Curso Fenologia de Cultivos

FENOLOGIA DE LOS OBSERVACIONES AGROMETEOROLOGICAS

CULTIVOS

Y

INTRODUCCION

Fenologia es una disciplina que estudia los fenómenos periódicos de los seres vivos (Plantas y animales) y su relación con las condiciones ambientales. Las plantas a partir de su nacimiento hasta su muerte en las anuales o desde su brotación hasta la maduración del fruto o caída de hojas en las perennes, sufren continuas transformaciones de volumen, peso forma y estructura por consiguiente sus exigencias con respecto a los elementos

meteorológicos

(temperatura,

radiación,

precipitación

evaporación etc. ) serán distintas según el momento del ciclo en que se encuentren. Estos cambios o momentos son denominados fases o etapas de crecimiento o fase de desarrollo. El crecimiento de la planta, como el de cualquier otro organismo vivo, no es sino un incremento irreversible de tamaño, aunque no es necesariamente un incremento de peso y de volumen como el alargamiento del tallo. El desarrollo de las plantas constituye los cambios de forma, asi como el grado de diferenciación y el grado de complejidad alcanzados por el organismo como el florecimiento de una planta. Es decir, en términos generales el crecimiento es un proceso cuantitativo relacionado con el aumento de masa mientras que el desarrollo es cualitativo, se refiere a cambios experimentados por la planta.

1

QUE ES LA FENOLOGIA La fenología es la ciencia que estudia la relación entre los factores climáticos y los ciclos de los seres vivos. Otro concepto se puede referir a que la Fenología es una rama de la ciencia que se refiere a sí mismo con la observación y el estudio de fenómenos

biológicos

cíclicos

y

a

veces

predecibles.

Ha

probablemente practicado un poco de fenología usted mismo; cada vez que toma nota de una ocurrencia estacional como bulbos emergentes, árboles frutales y la apariencia de las aves migratorias, está comprometidos en la fenología. Muchas personas creen que el estudio de fenómenos nacionales recurrentes podría proporcionar pistas sobre las condiciones meteorológicas próximas y la historia del clima de la tierra, como muchos de estos fenómenos son dictadas por el clima. Brotación, florece la fructificación y perder hojas son ejemplos de fenología botánica. Otros ejemplos de fenología son la aparición de animales de la hibernación, cría de temporadas, el desplazamiento de las poblaciones migratorias y incluso la tasa de crecimiento de los cultivos. Muchas culturas han sido profundamente preocupadas con estos eventos, usarlos para establecer planes de plantación y hacer predicciones sobre clima estacional, y puede que esté familiarizado con algunas rimas populares como “rodilla alto por el cuatro de julio” para describir la altura que maíz debe haber alcanzado por esta fecha. Los científicos han utilizado la fenología intentar y reconstruir registros de clima históricos del mundo, utilizando las cosas como la cosecha de uvas como pistas. La vendimia tiende a ser un evento muy publicitado e importante, y extensos registros que incluyen las fechas de cosecha fecha vuelta cientos de años en algunas partes de Europa, permitiendo a la gente estimar lo que fue el clima en varios

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años. Otras pistas que han sido utilizados incluyen la formación y la ruptura del hielo de invierno, plantación de fechas para varios años y la aparición grabada de flores, junto con la fecha del mismo de primavera. Todo el mundo, numerosos equipos científicos también están utilizando fenología para rastrear el clima moderno y para determinar el impacto del cambio climático sobre los fenómenos naturales. Estos equipos pista cosas como festivales estaciónales vinculadas a eventos tales como la aparición de los cerezos en flor, junto con los informes de personas sobre los planes de budding y florecimiento en sus propios jardines. A menudo, esas encuestas revelan información muy interesante sobre microclimas regionales. Fenología encuestas son un ejemplo de la “ciencia del ciudadano,” recopilación de la información científica que incluye a no científicos. Ciencia de ciudadano puede ser una forma muy útil para recopilar una gran cantidad de datos, y alienta a las personas que ocupan e interesados en la ciencia. Muchos jardineros del mundo participan en la yema programas de seguimiento, por ejemplo, introducir datos acerca de sus jardines y la lectura de informes de jardineros en otras regiones. Ciencia de ciudadano puede aprovechar las ventajas de las personas con años de experiencia de la naturaleza, como los agricultores que registran sus datos de plantación cada año, o wildcrafters que estén alerta ante la aparición de plantas particulares y hongos.

MONITOREO

AGROMETEOROLÓGICO

DE

LOS

CULTIVOS

A nivel nacional y en las principales cuencas y valles agrícolas, viene contribuyendo al desarrollo de una agricultura cada vez más sostenible al proporcionar información real sobre la influencia de la

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variabilidad climática en la producción de cultivos, permitiendo una gestión más eficiente en la actividad agrícola. Dentro de este contexto la disponibilidad de información fenológica constituye una herramienta muy importante dentro del sistema de monitoreo agro meteorológico, pues permite conocer el impacto cualitativo y cuantitativo del tiempo y clima en la producción agrícola nacional. Por tal motivo, las prácticas de observaciones fenológicas, en zonas

agrícolas

efectuada

por

próximas

personal

a estaciones

observador

meteorológicas, es

debidamente

capacitado

y

entrenado para asegurar la consistencia y calidad de la información generada por la Red Fenológica Nacional del SENAMHI. La fenología tiene como finalidad estudiar y describir de manera integral los diferentes eventos fenológicos que se dan en las especies vegetales dentro de ecosistemas naturales o agrícolas en su interacción con el medio ambiente. En este sentido, la realización de las observaciones fenológicas, consideradas importantes, son la base para la implementación de todo sistema agrícola, permitiendo a los productores agrarios obtengan con su aplicación una mayor eficiencia en la planificación y programación de las diferentes actividades agrícolas conducentes a incrementar la productividad y producción de los cultivos. OBJETIVOS •

Generar información fenológica oportuna y de calidad para conocer el impacto cualitativo y cuantitativo del tiempo y clima en la producción agrícola nacional.

