Estrés por Altas Temperaturas Fisiología y Manejo Nutricional
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Estrés por Altas
Temperaturas – Fisiología
y Manejo Nutricional
Andres Arce Zapata
Especialista Agronómico Zona Norte
Yara Pacifico Sur
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Seguridad y ComplianceNuestras licencias para operar
• Maxima prioridad
• Todos los accidentes son evitables
• Seguridad y productividad son conectados
• Cero tolerancia a la corrupción
• Fuerte aderencia al Código de Conducta
• Compliance como ventaja competitiva
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Yara en el mundo
Nuestra VisiónUna sociedad colaborativa; un mundo
sin hambre; el planeta respetado.
Nuestra Misión
Alimentar al mundo de manera
responsable y proteger el planeta.
20 millonesde agricultores con
quienes trabajamos
300 millonesde personas que
ayudamos a alimentar en
el mundo cada año
+17.000personas que
empleamos
+160países donde
vendemos
+60países donde
operamos
9.000puntos de venta
+800agrónomos
en campo*Terminales operados por Yara y sitios logísticos
Países con ventas
Oficinas de venta
Planta Yara
Puntos más pequeños*
Minas de Fosfato
Negocios conjuntos
Oficina principal
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Estrés Térmico
Introducción y alteraciones fisiológicas
4
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¿Qué es el Estrés?
• El “estrés” puede
ser definido
como cualquier
condición
ambiental que
impide a las
plantas alcanzar
su máximo
potencial
genético.
Estrés
Biótico Abiótico
Agua
Sequía Inundación
Salinidad Temperatura
Bajas Temperaturas
Altas Temperaturas
NutrientesMetales
Pesados, Luz, Etc
Fuente: Taiz et al., 2017 6
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Importancia económica del estrés abiótico
Fuente: De Miltter, 2016; De Mittler y Blumwald, 2010 7
Solo en los Estados Unidos, entre los años 1980 a 2004,
las perdidas económicas por el estrés térmico y sequía
combinados superaron los 120 billones de dólares.
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Clasificación de las plantas en base a su rango térmico óptimo de
crecimiento
Plantas
Psicrofilos
0 – 10°C
Mesofilos
10 – 30°C
Termofilas
> 30°C
8
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Estrés térmico
Formación de radicales
libres
Alt. Enzimas y proteínas
Fotosíntesis
Reducción de
rendimiento
Reducción de calidad
Alteración fenológica
Fuente: Hasanuzzaman et al., 2013 9
Respuesta de las plantas a las altas temperaturas
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La Fotosíntesis
Fuente: Taiz et al., 2017 10
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Fuente: Taiz et al., 2017 11
La Rubisco – Enzima clave en el proceso fotosintético
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La Rubisco bajo condiciones de estrés térmico
• La Rubisco es una enzima altamente termo estable,
funcionando hasta los 50°C. Sin embargo, conforme
se incrementa la T°C se reduce su actividad
carboxilasa y aumenta su actividad oxigenasa.
• Otros elementos, como la cadena de transporte de
electrones, tienen una reducción muy marcada
pasando los 35°C.
Fuente: Cen y Sage, 2005 12
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Los estomas y la fotosíntesis
Fuente: Taiz et al., 2017; Keller, 2015 13
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Efecto de altas temperatura en parámetros
fotosintéticos de Vitis vinifera cv. Semillon
Fuente: Greer y Weedon, 2012 14
• a) La tasa fotosintética (A) fue máxima a los 25°C, con un rango
optimo entre los 20 a 30°C; disminuyendo progresivamente
hasta los 45°C.
• b) La conductancia estomática (gs) fue máxima a los 20°C,
disminuyendo progresivamente hasta los 45°C.
• c) La concentración interna de CO2 (Ci) disminuye de los 20°C
a los 30°C, para luego incrementar hasta los 45°C
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Actividad Fotosintética de diversos Vaccinium (highbush
blueberry) y su reducción por altas temperaturas
Fuente: Hancock et al., 1992. 15
0
2
4
6
8
10
12
Jersey Elliot Rubel Bluecrop Spartan Bluejay Patriot V. darrowii
An
(um
olC
O2.m
-2.s
-1)
20°C 30°C
-22%
-23%
-26%-27%
-41% -47%
-51%
-1%
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16
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Proteínas de choque térmico
(HSP)
• Las HPS ayudan a mantener la estructura
tridimensional normal de las proteínas y evitan su
desnaturalización.
