Respuestas fisiológicas, rendimiento y calidad de la papa ante incrementos de la temperatura - UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
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UNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y ALIMENTARIAS
I
Respuestas fisiológicas, rendimiento y calidad de la papa ante
incrementos de la temperatura
Carolina Lizana Campos
24 marzo 2017
Efectos del cambio climático en la producción global de papa
NOCHES CÁLIDAS
DIAS CÁLIDOS
Alexander et al., 2006
Condiciones climáticas actuales y futuras en el sur de Chile
Universidad Austral de Chile, Valdivia
13,5
Cambio positivo (°C)
13,0
Temperature (ºC)
12,5
12,0
11,5
11,0
10,5
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Year
Aumento de temperatura 3 to 5°C
4,0
3,5
Número de días con
3,0
golpe térmico
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1989 - 1996 1997 - 2007 2008 - 2018
Rango de años
Sanchez F., 2019
Condiciones climáticas actuales y futuras en el sur de Chile
41%
59%
16000
secano
rainfed
14000
12000
riego
irrigation Annual cumulative precipitation time series of Anwandter period (1853 -
Area cosechada
1879), and continuous register (1901 - 2005). Annual mean per each period
10000 has been represented with dashed lines.
(González-Reyes and Muñoz, 2013)
8000
6000
70% 4000
reducción (% del actual)
2000
0
XV II IV RM VII IX X XII
Censo Agropecuario, 2007; Mera et al., 2015
CONAMA, 2006
Reducción de la precipitación 30 to 50%
Condiciones ambientales durante el ciclo del cultivo
18 450
Temperatura media mensual (°C)
Temperatura Media (°C)
16 400
Precipitación media mensual (mm)
Precipitación Total (mm)
14 350
12 300
10 250
8 200
6 150
4 100
2 50
0 0
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Jun
Requerimientos térmicos en papa
October November December January February March
40
Mean Temperature
Optimal Temperature (°C)
35 Max Temperature
Min Temperature
30
25
20
15
10
5
0
Growth processes
Tratamientos térmicos en condiciones de campo
TRATAMIENTOS
✓ 5 POTATO GENOTYPES ✓ 3 TEMPERATURE REGIMES
Desiree Yagana INIA Karú INIA
commercial
3-5°C
Bruja Chona
according to
Negra expectations for 2100
in southern Chile
under the A2
native
scenario of GHG
emissions
T0 control - ambient temperature throughout the entire crop cycle
T1 increased temperature for 20 days from the beginning of tuber bulking
T2 increased temperature for 20 days from the middle of the tuber bulking
Irrigated experiment
Proyecto Tesis Doctorado, Andrea Avila-Valdés
Lizana et al., 2017. Agric. Forest. Meteorol. 239;192-201.
Temporada 1 Temporada 2
28%
59% 41%
15%
11%
43% 21%
20 días de aumento de temperatura (2-3°C) a Inicio (T1) o mediados (T2) del llenado de los
tubérculosLizana et al., 2017. Agric. Forest. Meteorol. 239;192-201.
Lizana et al., 2017. Agric. Forest. Meteorol. 239;192-201.
TRATAMIENTOS
✓ 3 POTATO GENOTYPES ✓ 2 TEMPERATURE REGIMES ✓ 2 WATER CONDITIONS
commercial
Desiree Karú INIA
3-5°C
according to
native expectations for 2100
in southern Chile
Chona under the A2
Negra scenario of GHG
emissions
T0, Secano ambient temperature throughout the entire crop cycle without irrigation (rainfed) only
rainfall
T0, Riego ambient temperature throughout the entire crop cycle + irrigation +
T1, Secano increased t° for 40 days from the beginning of tuber bulking without irrigation
T1, Riego increased t° for 40 days from the beginning of tuber bulking + irrigation +
Proyecto Tesis Doctorado, Andrea Avila-ValdésÁvila-Valdés et al., 2020. Fiel Crops Res.. 251; 107786
112% 34% 27% Aumento del rendimiento con riego 40 días de aumento de temperatura (2-3°C) durante el llenado de los tubérculos (T1)
Fig. 3. (a) Relationships between tuber yield at
T0H0, T1H0, T1H1 and control T0H1, for three
potato genotypes in two growing seasons
(complete data set). (b) Regressions of tuber
yield means of three genotypes, on an environmental
index. Treatments: T0H0, ambient
temperature under rainfed conditions; T1H0,
high temperature under rainfed conditions;
T0H1, ambient temperature under irrigation
conditions; T1H1, high temperature under irrigation
conditions. Bars indicate standard
error. Line shows the 1:1 ratio.
Ávila-Valdés et al., 2020. Fiel Crops Res.. 251; 107786Fig. 5. Relationship between biomass and
physiological traits at T0H0, T1H0, T1H1 and
control T0H1: (a) intercepted radiation between
flowering (65) and 50 % leaves
brownish (95), (b) maximum fraction of intercepted
radiation (%) during crop cycle, (c) leaf
area duration (LAD), (d) SPAD (i.e. chlorophyll
concentration) between flowering (65) and 50
% brownish leaves (95). Complete data set of
three potato genotypes and two growing seasons.
