Regulación de la hidratación y la turgencia foliares por mecanismos evitadores del estrés, y resistencia a déficit hídrico en vid

El transporte del agua en las plantas es impulsado por diferencias de energía libre entre el suelo y la atmósfera, y está regulado por mecanismos biológicos evitadores, como el cierre estomático. La hidratación y la turgencia foliares resultan del equilibrio entre ΨL del apoplasto, el potencial osmótico del simplasto y la elasticidad de los tejidos. Sobre esta base se conjeturó que las interacciones de los mecanismos evitadores del estrés hídrico de la planta tienen un rol clave en la definición de su resistencia a déficit hídrico. Para probar esta hipótesis se construyó un modelo mecanístico basado en las leyes del flujo de savia de Van de Honert, de difusión de Fick, de elasticidad de Hooke, la ecuación de Gardner para el flujo del agua en la rizósfera y el modelo de conductancia estomática (gs) de Buckley. Mediante el modelo se demostró teóricamente que la hidratación y la turgencia foliares dependen de la oferta de agua edáfica (representada por el potencial hídrico del suelo) y de la demanda evaporativa de la atmósfera (representada por la radiación absorbida, la temperatura del aire, la velocidad del viento y el déficit de presión de vapor de la atmósfera). También que los mecanismos evitadores del estrés hídrico -i.e., conductancia hidráulica de la planta, conductancia estomática, elasticidad del tejido y potencial osmótico a turgencia máxima- son todos necesarios para determinar la hidratación y la turgencia foliares. El modelo también demostró que la conductancia hidráulica suelo-hoja (kL) depende de la fracción de agua edáfica transpirable (FTSW) con un patrón de decaimiento sigmoide, a medida que el suelo se seca. Esto implica que las variables que dependen en parte de kL (i.e., gs, transpiración, fotosíntesis y superficie foliar) también dependen de FTSW con el mismo patrón. El modelo se probó experimentalmente a distintos niveles de humedad edáfica (desde déficit hídrico nulo, hasta severo) en cinco variedades de vid y mostró un poder predictivo superior al 90%. En todas las variedades las gs se asociaron linealmente con las kL observadas, al considerar todas las situaciones de déficit hídrico en conjunto, si bien la pendiente de estas relaciones fueron distintas en cada variedad. La contrastación experimental mostró que, en una escala de tiempo de varios meses, las variedades más evitadoras -i.e., Grenache y Cereza- mantuvieron mayor kL, ajuste osmótico y rigidez de los tejidos y una menor pendiente de la relación de gs vs. kL, que las variedades menos evitadoras -i.e., Malbec y Syrah-. La menor pendiente de la relación entre gs y kL, en las variedades más evitadoras, estuvo asociada a una mayor cantidad de estomas, en relación con la cantidad de células epidérmicas. Los variedades más evitadoras bajo déficit hídrico moderado -i.e., con una fracción de agua edáfica transpirable entre 0,6 y 0,4- tuvieron mayor superficie foliar y produjeron más biomasa, favoreciendo raíces profundas y densas, y ahorrando agua. Chardonnay mantuvo una alta hidratación y turgencia a expensas de un alto gasto de agua debido a que privilegiaba una alta kL por sobre el ajuste estomático, por lo que no podría considerarse en forma estricta como muy evitadora.

Fertilización del kiwi (Actinidia deliciosa (A. Chev.) C. F. Liang & A. R. Ferguson, cv. Hayward) durante la etapa de implantación en el sudeste bonaerense (Argentina)

En una plantación de kiwi situada en Balcarce (provincia de Buenos Aires, Argentina), se evaluó el efecto de la fertilización nitrogenada y potásica sobre el crecimiento de la planta durante la etapa de implantación, en la temporada 2008 - 2009. Los tratamientos fueron T: control sin fertilizar, N: fertilizado con nitrógeno (48 kg/ha N), K: fertilizado con potasio (60 kg/ha K) y NK: fertilizado con nitrógeno y potasio (48 kg/ha N - 60 kg/ha K). Se realizaron muestreos periódicos de: longitud de tallo, longitud del último entrenudo y área foliar. Se determinó el diámetro del tallo a fin de temporada y la distribución de raíces en el perfil de suelo en plena dormición. Se efectuaron análisis foliares de macronutrientes, así como N mineral, N anaeróbico (NAN) y carbono orgánico (CO) en el suelo. El suelo correspondió a un Argiudol, con niveles de NAN entre 85 - 100 mg/kg y de CO de 45 - 50 g/kg en los primeros 30 cm. Los resultados obtenidos, en cuanto al crecimiento de la parte aérea de la planta, no constituyen evidencia suficiente para justificar la fertilización con N y K bajo las condiciones experimentales del estudio. Aun en el T, los niveles foliares de N y K se mantuvieron dentro de los estándares normales. El sistema radical, observado durante el reposo, se habría visto beneficiado por la fertilización nitrogenada. En el estrato de suelo comprendido entre 10 y 20 cm se determinó un promedio de 61 raíces/100 cm2, en el tratamiento N, 40 en el tratamiento combinado NK, 28 en el tratamiento K, y 19 en el testigo.

