Estrés térmico y/o hídrico durante el llenado de grano en soja: impacto sobre el funcionamiento de la fuente y su efecto sobre el rendimiento

Abstract

Durante el cultivo de soja son frecuentes episodios de estrés térmico (ET) combinados con insuficiente disponibilidad hídrica, que pueden afectar tanto el rendimiento (Rto) y sus componentes número de granos (NG) y peso de granos (PG), como la fisiología de la planta, dependiendo del momento de ocurrencia y la intensidad de los estreses. El objetivo del presente trabajo, fue analizar el impacto de episodios de altas temperaturas y estrés hídrico durante el llenado de granos de soja sobre el metabolismo primario de la fuente y como esto afecta el rendimiento y sus componentes. Para ello se realizó un experimento en la EEA INTA Manfredi durante la campaña agrícola 2012-2013. El experimento consistió en manipular la disponibilidad hídrica y la temperatura durante el llenado de granos en soja. Esto dio lugar a cuatro tratamientos: control, estrés térmico (ET), estrés hídrico (EH) y ET × EH. Se cuantificó el nivel de ET y de EH logrado y se determinaron además del Rto, NG y PG, las siguientes variables bioquímicas-fisiológicas (VBF) antes, durante y después de aplicado los estreses: capacidad férrico reductora de plasma (FRAP), malondialdehído (MDA), clorofilas (Clo), almidón (Alm), azúcares (Az), proteína de hoja (PrH), alantoína (Al), y ácido alantóico (AcA), rendimiento cuántico del fotosistema II (ᶲPSII) y eficiencia cuántica máxima (Fv/Fm). Los tratamientos de ET, EH y ET × EH causaron disminución del Rto del orden del 20%, 43%, 41%, respectivamente comparado con el control. Las reducciones en el Rto a través de los diferentes tratamientos, fueron explicadas por las disminuciones tanto del NG como del PG. Bajo ET regado se produjo efecto compensatorio de la caída del NG, alcanzando el PG valores similares al control. Las disminuciones del Rto y sus componentes pudieron explicarse a partir del efecto negativo de los estreses estudiados sobre el funcionamiento de la fuente fotosintética caracterizado en este estudio a través de las VBF. Aunque bajo ET se produjeron modificaciones en los valores de las VBF, las diminuciones más drásticas de estas (i.e. Fv/Fm, ᶲPSII, Alm, Az, FRAP, Clo) fueron observadas en las parcelas bajo déficit hídrico, indicando alteraciones en el estado fotosintético de las plantas sometidas a EH y ET×EH. Lo cual fue confirmado por el amarillamiento precoz de las plantas en estos tratamientos, comparadas con las parcelas regadas (con o sin ET). El biplot explicó 88,3% de la variación total de los datos estandarizados. Las variables Rto, NG, PG, Alm, ᶲPSII, Fv/Fm, FRAP, Az y PrH estuvieron asociadas positivamente entre sí, alcanzando niveles elevados en el control regado; el contenido de MDA, Clo y AcA fue mayor bajo ET y Al fue elevada en 13 situaciones de EH y ETxEH. Además, se observó que el Rto y sus componentes estuvieron correlacionados positivamente con Alm, ᶲPSII, Fv/Fm, Az, FRAP y negativamente con Al. Esto se vio parcialmente reflejado en los modelos de regresiones encontradas, donde se observó que Alm y ᶲPSII fueron buenas predictoras de Rto, mientras que Alm, ᶲPSII y PrH fueron predictores robustos del PG. Las variaciones del NG fueron explicadas significativamente por FRAP, Az, PrH, Alm y ᶲPSII pero a través de modelos lineales simples. Además, se pueden considerar al MDA y PrH como indicadores de ET, al Fv/Fm de ET × EH y al FRAP como indicador de los tres tratamientos de estrés: ET, EH y ET × EH. Según nuestro conocimiento este trabajo es el primero que a partir de ensayos realizados a campo contribuyó a la identificación de VBF asociadas al Rto y sus componentes en soja expuesta simultáneamente a la interacción de breves periodos de ET con EH durante el llenado de granos. Esto podría ser de suma utilidad para el mejoramiento genético en estudios de screening de genotipos.