Treatments: T0H0, ambient temperature
under rainfed conditions; T1H0, high temperature
under rainfed conditions; T0H1, ambient
temperature under irrigation conditions;
T1H1, high temperature under irrigation conditions.
Bars indicate standard error. Line
shows the 1:1 ratio.
Ávila-Valdés et al., 2020. Fiel Crops Res.. 251; 107786Fig. 6. Relationship between cumulative intercepted
radiation (IR) during flowering to 50
% of brownish leaves (FLO-PM) and (a) leaf
area duration (LAD) and (b) maximum fraction
of intercepted radiation (%) during crop cycle.
CG: commercial genotypes, NG: native genotype,
H0: rainfed condition, H1: irrigation
condition, GS1: first growing season, GS2:
second growing season.
Ávila-Valdés et al., 2020. Fiel Crops Res.. 251; 107786Capacidad fotosintética
A (µmol m-2 s-1)
Alta temperatura
+ Riego
100
RWC (%)
80
60
40
20
0Temperatura de canopia
35
Temperatura de canopia
30
(°C) 25 Karu INIA
Chona Negra
20
Riego Riego +3°C Secano Secano + 3°C
27.6 ± 1.1 31.3 ± 1.2 31.4 ± 0.8 31.5 ± 0.5
25.5 ± 0.7 27.2 ± 1.1 29.6 ± 0.4 32.0 ± 0.6129% 196% 151% Aumento de prolina
Respuesta al estrés oxidativo
Composición del tubérculo de papa
Nuevas variedades de papa, mejoradas a partir de variedades nativas, que no existen actualmente en el mercado nacional.
Selección de líneas mejoradas proyecto FIA PYT 2018-0023
Año 1 (2018-2019) Año 2 (2019-2020) Año 3 (2020-2021)
1M 1M 1M
Líneas mejoradas seleccionadas
Líneas mejoradas seleccionadas
18M 18M
3M 20M Localidad 3M Localidad 3M Localidad
Líneas mejoradas
6M 21M 6M 21M 21M
7M 23M Valdivia 7M Valdivia (riego y secano) Valdivia (riego y secano)
8M 24M 8M Perquenco (riego) Perquenco (riego)
9M 29M Tratamientos 9M 29M
Puerto Octay (secano) 9M 29M
Puerto Octay (secano)
Los muermos (secano)
10M 30M 10M 30M 10M
12M 32M T° ambiente y Riego
13M 33M T° ambiente y secano 13M 33M 33M
15M 34M T° alta y riego
16M 35M T° alta y secano 35M Tratamientos 35M Tratamientos
Variedades Nativas Variedades Nativas Variedades Nativas
Chona Negra Chona Negra Valdivia: Chona Negra Valdivia:
Cabrita Cabrita
Riego y secano Michuñe Negra
Riego y secano
N0 y N200
Variedades comerciales Variedades comerciales Variedades comerciales
3 fechas de plantación
Desiree Desiree Desiree
Patagonia Patagonia PatagoniaENSAYOS REGIONALES
Plantación ensayos de papa en Puerto Octay (Armando Aguila), Los muermos y Perquenco.22 líneas mejoradas (2018-2019)
M29
M1 M8 M20
M13 M34
M21
M3
M9 M15
M30
M35
M23
M6
M16 M32
M10
M24
M7
M18
M12 M3314 líneas mejoradas (2019-2020)
M29
M1 M8
M21
M3
M9 M30
M35
M6
M10
M7
M18
M12 M338 líneas mejoradas (2020-2021)
M29
M1
M21
M3
M9
M35
M10
M33RENDIMIENTO 3 localidades, 3 temporadas, tratamientos térmicos y de disponibilidad hídrica
EFECTO DE LA TEMPERATURA Y DISPONIBILIDAD HÍDRICA
RENDIMIENTO MATERIA SECAEFECTO DE LA TEMPERATURA Y DISPONIBILIDAD HÍDRICA
FENOLES TOTALES ANTOCIANINAS TOTALESEFECTO DEL AMBIENTE EN LA ACEPTACIÓN DEL CONSUMIDOR
PAPAS FRITAS PAPAS COCIDAS
1. Muy baja
2. Muy bajo a bajo
3. Bajo
4. Bajo a medio
5. Medio
6. Medio a alta
7. Alta
8. Alta a muy alta
9. Muy altaCONCLUSIONES Aumentos de temperatura de 2-3°C no afectaran negativamente el rendimiento en papa y podrían aumentarlo en condiciones de riego en condiciones templadas del sur de Chile. Existe un efecto importante de GxE en la composición de los tubérculos y por lo tanto en su calidad nutricional y funcional. Los genotipos nativos pueden ser una importante fuente de variación en tolerancia a estreses ambientales
AGRADECIMIENTOS
Andrea Avila
Daniela Quezada Fondecyt 11110500
Leonel Yañez DID S-2016-06
Máximo Olivera FIA PYT 2018-0023
Anita Behn Programa de cooperación
Consorcio papa Chile bilateral chile – federación
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