INFLUENCIA DEL CLIMA EN LA PRODUCCION DE ARROZ

LUIS ARMANDO CASTILLA LOZANOI.A, M.Sc, Ph.D

FEDEARROZ-FONDO NACIONAL DEL ARROZ2011

CAMBIO CLIMATICO…YA!!!Los impactos pronosticados del cambio climático a largo plazo, ya han iniciado y determinan: Rendimientos bajos, estrés hídrico, alteración en el comportamiento de patógenos

Impactos previstos del cambio climático en América Latina.

1. Hacia la mitad del Siglo XXI, se proyecta que los incrementos en la temperatura y

las reducciones asociadas del agua en el suelo conducirán a un reemplazo gradual de

los bosques tropicales por sabanas en el este de la amazonia. La vegetación semiárida

tenderá a ser reemplazada por vegetación de tierras áridas. Hay riesgo de pérdidas

significativas de biodiversidad a través de la extinción de especies en muchas áreas

tropicales.

2. En las áreas secas, se espera que el cambio climático conduzca a salinización y

desertificación de tierras agrícolas. Se proyecta una disminución en la productividad de

algunos cultivos importantes y en la productividad de la ganadería, con consecuencias

adversas para la seguridad alimentaria.

3. Se esperan cambios en los patrones de precipitación y la desaparición de glaciares,

que afectarán significativamente la disponibilidad de agua para el consumo humano, la

agricultura y la generación de energía.

Fuente: IPCC 2007a: 12

Cambios en la productividad de la agricultura a 2080 debido al cambio climático

Fuente: Cline 2007.

Cambios en la temperatura máxima promedio (ºC), 2000 - 2050

Cambio en las precipitaciones (mm), 2000 - 2050

Evolución de los rendimientos en % cultivos provocados por el cambio climático entre el

2000 y 2050

• Países en desarrollo

• Maíz riego……-1.4 a -2.8

• Maíz secano…-0.8 a -2.9

• Arroz riego…-14.4 a 2.4

• Arroz secano…-1.3 a 6.5

• Países desarrollados

• Maíz riego……-1.2 a -8.7

• Maíz secano….-5.7 a 9.5

• Arroz riego…-5.5 a 10.5

• Arroz secano..17.3

Fuente: IFPRI. Instituto internacional de investigación de políticas alimentarias

Washington, 2009.

Fuente: CIAT, 2010

adaptabilidad

Fuente: CIAT, 2010

Influencia del clima sobre la producción de arroz

TEMPLADO TROPICO

PERIODO COSECHA Temperatura Agua-temperatura

PRODUCCION Luz Luz-agua-temperatura

ESTABILIDAD Temperatura Temperatura

Agua Agua

Luz luz

Tifones

3

6

9

12

15

18

(Mg

CO

2)

/ d

m2

/ h

ora

Fo

tosin

tesis

-R

esp

iracio

n

4 10 16 21 27 32 38 43

Fotosintesis

Respiracion

Temperatura oC

TEMPERATURA – FOTOSINTESIS - RESPIRACION

0

5

10

15

20

25

30

35

40

15 20 25 30 35 40 45

Efecto de la Temperatura °C sobre la elongacion de la raiz-arroz (mm)

-2000

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

-50000 0 50000 100000 150000

Pe

so r

aiz

mg

peso total mg

Peso raiz (mg)

Lineal (Peso raiz (mg))

0

50

100

150

22 25 28 31

Tasa de Crecimiento %%

TºC

0

20

40

60

80

100

22 25 28 31

Tasa de Macollamiento

Tº C

0

20

40

60

80

100

120

22 25 28 31

Espiguillas

Efecto de la temperatura sobre el crecimiento del arroz

Yoshida, 1973

Respuesta del arroz a la T°C en diferentes etapas de crecimiento.

ETAPA CRECIMIENTO T° Baja T° Alta T° Optima

Germinación 10 45 20-35

Emergencia 12-13 35 25-30

Elongación raíz 16 35 25-28

Elongación Hoja 7-12 45 31

Macollamiento 9-16 33 25-31

IPF 15 - -

DP 15-20 38 -

ANTESIS 22 35 30-33

Maduración 12-18 30 20-25

Yoshida, 1977.

0

20

40

60

80

100

120

0 0,48 0,96

% v

ane

amie

nto

Efecto del Nitrogeno (g/pot) y la temperatura sobre el vaneamiento del arroz

20°C

16°C

12°C

20

25

30

35

40

45

50

55

60

P 1.92 P 0.96 P 0.48

% V

AN

EAM

IEN

TO

EFECTO DE LA APLICACION DE NITROGENO Y FOSFORO EN EL VANEAMIENTO DEL ARROZ

0,48N

0,96N

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 50 100 150 200 250

t/h

a

kg/ha N

Respuesta al Nitrogeno (kg/ha) en produccion (t/ha), Ibague, Baja radiacion solar, 2011.