•

Desarrollar

y

difundir

sistemas

de

información

agro

meteorológicos y fenológicos acordes con las necesidades de desarrollo del sector agrario a nivel nacional, regional y local.

4

Disponer de una base datos fenológicos actualizado de los

•

principales

cultivos

de

importancia

económica

a

nivel

nacionalque con lleven a evaluar y determinar el

mejor

aprovechamiento de las condiciones agro climáticas en cada región. Actualmente el Monitoreo Fenológico a nivel nacional, que viene desarrollando la Dirección

General

conjuntamente Regionales

y

de

Agrometeorología

con la

Red

la

Direcciones

de

Observadores

Hidrometeorológicos, y cuenta con un total de 395 estaciones, los cuales registran alrededor de 61 cultivos, entre anuales y permanentes, con la finalidad de conocer los impactos del tiempo y clima en los cultivos. La

relación

de

cultivos

que

se

monitorea

semanalmente

y

mensualmente son: Cultivos anuales: algodonero, arroz, fríjol, maíz, papa, soya, trigo, yuca,

arveja,

camote,

cebada,

haba,

zapallo,

zanahoria,

ajo,

garbanzo, pallar, pepino, ají, cebolla, tomate, rocoto, anís, avena, quinua,

oca.

Cultivos permanentes: algarrobo, café, hualtaco, limón, mango, plátano, tamarindo, zapote, naranjo, tangelo, palto, vid, ciruelo, durazno, lúcuma, mandarina, manzano, membrillo, pero, higo, caña de azúcar, alfalfa, orégano, pasto, icchu, olivo, cacao, coco, pijuayo, piña, papayo, sacha mango, umarí, aguaje, palma aceitera. También se viene digitando y automatizando la información fenológica mensual proveniente de las 13 Direcciones Regionales en el Sistema

de

Fenológicos

Procesamiento (FENOSYS

de

versión

Datos 1.0).

El 5

FENOSYS

también

contempla

una

base

de

datos

de

los

requerimientos climáticos e hídricos de cultivos en sus diferentes fases

fenológicas,

plagas

y

enfermedades,

que

viene

siendo

actualizado con la información bibliográfica disponible

FASES O ETAPAS FENOLOGICAS Las

plantas

ante

los

cambios

de

los

elementos

ambientales

reaccionan mediante la aparición, transformación o desaparición de órganos florales, frutos etc. a lo que se denomina fase. Las fases pueden ser visibles o invisibles, son fases visibles la brotación floración, fructificación etc, y son fases invisible aquellas como la germinación formación de primordios floral, etc. En la sucesión de fenómenos meteorológicos y la sucesión de las fases

fenologicas

debe

existir

una

perfecta

coincidencia

de

condiciones climáticas para obtener buenas cosechas, un fenómeno meteorológico puede ser útil si actúa sobre una fase determinada y también puede ser perjudicial si actúa en otra fase, de allí que se dice en fenologia, “las plantas desempeñan un papel análogo a los registradores meteorológicos”, debido a que las plantas son muy sensibles a los cambios climáticos.

SOBRE FECHAS Las observaciones fenologicas, fundamentalmente registran fechas, en que se producen las fases, por consiguiente de la misma manera que son trazadas las isotermas en fenologia se traza las isoferas, las cuales constituyen, líneas que unen puntos donde una fase de una planta tiene lugar en la misma fecha.

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PAUTAS GENERALES PARA EL ESTABLECIMIENTO DE ESTACIONES FENOLOGICAS 

Las plantas a ser observadas deben ser elegidas en forma correcta, ser ampliamente conocida y difundida en la región ejemplos en la zona andina tenemos papa

trigo, maiz, entre

otros, en la costa, la vid, el algodonero entre otras, y en la selva, café cacao etc. 

Las etapas o fases fenologicas deberá ser de fácil observación.



Las plantas elegidas, deben responder a un interés económico o científico.



No elegir campos experimentales donde se viene realizando ensayo de labores agron9omicas como el riego fertilización entre otras.

ACCION DE LA ATMÓSFERA SOBRE LOS VEGETALES Y EL SUELO: FENOLOGIA

GENERALIDADES Recibe tal nombre, el estudio de la relación entre el clima y los hechos que se suceden periódicamente en la vida de los vegetales y animales,

utilizando

preferentemente

las

observaciones

en

circunstancias naturales. Las observaciones fenológicas son de suma importancia para el agricultor, ya que gracias a las observaciones de las plantas cultivadas, se llega a saber cuales son las regiones de producciones tempranas o tardías para una misma variedad y cuales son sus fechas de desarrollo vegetativo normal.

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La luz y el calor son las barreras que fijan la aclimatación de un vegetal en un medio determinado. La humedad también le es necesaria, naturalmente, pero las plantas se pueden acomodar hasta cierto limite a la sequedad accidental..

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA La duración e intensidad de la temperatura influye vegetales

de

manera

directa

e

indirectamente.

en los

Como

estas

condiciones varían con la estación, se comprenden la distinta influencia de esta sobre la vegetación. Cada especie vegetal tiene su temperatura extrema y su temperatura optima, llamadas puntos críticos. Para desempeñar la totalidad de sus funciones vitales las plantas necesitan absorber un determinado número de calorías. Este número de calorías o grado de calor, se le llama integral térmica, y como es fácil comprender resulta distinta para cada vegetal. Los vegetales según sus exigencias térmicas se pueden clasificar en:  Hekistotermas.- Son los que viven en temperaturas inferiores a O ° C.  Microtermas.- Que vegetan desde O ° C en adelante.  Mesotermas.- Que viven en temperaturas comprendidas entre los 15° C y los 20° C  Megatermas.-

Los

que

precisan

temperaturas

constantes

superiores a los 20° C.