• HSPs 60, 70 y 90: actúan como chaperones
moleculares, involucrando la estabilización y
plegamiento de proteínas dependientes de ATP y el
ensamblaje de proteínas oligoméricas.
• La unión de HSP con un polipéptido particular dentro
del compartimento subcelular evita la
desnaturalización de muchas proteínas a altas
temperaturas.
Fuente: Baneyx y Mujacic, 2004 17
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Radicales libres y estrés oxidativo
18
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Respuesta de 4 variedades de arándanos a altas temperaturas
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
25°C 30°C 35°C 40°C 45°C
Con
t. M
DA
(um
ol.g
r-1.P
F)
Peroxidación de Lípidos
Duck Brigitta Sharpblue Misty
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
25°C 30°C 35°C 40°C 45°C
Pro
lina
(m
g.g
-1. F
W)
Contenido de Prolina
Duck Brigitta Sharpblue Misty
Fuente: Chen et al., 2012.
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Respuesta de 4 variedades de arándanos a altas temperaturas
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
25°C 30°C 35°C 40°C 45°C
Fv/F
m
Fluorecencia de Clorofilas
Duck Brigitta Sharpblue Misty
Fuente: Chen et al., 2012.
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Existen
grandes
diferencias
en la
capacidad
antioxidante
enzimática y
no –
enzimática
en diversas
variedades
de Uva
Fuente: Carvalho et al., 2015 21
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La nutrición vegetal y estrés térmico
Conectando los puntos a través de la fisiología
22
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Características edafo climáticas de la costa peruana
Costa Peruana
Suelos Arenosos
pH alcalino
Alto CaCO3
Baja MO y CIC
Alta Temp.
Alta Radiación
23
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Disponibilidad de Ca en el suelo, ¿será suficiente?
24
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Mayor grosor en las células de la hoja con Caleaf cross section at low and opt Ca – 2 leaves each - 50x
25
296
283
278
228
232
281
241
298
299
284
283
272
301
271
283
281
All measurements in µm
Average
thickness
of leaves at
at opt Ca:
286 µm
Average
thickness
of leaves at
low Ca:
265 µm
Low Ca Opt Ca
Trial code: DE-COF-G-48
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Celulas empalizadas mas largas y densas con buen Ca– low & opt Ca – 2 leaves each - 525x
26
657266
69 5762
85
87 83
8588 74
All measurements in µm
Average
length of
measured
palisade
cells at opt
Ca: 84 µm
Average
length of
measured
palisade
cells at low
Ca: 65 µm
Low Ca Opt Ca
Trial code: DE-COF-G-48
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19.9
21.8
20.0
20.521.9 20.3
19.317.7
17.4
17.0
20.517.2
17.0
Low Ca avg. diameter of xylem vessels: 18.2 µm Optimum Ca avg. diameter of xylem vessels: 19.6 µm
Trial code: DE-COF-G-48
Niveles óptimos de Ca resultan en un incremento del diámetro de los haces del xilema en los peciolos- low & opt Ca – 500x – selected areas from previous slides
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Una adecuada nutrición de Ca mitiga los efectos del estrés
térmico
Fuente: Sakhonwasee y Phingkasan, 2016 28
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Una adecuada nutrición de Ca mitiga los efectos del estrés
térmico
Fuente: Sakhonwasee y Phingkasan, 2016; Kumar, 2007 29
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Una adecuada nutrición de Mg mitiga los efectos del estrés térmico
Fuente: Mengutay et al., 2013 30
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Una adecuada nutrición de Mg favorece la traslocación de
carbohidratos a los tejidos sumideros, más aún bajo estrés térmico
Fuente: Mengutay et al., 2013 31
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La deficiencia de Mg induce un mayor estrés oxidativo bajo
condiciones de estrés térmico
Fuente: Mengutay et al., 2013 32
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Efecto de los niveles de Fe en la actividad de enzimas antioxidantes
en dos cultivares de tomate
33
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Efecto de la nutrición de Zn en el peso seco y en la actividad de
de la SOD en plantas de algodón
34
