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Clima y alimentos
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Cultivos
Los episodios meteorológicos extremos (como inundaciones o sequías) relacionados o no con el fenómeno de El Niño, otros factores a gran escala o simplemente la naturaleza caótica del sistema climático, pueden tener efectos enormemente perjudiciales para la productividad agrícola. Las consecuencias de estos episodios extremos sobre los cultivos pueden ser directas, indirectas o ambos.
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El aumento de la temperatura hace que la demanda de agua de los cultivos crezca, incrementando la tasa de evaporación del suelo y la tasa de transpiración de las plantas (proceso llamado evapotranspiración), así como la capacidad de retención de vapor de agua de la atmósfera.
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1. Intercambio de energía entre la vegetación y la atmósfera.
De Piker et al.
Este esquema nos muestra cómo la vegetación no es un elemento pasivo en la Tierra, interactúa con la atmósfera y con el aire alrededor al absorber energía, tal como vimos en el nivel básico, además de emitir parte de esta energía en forma de calor latente o evapotranspiración.
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Se crea un efecto indirecto cuando las temperaturas más altas aceleran la descomposición de la materia orgánica en el suelo. Esto a su vez reduce los niveles de materia orgánica en el suelo, y da lugar a menor retención de humedad en el suelo y más estrés hídrico para el cultivo (menor disponibilidad de agua). Tanto los efectos directos como los indirectos ponen en peligro el cultivo. Las plantas en las primeras fases de desarrollo son especialmente vulnerables a los episodios meteorológicos extremos.
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Cuando se supera el rango óptimo de valores de temperatura para un cultivo en una región dada, el cultivo suele tener una respuesta negativa, provocando a una caída del rendimiento.
La temperatura óptima varía según el cultivo. La mayor parte de los cultivos comerciales son sensibles a los episodios de altas temperaturas. Las temperaturas del aire entre 45 y 55 ºC con una duración de al menos 30 minutos, provocan daños directos sobre las hojas del cultivo en la mayoría de los medios; incluso unas temperaturas más bajas (35 a 40 ºC) pueden ser perjudiciales si persisten durante más tiempo. Las temperaturas superiores a 36ºC causan la pérdida de viabilidad del pólen del maíz, mientras que temperaturas alrededor de 20ºC inhiben la iniciación del tubérculo y causan problemas de bulking en la patata.
La vulnerabilidad de los cultivos a los daños causados por las altas temperaturas varía según la fase de desarrollo. Las altas temperaturas durante el desarrollo reproductivo son particularmente nocivas, por ejemplo, para el maíz durante la formación de los penachos, para la soja durante la floración y para el trigo durante el llenado de grano. La soja parece tener la capacidad de recuperarse del estrés térmico, quizás porque crece de forma continua.
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Precipitación
La precipitación es probablemente el factor más importante en la productividad de los cultivos, ya que es la principal fuente de humedad del suelo. Aunque los modelos climáticos globales predicen un aumento general de la precipitación media, sus resultados también muestran cambios potenciales en el régimen hidrológico (más seco o más húmedo) en la mayoría de los lugares. Un cambio en el clima puede provocar cambios en la precipitación estacional total. El régimen hídrico de los cultivos también es vulnerable a un aumento de la tasa diaria y del patrón estacional de evapotranspiración potencial, por la presencia de temperaturas más cálidas, aire más seco o más viento.
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2. Maíz afectado por exceso de humedad
Harold Kaufmann, TAEX, 1996
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Otros factores desencadenantes de condiciones de sequía son el descenso de las precipitaciones en forma de nieve o los deshielos más tempranos. En las regiones áridas, estos efectos pueden reducir el caudal de los ríos así como el agua disponible para regadío durante el periodo de crecimiento del cultivo. Los episodios de alta humedad relativa, heladas, y granizo también pueden afectar al rendimiento y a la calidad de las frutas y hortalizas (sobre todo, del maíz y de otros cereales).
Los rendimientos de los cultivos probablemente se verán más afectados si los periodos secos tienen lugar durante las fases críticas de desarrollo como la reproducción. En la mayoría de los cereales, la floración, polinización y el llenado de grano son fases especialmente sensibles al estrés hídrico. Los efectos de la sequía pueden evitarse por ejemplo plantando antes cultivares de crecimiento rápido; el barbecho y control de malas hierbas pueden contribuir a la conservación de la humedad del suelo.
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3. Medición de la humedad del suelo por comparación de los colores del suelo con un papel de pruebas
Foto de USDA NRCS
Pincha en la foto para ver detalles de la escala (100 K)
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El estrés térmico y el estrés hídrico a menudo aparecen simultáneamente, de forma complementaria. Muchas veces vienen acompañados de alta irradiación solar y fuertes vientos. Cuando los cultivos se ven sometidos a condiciones de sequía, reducen su transpiración y, por consiguiente, la temperatura de la planta sube.
En los años de excesiva humedad, se pueden observar sin embargo reducciones en el rendimiento debido a los problemas de encharcamiento y a una mayor incidencia de plagas. Los aguaceros intensos pueden dañar las plantas más jóvenes y contribuir a la erosión del suelo. El alcance de los daños dependerá de la duración de la precipitación y de las inundaciones, de la fase de desarrollo del cultivo y de la temperaturas del aire y del suelo.
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Cuadro 1. Efectos de las altas temperaturas y la humedad del suelo sobre los principales cultivos extensivos. |
Maíz |
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- Las temperaturas superiores a 36ºC provocan la pérdida de viabilidad del pólen.
- Muy sensible a déficits de humedad en el suelo.
- Poca tolerancia al encharcamiento en casi cualquier fase; el efecto del encharcamiento depende de la temperatura. Cuando el cultivo mide menos de 6 pulgadas, 24 h de inundación reduce el rendimiento en un 18% a cualquier temperatura.
- La presencia continua de exceso de agua en el suelo provoca problemas a largo plazo relacionados con el desarrollo radicular y aumenta el daño causado por las enfermedades (p.ej. punta loca y carbón del maíz). |
Soja |
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- Una temperatura del suelo superior a 35ºC durante la plantación provoca la muerte de las plántulas. Muy sensible a temperaturas superiores a 35ºC durante las tres primeras semanas después de la floración. Gran capacidad de recuperación del estrés térmico en otros momentos.
- Sensible a déficits de humedad en el suelo y a la sequía durante la plantación y en otras fases.
- Relativamente tolerante al exceso de humedad en el suelo, pero los suelos saturados potencian el riesgo de enfermedades en las plántulas, sobre todo con temperaturas por encima de 32ºC. |
Trigo |
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- Floración, polinización y llenado de grano sensibles al estrés hídrico.
- El exceso de humedad del suelo favorece los problemas del encamado y aumenta el riesgo de plagas de hongos. |
Algodón |
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- Las temperaturas superiores a 40ºC durante más de 6 horas inducen el aborto de la cápsula.
- Relativamente tolerante a temperaturas inferiores a 40ºC.
- Sensible a déficits de humedad en el suelo y a la sequía durante la plantación y la floración. Requiere al menos 20 pulgadas de lluvia en cada época de crecimiento.
- El exceso de precipitación durante la maduración perjudica la calidad del cultivo. |
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Autor: Marta Moneo -Universidad politécnica de Madrid - España
1. Revisión científica: Ana Iglesias - Universidad politécnica de Madrid - España
2. Revisión científica: Mónica García - Universidad politécnica de Madrid - España
Revisión educativa: Emilio Sternfeld - Colegio Virgen de Mirasierra - España
Última modificación: 26/01/04 |
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