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

Pre

cip

itac

ión

de

abri

l-ju

lio (

mm

)

Año

TRES RIOS BARVA POAS ATENAS NARANJO SAN RAMON

VALLE CENTRAL OCCIDENTAL

ene

ab

r

jul

oct

ene

abr

jul

oct

ene

ab

r

jul

oct

ene

abr

jul

oct

ene

ab

r

jul

oct

ene

abr

jul

oct

ene

ab

r

jul

oct

2009 2015

dic

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

Nu

do

s n

ue

vos

Barva La Bonita León Cortés San Vito Tarrazú

FORMACION DE NUDOS DEL CAFETO, COSTA RICA 2012

0

5

10

15

20

25En

e

Feb

Mar

Ab

r

May Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

No

v

Dic

Ho

jas

nu

eva

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

12-

mar

.

27-

mar

.

11

-ab

r.

26

-ab

r.

11-

may

.

26-

may

.

10

-ju

n.

25

-ju

n.

10-

jul.

25-

jul.

9-a

go.

24-

ago

.

8-s

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23-

sep

.

8-o

ct.

23-

oct

.

7-n

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22

-no

v.

7-d

ic.

22-

dic

.

6-e

ne.

Lon

gitu

d d

el f

ruto

(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

Ab

r

May Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

No

v

Dic

Ene

Feb

Tota

l (%

)

Yemas flor Flores Alfileres Frut verd Frut mad

Etapa productiva, San Vito 2012

0

20

40

60

80

100En

e

Feb

Mar

Ab

r

May Jun

Jul

Ago

Sep

Oct

No

v

Dic

Tota

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

Deficiencias de 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

Cat

uai

H

F1

3 año de cosecha, 2015

Hojas, 19

Frutos44

Bandolas15

Tallo10

R.G.7

R.F.5

Hojas24

Frutos35

Bandolas15

Tallo14

R.G.8

R.F.4

Catuaí (%)

F1 (%)

1067

1546

680 636

351

200

819

1936

674

444

298223

100

500

900

1300

1700

2100

Hojas Frutos Bandolas Tallo Raís G Raíz F

ACatuaí

F1

B

C

Peso

Fre

sco

(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

02468

10121416

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Nu

do

s n

ue

vos

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

ar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

En

e

Feb

Mar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

En

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

ar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

En

e

Feb

Mar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

En

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

ar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

En

e

Feb

Mar

Ab

r

May

Ju

n

Ju

l

Ag

o

Sep

Oct

No

v

Dic

ppm de B en hojas

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130 M

ar

Ab

r

Ma

y

Ju

n

Ju

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o

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p

Oc

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Ju

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