Presentación 5b Fisiología Arbórea 2020

Vista previa del material en texto

FISIOLOGIA DE ESPECIES ARBOREAS
ARBOLADO URBANO
Ing. Agr. MSc. Ana B. Guarnaschelli
Prof. Adjunta Cátedra de Dasonomía - FAUBA
Germinan
Captan recursos del ambiente
Crecen en profundidad y altura
y diámetro
Se producen, envejecen y mueren
Son formaS de vida…
INTRODUCCION
INTRODUCCION
Los árboles son las formas de vida más
grandes y altamente diferenciada entre
las plantas.
Gastan gran cantidad de fotosintatos para
los tejidos de soporte y conducción para
su arquitectura.
Proveen innumerables bienes y servicios de utilidad a la Sociedad
El crecimiento involucra una compleja
serie de procesos, que incluyen la
formación de nuevas células, la
diferenciación de tejidos y la integración
en los órganos de la planta.
CRECIMIENTO
Profundidad y extensión de raíces
Tamaño, forma y cantidad de hojas
Relación entre superficie externa e interna
Número, localización y tamaño de estomas
Características físicas y químicas del suelo. Cantidad y 
estacionalidad de precipitaciones. Razón entre 
precipitación-evapotranspiración. Concentración de CO2 , 
energía radiante, viento y presión de vapor. Factores 
bióticos: plagas enfermadas y otros vegetales superiores
Procesos de las plantas 
Potencial Genético Factores ambientales
Absorción de agua, ascenso de savia, transpiración, balance hídrico 
Turgencia, apertura estomática, alargamiento celular 
Efecto sobre el tipo y magnitud de reguladores de crecimiento 
Fotosíntesis, Respiración 
Magnitud y calidad de Crecimiento
Factores que controlan la cantidad y calidad del crecimiento. Fuente: Kozlowski y Pallardy, 1996.
FACTORES QUE REGULAN EL CRECIMIENTO
Tamaño de células, órganos y plantas
Peso seco, tipo y cantidad de componentes
producidos y acumulados, relación tallo/raíz
Crecimiento vegetativo vs. crecimiento reproductivo
Potencial Genético
FACTORES QUE REGULAN EL CRECIMIENTO
Factores ambientales
Cada especie ha evolucionado en un ambiente único.
Tiene exigencias en recursos del ambiente propias.
Tiene además tolerancia a condiciones de estrés particular.
De acuerdo a la provisión de recursos, varía la funcionalidad de 
la plantas y cada especie expresa una cantidad y calidad de crecimiento.
PROCESOS FISIOLÓGICOS
Absorción
Fotosíntesis
Transpiración
Respiración
Almacenamiento 
de reservas
Transpiración
H2O minerales
Traslocación
Fotoasimilados
Respiración
La absorción de agua y 
de minerales ocurre 
mayormente a nivel 
de pelos radicales de 
raíces finas
ABSORCIÓN
Absorción
ABSORCIÓN
De H2O y minerales
(N, P, K, Ca; Mg, S y
micronutrientes), es una
función esencial pues
permite dotar a la
planta de elementos
esenciales para el
crecimiento.
Absorción
TRANSPIRACIÓN 
Transpiración
Permite mantener:
- Ascenso de minerales
- Mantener la turgencia de
los tejidos
- Regular la temperatura.
El 90% del agua absorbida sale
por transpiración por los
estomas.
FOTOSÍNTESIS
Luz
6 C02 + 6 H
20 C6H12O6 + 6 O2
Pigmentos
RESPUESTAS A LA DISPONIBILIDAD DE RECURSOS
Luz
Absorción
FotosíntesisTranspiración
Respiración
Respiración
Respiración
C6H12O6 + 6 O2 6 C02 + 6 H
20
RESPIRACIÓN 
Otra fracción de 
los fotoasimilados 
se acumulan 
como RESERVAS 
Los Fotoasimilados son
transportados por floema
y utilizados en general en
zonas anexas a la de su
síntesis.
Los Fotoasimilados son
utilizados para síntesis
y mantenimiento de la
plantas.
Si la demanda de algunos
sitios es alta emigran
grandes distancias.
Glucosa
Celulosa
Amilosa
Paredes 
celulares
Madera
(estructura)
FOTOSÍNTESIS
CarbohidratosAgua Glucosa
Fotosíntesis Energía lumínica
Almidón Reservas
Bajo plena disponibilidad 
de recursos
5
1
Almacen. 