7,4

7,6

7,8

8

8,2

8,4

8,6

0 23 46 92

t/h

a

kg/ha P2O5

Respuesta del arroz en produccion a la dosis de Fosforo en baja radiacion solar, Ibague, 2011

18,5

19

19,5

20

20,5

21

21,5

22

22,5

23

23,5

15 20 25 30 35

gram

os

Relacion entre peso de 1000 granos y temperatura media en arroz ( yoshida y hara 1977)

peso de 1000 granos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Evap

ora

cio

ne

Variacion en la evaporacion (g/m3) a diferentes temperaturas del aire

ETAPA DE CRECIMIENTO SÍNTOMAS

VEGETATIVA

punta de la hoja blanca

bandas cloróticas y manchas

bandas de color blanco y manchas

BAJO macollamiento

reducción de la altura

ANTESIS REPRODUCTIVA

espiguillas blancas, panículas blancas

reducción en el número de espiguillas

esterilidad

MADUREZ Reducción del grano lleno

SINTOMAS POR ESTRÉS POR ALTO CALOR

IRRI, 1975.

Efectos de la Radiacion Solar en las Diferentes Fases de Crecimiento en el Rendimiento de Grano

Vegetativa

Reproductiva

Maduracion

7

6

5

4

3

100 200 300 400 500 600

Radiacion Solar (Cal/cm2.dia)

Rendimiento (Ton./Ha.

LUZ TEMPERATURA GRANOS (mg)/muestra

ESPIGUILLAS LLENAS (F)

INTERACCION G X F

Baja Baja 15,5 65% 1014 (71%)

Baja Alta 14,8 62% 910 (64%)

Alta Baja 16,3 87% 1423 (100%)

Alta Alta 16 86% 1370 (96%)

EFECTO DE LA TEMPERATURA Y LA LUZ SOBRE EL PESO DE GRANO,

ESTERILIDAD Y LA INTERACCION PESO X ESTERILIDAD EN EL ARROZ.

Yoshida y Hara, 1977.

Importancia de los componentes de rendimiento del arroz

COMPONENTE % CONTRIBUCCION RENDIMIENTO

Espiguillas/m2 (N) 60.2

%espiguillas (F) + peso 1000 granos (W) 21.2

N + F 75.7

N + W 78.5

N + F + W 81.4

Yoshida y Parao, 1976.

Que afecta la espiguillas/m2 ? : Distribución semilla, densidad y profundidad d siembra.Aplicación de NitrógenoMacollamientoRadiación solar, agua, temperatura.

Componentes de rendimiento del arroz de acuerdo al ambiente

COMPONENTE ESTACION HUMEDA ESTACION SECA

Panícula/m2 250 375

Espiguillas/panícula 100 100

Espiguillas/m2 25.000 37.500

Espiguillas % 85 85

Peso 1000 espiguillas (g) 29 29

Rendimiento (t/ha) 6.2 9.2

Chandler, 1969.

Comparación entre plantas C3 y C4 en los requerimientos para una mayor tasa de

fotosíntesis

Plantas C-3 Plantas C-4

T°C optima (Fotosíntesis) 15-30 30-45

Luz optima (Fotosíntesis) 30-50% 100%

Eficiencia uso agua 1.49 mg MS/g agua 3.14 mg MS/g agua

Plantas C-3 : arrozPlantas C-4: Caña de azúcar, Maíz, sorgo, pastos.

Efectos en el país arrocero del cambio climático.

ALTAS TEMPERATURAS EN LA ZONA

Esterilidad apical Esterilidad basal

MADURACION INTERMITENTE

Granos maduros

Granos inmaduros

Zona 2008A 2008B 2009A 2009B 2010A 2010B

La Mojana 100 -23.2 -35.3 -35.9 +3.8 NR

Cúcuta 100 15.4 -10.4 1.8 -11.0 -5.1

Ambalema 100 -14.3 -15.38 -33.9 -23.2 -26.19

Espinal 100 0.5 -10.7 -27.9 -15.1 -8.1

Montería 100 NR -25.2 NR -16.5

% Incremento o Reducción del Rendimiento Promedio /Ha

semestral en Comparación al 2008A

Energía Solar diaria acumulada (Calorías/cm²) 1° enero a 31 enero de 2011

Valor óptimo (500 cal/cm²/día)

Energía Solar diaria acumulada (Calorías/cm²) 1 de mayo a 31 de mayo de 2011

Valor óptimo (500 cal/cm²/día)

