a
reducciones en la tasa y la duración de la acumulación de aceite. El peso del
pericarpo se redujo en los tratamientos térmicos de HT 1 y HT2, dependiendo del
genotipo, mostrando el esclerénquima menos capas de células y paredes
celulares adelgazadas. La ventana de sensibilidad para la composición final de
ácidos grasos se ubica en el período coincidente con la finalización de la
acumulación de aceite en el grano. La ubicación temporal de dicha ventana
(HT2 ó HT3) en distintos genotipos requiere considerar: los efectos de la
temperatura sobre la desaturación durante la aplicación del estrés, la duración
del período de síntesis de aceite y la capacidad de recuperación de la actividad
de desaturación post estrés. Es posible resumir en una única variable los
efectos de duración e intensidad de un episodio de estrés térmico durante el
llenado de granos sobre el rendimiento y el porcentaje de aceite (Fig. 2), a
través del cálculo de la carga de calor de los granos (en forma horaria y para
temperaturas de grano >30ºC) [5]. Concluimos que breves períodos de alta
temperatura de grano provocan mermas importantes en el rendimiento y la
calidad del cultivo de girasol, limitando su rendimiento potencial en ambientes
subtropicales. Mediante ecuaciones descriptivas simples es posible cuantificar
las pérdidas de rendimiento y % aceite causadas por estrés térmico en girasol,
mediante el cálculo de la carga de calor de los granos y una sensibilidad que
depende de la etapa del llenado en el que se produce el estrés.
Rendimiento relativo (%)
120
100
80
4 días
60
6 días
40
control
2 días
4 días
6 días
20
0
20
25
30
35
40
45
50
Temperatura pico durante el estrés (ºC)
Fig. 1. Reducción del rendimiento en grano (relativo a los controles) en
capítulos de girasol expuestos a 2, 4 ó 6 días de altas temperaturas pico
(temperaturas en las 5 horas centrales del día) aplicadas en etapas tempranas
e intermedias durante el llenado.
Rendimiento relativo (%)
120
HT3 (HA8 9)
100
HT3 (P20 y P 30)
80
60
HT2
40
HT1
HT2
HT3
20
HT1
0
0
500
1000
1500
2000
Carga de calor de granos (ºC.hora, T>30ºC)
Fig. 2. Reducción del rendimiento en grano (relativo a los controles) debido a
incrementos en la carga de calor (suma térmica horaria de temperaturas de
grano >30ºC) provocados por episodios de estrés térmico de distinta intensidad
(temperaturas medias 20-40ºC) y duración (2 a 7 días) aplicados en 3
momentos diferentes del llenado: HT1= desde 12 dda, HT2=desde 18 dda,
HT3= desde 24 dda). Los ajustes para HT1 y HT2 incluyen 3 genotipos de
girasol (HA89, Paraíso 20 y Paraíso 30). En forma separada se muestra el
ajuste para HT3 en HA89 (línea punteada).
Referencias
[1] Savin & Nicolas (1996) Aust. J. Plant Physiol. 13:201-210.
[2] Rondanini et al (2003) Field Crops Res. 83:79-90.
[3] Mantese (2001) Tesis de Maestría. FAUBA. 78 pp.
[4]TECSE. Univ. Nac. Centro de Prov. Buenos Aires, Argentina.
[5] Wardlaw et al (2002) Funct. Plant Biol. 29: 25-34.