Clase 7 morfofisiología vegetal

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Ontogenia� Es el conjunto de cambios que sufre un organismo desde su origen hasta su muerte

Etapas de la edad ontongénica� Juventud� Madurez� Senectud

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Otra nomenclatura de las etapas ontogénicas:� Embriogénesis� Formación de semillas� Germinación de semillas� Desarrollo vegetativo� Desarrollo reproductivo� Senescencia� Muerte de la planta

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� Juventud� Desde germinación de una semilla o embrión� Se caracteriza fundamentalmente por la incapacidad

para formar flores y reproducirse sexualmente� La duración de este período juvenil es muy variable, desde unos pocos días o semanas en plantas herbáceas hasta varios años en plantas leñosas.

� Desde el punto de vista de la explotación agrícola, es importante que la duración del período juvenil no reproductivo, sea lo más corta posible

� Durante el período juvenil la planta dirige todos sus recursos al crecimiento vegetativo

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� Madurez� Es el estado adulto� Tiene capacidad de reproducirse sexualmente� El que una planta haya alcanzado la madurez no estádeterminado porque haya florecido, sino porque lo haga al recibir el estímulo adecuado

� Esta es la etapa de mayor interés agrícola ya que es donde se alcanza su potencial productivo

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� Senescencia o senectud� Se caracteriza por pérdida de vigor� Conducente a la muerte de la planta� La senectud puede suceder en:

� Una planta completa

� Especies monocárpicas (especies de crecimiento anual) que mueren después de semillar

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� Especies policárpicas (especies perennes) que mueren después de muchos años

� En partes de una planta (hojas, raicillas, tejidos vasculares, frutos, etc)

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Senescencia foliar� No es sólo un proceso degenerativo, sino también un

proceso de reciclaje en el que los nutrientes son transportados desde las células que envejecen a las hojas jóvenes, las semillas en desarrollo y los tejidos de reserva

� Una porción importante del nitrógeno de una célula se encuentra en el cloroplasto (clorofila), por lo tanto, durante la senescencia foliar estos organelos son destruidos (catabolismo de la clorofila)

� En tanto que otros constituyentes celulares, como el núcleo y las mitocondrias, permanezcan viables para llevar a cabo el proceso de reciclaje

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Catabolismo de la clorofila� La clorofila está constituida por 4 moléculas de N y una de Mg2+

� Se inicia por la acción de la enzima clorofilasa� Posteriormente, el Mg2+ de la clorofila se separa por la acción de una quelatasa de Mg2+

� Los productos intermedios que se producen durante el catabolismo de la clorofila se degradan en la vacuola

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� Aunque la pérdida de clorofila es cualitativamente importante, al privar al tejido de su capacidad fotosintética, hay otros procesos metabólicos que son cuantitativamente significativos en la senescencia foliar, como son la degradación de proteínas ya que permite el transporte de los aminoácidos liberados a otras partes de la planta

Senescencia de las flores� Las flores están constituidas por 4 verticilos florales:

� Cáliz (sépalos)� Corola (pétalos)� Gineceo (pistilo) � Androceo (estambres)

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� Tras la antesis y la polinización, comienza la senescencia tanto de los estambres como de la corola

� Durante este proceso se produce un incremento en la actividad de enzimas hidrolíticas tales como proteasas y RNAsas, cuyos subproductos son transportados al ovario en crecimiento y a la semilla, como a otros tejidos en crecimiento activo

� Finalmente, la pérdida de color de los pétalos es consecuencia de la activación de las rutas catabólicas de los principales pigmentos, como carotenoides y flavonoides

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Senescencia del fruto� A diferencia de la senectud foliar, donde los productos de la hidrólisis de las macromoléculas son reciclados, exportándose a otras partes de la planta, en el fruto ellos se convierten y acumulan en forma de azúcares y ácidos para dar al fruto un sabor atractivo

� La fruta que madura en la planta, si no se consume, inicia un período final de senescencia denominadosobremaduración

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� La senescencia afecta a las paredes celulares con la degradación de la celulosa y hemicelulosa (celulasas) y pectinas (pectina metil esterasa)

� Estos cambios llevan al reblandecimiento general, o pérdida de firmeza, observado en frutos maduros y sobremaduros

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Modificaciones fisicoquímicas que tienen lugar durante la maduración post-cosecha de tomates a 20°C

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� Estado fenológico: período entre dos distintas fases de desarrollo fenológico

� Estas fases fenológicas están controladas principalmente por Temperatura, Fotoperíodo (en el caso de especies sensibles) y precipitaciones

� Un cultivo puede no desarrollar todas sus fases fenológicas si crece en condiciones climatológicas diferentes a su región de origen

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Fenología en especies hortícolas� Las fases fenológicas, son