Cultivo en maceta de Iris xiphium L. (Iris de Holanda) con diferentes concentraciones de humus de lombriz y sus lixiviados

Se evaluaron tres variedades de Iris xiphium L. cultivadas en maceta en cuatro proporciones de humus de lombriz y se aplicaron los lixiviados diluidos como bioabono foliar. El experimento se realizó en un diseño completamente al azar con arreglo trifactorial y se midieron ocho variables: longitud de tallo (LT), longitud de botón (LB), longitud de flor (LF), diámetro de botón (DB), diámetro de flor (DF), biomasa (B), área foliar (AF) y días de cosecha (DDC). Los resultados indicaron que la variedad Telstar resultó ser la más precoz. El mejor tratamiento en dicha variedad para las variables LT, LB, B, DF y DDC correspondió a la proporción 30/70 (% lombrihumus / % suelo) y la dilución 1:10 de lixiviado; el segundo mejor tratamiento fue en la variedad Discovery en la proporción 40/60 (%lombrihumus / %suelo) y dilución 1:10 de lixiviado para las variables LT, AF y B. El presente trabajo aporta nueva información en cuanto al uso de sustratos y abono foliar orgánicos para el manejo sustentable, con bajo impacto ambiental, en cultivos florícolas.

Fenología de los estados vegetativos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) en base al tiempo térmico

La mandioca (Manihot esculenta Crantz) constituye la cuarta fuente mundial de calorías en la alimentación humana, es apta para la nutrición animal y para extracción de biocombustible. Este artículo tiene como objetivo evaluar el comportamiento de un modelo de tiempo térmico (TT) para caracterizar las fases fenológicas (FF) de dos cultivares de mandioca en un ciclo de crecimiento de 280 días, cultivados bajo condiciones de campo en Corrientes, Argentina. Las observaciones se realizaron durante las campañas 2007/2008 y 2008/2009. El cálculo del TT se basó en el método residual, la temperatura base fue 16°C. Entre ambos cultivares se observaron diferencias en los grados-día (GD) acumulados para cumplir las FF de expansión de la primera (00-01) y novena hoja (00-02 H9), y en la de engrosamiento de raíces (00-04 ERR), esta última relacionada con el índice de área foliar (IAF). Para completar el ciclo de crecimiento los cultivares Palomita y Amarilla requirieron entre 2027 y 2096 GD, respectivamente. El patrón de crecimiento y desarrollo fenológico de los cultivares de mandioca basado en los GD acumulados, puede utilizarse para caracterizar el progreso del cultivo en el bioambiente de Corrientes.

Respuesta al déficit hídrico en el crecimiento de forestales del bosque urbano de Mendoza : análisis comparativo en árboles jóvenes

El objetivo del trabajo fue evaluar la respuesta de plantas jóvenes de cuatro especies forestales urbanas a diferentes niveles de déficit hídrico. El ensayo se realizó en vivero, durante tres ciclos vegetativos, con plantas de Platanus x hispanica cv. acerifolia (plátano), Morus alba (morera), Fraxinus americana (fresno americano) y Acacia visco (visco). Los tratamientos de riego fueron: control (reposición del 100% transpirado); riego deficitario moderado (reposición del 66% transpirado) y riego deficitario severo (reposición del 33% transpirado). Las variables de respuesta evaluadas fueron altura, diámetro de tallos, área foliar y ancho de anillos de crecimiento. Las plantas bajo riego deficitario severo presentaron disminuciones en todos los parámetros de crecimiento considerados. Acacia visco resultó con crecimientos comparables al control, bajo riego deficitario equivalente al 66% del agua transpirada, con lo cual puede ser considerada especie de interés para forestaciones en condiciones de estrés hídrico moderado.

