El estrés climático en los cultivos agrícolas
La precipitación, la temperatura y la radiación solar, son elementos climáticos esenciales para el desarrollo de los cultivos y la producción de alimentos. Estos y otros elementos del clima son requeridos por los cultivos agrícolas en niveles dentro de un rango determinado para el desarrollo y buena producción. Sin embargo, cuando alguno de estos elementos climáticos está por debajo o por arriba de los rangos óptimos para el desarrollo, los cultivos se ven afectados y cuando el daño es evidente presentan síntomas de estrés. Los tipos de estrés más comunes son el térmico debido a la presencia de altas temperaturas y el estrés hídrico, por deficiencia de humedad en el suelo debido a baja precipitación. El cambio climático, se caracteriza no solamente por el continuo aumento de la temperatura causada por el calentamiento global, sino también por la alta variabilidad y frecuente presencia de sequías y altas temperaturas. Esta situación hace imperativo tomar las medidas preventivas de manejo de los cultivos y de adaptación de la producción agrícola. En este artículo hablaremos un poco sobre el estrés hídrico y el estrés térmico, sus causas y sus impactos en la producción de cultivos agrícolas, así como algunas medidas de prevención para su mitigación.
¿Qué es el estrés climático?
El estrés climático, a veces también llamado estrés ambiental, es el resultado de condiciones extremas del clima manifestadas como sequía, alta temperatura, baja temperatura, heladas y otros tipos de estrés ambiental como el sombreado de plantas y niveles altos de radiación solar. Los efectos de los factores ambientales antes mencionados están muy relacionados, por ejemplo, la resistencia o tolerancia de un cultivo a altas temperaturas, involucra también, resistencia o tolerancia a la sequía. El momento que se presenta el estrés es también importante, cada cultivo tiene etapas críticas donde el estrés hídrico o estrés térmico pueden tener mayor o menor impacto.
¿Como impacta el estrés hídrico y estrés térmico a los cultivos?
El estrés hídrico y el estrés térmico por altas temperaturas impactan más a los cultivos en las etapas de floración y llenado del grano o desarrollo del fruto, de manera general.
En el cultivo de maíz, por ejemplo, en las etapas de floración y llenado del grano, temperaturas arriba de 34°C causan estrés térmico, reduciendo la capacidad de fotosíntesis y pueden reducir la viabilidad del polen. Niveles de humedad del suelo menores al 50% de humedad disponible causan estrés hídrico. Una reducción significativa de la precipitación en los meses de agosto o septiembre cuando el maíz está en floración y llenado del grano muestra este tipo de estrés hídrico. La reducción en el rendimiento de maíz en estas etapas de desarrollo puede ser de 3 a 8 % por día según el grado de estrés (ver gráfico).
El estrés hídrico no solamente se presenta en la agricultura de temporal, también se presenta en la agricultura de riego. En la producción de granos básicos y de hortalizas a cielo abierto, el riego se aplica en la mayoría de los casos utilizando calendarios de riego fijos, que muchas veces no consideran las etapas de desarrollo más críticas en las que el cultivo debe estar bien abastecido de agua en el suelo. Importantes incrementos en la producción agrícola podrían lograrse con la aplicación de la cantidad de agua que requiere cada cultivo según su etapa de desarrollo.
En el cultivo de aguacate por otra parte, el estrés térmico se presenta cuando las temperaturas diarias están arriba de 32°C. En la etapa de floración y desarrollo del fruto, pueden esterilizar el polen y causar quemaduras en hojas y frutos y afectar la calidad del fruto. El estrés térmico puede presentarse también en los huertos de aguacate con temperaturas por debajo de 12 °C y por encima de 28° C, las cuales tienen un impacto negativo en la etapa de amarre del fruto (ver gráfico con ejemplo de pronóstico de temperatura máxima en abril en la región sur de Jalisco).
El calentamiento global ha provocado en la mayoría de las regiones agrícolas del mundo que las temperaturas vayan en ascenso y esto provoca más días calientes, por encima de ciertos umbrales que impactan el desarrollo y el rendimiento de los cultivos. Un caso concreto es en la producción de trigo de riego en el Valle del Yaqui, en Sonora, México, donde es evidente el incremento de días con estrés térmico (T max > 30°C) en los meses de febrero y marzo que coinciden con la floración y llenado del grano del cultivo de trigo en esa región (ver gráfico).
Medidas de prevención del estrés climático en la producción agrícola
Los avances de la ciencia y de la tecnología, permiten hoy en día que los productores agrícolas puedan tomar una serie de medidas de prevención y manejo de los cultivos a corto plazo y medidas de adaptación a mediano y largo plazo, las cuales se complementan. Algunas medidas se describen a continuación:
1) Reducción de estrés térmico en cultivos frutales. La temperatura máxima y los días con estrés térmico esperados para un cultivo en particular se pueden pronosticar en avance a 7 días o a un mes, y tomar las medidas necesarias para reducir su impacto en los cultivos. En huertos frutícolas, por ejemplo, con prácticas agronómicas como mantener la cobertura del suelo, manejo del agua de riego y otras.
2) Reducción de estrés hídrico en cultivos básicos. Los pronósticos climáticos proporcionan información sobre la cantidad y probabilidad de ocurrencia de la lluvia a 7 o 30 días y con ello se pueden tomar medidas preventivas. Con las predicciones climáticas estacionales también se puede reducir el estrés hídrico, mediante la selección de cultivos y variedades tolerantes a la sequía y de ciclo más corto que reducen los requerimientos de agua.
3) Reducción de estrés hídrico y térmico en la agricultura de riego. En la agricultura de riego el estrés hídrico y en cierta medida también el estrés térmico, se pueden reducir con aplicaciones del agua de riego conforme a los requerimientos de cada cultivo y tomando en cuenta su etapa de desarrollo. El riego por microaspersión o el riego por goteo sub-irrigación, son más efectivos, además que economizan aproximadamente el 40% de agua.
La producción agrícola, por lo tanto, ya no debería hacerse todos los ciclos agrícolas con las mismas prácticas de producción. El estrés climático en los cultivos, acentuado cada vez más por el cambio climático, requiere ser enfrentado con información climática y tecnología apropiadas de manera oportuna y en forma efectiva cada ciclo agrícola.
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