� Siembra� Germinación� Emergencia (inicio)� Crecimiento vegetativo� Floración � Cosecha

� Los eventos adicionales observados en frutales incluyen:� Yemas hinchadas� Aparición de hojas� Maduración de frutos� Caída de hojas

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� Comienzo y fin de cada fase o etapa sirve como medio para juzgar la rapidez del desarrollo de las plantas

� El registro sistemático y posterior uso de estas fases fenológicas permite correlacionarla con el clima, especialmente con temperatura, humedad y con factores edáficos

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Principales factores que afectan las fases fenológicas de las plantas

� Las plantas presentan cambios rítmicos en muchas de las funciones fisiológicas que van desde procesos metabólicos como fotosíntesis hasta estados fisiológicos como la capacidad de florecer

� La mayor parte de estos ritmos están relacionados con estímulos ambientales también periódicos

� Estos factores son:a)La temperatura a lo largo del año� La manifestación de cualquier fase se requiere de una Tºcomprendida dentro de ciertos límites específicos de cada especie (ej. horas frío, tº mínima y máxima de desarrollo, etc)

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b) Fotoperíodo o largo del día� La mayoría de los vegetales han desarrollado un

mecanismo de respuesta hacia la duración del largo del día, que determina el momento de la floración

� En general fotoperíodo de 10 a 14 hrs son necesarios para inducir la floración en la mayoría de las plantas

c) Precipitaciones� Su importancia en la agricultura radica en la distribución

de las lluvias a través del año� Se debe evitar cualquier estrés hídrico en las plantas

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Etapas fenológicas en hortalizas� En los cultivos anuales están supeditadas a las diferentes fechas de siembra y porque su ciclo de cultivo se limita a un tiempo menor de 10 meses

Etapas fenológicas en frutales� Ciclo vegetativo

� De acuerdo a la variación de la Tº el crecimiento y desarrollo de los frutales presentan 2 períodos anuales de crecimiento:� Período de receso invernal � Período de actividad vegetativa (desde fines de invierno hasta otoño)

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� El primer síntoma apreciable de que la actividad vegetativa se ha iniciado es cuando las yemas se comienzan a hinchar

� En la mayor parte de las especies las yemas florales se hinchan antes que las vegetativas

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� El primer síntoma apreciable de que la actividad vegetativa se ha iniciado es cuando las yemas se comienzan a hinchar

� En la mayor parte de las especies las yemas florales se hinchan antes que las vegetativas

� Las escamas o brácteas protectoras de las yemas se separan poco a poco y entre ellas aparece la borra (“desborre”, con duración de 8-10 días)

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� El primer síntoma apreciable de que la actividad vegetativa se ha iniciado es cuando las yemas se comienzan a hinchar

� En la mayor parte de las especies las yemas florales se hinchan antes que las vegetativas

� Las escamas o brácteas protectoras de las yemas se separan poco a poco y entre ellas aparece la borra (“desborre”, con duración de 8-10 días)

� A partir del desborre, el desarrollo de las yemas vegetativas y florales es diferente� las primeras dan origen a la vegetación del árbol � las segundas al proceso de floración y fructificación

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� El primer síntoma apreciable de que la actividad vegetativa se ha iniciado es cuando las yemas se comienzan a hinchar

� En la mayor parte de las especies las yemas florales se hinchan antes que las vegetativas

� Las escamas o brácteas protectoras de las yemas se separan poco a poco y entre ellas aparece la borra (“desborre”, con duración de 8-10 días)

� A partir del desborre, el desarrollo de las yemas vegetativas y florales es diferente� las primeras dan origen a la vegetación del árbol � las segundas al proceso de floración y fructificación

� Posteriormente, se produce la aparición de las primeras hojas en crecimiento y del tallo inicial, consecuencia de la elongación del meristema (“brotación”)

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� El crecimiento de primavera-verano, que se relaciona con el crecimiento de la longitud de brotes, la aparición y desarrollo de hojas y la formación de yemas axilares, es favorecido por un aumento de las temperaturas, luz (condiciones ambientales óptimas)

� Durante este período los brotes alcanzan 60-70% de su longitud

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� El crecimiento de primavera-verano, que se relaciona con el crecimiento de la longitud de brotes, la aparición y desarrollo de hojas y la formación de yemas axilares, es favorecido por un aumento de las temperaturas, luz (condiciones ambientales óptimas)

� Durante este período los brotes alcanzan 60-70% de su longitud

� Una vez que finaliza el verano, las condiciones ambientales vuelven a ser adecuadas para el crecimiento y por lo tanto se produce una nueva brotación la cual se prolonga hasta finales de otoño (crecimiento de otoño)

