Un modelo simple de produccion potencial de uchuva (Physalis peruviana L.)

Abstract

La uchuva (Physalis peruviana L) se desarrolla en Colombia en zonas altas, ocupa el segundo renglón en las exportaciones Colombianas de frutales después del banano y su área cultivada ha aumentado durante los últimos años. Aunque se han realizado varios estudios en uchuva, hay una carencia importante del conocimiento para apoyar el desarrollo tecnológico de esta especie. El objetivo de este estudio fue construir un modelo simple de producción potencial de crecimiento, desarrollo y producción. Los modelos de simulación pueden ser una herramienta útil para optimizar la selección de zonas productoras y el manejo de los cultivos. El modelo se basa en la temperatura y la radiación fotosintéticamente activa (PAR) y asume que el cultivo tiene condiciones óptimas de agua y nutrientes y que no esta limitado por plagas, enfermedades o arvenses. Para un modelo potencial de la producción, el índice de crecimiento diario es calculado por un modelo explicativo mecánico; el incremento diario en materia seca depende de la fracción de luz interceptada por el follaje, la radiación y el uso eficiente de la luz para convertirse en biomasa. La masa seca total se distribuye entre los órganos de la planta de acuerdo con su estado fenológico. El uso eficiente de la luz y el coeficiente de extinción son los parámetros del modelo, así como los coeficientes de distribución (alfas). El desarrollo fenológico de la planta esta determinado por el tiempo térmico, para lo cual se estimó la temperatura base (Tb) para uchuva. Los datos usados para la construcción del modelo provienen de experimentos desarrollados en dos localidades diferentes (Cundinamarca y Boyacá, Colombia), bajo condiciones de invernadero y a campo abierto, donde se llevaron a cabo mediciones de diferentes variables fisiológicas. Con el propósito de estimar Tb, tiempo en días y temperatura media acumulada desde el trasplante hasta la aparición del primer botón, de primer botón a primera flor, de primera flor a primer fruto (cuajado), de primer fruto a primer fruto maduro, así mismo se determinó la duración de estas fases en términos de tiempo térmico (TT). Para estimar el Tb de nudos se ajustó un modelo no lineal segmentado. La temperatura base también se estimó, usando diferentes valores de temperatura y minimizando el error de la varianza de esos eventos. La temperatura base (Tb) para aparición de nudos fue de 6,29oC, así mismo se encontró que para la aparición del primer botón floral Tb fue de 10,83oC, de botón a flor 5,61oC de flor a fruto 10,20oC y para la fase entre la aparición del primer fruto a maduro la temperatura base fue 1,89oC, se presenta el tiempo térmico requerido para alcanzar cada una de las fases anteriormente mencionadas. La simulación de los nudos se hizo con el método de Euler y el modelo ajusta relativamente bien para cada localidad. La distribución entre la etapa vegetativa y reproductiva se simulo basada en la hipótesis de que esta es regulada por la relación fuente vertedero. La masa seca total y su distribución se simularon con el método de Euler y el modelo ajustó relativamente bien para las localidades. El coeficiente de distribución estimado para la etapa vegetativa para hojas fue de 0,72 y tallos 0,28. Y los coeficientes de distribución en la etapa reproductiva fueron para hojas 0,09, tallos 0,23 y frutos 0,69. (Texto tomado de la fuente).

Cape gooseberry (Physalis peruviana L.) is grown in the high altitude tropics of Colombia. It is the second most important fruit for export and the cultivated area has increased significantly during the last years. Several aspects of cape gooseberry have been studied so far, but there is an important lack of knowledge for supporting the technological development of this specie. The aim of this study was to construct a simple potential production model for crop growth, development and yield of cape gooseberry, as a tool for the selection of production zones and for optimizing production techniques. The model is based on temperature and photosynthetically active radiation (PAR) as exogenous variables and assumes that soil water and nutrients are unlimited and there is no damage by either pests or diseases. For a potential production model, the daily rate of growth is calculated by a mechanistic explanatory model; the daily increment in dry matter depends on incoming PAR, the fraction of light intercepted by foliage and the efficiency with which it is converted into dry matter. Total daily dry matter growth rate is then partitioned among the plant organs according to plant phenological stage. Light use efficiency and extinction coefficient were the parameters in the dry matter growth model as well as the alpha partitioning coefficients. Phenological development of the plant is determined by thermal time using a base temperature (Tb) for cape gooseberry. The data used to develop the model came from an experiment conducted in two different locations (Cundinamarca and Boyacá, Colombia), under greenhouse and open field conditions, where several physiological variables were measured. In order to estimate Tb, time in days and accumulated average temperature from transplanting until the first appearance of nodes, bud, flower, fruit and mature fruit were determined. To estimate the Tb for nodes, a nonlinear segmented model was fit to the data of nodes vs. thermal time. Base temperatures for the others stages were estimated by selecting Tb to minimize the error variances for prediction of these events. Base temperature for nodes appearance was 6.29oC, for first bud 10.83 oC, first bud to flower 5.61 oC, first flower to fruit 10.5 oC and first fruit to mature fruit 1.89 oC. Simulated number of nodes using Euler’s method fitted reasonably well for each locality. The partitioning between vegetative and reproductive plant parts was simulated based on the hypothesis that it is regulated by sink strengths. Total dry matter production and partitioning were simulated reasonably well using Euler’s method. The partitioning coefficients estimated for vegetative stage for leaves was 0.72 and for stem was 0.28, and the alpha partitioning coefficients estimated during reproductive stages for leaves were 0.09, stem 0.23 and fruit 0.69.