INFLUENCIA DE LA LUZ La acción de la luz va unida íntimamente a la de la temperatura. Desde el punto de vista de la luminosidad, las plantas se pueden clasificar en especies de luz y de sombra. Las de luz o heliofiticas, tienen tallos y hojas cortas y gruesas, sus flores son grandes y de colores vivos y bastante persistentes. Las de 8

sombras o umbelíferas, tienen tallos y foliolos largos y delgados, sus flores pequeñas, de colores apagados y de corta duración; estas plantas suelen desarrollarse al amparo de la luz. Se conoce la influencia de cada una de las radiaciones del espectro luminoso sobre las plantas. El exceso luminoso retarda el desarrollo de

los

órganos

vegetativos.

Pero

aumenta

las

funciones

de

reproducción. Cuando la luz es muy intensa, da a aquel mucho verdor, confiere consistencia a la parte leñosa y activa la absorción radicular. Desarrolla los olores y sabores de las plantas y por ende de sus frutos, que ganan en aroma y sabor si tienen buena luz en el periodo de su formación y desarrollo. Una deficiencia luminosa produce encorvaduras en los tallos de las plantas jóvenes que tienden a buscar la parte donde la luz es mas intensa,

aislándose

consecuentemente

–

Fototropismo

positivo

creciendo las plantas a expensas del tallo, dando lugar además a un comienzo de anemia o clorosis.

INFLUENCIA DE LA HUMEDAD La humedad es indispensable para las plantas, por tener que disolverse en el agua los principios minerales del suelo antes de poder ser absorbidos por sus raíces. Precisan éstas de agua, para la formación de sus tejidos e hidratar los compuestos sintéticos elaboran sus órganos verdes. Resulta indispensable

que

para la

circulación de la savia. Según la mayor o menor adaptabilidad de las plantas a la variable humedad del suelo y de la atmósfera, estas se clasifican en: Tropo fiítas, adaptadas a períodos alternativos de humedad y sequía. Xerófitas, adaptadas a sequedad relativa. Higrófitas, adaptadas a humedad constante. Acuáticas, adaptadas a la vida del agua.

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Pero así como la humedad es indispensable

para la vida de las

plantas, su exceso en el ambiente ocasiona, con frecuencia graves perjuicios a las mismas por favorecer el desarrollo de enfermedades criptogámicas que reducen considerablemente la salinidad y por ende la producción de las mismas.

ACCION DE LA LLUVIA La lluvia es todo punto imprescindible fuente directa

de la humedad

para los vegetales

por ser

que éstos necesitan; sin lluvias

regulares y bien distribuidas, la agricultura de un país resulta pobre. Las regiones que poseen una elevada pluviometría, regularmente distribuida, su agro es feracísimo por poco que le acompañen los restantes factores de suelo y clima. El agua de lluvia no es clínicamente pura; lleva en disolución muchos ácidos y gases, particularmente

nitrógeno amoniacal, que llega a

representar un abonado de 140 kg, de nitrógeno por hectárea y un año en regiones de lluvia s abundantes y que poseen

centros

industriales de importancia. La lluvia al caer limpia de materias extrañas de las hojas y tallos de las plantas, lo que hace que estas mejoren sus funciones devolviendo a los órganos aéreos su debida tonicidad y permeabilidad perdidas por sequía. Con todo las lluvias así son excesiva, también pueden resultar perjudiciales particularmente cuando coinciden con el período de la fecundación floral. Asimismo, cuando de climas lluviosos se trate , pueden perjudicar la aireación del suelo, llegando incluso a asfixiar la nacencia defenderse

de las semillas recién

sembradas.

Con el fin de

de estos graves inconvenientes, el hombre a ideado

oportunos sistemas de saneamiento.

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Por el saneamiento, la escasez

de lluvia

provoca

un angustioso

problema a la mayoría de las agriculturas nacionales, por lo que los países afectados en tal aspecto se han visto obligados a conseguir al máximo aprovechamiento de agua

de precipitación

construyendo

gigantescas obras hidráulicas.

EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LA VEGETACIÓN Sus efectos son variados y dependen de su intensidad. Los vientos moderados resultan útiles por renovar el aire que lo rodea a las plantas, fortifican sus fibras y favorecen el desarrollo de las raíces; ayudan a la fecundación al transportar el polen de unas plantas a otras. Por el contrario, vuelven ásperas las fibras de las plantas textiles,

si

son

enfermedades

húmedos

pueden

criptogámicas

si

determinar cálidos

la

aparición

pueden

de

originar

desecaciones de brotes y partes aéreas de las plantas. Caso de ser huracanados o muy fuertes, son siempre perjudiciales por acelerar la desecación del suelo,

depositar partículas minerales sobre los

órganos verdes de las plantas, dificultando así su funcionamiento y por arrancar flores y hojas, romper ramas e incluso desgajar árboles. El viento en algunas costas transporta arena finísima que constituyen montículos o son arrastradas impetuosamente hacia el interior. Tales montículos reciben el nombre de dunas y pueden alcanzar grandes extensiones de terreno. A parte de estas dunas costeras, existen otras del interior de los continentes especialmente en los desiertos, como los del Sahara. Las dunas pueden ser fijas o móviles. Estas últimas avanzan lentamente ocupando

tierras labrantías que se convierten en estériles. Un

sistema de fijación de dunas consiste en dividirlas en cuadrados de metros de lado, dos de los lados, perpendiculares a los vientos dominantes y otros dos, paralelos a tales vientos.