Follaje
3
1
Crecimiento en 
Diámetro
4
A
lm
ac
. T
al
lo
3 Almac.
Raíces Nuevas 2
3
PARTICIÓN DE LA BIOMASA EN LA PLANTA
Endurecimiento 
de las paredes
Reducción en la 
expansión foliar
Cierre EstomáticoAumento en la 
exportación de 
azúcares
Más 
ABA
SEQUIA
Incremento en el 
crecimiento radical
PARTICIÓN DE LA BIOMASA EN LA PLANTA
REGULACION 
HORMONAL
Fuente: Lambers et al., 2000.
RESPUESTAS A LA DISPONIBILIDAD DE RECURSOS
Altura
Inclinación
Luz
Para zonas con menor 
insolación considerar 
especies más tolerantes a 
la sombra
Absorción
Almacenamiento 
de reservas
ACUMULACIÓN DE RESERVAS
Almacenamiento 
de reservas
Almacenamiento 
de reservas
Los árboles acumulan
parte de los fotoasimilados
producidos principalmente
en las células parenqui-
máticas de la albura, de
raíces leñosas, tallos y
ramas (también en las hojas
de plantas perennes).
Luz
6 C02 + 6 H
20 C6H12O6 + 6 O2
Pigmentos
FOTOSÍNTESIS
RESPIRACIÓN
Fotoasimilados
Mantenimiento
Síntesis y 
Crecimiento
ALMACENAMIENTO 
DE RESERVAS
1º Hojas
2º Raíces
4º Crecimiento 
en diámetro
3º prioridad de las
Plantas: acumular
Reservas
5º Defensas
En situaciones de estrés abiótico y 
biótico las reservas se usan para los 
destinos 1º, 2º, 4º y 5º.
DINÁMICA DE LAS RESERVAS
Fuente: Larcher, 1996.
Fagus sylvatica: Latifoliada de follaje caedizo. Negro: máxima acumulación de almidón; rayado: gran
cantidad; punteado: poca cantidad; blanco: sin almidón.
1: previo emergencia hojas en primavera; 2: brotación; 3: mediados del verano; 4: previo a la absición
foliar en otoño; 5: conversión del almidón en carbohidratos solubles durante el invierno.
Las Reservas varían a lo largo del año: Disminuyen marcadamente en primavera
Aumentan en otoño invierno
Esta información permite orientar sobre las épocas de poda
DINÁMICA DE LAS RESERVAS
Fuente: Adaptado de Drénou, 2011
Las reservas están localizadas en
sitios particulares del árbol, que
varían según la especie.
Drénou, 2011
LOCALIZACION DE LAS RESERVAS
Abies veitchii: Conífera. 1: durante el crecimiento de
tallos nuevos en primavera; 2: mediados de verano; 3:
durante el invierno.
Negro: máxima acumulación de almidón; rayado: gran cantidad; punteado: poca cantidad; blanco: sin almidón.
DINÁMICA DE LAS RESERVAS
Fuente: Larcher, 1996.
Olea europaea: Latifoliada de follaje persistente. 1:
durante brotación y floración de primavera; 2: durante
un período de sequía en verano; 3: durante el invierno.
ACUMULACIÓN Y FUNCIONES DE LAS RESERVAS
FUNCIONES
- Mantenimiento de la planta en otoño e invierno.
- Brotación de plantas en primavera (especialmente plantas de follaje caedizo y
semipersistente).
- Crecimiento posterior a un episodio de senescencia por estrés ambiental,
defoliación causada por adversidades y/o daño en raíces.
- Rebrote luego de una práctica de poda, aérea o radicular (o por otra causa de estrés
biótico o abiótico).
- Consolidación estructural (copa, tronco y sistema de anclaje)
- Recubrimiento cambial de heridas
- Compartimentación de pudriciones activas
- Defensa frente a patógenos
Cuando el árbol está sometido a tensiones (viento dominante o pendiente del terreno) forma 
Madera de Reacción para compensar: En Coníferas se denomina Madera de Compresión.
En Latifoliadas se denomina Madera de Tensión.
Tensión
Compresión
CONSOLIDACION ESTRUCTURAL
1. En épocas donde la disponibilidad de reservas es baja, los ataques de plagas y las
condiciones de estrés ambiental son más críticos para la plantas.
