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FISIOLOGÍA DEL CAFETO: Un enfoque práctico de los órganos de la planta y su funcionamiento Ing. Miguel Barquero Miranda, M.Sc. Jefe Unidad de la Investigación ICAFE 27 de setiembre, 2016 INSTITUTO DEL CAFÉ DE COSTA RICA Requerimientos climáticos (Coffea arabica) • Rango ideal : 18-21oC (Alègre, 1959). • Temp. < 18oC : Desarrollo lento de los frutos; predisposición a heladas • Temp. > 23oC : Desarrollo y maduración rápida de los frutos. • Temp. > 24oC : Disminución de la fotosíntesis. Sin embargo, en muchos lugares del mundo es posible la producción de café. • Temp. > 32°C : Caída de flores; formación de flores anormales; daño oxidativo (quema). • Precipitación : 1600 – 2000 mm por año • Estación seca : 3 – 4 meses Temperatura: • Tolera temperatura de zonas tropicales y subtropicales, pero no tolera temperaturas de zonas templadas. • Alta estimula el crecimiento espontáneo de las yemas accesorias del tallo principal originando plantas de tallos múltiples. • Temperaturas nocturnas bajas origina clorosis foliar principalmente después de días de alta intensidad de luz • Crecimiento lento a temperaturas bajas. • Temperatura del suelo incluye en el desarrollo del sistema radical siendo más abundante a temperaturas frescas. Intensidad ad luminosa : • Aumenta la intensidad de crecimiento, la altura de la planta, número de ramas laterales, número de hojas, peso seco de la raíz y el diámetro del tallo. • Aunque el número de hojas es mayor a alta iluminación la superficie total de la planta no experimenta un cambio significativo debido a que las hojas individuales son más pequeñas (más hojas, más pequeñas) • La relación peso seco parte aérea/raíces aumentó con incremento en la intensidad luminosa. Influencia del clima Lluvia : • Importante en todos los procesos del crecimiento del cafeto. • Esencial para la fotosíntesis. • Necesaria para ocurrencia de la florecida. • Necesaria para el desarrollo de frutos. • Exceso de agua reduce el crecimiento y la producción y rendimiento debido a una aireación pobre del suelo con detrimento del desarrollo de raíces. • El tamaño y peso de los granos es fuertemente alterado por la disponibilidad de agua y por la temperatura. Fotoperíodo : • Crecimiento y floración afectados por la duración del día, en el trópico no influye tanto. • Altura, número total de nudos y longitud de entrenudos en el tallo no varían al variar la longitud del día. • Días cortos tienen efectos inhibidores en el crecimiento de ramas laterales. • Días largos – las ramas más largas – aumenta el diámetro total de la planta. Influencia del clima AÑO 2016 (Grecia) Día de la antesis AÑO 2016 (GRECIA) AÑO 2016 (Pejibaye, PZ) AÑO 2016 (Pejibaye, PZ) Día de la antesis PRECIPITACION (mm), PERIODO (ABR – JUL) 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 P re ci p it ac ió n d e ab ri l- ju lio ( m m ) Año TRES RIOS BARVA POAS ATENAS NARANJO SAN RAMON VALLE CENTRAL OCCIDENTAL en e a b r ju l o ct en e ab r ju l o ct en e a b r ju l o ct en e ab r ju l o ct en e a b r ju l o ct en e ab r ju l o ct en e a b r ju l o ct 2009 2015 d ic CICLOS DE PRECIPITACION ANUAL VALLE CENTRAL OCCIDENTAL Referencia general • En genotipos de C. arabica, la fotosíntesis puede mantenerse aún a 38°C. • Sin embargo, altas temperaturas o luminosidad promueven más la respiración que la fotosíntesis al estar más disponible el O2 que el CO2, lo que causa una perdida de energía en la planta. Café : Planta tipo C3 Caña: Planta tipo C4 GENERACIÓN DE ENERGIA EN LAS PLANTAS CRECIMIENTO VEGETATIVO DEL CAFETO 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic N u d o s n u e vo s Barva La Bonita León Cortés San Vito Tarrazú FORMACION DE NUDOS DEL CAFETO, COSTA RICA 2012 0 5 10 15 20 25 En e Fe b M ar A b r M ay Ju n Ju l A go Se p O ct N o v D ic H o ja s n u e va s Barva La Bonita León Cortés San Vito Tarrazú FORMACION DE HOJAS DEL CAFETO, COSTA RICA 2012 TURRIALBA (1998-1999) Floria Ramírez y Floria Bertsch, 2000. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1 2- m ar . 2 7- m ar . 1 1 -a b r. 2 6 -a b r. 1 1- m ay . 2 6- m ay . 1 0 -j u n . 2 5 -j u n . 1 0- ju l. 2 5- ju l. 9 -a go . 2 4- ag o . 8 -s ep . 2 3- se p . 8 -o ct . 2 3- o ct . 