Fisiología de la caña de azúcar (Saccharum spp.) en respuesta a baja radiación en fase de maduración
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Autores
Cepeda Quevedo, Aura Mercedes
Director
Quevedo Amaya, Yeison Mauricio
Mejía de Tafur, María Sara
Tipo de contenido
Trabajo de grado - Maestría
Idioma del documento
EspañolFecha de publicación
2023-08
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Resumen
La radiación solar (RS) es vital para la fotosíntesis, pero su variabilidad puede afectar el
rendimiento del cultivo y desencadenar respuestas fisiológicas y adaptativas para
mantener el equilibrio metabólico. El objetivo del estudio fue determinar la respuesta
fisiológica a la baja RS en dos variedades de caña de azúcar en la etapa de maduración
en Colombia. Se evaluaron cuatro condiciones: campo abierto (0%) y tres niveles de
reducción de RS (67, 80 y 95%) usando mallas de color negro. Se identificaron estrategias
de adaptación, se determinó la eficiencia fotoquímica, fotosintética, el efecto en la partición
de fotoasimilados y acumulación de sacarosa. Como estrategia de adaptación, la variedad
CC 01-678 incrementó el SPAD para tolerar la sombra. Mientras que, la variedad CC 05-
430 incrementó su crecimiento apical para evitar la sombra, favoreciendo la captación y
uso de la RS en ambientes limitantes. Aunque se observaron diferencias entre variedades
e interacciones en ciertos parámetros, estas diferencias no fueron consistentes en las siete
semanas de evaluación. Sin embargo, la RS resultó ser el factor principal en las respuestas
fisiológicas, los tres niveles de baja RS (67, 80 y 95%) mostraron similitudes notables entre
sí, pero difirieron significativamente del testigo (0%). La baja RS afectó negativamente la
oxidación de QA- y generó un bloqueo que incrementó la emisión de fluorescencia,
disminuyó la tasa de transporte de electrones, y el rendimiento operacional del PSII.
Dichas alteraciones disminuyeron la velocidad de producción de ATP y NADPH,
reduciéndose la fotosíntesis, el punto de compensación de luz, la respiración y la actividad
de RuBisCO. La ralentización de las reacciones del ciclo de Calvin-Benson, disminuyeron
la eficiencia fotosintética y la calidad del jugo de la caña de azúcar, resultando en la perdida
de entre 1 y 2 unidades porcentuales de sacarosa durante las siete semanas de RS
limitada. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
Solar radiation (SR) is essential for photosynthesis, but its variability can impact crop yield
and trigger physiological and adaptive responses to maintain metabolic balance. The aim
of the study was to determine the physiological response to low SR in two sugarcane
varieties during the ripening stage in Colombia. Four conditions were evaluated: open field
(0%) and three levels of SR reduction (67, 80, and 95%) using black shading nets.
Adaptation strategies were identified, and photochemical and photosynthetic efficiency, as
well as the effect on photoassimilate partitioning and sucrose accumulation, were
determined. As an adaptation strategy, variety CC 01-678 increased SPAD to tolerate
shade, while CC 05-430 variety increased apical growth to avoid shade, promoting the
capture and utilization of SR in limiting environments. Although differences were observed
between varieties and interactions in certain parameters, these differences were not
consistent over the seven weeks of evaluation. However, SR was the primary factor in
physiological responses, as the three low SR levels (67, 80, and 95%) showed notable
similarities among themselves but significantly differed from the control (0%). Low SR
negatively affected QA- oxidation, leading to a blockage that increased fluorescence
emission, reduced the electron transport rate, and reduced the operational efficiency of
PSII. These alterations decreased ATP and NADPH production rates, resulting in
decreased photosynthesis, light compensation point, respiration, and RuBisCO activity.
Slowing down the Calvin-Benson cycle reactions decreased photosynthetic efficiency and
the quality of sugarcane juice, resulting in a loss of between 1 and 2 percentage units of
sucrose during the seven weeks of limited SR.
Descripción Física/Lógica/Digital
Ilustraciones, tablas