Estudios ecofisiológicos del ají dulce (C. chinense Jacq) bajo diferentes condiciones de temperatura y radiación

Abstract

En los trópicos, el manejo de cultivos asociados que permita dar variaciones en las condiciones de luz sobre uno de ellos y la si embra y manejo de una especie en varias altitudes son estrategias usadas en el manejo de cultivos y establecen cambios en las condiciones microclimáticas. Bajo la óptica de una evaluación integral de respuestas morfológicas, fisiológicas y su posterior efecto en el rendimiento de frutos, en condiciones de campo, este trabajo tiene como propósito evaluar en C. chinense las diferencias en la dinámica de floración, producción de frutos, intercambio de gases y mecanismos de aclimatación en relación a cambios en temperatura y condiciones de luz. Además, se evaluó el efecto de la temperatura sobre la producción de asimilados y la asignación de éstos a los diferentes compartimientos de la planta durante las diferentes fases del ciclo de vida. En el caso de la radiación, se evaluó su efecto a través del estudio del cultivo bajo diferentes condiciones de luz dado por un cultivo y sombra artificial. Los tratamientos de temperat ura se lograron a través del cultivo de C. chinense en tres pisos altitudinales con temperatura promedio de 30, 26 o C y 20 o C. Para los estudios de dinámica de floración y producción de frutos se contó el número de flores y frutos y se colectaron estos ultimo s durante dos ciclos continuos de producción. Las mediciones de intercambio de gases (co nductancia estomática, tasas transpiratoria y de asimilación de CO 2 ) se llevaron a cabo en el campo durante las diferentes etapas de desarrollo del cultivo; y los mecanismos de aclimatación a temperatura y luz (curvas temperatura-asimilación de CO 2 , radiación-asimilación de CO 2 ) se realizaron tanto en campo como en el laboratorio, respectivame nte. Las determinaciones de fluorescencia de clorofila se llevaron a cabo durante las dife rentes fases de crecimiento del cultivo con el fin de relacionar la actividad fotoquímica del fotosistema II con las variables de luz. Los resultados demostraron que la sombra parcial en ambientes con promedios de temperaturas superiores a los 28 o C para plantas de C. chinense, crea un ambiente caracterizado por menores DPV y constantes cam bios de intensidad de luz incidente. Bajo estas condiciones C. chinense presenta algunos mecanis mos de aclimatación tanto a nivel morfológico (mayor IAF) y fisiológico (disminución clo a/b, mayores NPQ en altas radiaciones y mayores contenidos de Ca y una menor eficiencia en el uso de agua). En términos totales diarios la A disminuye , no obstante los rendimiento en producción son similares que en plantas cultivadas a plena exposición solar. Al parecer las mayores temperaturas que la planta alcanza sin sombra influye en la caída de flores y por consiguiente en disminuciones en la producción de frutos. Se determinó que el promedio óptimo de temp eratura para lograr las mayores tasas de asimilación de CO 2 esta entre los 24-28 o C. Los incremento de temperaturas en el intervalo de temperatura evaluado aumentan las tasas respiratorias nocturnas foliares lo que demuestra probables aumentos en la ve locidad de procesos enzimáticos en el aparato respiratorio. Una evidencia de la no aclimatación a cambios de temperatura queda fundamentada en las curvas de asimilación de CO 2 -temperatura, donde las máximas A fueron obtenidas a temperaturas similares en plantas de diferentes regiones. Adicionalmente queda demostrado que temperaturas foliares que sobrepasen los 36 o C influyen negativamente sobre la asimilación de CO 2 . De acuerdo a los resultados de los coeficientes de extinción fotoquímico (q p ) y no fotoquímico (NPQ), y transporte de electrones, pareciera que el efecto de la alta temperatura debe ser a través de un daño a proteínas o enzimas asociadas al ciclo de Calvin o aumento de la fotorespiración. Los promedios de temperaturas de 20 o C influyeron para que tanto el momento de comienzo de la floración como de la producción fueran retardados aproximadamente un mes con respecto a promedios de temperaturas de 26 y 30 o C. Las bajas temperaturas influyeron en una alta caída de flores o frutos pequeños ocasionando posteriormente un 85 % de disminución en la producción. Las variaciones de temperatura o de luz no influyeron significativamente en la producción de flores y dependiendo posteriormente de las condiciones microclimáticas prevaleci entes existieron los abortos florales y de frutos pequeños. Un aspecto resultante de la caída de flores y frutos debido a bajas temperaturas, es el cambio de distribución de asimilados. En este caso, las hojas pasan a ser el órgano de mayor crecimiento apoyando la teoría de la jerarquización en la distribución de asimilados en las plantas. Finalmente se proponen esquemas que explican e interrelacionan mecanismos fisiológ icos y sus efectos sobre la producción de frutos en condiciones cambiantes de luz y temperatura. Estos esquemas nos permiten proponer algunas ecuaciones matemáticas que darían el fundamento para un modelo de producción de C. chinense en diferentes c ondiciones agroecológicas.