Ecofisiología y Nutrición en Musáceas: Avances de Investigación y sus Aplicaciones en el Manejo Sostenible Daniel Gerardo Cayón Salinas Profesor Asociado ECOFISIOLOGÍA CLIMA FISIOLOGÍA METABOLISMO LONGITUD Y LATITUD RADIACIÓN SOLAR CRECIMIENTO TEMPERATURA DESARROLLO AGUA AIRE (HR, VIENTO) SUELO PRODUCCIÓN CULTIVAR BRILLO SOLAR (h/año) Precipitación CLIMA Temperatura Enfermedades y plagas Población MANEJO Malezas Fertilización Riego Drenaje SUELO Propiedades físcas y químicas Efecto del número de hojas sobre componentes la producción (Cayón et al., 2000) Hojas de Tercio Peso racimo (kg) Peso fresco fruto (g) Peso seco fruto (g) Número Posición 9 Todas SMI 15,7 319 97.0 6 Superiores SM 14,3 310 107.2 3 Superiores S 11,3 257 77.3 3 Intermedias M 10,3 320 92.2 6 Inferiores MI 13,9 250 65.2 3 Inferiores I 8,5 203 53.1 0 --- --- 5,5 154 35.8 Efecto del color del polietileno sobre el racimo PLÁTANO (Cayón et al., 2003) Color Peso racimo Peso fruto Grosor (kg) (g) (cm) Testigo* 16 b 287 b 16 b Rojo 16 b 322 b 13 c Verde 19 a 399 a 18 a Transparente 16 b 372 a 17 a Azul 17 b 250 c 15 b Amarillo 17 b 291 b 16 b Blanco 17 b 382 b 15 b Negro 16 b 273 c 15 b C.V.(%) F (Color) 12,0 * 13,1 * 9,5 * Efecto del color del polietileno sobre azúcares totales en la pulpa de frutos de PLÁTANO (Daza y Cayón, 2006) Efecto del color del polietileno sobre el racimo BANANO (Daza y Cayón, 2006) Color Peso racimo Peso fruto Grados (kg) (g) (líneas) Testigo* 24 ab 153 cd 9c Rojo 27ab 175 a 12 a Verde 29 a 176 a 11 a Transparente 23 ab 142 d 8c Azul 23 ab 138 d 9c Amarillo 26 ab 158 bc 10 bc Blanco 27 ab 169 ab 11 ab C.V.(%) F (Color) 32,5 * 13,5 * 22,1 * T A es zu ti l l go V e * er ch d o e s o o sc u V ro er d R e o T le jo ra ch A n o zu sp s l s ar o an en ta te lu A A cía zu m l c ar o illo rr ie n B te la n co Azúcares Totales (%) Efecto del color del polietileno sobre azúcares totales en la pulpa de frutos de BANANO (Daza y Cayón, 2006) 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Adultos de Frankiniella brevicaulis capturados en trampas de diferentes colores (Milanez, et al., 2010) Color Trampa Adultos (no.) Azul 63 a Amarillo 13 b Blanco 10 b Rojo Verde 2c 0,8 c TEMPERATURA Procesos Fisiológicos: Fotosíntesis Respiración Transpiración Ciclo Vegetativo: Duración Efecto de la temperatura en el crecimiento y desarrollo del banano (Robinson y Galán-Sauco, 2010) Temperatura de daño termal 40 Crecimiento se detiene y estrés por calor ocurre. 38 Estrés por calor en la tarde 34 31 Optimo para productividad (optimo balance entre TAN y e incremento de área foliar ) 27 Temperatura media optima para tasa de asimilación neta pero incremento de área foliar es mínima 22 Temperatura mínima para desarrollo 16 Mínima media de temperatura para crecimiento 14 Destrucción de clorofila en las hojas 6 Daño por frio, las hojas mueren 0 0 10 20 30 40 50 Altitud Temperatura Influencia de la zona agroecológica en el ciclo vegetativo del Plátano Localidad Zona Altitud (msnm) Temperatura (°C) Ciclo vegetativo (meses) Santa Marta BMS-T 18 28 11 Florencia BMH-T 280 27 12 Palmira BS-T 1.020 24 14 Adaptación de clones de plátano a la altitud Hartón (0 – 800 msnm) Hartón (1.600 msnm) Peso racimo y maduración del fruto de Dominico-Hartón en dos épocas climáticas y tres altitudes (Arcila et al., 1998) Época Lluviosa Seca Altitud (m.s.n.m.) Peso racimo (kg) Maduración (días) 1.020 15,8 a 12 a 1.320 17,4 a 12 a 1.600 12,0 b 6b 1.020 16,4 a 7a 1.320 15,2 a 8a 1.600 13,0 b 7a AGUA Procesos Fisiológicos: Fotosíntesis Respiración Transpiración Ciclo