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Efecto de la nutrición de Zn en el peso seco y en la actividad de
de la SOD en plantas de algodón
35
![Page 35: Estrés por Altas Temperaturas Fisiología y Manejo Nutricional](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022070503/62c14265ad5ab964d401317d/html5/thumbnails/35.jpg)
Una adecuada nutrición de Zn favorece el llenado de grano bajo
condiciones de estrés térmico
Fuente: Peck y McDonald, 2010 36
![Page 36: Estrés por Altas Temperaturas Fisiología y Manejo Nutricional](https://reader035.fdocuments.mx/reader035/viewer/2022070503/62c14265ad5ab964d401317d/html5/thumbnails/36.jpg)
Una adecuada nutrición de Zn favorece el llenado de grano bajo
condiciones de estrés térmico
Fuente: Peck y McDonald, 2010 37
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Resumen del rol de los nutrientes en incrementar la resistencia la
estrés térmico
Nutriente Mecanismo de accion
Calcio
Actúa como mensajero secundario en la transmisión, regulación y activación de señales bajo estrés.Incrementa la estabilidad de pared y membrana celular.Mejora la conductancia estomática y la tasa fotosintética bajo estrésMayor actividad de antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos
PotasioMejora la regulación estomática y el balance hídrico en la célulaFavorece el flujo de protones en el tilakoideMejora la actividad antioxidante
MagnesioFavorece el mantenimiento de la ultra estructura del cloroplastoIncrementa la actividad antioxidante y reduce es estrés oxidativoMejora la traslocación de azucares hacia los sumideros (hojas jovenes y frutos)
Azufre Favorece el correcto funcionamiento del ciclo antioxidativo Glutation - Aspartato
Fe, Zn y MnMayor actividad de antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos.Actúan como cofactores de en el funcionamiento de una variedad de enzimas
38
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Efecto del estrés térmico en el rendimiento y calidad de Uva
39
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Contamos con un portafolio diversificado de productos y
soluciones para el espacio de fertirrigación.
40
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Producto N P2O5 K2O Ca Mg S B Fe Mn Zn Cu Mo
YaraVita AMAZINC - - - - - - - - 25 35 - -
YaraVita BUDBUILDER* - 5 - 4.2 14.5 - 3 - - 10 - -
YaraVita CROPBOOST - 44 7.5 - 4 - - - - 4.6 - -
YaraVita CROPLIFT BIO* 10 4 7 - - - 0.02 - 1.3 0.07 1 0.003
YaraVita FRUTREL* - 24 - 20 6 - 2 - - 4 - -
YaraVita MAGTRAC - - - - 30 - - - - - - -
YaraVita POTASH ADVANCE - - 50 - - - - - - - - -
YaraVita STOPIT - - - 16 - - - - - - - -
YaraVita ZINTRAC MgB - - - - 7 - 7 - - 14 - -
YaraVita ZINTRAC 700 - - - - - - - - - 70 - -
YaraVita AGRIPOTASH - 8 50 - - - - - - - - -
41
YaraVita – Portafolio de productos
(*): Contiene extracto de algas marinas (Ascophyllum nodosum)
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Magtrac™
Productos
Suspensión concentrada
Magnesio (Mg) 30% p/v 300 g/l
Mg en un producto concentrado y a un menor costo por unidad
del elemento.
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Bud Builder™ FL
Productos
Suspensión concentrada
Fósforo (P2O5) 5% p/v 50 g/l
Calcio (Ca) 4.2% p/v 42 g/l
Magnesio (Mg) 14.5% p/v 145 g/l
Zinc (Zn) 10% p/v 100 g/l
Boro (B) 3% p/v 30 g/l
P, Ca, Mg, Zn y B
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Zintrac™ 700
Productos
Suspensión concentrada
Zinc (Zn) 70% p/v 700 g/l
La formulación de Zn floable más efectiva y confiable.
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Productos
Amazinc™
Suspensión concentrada
Zinc (Zn) 35% p/v 350 g/l
Manganeso (Mn) 25% p/v 250 g/l
Eficiencia comprobada en la corrección de deficiencias de Zn y Mn.
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Croplift™ Bio
Productos
Solución concentrada
Nitrógeno (N) 10% p/v 100 g/l
Fósforo (P2O5) 4 % p/v 40 g/l
Potasio (K2O) 7% p/v 70 g/l
Micronutrientes (B,
Mn, Cu, Mo y Zn)0.32% p/v
3.2 g/l
Contiene Ascophyllum nodosum
Elaborado bajo estrictas normas y procedimientos de calidad europea e ISO
9001:2008. Incluye N, K, micronutrientes tales como B, Mn, Cu, Mo y Zn, además de
Ascophyllum nodosum.
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