Fruit yield and growth parameters of several Carica papaya L. genotypes in a temperate climate

The aim of this work was to evaluate changes in growth and productivity parameters of different precocious hybrids and a naturalized variety of papaya under both greenhouse and field cultivation in a temperate climate (the center of the province of Santa Fe, Argentina). In view of the aforesaid, the purpose of our research was to identify further genotypes better suited for the cultivation of this species in temperate climates and demonstrate the need for the use of semi-controlled systems to make possible the cultivation of these promising genotypes in middle latitudes. The average yield was 291% higher in greenhouse than in the field. The average productivity for hybrid genotypes compared with the naturalized variety more than doubled in both environments. Considering behavior in height, leaf area index and yield parameters, hybrids H2 (principally), and H4 showed a great adaptation for use in semi-forced systems. The use of greenhouse and short stature papaya hybrids allows its feasible and surely profitable cultivation in non- tropical climates.

Sustrato y dosis de fertirriego en la aclimatización de vitroplantas de Agave americana var. oaxacencis

Con la finalidad de asegurar la adaptación en invernadero de plantas de Agave americana var. oaxacensis obtenidas in vitro, se evaluó el efecto de sustratos y dosis de fertirriego en la aclimatización y crecimiento de 180 plantas. Este trabajo se realizó en un invernadero del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca, México, a principios de 2012. Se utilizaron plantas recién salidas del laboratorio. El experimento se estableció según el diseño completamente al azar con arreglo factorial 2 (sustratos: arena y perlita) x 5 (fertilización: 1, 25, 50, 75 y 100%). La unidad experimental fue una planta en un recipiente de plástico de 150 cm3 con 18 repeticiones. La fertilización se basó en la solución universal de Steiner y diariamente cada planta recibió a nivel de sustrato 10 mL durante 12 semanas. Se evaluó el crecimiento en hojas, tallo y raíz, realizando análisis de varianza y prueba de medias (Tukey, α = 0,05). Todas las plantas se adaptaron, pero aquellas plantas establecidas en perlita lograron los mejores crecimientos en área foliar, volumen de raíz, peso fresco total, materia seca de raíz y total de planta. El tamaño de las plantas al término de su aclimatación estuvo en relación con la cantidad de nutrimentos de la solución nutritiva.

Early Oligocene continental climate ofthe Paleogene Basin in Hungary and Slovenia

This paper concentrates on the Early Oligocene palaeoclimate of the southern part of Eastern and Central Europe and gives a detailed climatological analysis, combined with leaf-morphological studies and modelling of the palaeoatmospheric CO2 level using stomatal and d13 C data. Climate data are calculated using the Coexistence Approach for Kiscellian floras of the Palaeogene Basin (Hungary and Slovenia) and coeval assemblages from Central and Southeastern Europe. Potential microclimatic or habitat variations are considered using morphometric analysis of fossil leaves from Hungarian, Slovenian and Italian floras. Reconstruction of CO2 is performed by applying a recently introduced mechanistic model. Results of climate analysis indicate distinct latitudinal and longitudinal climate patterns for various variables which agree well with reconstructed palaeogeography and vegetation. Calculated climate variables in general suggest a warm and frost-free climate with low seasonal variation of temperature. A difference in temperature parameters is recorded between localities from Central and Southeastern Europe, manifested mainly in the mean temperature of the coldest month. Results of morphometric analysis suggest microclimatic or habitat difference among studied floras. Extending the scarce information available on atmospheric CO2 levels during the Oligocene, we provide data for a well-defined time-interval. Reconstructed atmospheric CO2 levels agree well with threshold values for Antarctic ice sheet growth suggested by recent modelling studies. The successful application of the mechanistic model for the reconstruction of atmospheric CO2 levels raises new possibitities for future climate inference from macro-flora studies.

