Clase ráices y Tubérculos 3
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Aspectos Fisiológicos Relevantes de las Raíces y Tubérculos Universidad Central de Venezuela Facultad de Agronomía Cátedra de Raíces y Tubérculos Prof a . Petra Madriz Maracay, 2010
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Aspectos Fisiológicos Relevantes de las Raíces y Tubérculos
Universidad Central de VenezuelaFacultad de Agronomía
Cátedra de Raíces y Tubérculos
Profa. Petra Madriz
Maracay, 2010
Batata (Ipomoea batatas)Fases de Desarrollo
Fase 1. (49 – 56 ddp)
Fase 2. (56 – 100 ddp)
Fase 3. (100 – 150 ddp)
- No debe haber déficit hídrico.- IAF < 1.- 4ta y 5ta semana inicia tuberización.
- Humedad adecuada.- IAF 1 – 4 > 4 detrimental-Raíces desarrollan 90% de longitud y 60% de diámetro.
- > Crecimiento parte radical.- IAF comienza a disminuir.- Fase de mayor acumulación. Fuente - Sumidero
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 67 111 153
Días después de la plantación
Mat
eria
sec
a (g
/pla
nta
)
Guías
Batatas
Figura: Tres fases del crecimiento de las guías y batatas (adaptado de Scott)
ELEMENTO
NUTRITIVO
Parte de la planta
Primer período
61 días
Segundo período
61 días
Total a los 122 días
NITRÓGENO Guías
Raíces
Total
42,7
12,0
54,7
12,0
46,7
58,7
54,7
58,7
113,4
FÓSFORO
(P2O5)
Guías
Raíces
Total
9,8
4,2
14,0
5,1
24,4
29,5
14,9
28,6
43,5
POTASIO
(K2O)
Guías
Raíces
Total
75,7
42,7
118,4
16,8
95,6
112,4
42,5
138,3
230,8
CALCIO
CaO)
Guías
Raíces
Total
14,0
1,1
15,1
13,1
5,4
18,5
27,1
6,5
33,6
MAGNESIO
(MgO)
Guías
Raíces
Total
5,9
0,7
6,6
1,0
5,6
6,6
6,9
6,3
13,2
Cuadro 1. Elementos minerales presentes en guías y raíces de batatas (kg/ha) en dos períodos de crecimiento
Captación de luz solar es afectada por:
1.- Limitada superficie foliar.1.1. Desde plantación hasta cierre del cultivo.1.2. Desde senescencia del follaje a la cosecha.1.3. En capas inferiores IAF > 3.
2.- Distribución de sustancias elaboradas
2.1. Excesivo follaje.2.2. Proporción de acumulación.
3.- Ineficiencia de conservación de energía solar.
7 % de energía disponible por fotosíntesis
Carbohidratos
1,6 % en las raíces tuberosas
Batata
Fotosíntesis Tuberización
Puntos aéreos de crecimiento, yemas.
HojasFotosíntesis
Glucosa + Sacarosa Raíces Tuberosas
Glucosa
MaltosaDextrinaAlmidón
Ocumo Común (Xanthosoma sagittifolium)Estructuras de reserva: cormo y rizomas
Fases de Desarrollo del Cultivo- Fase de Establecimiento (0 – 3 meses)
- Lento crecimiento de parte aérea.
- Formación y crecimiento del sistema radical.
Parte Aérea (Sumidero)
Parte Subterránea (Fuente)
- Fase de desarrollo (3 – 6 meses)
- Máximo desarrollo follaje 5 hojas- IAF = 4 (5 – 6 meses)
- Fase de Maduración hasta la Cosecha (6 – 12 meses)
- Disminuye peso de parte aérea e IAF.- Máximo desarrollo de rizomas.
… Ocumo Común (Xanthosoma sagittifolium)Estructuras de reserva: cormo y rizoma
… Fases de Desarrollo del Cultivo
Parte Aérea (Fuente) Fotosíntesis
Parte Subterránea (Sumidero) Acumulación
Ocumo chino o taro
Ñame (Dioscorea spp)1. Fase de crecimiento tallo y raíces.2. Fase desarrollo follaje. 3. Fase incremento de raíces reservantes.4. Latencia.