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DAÑOS PRODUCIDOS POR EL GRANIZO Los daños que produce en la vegetación son tanto más cuantiosos cuanto mayor sea

el tamaño de los granos,

la duración del

fenómeno y la violencia de la caída. Si el granizo se cae

al comienzo del periodo

vegetativo

de las

plantas herbáceas, estas pueden seguir se desarrollo por rebrotar, e incluso llegan a dar una cosecha regular, pero si la granizada tiene lugar en estado avanzado de vegetación, la perdida de la cosecha puede ser total. Igual sucede yemas

con los árboles frutales, ya que rompe

jóvenes

y

magulla

los

frutos,

con

los

los brotes y que

provoca

frecuentemente su putrefacción al infestarse las heridas producidas por criptógamas parásitas de los mismos. Con el fin de evitar en lo posible, los calamitosos efectos que acarrea una granizada, han sido puestos en práctica diversos

medios que

hasta la fecha no han dado resultados convincentes.

La Fitofenologia y Fenología La Fitofenología es la parte de la fenología que estudia como afectan las variables meteorológicas a las manifestaciones periódicas o estaciónales de las plantas (floración,

cuajado de frutos y su

maduración, caída de hojas y dormancia. Por ejemplo se estudian en los

jardines

anexos

al

observatorio

meteorológico,

de

datos

suministrados por voluntarios o en centros especializados como es el caso de las "Estaciones Experimentales Agropecuarias"

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La fenología se encarga de estudiar todos los procesos biológicos relacionados con la cepa y como su hábitat influye sobre ellos, procesos

como

la

germinación,

brotación

o

la

floración.

Las

condiciones climáticas de la región van a influir en ellas y condicionaran la prevalencia de la variedad en dicha zona. No solo influirán en las variedades regionales sino también en los diferentes tratamientos que se deberán aplicar para conseguir un rendimiento óptimo de la especie.

ESTADOS FENOLÓGICOS Yema. Se considera la fase de latencia de la vid. Hay diferentes formas de yemas según la especie y la fase de desarrollo, más o menos redondeadas, diferencias de color. Las yemas permanecen en la vid durante el tiempo invernal. En la planta se observa únicamente el tallo, sin hojas, coincide con la imposibilidad de la planta de tomar los nutrientes que necesita del suelo debido a las bajas temperaturas de este. Cuando la temperatura del suelo comienza a aumentar, se produce un cambio en el desarrollo de la yema, etapa que coincide el comienzo de asimilación de nutrientes, la yema se torna más lanosa y comienza a abrirse apareciendo las primeras hojas. Hojas. Al inicio de la primavera aparecen las hojas, con tanta más frecuencia como horas de sol soporten, a medida que avanza la primavera, las hojas ganaran en cantidad. Racimos florales. Aparecen las hojas separadas, ocurre a mediados de

la

primavera,

aparecen

flores

pequeñas

y

hermafroditas

dispuestas a producir frutos. Cuajado del fruto. El fruto va creciendo en tamaño, pero permanece verde y duro.

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Envero. El fruto comienza a ablandarse y hacerse más ancho; el color va cambiando, en la uva blanca torna a amarillo y en la tinta comienza a aparecer un moteado granate. En esta fase se producen cambios significativos en la uva Maduración. Tiempo restante hasta que la uva se encuentre en disposición de ser cosechada, período que dura todo el verano extendiéndose hasta el otoño según la variedad. Durante este tiempo la uva se hace más grande, pierde acidez y gana en azucares, este azúcar acumulado es el que posteriormente determinará el grado del vino. Cuando la maduración se considera la adecuada se produce la vendimia. CLIMA Y SUELO Factores decisivos para la calidad de la uva y del futuro vino. En el período invernal que coincide con la fase de latencia de la cepa, esta puede aguantar temperaturas extremas de hasta -20º, por debajo de esta temperatura comenzaría a producirse la muerte de las yemas, alcanzada la primavera y ya rotas las yemas y aparecidas las primeras hojas, temperaturas ligeramente por debajo de los cero grados podrían producir la muerte de ellas. Por todo ello, el desarrollo de las yemas requiere una temperatura sobre los 10º, la floración de 20º, el envero de 22º y la vendimia de 20º. La lluvia en la zona también es determinante, las necesidades de la planta están relacionadas con la actividad fotosintética de la misma, a mayor actividad mayor cantidad de agua precisa, de ahí que en las primeras fases la lluvia en exceso puede resultar perjudicial, mientras que en el proceso de maduración completamente beneficiosa. Las horas de sol también son importantes, un viñedo necesita del orden de tres horas de sol diarias, cuando la cantidad de luz recibida es baja se ve afectado la cantidad de azúcar de la uva, alterándose el aroma. 14

La materia orgánica del terreno debe rondar el 2%. El pH del suelo también afectara en el desarrollo de la planta. ABONO Se trata con ellos de aportar a la planta aquellos nutrientes que por diferentes razones no absorben en la cantidad necesaria y que afectarían a la calidad de la uva. Nitrógeno. En primavera, una falta de nitrógeno produce una disminución de racimos así como una disminución de uvas por racimo. Las hojas no mantienen la uniformidad del

color

verde

y

los

pedúnculos

se

vuelven .

Potasio. A principios de verano. Aparecen en retrasos en la maduración. Las

hojas

adquieren

unos

tonos

rojizos.

Magnesio. Durante la maduración. Aparecen tonalidades rojizas en las hojas. Hierro. En primavera y verano, aparece clorosis, caída de las flores, el fruto es más pequ eñ o

así

como

los

racimos .