� Se caracteriza por ser de menor intensidad que el de primavera y por que los brotes alcanzan su tamaño normal y termina con el inicio del reposo invernal

� En este momento el período de actividad vegetativa termina

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� Crecimiento radical� Duración de la actividad radicular es mayor que la de la parte aérea debido a que Tº del suelo favorece el crecimiento de la raíz

� Se inicia 2 ó 4 semanas antes del desborre, mientras que el término tiene lugar 2 ó 3 semanas después de la caída de las hojas

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Desarrollo floral� Ocurre durante el período de crecimiento vegetativo

� Principales estados de yemas florales� Botón verde: se aprecia la flor todavía envuelta por los sépalos

� Botón rosa: empiezan a aparecer las puntas de los pétalos de la flor

� Plena floración: la flor está completamente abierta dejando ver los órganos reproductores

� Caída de sépalos: se ha producido la fecundación los pétalos se marchitan y se desprenden

� Cuajado de fruto: los efectos de la fecundación se hacen aparentes se aprecia un fruto pequeño

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Fenología del

cerezo

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Fenología manzano

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� Se considera que se presenta plena floración cuando el 50 al 70% de las flores se encuentran abiertas

� Sin embargo, es específico para cada especie y variedad y está influenciado por el microclima y por las prácticas de cultivo que se le apliquen

� A partir del cuajado del fruto el proceso de floración termina y se inicia el proceso de desarrollo del fruto y el de madurez de la planta

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Ejemplos de ciclos fenológicos de cultivos hortofrutícolas

MAÍZ

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PAPA

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TOMATE

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VID

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MANZANO

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Fenología del duraznero

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DESARROLLO DEL FRUTO DE CAROZOS

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� PALTO

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MANEJOS QUE AFECTAN LOS CICLOS FENOLÓGICOS

1.PODA� Tiene como principal objetivo regular y orientar el

crecimiento en función de la producción� A través de la poda se trata de conseguir un equilibrio fisiológico que permita un crecimiento controlado de la parte vegetativa junto con una producción uniforme y abundante

� La poda puede ser utilizada como una herramienta para rejuvenecer las plantas� Cuando el ápice de un brote es removido, las yemas laterales son estimuladas a brotar (quiebre de la dominancia apical) y se induce la ramificación, se incrementa la FS de hojas basales y se altera la distribución de la materia seca, de manera que el árbol pueda reconstruir rápidamente la parte faltante

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� La poda de rejuvenecimiento afectaría el proceso de fructificación al favorecer el crecimiento vegetativo de las plantas

2.ANILLADO� Es la técnica que consiste en cortar el flujo de savia (fotoasimilados) a través del floema, sin alcanzar el cambium y vasos leñosos (xilema)

� Se ocasiona una obstrucción temporal del flujo descendente de fotoasimilados

� Se logra la acumulación de fotoasimilados y hormonas (auxinas) sobre la zona intervenida

� Se logra al realizar un corte alrededor del tronco o ramas o mediante la remoción de parte de la corteza

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� Este aumento de circulación de hidratos de carbono (fotoasimilados) por encima de la zona de incisión condiciona a que se produzca una inducción de diferenciación de las yemas de flores

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� Este aumento de circulación de hidratos de carbono (fotoasimilados) por encima de la zona de incisión condiciona a que se produzca una inducción de diferenciación de las yemas de flores

� Objetivos del anillado:� Aumento de la diferenciación de yemas florales� Aceleración de la floración� Aumento de la fructificación� Mayor crecimiento de los frutos en formación, incrementando sus probabilidades de llegar al final de la cosecha

� Aumento del tamaño de fruto

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� El anillado se realiza en árboles normales, que no presentan deficiencias debidas a enfermedades o plagas, ni deficiencias nutricionales

� La cicatrización depende de las condiciones ambientales� Los anillados de otoño cicatrizan más rápido que los invernales por > Tº en aquel período

� Épocas en que se puede realizar:� Antes de floración� Después del cuajado� Pinta (vid)

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3. RALEO DE FLORES Y FRUTOS� El raleo consiste en la remoción parcial de flores o frutos

en los estados iniciales de desarrollo en árboles demasiado cargados

� Objetivos del raleo:� Aumentar el calibre de los frutos � Aumentar el número de yemas florales para la próxima temporada

� Obtener fruta uniforme y de buena calidad en cuanto a color y contenido de azúcar

� En los árboles jóvenes en formación es recomendable el raleo total de flores y frutos para posibilitar el mayor crecimiento vegetativo

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� El raleo de flores se realiza mediante aplicación de químicos hormonales

� El raleo de frutos puede efectuarse en forma manual o con químicos

� Debe efectuarse lo antes posible para obtener los beneficios de aumento de tamaño y control del añerismo, además de un aumento de la productividad de los árboles