Vegetativo: Duración TRANSPIRACIÓN Flujo de masa (Taiz y Zeiger, 2006) AIRE SECO -1.000 bares AIRE HÚMEDO SUELO SECO SUELO HÚMEDO -100 bares -25 bares 0 bar RESPUESTA DEL CULTIVO AL DÉFICIT DE AGUA (Munévar, 2010) SIN FACTORES LIMITANTES FACTOR LIMITANTE Agua AUMENTO DE FERTILIDAD SIGATOKA NEGRA (Mycosphaerella fijiensis) Transpiración y resistencia estomática en hojas de banano con diferentes grados de severidad de sigatoka negra (Rodríguez y Cayón, 2008) Tasa de fotosíntesis (µmol CO2 m-2 s-1) en hojas de banano con diferentes grados de severidad de sigatoka negra (Rodríguez y Cayón, 2008) 30 y = -4,0797x + 23,095 R2 = 0,8981 25 (umCO2m-2s- 1) Fotosíntesis 20 15 10 5 0 -5 0 A 1 2 3 4 5 6 B C C D E E -10 Grado de enfermedad ESTRÉS HÍDRICO – HUMEDAD RELATIVA Respuesta fotosintética del plátano Dominico-Hartón al estrés hídrico y humedad relativa (Cayón-G. et al., 1998) Fotosíntesis (µmol CO2 m-2 s-1) 30 25 20 15 10 5 Sin estrés Con estrés 39 – 53 % 54 – 61 % Humedad relativa 62 – 82 % VIENTO Y GRANIZO VIENTO Y GRANIZO VIENTO Y GRANIZO IMPACTO DEL GRANIZO IMPACTO DEL GRANIZO Efecto del impacto del viento y granizo sobre el racimo de Dominico-Hartón y FHIA-21 (Rose et al., 2001) Estado de desarrollo Dominico-Hartón Inicio floración 15 DDF 30-45 DDF Testigo Peso racimo (kg) 12 12 19 17 c c a b Peso fruto (g) 203 202 305 309 b b a a Perímetro fruto (cm) 14 14 16 15 c c a b FHIA-21 Inicio floración 15 DDF 30-45 DDF Testigo 17 19 17 22 167 170 171 200 13 13 13 14 FUNCIÓN DE LA PRODUCCIÓN (Cenicafé) Y = Rendimiento Y= f (clima + suelos + tecnología + fertilización + otros) Radiación Temperatura Lluvia Prof. Efect. Plantas/ha Textura Variedad % Mat. Org. Control sanitario Dens. apar. Cosecha ( pH) Reducción de Y hasta de: 85% 45% 85% Si todos los factores son óptimos Y = 100% Si solo clima y suelo son óptimos Y = 10% 75% 5% Efecto de la altura de corte de la planta madre cosechada sobre el racimo del hijo (Rodríguez et al., 2011) Peso del racimo (kg) 40 30 a b a b a b 20 10 0 200 120 0 Altura de corte del seudotallo (cm) Arizona Paraíso EL POTASIO ACELERA EL FLUJO DE ASIMILADOS Flujo de savia en el floema ml/planta alto en K bajo en K minutos DISTRIBUCIÓN DEL K EN LA PLANTA (%) Pulpa 9,14 Cormo 25,69 Yaguas 34,41 Cáscara 5,84 Tallo floral 9,05 Limbos foliares 6,81 Raíces 0,55 Bellota 0,34 Raquis 1,2 SeudopecÍolos 1,94 Nervaduras 5,03 Acumulación de materia seca en plantas de Gran Enano y Valery (Martínez y Cayón, 2011) 6500 Valery ( x 251, 69) / 62, 32 6000 y 10589 ,35 / 1 e Materia seca planta completa (g) 5500 Cosech a Cosech a r 0,99 2 Gran Enano y 7749 ,89 / 1 e ( x 175, 49 ) / 44, 41 r 2 0,99 5000 4500 4000 Floración 3500 Fase Vegetativa 3000 Gran 2500 Enano 25,6 g Diferenciació n 2000 2.257,4 g 1500 1000 38,0 g Valery 500 1.376,7 g Siembr a Fase Vegetativa 0 0 34 57 Fase ProductivaFloración Fase Reproductiva Aparición Tallo floral 3.354,9 g 116 5.981,3 g Diferenciació n 3.033,5 g 152 173 Días después de siembra 5.736,0 g Fase Productiva Fase Reproductiva 81 Aparición Tallo floral 191 220 235 255 Acumulación de elementos mayores en plantas de Banano (Martínez y Cayón, 2011) g/planta Floración Diferenciación Floración Diferenciación Acumulación de elementos menores en plantas de Banano (Martínez y Cayón, 2011) g/planta Floración Floración Diferenciación Diferenciación Respuesta del banano al incremento de la dosis de Nitrógeno (Torres, 2013) PRODUCCIÓN POR CICLO 60,00 39,48 t/ha 35,43 40,00 29,46 34,80 38,20 46,45 40,86 34,09 41,30 41,95 20,00 0,00 T.A 0N 161 N 321 N kg/ha I CICLO 483 N II CICLO GRACIAS