Boro. Antes del verano. Las hojas son más pequeñas, caída de flores y racimos más pequeños

La Fenologìa en la Agricultura

Fournier, en 1978 definió la fenología como el estudio de los fenómenos biológicos acomodados a cierto ritmo periódico como la brotación, la maduración de los frutos y otros. Estos fenómenos se relacionan con el clima de la localidad en que ocurre; y viceversa, de la fenología se puede obtener secuencias relativas al clima y sobre todo al microclima cuando ni uno, ni otro se conocen debidamente. Los

eventos

comúnmente

observados

en

cultivos

agrícolas

y

hortícolas son: siembra, germinación, emergencia (inicio), floración

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rojos

(primera, completa y última) y cosecha. Los eventos adicionales observados en ciertos cultivos específicos incluyen: presencia de yema, aparición de hojas, maduración de frutos, caída de hojas para varios árboles frutales. El periodo entre dos distintas fases se llama Estado Fenológico (Villalpando y Ruiz, 1993). La designación de diferentes estados fenológicos significativos varía con el tipo de planta en observación. Por ejemplo los estados fenológicos del olivo pueden identificarse como: Estado A - Yema de invierno. Durante el periodo

invernal

pedúnculo

corto,

las

yemas

son agudas

tienen y

el

están

completamente cerradas. Al arrancar una hoja, está se desprende por la base del pedúnculo,

dejando

el

hueco

con

un

mínimo de daño.

Estado B - Brotadura. Las yemas de flor empiezan

a

moverse,

engruesan,

el

pedúnculo se alarga y llega a iniciarse la formación del racimo floral. Si se arranca una hoja, el pedúnculo arrastra parte de la piel de la ramita y a veces la yema.

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Estado C - Formación del racimo floral. El racimo floral queda totalmente formado, al final las brácteas se abren y dejan ver el cáliz.

Estado D1 - Se forma y predomina la corola. El botón floral se hincha, el cáliz se abre y empieza a verse la corola, que llega a ser mayor que el cáliz.

Estado D2 - La corola cambia de color. El

botón

floral

sigue

aumentando

de

tamaño y la corola pasa del verde al blanco amarillento.

Estado

E

estambres.

-

Se

Continúa

aprecian hinchándose

los el

botón floral, la corola empieza a abrirse, pudiendo verse los estambres en el fondo.

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Estado F1 - Inicio de la floración. Las primeras flores empiezan a abrirse, y lo hacen completamente

Estado

F2

-

Plena

floración.

La

mayoría de las flores están abiertas y hay abundante polen en el ambiente

Estado ovario aparece

G

-

Fruto

fecundado claramente

cuajado.

se

agranda

la

aceituna

cuajada. Los pétalos se

marchitan

El y y

caen.

Estado

H

-

Endurecimiento

del

hueso. El fruto tierno crece y próximo a la mitad de lignificarse

su tamaño, empieza a el

hueso

presentando

resistencia al corte

18

Estado I - Envero. El fruto alcanza su tamaño normal y, por zonas, empieza a cambiar el color verde por el morado, el cual se va extendiendo hasta tener todo el fruto el mismo color.

Estado J - Maduración del fruto. La aceituna tiene un color oscuro, hasta la plena madurez, en la que es casi negra, pudiendo

entonces

desprenderse

del

pedúnculo. Empieza el reposo invernal. Los estados fenológicos son las diferentes fases del olivo a lo largo de su ciclo anual. Se considera del máximo interés la divulgación y conocimiento de los estados fenológicos para saber la fase concreta en la que se encuentra nuestra plantación, dado que existe una relación muy directa entre las fases del agente dañino y las del olivo. Conociendo el estado fenológico se puede planificar de forma muy precisa la realización de los tratamientos, para conseguir la máxima eficacia y evitar los peligros de fitotoxicidad.

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La Fenología como herramienta en la Agroclimatología

1. INTRODUCCIÓN. En la actualidad se dispone de suficiente información sobre los factores climáticos, edáficos y biológicos involucrados en la duración del ciclo biológico y producción de los cultivos, sin embargo, es bastante frecuente encontrar que para referirse a un momento determinado de su ciclo biológico, esto se haga en términos de una escala de tiempo (Días Después de la Siembra, DDS) relacionándola con las observaciones y prácticas que se llevan a cabo en ellos sin tomar en cuenta el efecto de tales factores sobre la morfología de las plantas. El ciclo biológico cambia con el genotipo y con los factores del clima, esto quiere decir, que las plantas del mismo genotipo sembradas bajo diferentes

condiciones

climáticas

pueden

presentar

diferentes

estados de desarrollo después de transcurrido el mismo tiempo cronológico. Por lo que cada vez cobra mayor importancia el uso de escalas

fenológicas

que

permiten

a

la

vez,

referirse

a

las

observaciones y prácticas de manejo del cultivo en una etapa de desarrollo

determinado.

Dado que el producto final de un cultivo, no es sino la consecuencia de un proceso derivado de las actividades agrícolas efectuadas durante todo el ciclo, para los investigadores y productores se hace necesario el conocimiento de la fenología agrícola y la posible duración

de

las

diferentes

etapas.

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El estudio de los eventos periódicos naturales involucrados en la vida de las plantas se denomina fenología (Volpe, 1992; Villalpando y Ruiz, 1993; Schwartz,1999) palabra que deriva del griego phaino que significa manifestar, y logos tratado. Fournier, 1978 señala que es el estudio de los fenómenos biológicos acomodados a cierto ritmo periódico como la brotación, la maduración de los frutos y otros. Como es natural, estos fenómenos se relacionan con el clima de la localidad en que ocurre; y viceversa, de la fenología se puede sacar secuencias relativas al clima y sobre todo al microclima cuando ni uno,

ni

otro

se

conocen

debidamente.