Brotes de ñame
Apio Criollo (Arracacia Xanthorrhiza)
Planta herbácea de 4 – 10 raíces.Raíces blancas, amarillas y púrpuras.No soporta temperaturas < 10 ºC como papa.Madurez – amarillamiento del follaje.Altitudes > 1500 m.s.n.m. y fotoperíodo corto para engrosar raíces.
Papa (Solanum tuberosum)
Pasado Presente Futuro
Respuesta a Fotoperíodo y Latitud
- Especie y Variedades
Parte Aérea 12 - > 14 horas luzParte Tubérculos < 14 horas luz
Día Corto
S. tuberosum Tuberización Temprana.S. andigena Tuberización adecuada.
Día Largo
S. tuberosum Tuberización Tardía.S. andigena Crecimiento se alarga. Alta floración. Poca tuberización.
… Respuesta a Fotoperíodo y Latitud
Temperatura
- Brotación Tubérculo
Día Corto y Bajas TemperaturasEstimulan iniciación de tuberización.Temp. Nocturnas bajas más efectivas que Temp. diurnas bajas.
Día Largo y Altas Temperaturas
< Formación de tubérculos.
- Almacenamiento
- Desarrollo Cultivo
5 – 16 ºC máx. 14 – 16 ºC
18 – 25 ºC
Día Corto y Altas Temperaturas
En Variedades de ciclo corto, el inicio y desarrollo detubérculos es más temprano que en las de ciclo largo.
> 37 ºC afecta fotosíntesis por > respiración
< 10 ºC. Altas temp. Envejecimiento
Condiciones frescas permiten buen crecimiento, desarrollo y producción del cultivo.
Zonas altas de las cordilleras son las condiciones más adecuadas para el cultivo.
… Papa
Respiración Oxigenación y producción de CO2
Fotosíntesis
Estomas abiertos de continuo
Fotosíntesis Carbohidratos Respiración
Formación y crecimientode hojas, tallos, flores, tubérculos y raíces
> Temperatura Acelera la Respiración
Planta de papa De día Foto respiraDe noche respira
> 30 ºC > Respiración < Fotosíntesis neta
Ejemplo:
Hojas jóvenes captan > luz solar que viejas
Hojas jóvenes > respiración que viejas
Producen < materia seca
Temperatura 20 – 25 ºC día 10 – 12 ºC noche
25 – 30 % carbohidratos producidos son respirados.
… Papa
Fases de desarrollo de papa… Papa
Máximos rendimientos Máxima fotosíntesis neta diaria en tiempo prolongado
… Papa
Cuadro 4. Momentos de requerimientos hídricos y de fertilizante del cultivo de papa, en la finca La Emilia, en Chirgua, estado Carabobo, 2009.
Tiempo Días dp 12 20 30 40 50 60 70 80 90
Etapas del cultivo
Periodo vegetativo
Pre-Floración
Floración Frutos y Desarrollo de tubérculos
MaduraciónDe tubérculos
Necesidades hídricas
Media Alta Media a baja
Periodo críticos al déficit de humedad
***********************
Demanda de fertilizante
Control de malezas, plagas y enfermedades.
Fuente: Aldazora, 2009.
Se busca:
- Humedad adecuada.
- Temperaturas diurnas: 18 – 25 ºC nocturnas: < 15 ºC
- Alta densidad y/o cultivares ciclo corto.
- Índice de cosecha: 0,75 – 0,8.
… Papa
Factores que inciden en el rendimiento comercial del tubérculo
… Papa
Yuca (Manihot esculenta Crantz)
Características para producir en zonas donde otros cultivos no crecerían
Estaca deyuca
Brotan yemas superiores
Raíces basales y nodalesPrimeras semanas son fibrosas2 – 3 meses comienza acumulación de almidón
Hojas y Raíces
Formación de planta (4 fases)
IAF- Mayor 3 – 6 meses.- Menor > 6 meses.- Varía máximo 4 – 8
1. Brotación de las estacas.
2. Formación del sistema radical.
3. Desarrollo de tallos y hojas.
4.Engrosamiento de las raíces y acumulación del material de reserva.