2. La aplicación de podas severas en verano reduce el área foliar considerablemente y
por consiguiente reduce la captación de reservas. Las podas severas en invierno, al
extraer los tejidos donde se acumulan las reservan, reducen la disponibilidad
considerablemente.
3. Las plantas ya débiles + adversidades + podas = se debilitan y comprometen aún
más.
RESERVAS, ESTRÉS Y MANEJO DEL ARBOLADO
REGULACIÓN DEL CRECIMIENTO
1. Las AUXINAS (Se sintetizan mayormente en meristemas apicales): Estimulan la
dominancia apical y suprimen el crecimiento de las yemas axilares; estimulan el
crecimiento radical; regulan la retención o caída de frutos.
2. Las CITOQUININAS (Se sintetizan preferentemente en raíces) promuevenla división
celular, influencian la diferenciación de las células y la maduración de las hojas,
desarrollo de yemas laterales.
3. El ACIDO ABSCISICO es la hormona de estrés, inhibidora. Inhibe el efecto de
otras hormonas y reduce el crecimiento durante períodos de estrés.
4. Las GIBERELINAS afectan la tasa de división celular, controla la elongación de
tallos, la floración, incrementan el tamaño de las flores y frutos.
Los árboles utilizan un sistema químico de regulación del crecimiento, basado
predominantemente en mensajes químicos, las HORMONAS.
DOMINANCIA APICAL DE RAMAS
Dominancia
Dominancia
REGULACION 
HORMONAL
Auxinas se 
mueven hacia 
abajo
Auxinas 
inhiben el 
crecimiento de 
las ramas
Auxinas 
inhiben la 
ruptura de 
yemas laterales
Apice
(yema terminal)
Se oponen al 
crecimiento 
radicular
Auxinas
Citoquininas
Favorecen el 
crecimiento 
radicular
Favorecen el 
desarrollo de 
yemas 
axilares
Se oponen al 
el desarrollo 
de yemas 
axilares
H
a
c
i
a
a
b
a
j
o
H
a
c
i
a
a
r
r
i
b
a
A considerar 
cuando se 
aplican podas 
de copa y 
raíces
DOMINANCIA APICAL DE RAMAS
Dominancia
REGULACION 
HORMONAL
Auxinas se 
mueven hacia 
abajo
Auxinas 
inhiben el 
crecimiento de 
las ramas
Auxinas 
inhiben la 
ruptura de 
yemas laterales
Apice
(yema terminal)Ápice intacto
Meristema
apical
Corte del 
ápice
Crecimiento de 
yemas axilares
Yemas 
axilares
Dominancia
APLICACIÓN: TIPO DE CORTES Y BROTACIÓN FUTURA
Cómo será la brotación futura luego de la aplicación de estos
tipos de corte.
Endurecimiento 
de las paredes
Reducción en la 
expansión foliar
Cierre EstomáticoAumento en la 
exportación de 
azúcares
-Citoquinas: inhibidor crec. aéreo
+ ABA: inhibidor crec. aéreoIncremento en el 
crecimiento radical poda de raíces
Fuente: Lambers et al., 2000.
PODA DE RAÍCES : EFECTOS SOBRE LA PLANTA
↓Ѱa – Estrés hídrico
Poda de Raíces
¿Cómo evolucionará la planta?
Estrés hídrico y nutricional
Variable en intensidad y duración de 
acuerdo a la magnitud de la poda
APLICACIÓN: CORTES Y EFECTOS SOBRE LA PLANTA
Poda de raíces
Poda parte aérea
????
Endurecimiento 
de las paredes
Reducción en la 
expansión foliar
Cierre EstomáticoAumento en la 
exportación de 
azúcares
-Citoquinas: inhibidor crec. aéreo
+ ABA: inhibidor crec. aéreoIncremento en el 
crecimiento radical Corte de raíces
Fuente: Lambers et al., 2000.
PODA SIMULTANEA: EFECTOS EN LA PLANTA
↓Ѱa – Estrés hídrico
Poda de parte aérea
-Auxinas: inhibidor crec. raíces
??????