Fase: La aparición, transformación o desaparición rápida de los órganos vegetales se llama fase. La emergencia de plantas pequeñas, la brotación de la vid, la floración del manzano son verdaderas fases fenológicas

(Torres,

1995).

Etapa: Una etapa fenológica esta delimitada por dos fases sucesivas. Dentro de ciertas etapas se presentan períodos críticos, que son el intervalo breve durante el cual la planta presenta la máxima sensibilidad a determinado elemento, de manera que las oscilaciones en los valores de este fenómeno meteorológico se reflejan en el rendimiento

del

cultivo;

estos

periodos

críticos

se

presentan

generalmente poco antes o después de las fases, durante dos o tres semanas. El comienzo y fin de fases y etapas sirven como medio para juzgar la rapidez

del

desarrollo

de

las

plantas

(Torres,

1995).

El término fenología se cree tuvo su primer uso por el botánico belga Charles Morren en 1958, sin embargo, la observación de eventos fenológicos data de varios siglos atrás en la antigua China, quienes desarrollaron calendarios fenológicos, siglos antes de Jesucristo.

21

Desde hace mas de 200 años algunos agricultores de los E.E.U.U. iniciaron sus registros de las fechas de siembra, emergencia, foliación, caída de hojas, y otros, de muchas especies de plantas. Luego del desarrollo del termómetro se hizo posible correlacionar estas etapas del desarrollo con el clima, especialmente con la temperatura y humedad. En 1918 Andrew Hopkins estableció la ley Bioclimática, ampliada en 1938, donde se recomienda el uso de observaciones fenológicas en lugar de observaciones meteorológicas ya que las primeras integran los efectos del microclima y los factores edáficos en la vida de las plantas, de tal forma que otro instrumento no

lo

puede

hacer.

El propósito de este documento es señalar una metodología para evaluar fenología agrícola en frutales. 2. APLICACIONES. Existen dos formas de aplicación de las observaciones fenológicas para

llegar

a

ciertas

conclusiones

(Alcántara,1987):

1. Variables Independientes. El uso de los eventos fenológicos como una herramienta para la investigación microclimática. Los eventos fenológicos representan a sus propios parámetros climáticos, por lo que pueden ser tratados independientes sin consultar el clima local. 1. a. Comparación de eventos diferentes para la misma especie en la misma localidad, diferentes épocas. Ej. Comparación de la fase de brotación, floración para la parchita en Maracay, sembradas en dos fechas

diferentes.

1. b. Comparación del mismo evento particular de la misma especie en localidades diferentes. Ej. Comparación de la fase de floración en girasol

en

diferentes

lugares

del

país .

1. c. Comparación de eventos de especies diferentes ocurriendo al

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mismo tiempo y en la misma localidad. Ej. Comparación de la fase de floración en cítricos (Citrus spp.), mango (Mangifera indica L.) y aguacate (Persa americana M.) que ocurren en las mismas fechas y en

el

mismo

lugar.

1. d. Comparación de eventos de especies diferentes que ocurren a tiempos diferentes en la misma localidad. Ej. Comparación de la brotación en diferentes cultivos que se presentan en distintas épocas del año en el mismo lugar. 2. Variable Dependiente. El uso de los eventos fenológicos como integradores de los efectos microclimáticos sobre plantas y animales. 2. a. El uso de eventos biológicos como indicadores de la presencia o ausencia

de

ciertos

factores

ambientales.

2. b. Varias combinaciones de datos ambientales y fenológicos para llegar a ciertas conclusiones o hacer predicciones respecto a las respuestas vegetales. Unidades Térmicas Acumuladas La temperatura controla la tasa de desarrollo de muchos organismos, que requieren de la acumulación de cierta cantidad de calor para pasar de un estado en su ciclo de vida a otro. La medida de este calor acumulado se conoce como Tiempo Fisiológico, y teóricamente este concepto que involucra la combinación adecuada de grados de temperatura

y

el

tiempo

cronológico,

es

siempre

el

mismo

(WMO,1993) En términos generales, debajo de una temperatura umbral mínima (Figura 1), determinada genéticamente para cada organismo, el desarrollo no ocurre o es insignificante. Sobre dicha temperatura, el desarrollo se incrementa hasta llegar a un pico o intervalo, donde la velocidad del desarrollo es máxima. A partir de ahí, el desarrollo decrece nuevamente hasta llegar a ser nulo en una temperatura umbral máxima, estos valores se conocen como Temperaturas 23

Cardinales (Ruiz, 1991) En algunos casos pueden ser utilizado segmentos de la curva de desarrollo para fines específicos, como la estimación de temperatura base (Figura 1).

Figura 1. Relación entre la tasa de desarrollo y la temperatura (WMO, 1993) El crecimiento y desarrollo de las plantas e insectos puede ser caracterizado por el número de días entre eventos observables, tales como floración y madurez de frutos, etc. El número de días entre eventos, sin embargo, puede constituir una mala herramienta porque las tasas de crecimiento varían con las temperaturas. La medición de eventos puede ser mejorada si se expresan las unidades de desarrollo en términos de tiempo fisiológico en lugar de tiempo cronológico, por ejemplo en términos de acumulación de temperatura. Es así como surge el término de días grado o Grados Día (GD) que puede ser definido como días en términos de grado sobre una temperatura umbral (Arnold, 1959). De manera que para completarse una etapa fenológica es necesario la acumulación del Requerimiento Térmico, RT; este se mide en grados-días sobre la temperatura base. El concepto de GD al aplicarse a observaciones fenológicas ha sido de gran utilidad en la agricultura. Entre las múltiples aplicaciones de este parámetro se encuentran las indicadas por Neild y Seeley (1977) como son:

24

1. Programación de fechas de siembra o ciclos de cultivo 2. Pronóstico de fechas de cosecha 3. Determinar el desarrollo esperado en diferentes localidades 4. Determinar el desarrollo esperado en diferentes fechas de siembra o inicio del ciclo de cultivo 5. Determinar el desarrollo esperado de diferentes genotipos 6. Pronosticar coeficientes de evapotranspiración de cultivos 7. Pronóstico de plagas y enfermedades La mayoría de estas aplicaciones se sustentan en modelos de grados día para describir el desarrollo de plantas e insectos, de ahí que el concepto de GD se utilice más bien como Grados Día de Desarrollo (GDD) (Ruiz, 1991). Algunos autores señalan que el éxito de los grados días depende de una relación estrecha entre radiación y temperatura, foto período y temperatura y de cultivares adaptados a foto período locales (Hodges y Doraiswamy,1979). En la mayoría de los modelos desarrollados para describir el desarrollo de cultivos y plagas donde se han considerado factores climáticos, los que presentan más aplicación se fundamentan en la temperatura o la interacción de esta con el fotoperíodo y se basan en relaciones no lineales con posibilidad de transformación lineal (Ruiz, 1991).

3. FENOLOGÍA EN LA AGRICULTURA En el transcurso de la historia, el hombre ha utilizado su conocimiento sobre los eventos fenológicos en la agricultura. La fenología, la cual fue una parte integral de las antiguas prácticas agrícolas, aún mantiene una muy cercana relación con la agricultura moderna a través

de

sus

valiosas

contribuciones.

Los eventos comúnmente observados en cultivos agrícolas y hortícola son: siembra, germinación, emergencia (inicio), floración (primera, completa y última) y cosecha. Los eventos adicionales observados en 25

ciertos cultivos específicos incluyen: presencia de yema, aparición de hojas, maduración de frutos, caída de hojas para varios árboles frutales. El periodo entre dos distintas fases es llamado Estado Fenológico (Villalpando y Ruiz,1993). La designación de eventos fenológicos significativos

varía

con

el

tipo

de

planta

en

observación.

Por ejemplo los estados fenológicos del mango pueden identificarse como: Aparición de hojas nuevas: fecha en que aparecen las primeras hojas

de

un

nuevo

ciclo

de

desarrollo

Floración: momento en que la mitad de la unidad de muestreo presenta

las

primeras

flores

Amarre del fruto: fecha en que la mitad de la unidad de muestreo aparece el fruto incipiente, aún envuelto por vestigios florales Inicio de desarrollo del fruto: momento en que en la mitad de la unidad

de

muestreo

los

frutos

alcanzan

2

cm

de

diámetro

Terminación del desarrollo del fruto: fecha en que en la mitad de la unidad de muestreo se logra el máximo desarrollo del fruto. Madurez: fecha en que el fruto alcanza la madurez para cosecha Se debe considerar que un cultivo puede no desarrollar todas sus fases fenológicas (Aparición de nueva hoja, Floración, Inicio de desarrollo del fruto, Fin de desarrollo del fruto y Madurez del fruto), si crece en condiciones climatológicas diferentes a su región de origen (Ruiz,

1991).

Todos estos estados son visualmente detectables. Para estados no visualmente detectables (estados de dormancia), Marcucci (1948) citado por Solórzano (1994), elaboró una serie de estudios fisiomorfológicos de las fases de pre-aparición de yemas y pre-floración en los árboles. Encontró que en este estado de dormancia, las yemas 26

indiferénciales no están completamente en dormancía, y llamó a este periodo

"cryptofase".

Azzi (1956) citado por Solórzano (1994), en su estudio en la almendra, señala la existencia de un estado prolongado de latencia entre la presencia de un fruto incipiente y la maduración del fruto. Otros

aspectos

que

son

regularmente

observados

pueden

considerarse como indicadores fenológicos del patrón del crecimiento y desarrollo del cultivo. Para árboles frutales, las fechas de floración y maduración de frutos se aceptan generalmente como indicadores significativos. En el caso de árboles frutales, arbustivos perennes, el período entre la floración y la presencia de un fruto incipiente se ha reconocido durante mucho tiempo como uno de los estados de desarrollo importantes. De manera que el conteo aleatorio de flores (número de flores en pocas ramas seleccionadas), del conteo de frutos (número de frutos de un tamaño específico en las ramas usadas en el conteo de flores) y peso, constituyen indicadores destacados de rendimientos (Villalpando y Ruiz, 1993) 4. METODOLOGÍA PROPUESTA A continuación se señalan los diferentes formatos a utilizar en el campo para tomar los datos fenológicos de cultivos perennes: 4.1. Registro Fenológico REGISTRO FENOLOGICO MENSUAL DE CULTIVOS PERENNES País

Estado

Estación

Cultivo

Variedad

Año de plantación

Año

Mes

Observador

27

Nombre de las fases fenológica observada para: Día de la

Planta 1

Planta 2

Planta 3

Planta 4

1

-

-

-

-

8

-

-

-

-

15

floración

-

floración

floración

29

I.des.fruto

-

I.des.fruto

I.des.fruto

observación

Importante: Indique los tratamientos de manejo o acciones que modifiquen el curso natural de la fenología

REGISTRO FENOLOGICO SEMANAL PARA FRUTALES Estación No.

Posició

Código de

n

fase

Mes y

Observado

año

r

No.

No.

