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Francisco Saavedra, Maritza Cornejo, Susana Quispe Nina, Kazuya Naoki
Resumen La variación temporal de la fisiología vegetal es esencial para comprender la respuesta de las plantas a las condiciones ambientales. Analizamos la variación diurna (24 h) en las condiciones microambientales y los procesos fisiológicos clave del cacao (Theobroma cacao L. var. TSH-565) en dos sistemas de cultivo orgánico: monocultivo y agroforestal en Alto Beni, Bolivia. Hipotetizamos que las respuestas fisiológicas (transpiración y absorción de CO2) serán menores y menos variables en sistemas agroforestales debido al efecto amortiguador del dosel. En cada sistema, seleccionamos árboles maduros y medimos la temperatura, humedad relativa del aire, transpiración y absorción de CO2 cada hora durante cinco minutos en hojas sanas del dosel colocadas en una cámara de plástico sellada de 3-L con sensores infrarrojos inalámbricos. Encontramos que la temperatura y la humedad relativa del aire mostraron patrones opuestos en forma de campana. La tasa de transpiración alcanzó su máximo a las 10:00 h y disminuyó rápidamente, mientras que la absorción de CO2 fue máxima entre las 9:00 y 10:00 h y disminuyó lentamente hasta las 17:00 h en ambos sistemas. La tasa de transpiración se vio significativamente influenciada por la temperatura, humedad relativa del aire, área foliar y el sistema de cultivo, siendo menor en el sistema agroforestal (p < 0,001). La absorción de CO2 estuvo impulsada principalmente por el área foliar, con tasas ligeramente inferiores en el sistema agroforestal (p = 0,05). Nuestros resultados indican que los sistemas agroforestales pueden amortiguar las condiciones microclimáticas extremas, reduciendo la variabilidad de la transpiración y mejorando potencialmente la eficiencia del uso del agua bajo estrés climático.
Abstract The temporal variation of plant physiology is essential to understand plant responses to environmental conditions. We explored diurnal (24h) variation in microenvironmental conditions and key physiological processes of cacao (Theobroma cacao L. var. TSH-565) in two organic cultivation systems in Alto Beni, Bolivia: monoculture and successional agroforestry. We hypothesized that physiological responses (transpiration and CO2 uptake) would be lower and less variable in agroforestry systems due to canopy buffering. In each system, we selected mature trees and measured temperature, relative air humidity, transpiration and CO2 uptake hourly for 5 minutes on healthy canopy leaves placed in a sealed 3-L plastic chamber with wireless infrared sensors. We found that temperature and relative air humidity showed opposing bell-shaped patterns. Transpiration rate peaked at ~10:00 h and declined rapidly thereafter, while CO2 uptake was highest at ~09:00 - 10:00 h and declined more slowly until 17:00 h in both systems. Transpiration rate was significantly influenced by temperature, relative air humidity, leaf area and cultivation system (lower in agroforestry, p< 0.001). CO2 uptake was primarily driven by leaf area, with marginally lower rates in agroforestry (p = 0.05). Our results indicate that successional agroforestry systems may buffer extreme microclimatic conditions, reducing transpiration variability and potentially improving water-use efficiency under climate stress. Our findings support the use of diversified shade systems for climate adaptation in cacao production.