X
Corteza
Anillo anual
Meristemas apicales (Primarios) 
Generan crecimiento en altura y 
elongación de ramas y raíces
Crecimiento Primario
CRECIMIENTO
Madera
Corteza
Crecimiento secundario
Madera
Corteza
Meristemas secundarios: producen el 
crecimiento en grosor (felógeno y cambium)
CRECIMIENTO
Meristemas secundarios: producen el 
crecimiento en grosor (felógeno y cambium)
ESTACIONALIDAD DE CRECIMIENTO
Auxinas ++
Floema
Fotoperíodo Creciente
Actividad 
cambial
Leño de 
primavera
El Cambium permite el cierre de 
las heridas de la madera. Se 
divide y forma un callo que cierra 
las heridas
Auxinas -
Floema
Fotoperíodo Dreciente
Actividad 
cambial
Leño 
primavera
Leño de 
primavera
Leño de otoño
ESTACIONALIDAD DE CRECIMIENTO
La longitud del crecimiento en climas templados es controlada por la temperatura, el 
fotoperíodo y las lluvias.
Daniels et al., 1982
ESTACIONALIDAD DE CRECIMIENTO
Arboles de 
Crecimiento 
Libre
Arboles de 
Crecimiento 
Fijo
ESTACIONALIDAD DE CRECIMIENTO POR ÓRGANO
Regiones 
templado a 
templado frías
Regiones 
templado 
cálidas a 
subtropicales
ESTACIONALIDAD DE CRECIMIENTO
Para definir las épocas de plantación
y de poda deberá considerarse la
periodicidad de los procesos
fisiológicos, ajustándolas a los ritmos
de crecimiento de las plantas leñosas.
El crecimiento radical depende de
temperatura y humedad del suelo.
La periodicidad es función de la
actividad de la copa y de las
condiciones ambientales.
Ciclo o dinámica de las RAICES FINAS 
(“Turnover”)
Formación de RAICES
RAICES VIVAS
Muerte de RAICES
RAICES MUERTAS
Descomposición 
MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO
Tingey et al. 2000
CRECIMIENTO DE RAÍCES
Los árboles poseen una intensa dinámica de raíces finas a lo largo de año
CRECIMIENTO
El científico francés Pierre Raimbault expuso que toda especie arbórea pasa por 10 
fases o etapas de desarrollo natural, desde la germinación de la semilla hasta la 
muerte de los árboles.
Durante estas etapas el árbol cambia varias veces de organización y morfología, y se 
suceden distintas estrategias y estados de desarrollo.
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
El desarrollo de un árbol joven, sujeto al modelo arquitectural propio de su especie,
es un claro ejemplo de árbol unitario (Raimbault).
Pero, en general, un árbol adulto compone su estructura a base de sucesivas
reiteraciones (Raimbault).
La estructura del árbol joven como la estructura de cada una de las reiteraciones
obedecen al modelo arquitectural específico (Hallé).
Aún siguiendo esos modelos arquitecturales, el árbol maduro tiene una estructura
general propia, específica y reconocible.
DESARROLLO DE LA ESTRUCTURA DE UNA ÁRBOL
Las reiteraciones puede surgir de la evolución natural del árbol o ser producto de un
fenómeno traumático.
La reiteración siléptica o secuencial es producto de la transformación progresiva de
la arquitectura y surge desde meristemas funcionales axilares.
La reiteración proléptica es de origen traumático y surge desde meristemas latentes.
Por ej., el debilitamiento del vigor de un árbol provoca una tendencia a que, desde la
juventud, en el extremo del eje se abran en una o más ramas, provocando la aparición
prematura de elementos propios de una copa adulta.
También los denominados chupones son “reiteraciones”, que se forman a partir de yemas
adventicias, luego de cortes incorrectos de poda que crece independientemente de la
jerarquía y de la organización estructural de la copa existente. Tiene crecimiento vertical y
reproduce el modelo de desarrollo de un brote de semilla.
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
Árbol unitario Árbol colonial
Hay especies que mantienen siempre una estructura unitaria, como las Coníferas.
Las Latifoliadas modifican su estructura con la edad (como muestra la figura), tienen
reiteraciones, por ello son coloniales.
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
Ramas hipótonas
Ramas isótonas
Ramas epítonas
Raimbault et al., 1995
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
FASES DE LA ARQUITECTURA CON LA EDAD
evolucion crecimiento y estructura del ejemplar
Fuente: Rimbault y Tungay , 1993 
Las practicas serán 
acordes a las edad y 
etapa de desarrollo 
de la planta
Estabilización Regresión
Crecimiento 
desacelerado
Crecimiento 
lineal
Crecimiento 
aceleradoEstructura 
Jerárquica
Estructura 
Reiterada
Estructura 
Jerárquica
Número de 
ápices 
funcionales
Número 
de Años
Fase