Posición

Código de fase

Posición

N

N

N

S

S

S

E

E

E

O

O

O

No

No

No

Código

Fases a Observar

Código de fase

Considere las semanas del

28

Fases

mes como:

0

Yema hinchada

1: del día 01 al 07

1

Brotes de 10 a 15 cm

2: del día 08 al 15

2

Inflorescencia visible (1 cm)

3

Primera flor

4

Plena floración (50%)

5

3: del día 16 al 23 4: del día 24 al 31

Fruto pequeño (1,5 cm)

6

Maduración (50%)

7

Cosecha

R

Reposo

La investigación en la fenología puede agruparse en tres categorías de acuerdo a varios aspectos del crecimiento y desarrollo de la planta: Distribución espacial. Se usa isolíneas para indicar la misma referencia en días respecto a la isófona normal para un año específico. Las isolíneas pueden aplicarse a todos los eventos fenológicos. Variación temporal. En esta, la secuencia de tiempo de ocurrencia de uno o más eventos fenológicos de una especie particular o de un número de especies se observa para una localidad geográfica fija. La observación de la variación anual en la fecha de floración de una planta específica en una localidad, con relación a la temperatura extrema es un ejemplo de este tipo de investigación. Otro ejemplo es la construcción de un calendario fenológico para un área específica. Relaciones

temporales

y espaciales. La distribución en la

variación de tiempo, de un simple o varios eventos son investigados

29

en un área geográfica amplia. Un ejemplo es la ley Bioclimática de Hopkins (Alcántara,1987). 4.2. Cambios Estaciónales y Calendarios Un calendario fenológico apropiado puede proporcionar información útil concerniente al ciclo de vida de un grupo de plantas y animales, este

tipo

de

información

no

la

suministra,

ni

el

calendario

astronómico, ni el calendario climatológico. El calendario real chino creado por el emperador de la Dinastía Han (500 A.C.) ofrecía las fechas normales para varias prácticas, y además guiaba cualquier desviación de lo normal en base a las observaciones fenológicas anuales. Ha sido utilizado por los agricultores chinos desde hace 2500 años. Para 1949 Schnelle (Alcántara, 1987) construyó un calendario fenológico para áreas de gran altitud para el sur de Alemania tomando una media de 10 años de las fechas iniciales de varios eventos fenológicos, usó un total de 28 plantas nativas, 30 plantas cultivadas y 30 árboles frutales, y obtuvo por ejemplo, que Marzo 4 se designó como la fecha de floración del avellano; Mayo 7 floración de la

manzana.

En general un calendario ideal que señala loscambiosestacionales y el desarrollo de las plantas requiere observaciones por tiempo prolongado de eventos fenológicas, junto con una medición concisa microambiental

(Alcántara,1987).

Tales

observaciones

deben

duplicarse para un área geográfica amplia, en consideración a latitud, longitud, altitud y tipo de sueo.

4.3. Técnicas Múltiples en Agrofenología Eventos fenológicos y elementos del tiempo atmosférico: debido que la temperatura y la precipitación son criticas a la respuesta de los

30

cultivos y son partes regulares del reporte meteorológico, estas son dos de los eventos fenológicos. Cuando la temperatura se emplea como una medida del ambiente, la temperatura media y temperatura acumulada son los dos parámetros frecuentemente más utilizados. El gradiente de temperatura vertical, la inversión de temperatura, temperatura del suelo, y las temperaturas extremas también se usan. La

temperatura

media

y

la

temperatura

acumulada

son

estadísticamente idénticas y promedian la singularidad de los cambios de temperatura afectando el crecimiento vegetal, a menos que se haga uso la media de un periodo corto de temperatura (Alcántara,1987). Cuando la lluvia se usa como una medida en el estudio de los eventos fenológicos se hace uso de su media mensual, la precipitación extrema, el numero de días lluviosos y eventualmente la frecuencia. Sin

embargo,

la

precipitación

por

sí

misma

se

estudia

independientemente de otros factores ambientales. Más no es un parámetro

efectivo

como

lo

son

otros

factores

ambientales

(Alcántara,1987). Formulación

empírica:

En

esta

los

eventos

fenológicos

se

correlacionan con los factores ambientales por medio de formulación matemática. Es simple, porque uno necesita sólo convertir sus datos en una fórmula dada y determinar los coeficientes. No involucra el desarrollo de los principios de las relaciones funcionales de las leyes físicas

y

las

leyes

fisiológicas.

Los establecimientos experimentales a gran escala son conocidos como

Jardines

Fenológicos

Internacionales,

estos

fueron

recomendados por Schnelle y Volkdert (Alcántara,1987) para estudios comparativos internacionales. Ellos sugieren un grupo de plantas genéticamente heterogéneas resistentes, poseyendo relativamente

31

numerosas y distintas fases fenológicas en todas las estaciones, como material aconsejable para observación. 5. CONCLUSIONES Las principales variables que controlan la fenología de un cultivo son: fecha de siembra, duración del día, temperatura, suministro de humedad,

componente

genético,

y

manejo

de

la

planta.

Un cultivo puede no desarrollar todas sus fases fenológicas si crece en condiciones climatologías diferentes a su región de origen. Debido

a

su

naturaleza

interdisciplinaria,

las

investigaciones

fenológicas pueden ser dificultosas debido a la necesidad de categorizar

bajo

disciplinas

tradicionalmente

científicas.

Tres áreas que actualmente utilizan la información fenológica son: sensores

remotos,

cambios

climáticos

y

modelos.

La contribución potencial de la fenología, podría ser el desarrollo de trabajos de observaciones sistemáticas a escala nacional y global en las próximas décadas, constituyendo un conocimiento de la relación atmósfera-biosfera con implicaciones de cambio global (Schwartz, 1999).

32