… Yuca
… Yuca
Desarrollo Vegetativo
- Crecimiento de raíces
- Raíces fibrosas- 10 raíces se transforman en tuberosas y disminuye capacidad de absorción.
- Crecimiento del tallo
-Tasa de producción de nudos. 1 nudo por día a 1 nudo por semana.
-Temperaturas, fotoperíodo y periodos secos prolongados < producción de nuevos nudos.
… Yuca
Desarrollo Vegetativo
Crecimiento de las hojas y anatomía
Estructura de una hoja C3 Estructura de una hoja C4
… Yuca
Fotosíntesis neta o asimilación neta de CO2
Es la resultante de la diferencia entre la tasa de fijación de CO2 integral o total y la pérdida de CO2 por fotorrespiración.
C3 18 – 32 mol CO2 m-2 s-1
C4 32 – 47 mol CO2 m-2 s-1
Yuca 35 – 45 mol CO2 m-2 s-1
Fotosintesis
… Yuca
Fotosíntesis de la yuca en respuesta al CO2 de la cavidad subestomática comparada con la de otras especies C3 y C4.
Yuca planta C3 – C4 y/o C3 atípica
-20
0
20
40
60
80
100
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Yuca
Maíz
Soya
Concentración de CO2 (ppm) en la cavidad subestomática
Tas
a d
e fo
tosí
nte
sis
mo
l CO
2 m
-2 s
-1
… Yuca
Características de la fotosíntesis de yuca
1. La tasa de fotosíntesis máxima a nivel de hoja varía poco entre 25º y 35ºC.
2. La tasa de foto respiración C3 típicas 43 % fotosíntesis neta; YUCA 12 % de fotosíntesis neta.
3. Punto de compensación de CO2. concentración de CO2 en el cual se compensan los procesos
de fijación CO2 (fotosíntesis) con los de producción de CO2 (respiración y fotorespiración).
C3 50 – 120 ppm CO2
C4 0 – 5 ppm CO2
YUCA 25 ppm CO2 (Plantas C3 – C4)
4. El intercambio de CO2 no es de la misma magnitud a través de la epidermis superior o de la inferior.
… Yuca
Efecto de la temperatura de la hoja sobre la tasa de fotosíntesis en yuca.
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Clima Caliente Clima Frío
Temperatura de la hoja (ºC)
Tas
a d
e fo
tosí
nte
sis
mo
l CO
2 m
-2 s
-1
… Yuca
Estabilidad en el Rendimiento
- Relaciones fuente – sumidero.
- Temperatura y fotoperíodo.
- Estrés por agua.
- Se reduce área foliar.- Sistema radical disperso y profundo.- Cierre de estomas.- Reducción tasa de crecimiento.- Se favorece fotosíntesis en primeras y últimas horas
del día, cuando evapotranspiración es baja.- Se reducen cargas de calor en hojas al mediodía.- Aumenta porción de M.S. a las raíces.
IAF
Días después de la siembra
Con estrés
Sin estrés
Efectos del estrés sobre el índice de Área foliar (IAF) en yuca.
… Yuca
Estabilidad en el Rendimiento
- Relaciones fuente – sumidero.
- Temperatura y fotoperíodo.
- Estrés por agua.
- Se reduce área foliar.- Sistema radical disperso y profundo.- Cierre de estomas.- Reducción tasa de crecimiento.- Se favorece fotosíntesis en primeras y últimas
horas del día, cuando evapotranspiración es baja.- Se reducen cargas de calor en hojas al mediodía.- Aumenta porción de M.S. a las raíces.
- Suelos.
- Enfermedades y plagas.
… Yuca
Variedad Estrés Rendimiento (t/ha a los 12 meses)
CM 507-37 SIN 23,25 a
CM 507-37 CON 20,09 a
MCOL 1684 SIN 22,34 a
MCOL 1684 CON 20,21 a
Fuente: Mejía et al, 1994.
Rendimiento de raíces de dos variedades de yuca con y sin estrés hídrico.
