Importancia del estrés térmico en la productividad de los cultivos de grano

RONDANINI DÉBORAH

Santa Rosa

Congreso; XXV Reunión Argentina de Fisiología Vegetal; 2004

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

La temperatura afecta el crecimiento y desarrollo de todos los seres vivos. En los cultivos de grano las temperaturas que maximizan el rendimiento son mas bajas que las normalmente encontradas a campo (tanto en cultivos de invierno como de verano) y la ocurrencia de alta temperatura, aun durante solo algunos días, es habitual en regiones tropicales y subtropicales asi como en climas templados, causando importantes mermas en el rendimiento y la calidad de los granos (1). Un estrés térmico (definido como el efecto detrimental irreversible de la temperatura sobre el crecimiento) puede ser de  moderada o muy alta intensidad, breve o prolongado, súbito o crónico y puede ocurrir en cualquier estado fenológico (desde la siembra a la maduración), dependiendo de la zona y del cultivo. Además, la temperatura percibida por distintos órganos del vegetal puede superar la temperatura del aire (e.g., semilla en suelo desnudo, hoja bajo reducido flujo transpira torio, ápice cercano al suelo en canopeos incompletos, inflorescencia bajo radiación solar directa) y la sensibilidad al estrés térmico cambia con el estado fenológico del cultivo. Resulta necesario discriminar entre moderadamente alta y muy alta temperatura, debido a sus diferentes efectos sobre los procesos de crecimiento y desarrollo del cultivo (2). Según el modelo “rendimiento = biomasa total producida x índice de cosecha”, temperaturas moderadamente altas aceleran la tasa de desarrollo del cultivo, disminuyendo la duración de (en días) de las etapas fonológicas, por lo que disminuye el tiempo de captación de recursos (principalmente radiación). Este efecto no es compensado por el aumento en la tasa de crecimiento del cultivo, y por lo tanto, disminuye la acumulación de biomasa total. Además, temperaturas moderadamente altas disminuyen la duración de las etapas de formación de estructuras reproductivas, condicionando en número potencial de granos y el índice de cosecha, y en esta presentación se analizarán ejemplos en trigo, caupí y girasol (3-4). Si las temperaturas son muy altas, además de la reducción (o cese) del desarrollo, la tasa de crecimiento se reduce fuertemente debido a la inhibición de algunos procesos (e.g., fotosintesis, síntesis de almidón en los granos) y en la inducción de otros nuevos (e.g., síntesis de proteínas de choque térmico, senescencia foliar anticipada). Además, muy altas temperaturas aun durante un solo día, pueden afectar fuertemente los procesos de gametogénesis, fertilización y cuaje, disminuyendo el numero final de granos. Durante el llenado de granos se determinan el peso final y la calidad de los mismos, la cual depende de la estructura y composición química del grano. En esta presentación se analizaran los efectos de breves periodos de alta temperatura durante el crecimiento de los granos de cebada y girasol (5,6) como modelos de cultivo de invierno y verano, con diferente estructura y composición de los granos, y en los cuales los atributos de calidad (e.g., % de aceite, % de proteína, composición de ambos) son de especial relevancia para productores, industriales y consumidores. Se analizarán rangos de temperatura, duración y momentos de ocurrencia del estrés que afectan los patrones de acumulación de reservas en el grano, jerarquizando los procesos más sensibles al estrés y a las consecuencias de estos sobre la calidad. Finalmente, se discutirán los avances realizados en otros cultivos para minimizar el estrés térmico (mediante manejo y mejoramiento genético) y se identificarán áreas de deficiencia de conocimiento, lo cual supone estimulantes desafíos a la biología vegetal.