7 -n o v. 2 2 -n o v. 7 -d ic . 2 2- d ic . 6 -e n e. Lo n gi tu d d e l f ru to ( m m ) fecha, año 1991 Tarrazú Alajuela Turrialba CRECIMIENTO DE LA CEREZA DEL CAFETO, COSTA RICA 1991 CRECIMIENTO ACELERADO Segura, 1991 CRECIMIENTO DE LA CEREZA, SAN ISIDRO DE ALAJUELA, 1991 - Etapa 1: Primeras 4-6 semanas después de la floración (0 – 30 días). Es una etapa de crecimiento lento. - Etapa 2: Semanas 7 a la 13 después de la floración (30 – 100 días). El fruto crece en forma acelerada y adquiere su tamaño final, y la semilla tiene consistencia gelatinosa. - Etapa 3: Semanas 14 a la 30 después de la floración (100–220 días). La semilla o almendra completa su desarrollo, adquiere consistencia sólida y gana peso. - Etapa 4: Semanas 26 a la 36 después de la floración (210 – 260 días). El fruto se encuentra fisiológicamente desarrollado y comienza a madurar. CICLOS DE PRECIPITACION y CRECIMIENTO DEL CULTIVO VALLE CENTRAL OCCIDENTAL Etapa productiva, León Cortés 2012 0% 20% 40% 60% 80% 100% M ar A b r M ay Ju n Ju l A go Se p O ct N o v D ic En e Fe b To ta l ( % ) Yemas flor Flores Alfileres Frut verd Frut mad Etapa productiva, San Vito 2012 0 20 40 60 80 100 En e Fe b M ar A b r M ay Ju n Ju l A go Se p O ct N o v D ic To ta l ( % ) Yemas flor Alfileres Frut verd Frut mad Flores 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 20 22 24 26 28 30 32 34 36 1-“cabeza de alfiler” Semanas después de la antesis 2- expansión rápida 3-F/E 4- Llenado 5- Maduración Crecimiento del fruto BUENO O MALO?, Cuál es el indicador de flores por nudo BUENO ??? BUENO O MALO? Buen proceso de antesis BUENO O MALO? CUANTAS FRUTOS POR NUDO PROBLEMAS AGOTAMIENTO (número de hojas) DEFICIENCIAS NUTRICIONALES (cantidad de hojas e inflorescencias) PURGA (floración des-uniforme) CLIMA O POCO VIGOR !!!! ENFERMEDADES CLIMA Y ENFERMEDADES ENFERMEDADES Temperaturas por arriba de 35 °C, especialmente en época seca aumenta la posibilidad de formación de flor estrella, quema de flor, limita la germinación y crecimiento del tubo polínico reduciendo la producción de frutos. Situación se agrava en condiciones de baja disponibilidad de agua y deficiencias de nutrimentos en el suelo. SECO Y CALIENTE Lluvias frecuentes o alta condensación durante días previos o posterior a la antesis (apertura floral), aumentan la posibilidad de ataque de patógenos como Colletotrichum o Phoma en as estructuras florales. ALTA HUMEDAD SITUACIONES BASICAS SISTEMA RADICULAR DEL CAFETO Alta producción de frutos Defectos del sistema radicular Deficiencia hídrica Deficienciasde nutrimentos Humedad excesiva del suelo impedimentos mecánicos del suelo Presencia de enfermedades o plagas insectiles Uso indebido de herbicidas CAUSA DE LA MUERTE DE RAICES C at u ai H F1 3 año de cosecha, 2015 Hojas, 19 Frutos 44 Bandolas 15 Tallo 10 R.G. 7 R.F. 5 Hojas 24 Frutos 35 Bandolas 15 Tallo 14 R.G. 8 R.F. 4 Catuaí (%) F1 (%) 1067 1546 680 636 351 200 819 1936 674 444 298 223 100 500 900 1300 1700 2100 Hojas Frutos Bandolas Tallo Raís G Raíz F ACatuaí F1 B C Pe so F re sc o (g ) Material Raíz Fina/Hojas Raíz Fina/Frutos Hojas/Frutos Catuaí 0,080 0,060 0,746 F1 0,120 0,049 0,403 % 150 81 54 Hojas Frutos Bandolas Tallo Raíz Gruesa Raíz Fina 2014 2015 Chaves, 2015 ALTA PRODUCCIÓN DE FRUTOS, CICAFE, 2013-2015 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic N u d o s n u e vo s Barva La Bonita León Cortés San Vito Tarrazú % Nitrógeno en hojas 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 2.80 2.90 3.00 3.10 3.20 3.30 3.40 M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e F e b M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e % de Potasio en hojas 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.10 2.20 2.30 2.40 2.50 2.60 2.70 M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e F e b M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e % de Magnesio en hojas 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42 0.44 0.46 0.48 M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e F e b M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic ppm de B en hojas 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e F e b M a r A b r M a y J u n J u l A g o S e p O c t N o v D ic E n e
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