Vegetation, soil and site characteristics of samples taken along the Yamal Transet in 2007-2008

The overarching goal of the Yamal portion of the Greening of the Arctic project is to examine how the terrain and anthropogenic factors of reindeer herding and resource development combined with the climate variations on the Yamal Peninsula affect the spatial and temporal patterns of vegetation change and how these changes are in turn affecting traditional herding of the indigenous people of the region. The purpose of the expeditions was to collect groundobservations in support of remote sensing studies at four locations along a transect that traverses all the major bioclimate subzones of the Yamal Peninsula. This data report is a summary of information collected during the 2007 and 2008 expeditions. It includes all the information from the 2008 data report (Walker et al. 2008) plus new information collected at Kharasavey in Aug 2008. The locations included in this report are Nadym (northern taiga subzone), Laborovaya (southern tundra = subzone E of the Circumpolar Arctic Vegetation Map (CAVM), Vaskiny Dachi (southern typical tundra = subzone D), and Kharasavey (northern typical tundra = subzone C). Another expedition is planned for summer 2009 to the northernmost site at Belyy Ostrov (Arctic tundra = subzone B). Data are reported from 10 study sites - 2 at Nadym, 2 at Laborovaya, and 3 at Vaskiny Dachi and 3 at Kharasavey. The sites are representative of the zonal soils and vegetation, but also include variation related to substrate (clayey vs. sandy soils). Most of the information was collected along 5 transects at each sample site, 5 permanent vegetation study plots, and 1-2 soil pits at each site. The expedition also established soil and permafrost monitoring sites at each location. This data report includes: (1) background for the project, (2) general descriptions and photographs of each locality and sample site, (3) maps of the sites, study plots, and transects at each location, (4) summary of sampling methods used, (5) tabular summaries of the vegetation data (species lists, estimates of cover abundance for each species within vegetation plots, measured percent ground cover of species along transects, site factors for each study plot), (6) summaries of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and leaf area index (LAI) along each transect, (7) soil descriptions and photos of the soil pits at each study site, (8) summaries of thaw measurements along each transect, and (9) contact information for each of the participants. One of the primary objectives was to provide the Russian partners with full documentation of the methods so that Russian observers in future years could repeat the observations independently.

Global LAI uncertainty and relative uncertainty datasets derived from a Triple Collocation Error Model (TCEM)

Uncertainty information for global leaf area index (LAI) products is important for global modeling studies but usually difficult to systematically obtain at a global scale. Here, we present a new method that cross-validates existing global LAI products and produces consistent uncertainty information. The method is based on a triple collocation error model (TCEM) that assumes errors among LAI products are not correlated. Global monthly absolute and relative uncertainties, in 0.05° spatial resolutions, were generated for MODIS, CYCLOPES, and GLOBCARBON LAI products, with reasonable agreement in terms of spatial patterns and biome types. CYCLOPES shows the lowest absolute and relative uncertainties, followed by GLOBCARBON and MODIS. Grasses, crops, shrubs, and savannas usually have lower uncertainties than forests in association with the relatively larger forest LAI. With their densely vegetated canopies, tropical regions exhibit the highest absolute uncertainties but the lowest relative uncertainties, the latter of which tend to increase with higher latitudes. The estimated uncertainties of CYCLOPES generally meet the quality requirements (± 0.5) proposed by the Global Climate Observing System (GCOS), whereas for MODIS and GLOBCARBON only non-forest biome types have met the requirement. Nevertheless, none of the products seems to be within a relative uncertainty requirements of 20%. Further independent validation and comparative studies are expected to provide a fair assessment of uncertainties derived from TCEM. Overall, the proposed TCEM is straightforward and could be automated for the systematic processing of real time remote sensing observations to provide theoretical uncertainty information for a wider range of land products.

Photosynthetic activity buffers ocean acidification in seagrass meadows

Macrophytes growing in shallow coastal zones characterised by intense metabolic activity have the capacity to modify pH within their canopy and beyond. We observed diel pH changes in shallow (5-12 m) seagrass (Posidonia oceanica) meadows spanning 0.06 pH units in September to 0.24 units in June. The carbonate system (pH, DIC, and aragonite saturation state (omega Ar)) and O2 within the meadows displayed strong diel variability driven by primary productivity, and changes in chemistry were related to structural parameters of the meadow, in particular, the leaf surface area available for photosynthesis (LAI). LAI was positively correlated to mean, max and range pHNBS and max and range omega Ar. In June, vertical mixing (as Turbulent Kinetic Energy) influenced max and min omega Ar, while in September there was no effect of hydrodynamics on the carbonate system within the canopy. Max and range omega Ar within the meadow showed a positive trend with the calcium carbonate load of the leaves, pointing to a possible link between structural parameters, omega Ar and carbonate deposition.