COMPARACION DE LOS RENDIMIENTOS TON/HA IBAGUE ENTRE 2008 Y 2011

7,8

7,4

8,4 8,4

7,8

6,7

7,6 7,77,5

7,8

8,8

9,2

8,78,5 8,6

9,99,6

8,5

9

9,5

6

8

10

12

E F M A M J J A S O N D

2011 2008

COMPORTAMIENTO RENDIMIENTOS TON/HAMESETA DE IBAGUE

ENE-AGO 2011

5

6

7

8

9

10

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO

ACD-25-26

MOCARI

LAGUNAS

F-60

O.R.228

F-733

RELACION DE RENDIMIENTOS CON ENERGIA SOLAR cal/cm2/día

462

391

449 452

401

277

476 483

7,87,4

8,4 8,47,8

6,7

7,6 7,7

0123456789

200

250

300

350

400

450

500

E F M A M J J A

Cal/cm2/dia t/ha

COMPARACION DE LAS TEMPERATURAS MAXIMAS IBAGUE ENTRE 2008 Y 2011

34,3

33,6

33,1 3332,7 32,8

34,234

31

32

31

33

31

30

32 32

33

31

29

31

28

29

30

31

32

33

34

35

E F M A M J J A S O N D

2011 2008

COMPARACION DE LAS TEMPERATURAS MINIMAS IBAGUE ENTRE 2008 Y 2011

21

20

19

20 20

21

20 20

18

17 17

18

19 19

17 17 17

18 18 18

15

17

19

21

23

E F M A M J J A S O N D

2011 2008

COMPARACION HUMEDAD RELATIVA IBAGUE ENTRE 2008 Y 2011

65

7274

7780

75 75

70

80 79 8083 84

81

7780

76

83

88

82

40

50

60

70

80

90

100

E F M A M J J A S O N D

2011 2008

COMPARACION DE LA PRECIPITACIONIBAGUE ENTRE 2008 Y 2011

40

100

150

220

70

30

230

30

70

140120

190

370

9070

210

140

210

320

70

0

50

100

150

200

250

300

350

400

E F M A M J J A S O N D

2011 2008

Rendimientos Bultos/ Ha De Los Últimos 5 años Municipio Ibagué Finca 1

100

110

120

130

140

150

160

170

180

2011

2010

2009

2008

2007

Comparación de los Rendimientos Kg / Ha de las Variedades mas Sembradas de los Últimos 5 años Finca 1

6000

7000

8000

9000

10000

11000

12000

F-60

F-50

FORTALEZA

RENDIMIENTOS t / Ha FINCA 2 DE LOS ULTIMOS 5 AÑOS MUNICIPIO DE VENADILLO

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

2007

2008

2009

2010

2011

Comparación de los Rendimientos t / Ha de las Variedades mas Sembradas de los Últimos 5 años Finca 2 Municipio Venadillo

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

11,00

12,00

F -50

COPR - 1

PANORAMA

ACD 2528

F- 60

EFECTO DE LA COMPACTACIÓN SOBRE LA PLANTA DE ARROZ

Tratamiento

Compact.

Peso Raíz

(gr/pl)

Vol. Raíz

(cc/pl)

Macolla/

Planta

Biomasa

Mac.gr

Rendimient

Relativo (%)

Superf. 1.80 c 1.59 f 3.90 c 0.89 d 61.2

A 3 cm 2.32 c 1.91 ef 3.65 c 0.93 d 66.3

A 6 cm 3.44 b 2.86 cd 4.93 b 0.99 cd 69.2

A 9 cm 3.39 b 2.23 def 5.15 b 1.04 cd 71.8

A 12 cm 3.71 b 2.59 cde 5.20 b 1.12 bcd 78.6

A 15 cm 3.94 b 3.77 b 6.00 b 1.16 abc 95.0

A 18 cm 3.99 b 3.48 bc 5.85 b 1.28 ab 95.8

A 21 cm 5.49 b 4.79 a 7.75 a 1.38 a 100.0

Promedios con letras iguales no son significativamente diferentes.

Efecto de la compactación en el cultivo de arroz

• Suelo compactado

• Incidencia Sarocladium 100%

• Vaneamiento 54%

• Peso/panícula 1.7 g

• Granos/panícula 35

• NC: 0.3 MPa arroz

• NC: 2.0 MPa otros

• Suelo no compactado

• Incidencia Sarocladium 0%

• Vaneamiento 14%

• Peso/panícula 3.0 g

• Granos/panícula 81

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

febrero marzo abril Mayo Junio Julio

BALANCE HIDRICO. VIÑA DEL MAR. PUERTO LOPEZ. 2011

EVAPOTRANSPIRACION PRECIPITACION