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Calor nocturno frena crecimiento de plántulas de arroz

Una leyenda china relata que “una diosa recorrió todos los puntos cardinales asediada por el hambre, hasta que encontró una hierba y se desnudó ante ella. La espiga dejó caer unas gotas de leche y la diosa aportó unas gotitas de sangre. De ahí nació el arroz: blanco por dentro y rojo por fuera”. En este tesoro que ofrece la tierra podría estar una de las respuestas para combatir el hambre del planeta, pero las altas temperaturas pueden afectar su producción en el mundo.

Un estudio publicado en la revista científica Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) ha alertado que el aumento de temperaturas de los últimos 25 años está afectando los cultivos de arroz, que en el caso de Asia, el mayor productor de este cereal, se han visto reducidos ya entre un 10 y 20 %.

Óscar Humberto Alvarado Sanabria, magíster en Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia (UN), afirma que en los últimos años la temperatura promedio ha aumentado en todo el mundo y Colombia no ha sido la excepción, con un incremento aproximado de 2 oC en los últimos 20 años.

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Agrega que “dicho aumento de la temperatura perjudica el crecimiento, el desarrollo y la reproducción de varias especies cultivables, dentro de ellas el arroz, una de las principales fuentes de energía para la especie humana, por lo que cualquier disminución en sus rendimientos afecta la seguridad alimentaria del mundo”.

Según el investigador, la alta temperatura nocturna –cuando se superan los 27 oC– es uno de los factores más perjudiciales para el rendimiento del arroz. Por eso en su estudio caracterizó la respuesta de siete genotipos de arroz, a 30 oC, los cuales estaban en la etapa fisiológica de macollamiento, es decir cuando se obtienen varios tallos en la planta, comparable con la adolescencia humana.

Lea la tesis: Respuestas fisiológicas de siete genotipos de arroz (Oryza sativa L.) a diferentes temperaturas nocturnas

Plantas maduras se adaptan mejor

Los genotipos estudiados mediante tres experimentos –dos en invernadero en Bogotá y uno en la estación experimental de Fedearroz en Saldaña– fueron: Fedearroz 60, Fedearroz 50, LV447, FL02764, LV1401, CTI9021, IR1561.

Con el primer experimento se identificó el tiempo necesario para producir un cambio o daño en la planta de arroz. Para ello se revisó el periodo de exposición y el de sometimiento de las plántulas de arroz a las altas temperaturas. Además se analizaron lapsos de 4, 8, 12 y 16 días. De esta manera se concluyó que los efectos de los picos altos de temperatura –que usualmente se presentan entre diciembre y febrero– se empiezan a notar cuando la planta está sometida cuatro días seguidos a este clima.

“En el segundo experimento, en Bogotá, sometimos durante una semana los genotipos de arroz a una temperatura de 30 oC para evaluar aspectos como fotosíntesis y respiración; en el ámbito de la bioquímica, la planta perdía electrolitos, producía pigmentos y prolina, uno de los aminoácidos que forman las proteínas de los seres vivos”, explica el investigador.

Los primeros desórdenes por este cambio se manifestaron en la fotosíntesis: disminución de la labor de las proteínas y encimas que intervienen en el procesamiento del dióxido de carbono y de los carbohidratos que aportan nutrientes. Así mismo, a los 8 días de calor aumentó la respiración de la planta para mantener el metabolismo en condiciones normales, lo que generó un desgaste energético que detuvo el crecimiento.

El tercer experimento se adelantó en Saldaña, epicentro de la producción arrocera en Colombia, donde se evaluaron las plántulas que ya estaban produciendo granos de arroz. En este caso, el interés era indagar acerca de:

  • la fertilidad en las panículas del arroz,
  • la cantidad de granos de arroz que se producen, y
  • el efecto de variables como la fotosíntesis y la bioquímica (florescencia).

 Se observó que con el calor también perdían electrolitos, y que una vez iniciado el desarrollo del grano, seis de los siete tipos analizados pueden tolerar las altas temperaturas nocturnas.

Para el magíster Alvarado, “con base en los resultados obtenidos en el estudio, el uso de variables fisiológicas y bioquímicas –como la asimilación de CO2, el contenido de clorofila, carotenoides y la respiración– son posibles indicadores de tolerancia o susceptibilidad a un estrés por alta temperatura en plantas jóvenes, mientras que cuando la planta ha crecido no presenta cambios al aumentar la temperatura nocturna”. En otras palabras, la alta temperatura nocturna afecta a las plantas más jóvenes.

El magíster señala que los resultados de su trabajo ofrecen indicios sobre las fechas ideales para iniciar la cosecha. Por ello, el objetivo es que la etapa de desarrollo de la planta, antes de que salga el grano, no coincida con la sequía.

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