En Chile, el arroz se cultiva entre Villa Alegre (Región del Maule) y San Nicolás (Región de Ñuble), siendo esta última la localidad más al sur del mundo donde se realiza el cultivo del arroz. En nuestro país, el arroz es cultivado con temperaturas que están bajo los requerimientos que la especie necesita para su óptimo desarrollo, siendo ésta una de las principales restricciones para este cultivo. Las bajas temperaturas reducen los rendimientos en grano en años normales, lo que se incrementa aún más en años con temperaturas extremas, y cuando las siembras son tardías.
La falta de estaciones meteorológicas en el sector arrocero dificultaba la evaluación y comprensión de este fenómeno por lo cual, a partir del año 2015, se realizó un esfuerzo públicoprivado entre el Instituto de Investigaciones Agropecuarias (INIA), con la participación del equipo de Biotecnología de INIA Quilamapu y del encargado nacional de la Red Agrometeorológica de esta institución, así como las empresas Tucapel S.A. y Carozzi S.A., para instalar tres estaciones meteorológicas ubicadas en la zona arrocera de San Carlos, Monte Flor-Tucapel (Parral) y Miraflores (Longaví).
EFECTO DE LAS BAJAS TEMPERATURAS
La región de Chile donde se cultiva el arroz (Figura 1) presenta un clima templado con veranos suaves, condición climática que afecta el crecimiento y desarrollo del arroz. Durante septiembre se realiza gran parte de las labores previas a la siembra. Las temperaturas mínimas suelen estar entre 4,5 °C y 6,4 °C, y las máximas entre 16,8 °C y 18,2 °C (Figura 2). Estas temperaturas dificultan el proceso de germinación en casos de siembras tempranas a fines de septiembre. El periodo ideal para la siembra del arroz está entre el 1 y 20 de octubre. Durante este periodo, las temperaturas se incrementan con máximas promedio que pueden llegar hasta 20 °C y mínimas cercanas a 7 °C. Estas temperaturas son subóptimas para el cultivo del arroz.
En noviembre, la planta de arroz se encuentra entre el estado de plántula e inicios de macolla. En condiciones habituales, las temperaturas durante este mes comienzan a elevarse y suelen estar entre 8,4 y 9,4 °C las mínimas, con máximas promedio de hasta 24,8 °C. Las temperaturas diurnas permiten que las plantas comiencen el crecimiento y desarrollo de hojas y tallos. Durante diciembre, la planta de arroz se encuentra en plena macolla y a fines de este mes, dependiendo de la fecha de siembra, debiera iniciarse la formación del primordio floral, iniciándose la etapa reproductiva del cultivo.
En esta etapa reproductiva, las bajas temperaturas pueden ser muy perjudiciales para el desarrollo del óvulo y la formación del polen. En promedio, las temperaturas mínimas están cercanas a 10 °C y las temperaturas máximas entre 27 °C y 28 °C. En el periodo inicial de esta etapa se recomienda mantener la lámina de agua en el arroz, con el fin utilizar el agua como amortiguador de la temperatura del aire que tiene fluctuaciones mucho más rápidas que el agua. Sin embargo, se debe evitar el ingreso continuo de agua fría a los cuadros.
Durante enero ocurre la microsporogénesis, considerada como la etapa más sensible a las bajas temperaturas. Esta etapa determina en parte, el número de granos que se obtendrán a cosecha. Idealmente, la floración debiera ocurrir a mediados de enero para que la fecundación y posterior llenado del grano tengan la mayor temperatura y tiempo disponible para la realización de estos procesos.
En promedio, las temperaturas mínimas durante la noche son cercanas a 12 °C y durante el día alcanzan o superan levemente los 30 °C. Si bien las temperaturas mínimas nocturnas son subóptimas para el cultivo del arroz, éste se puede desarrollar sin grandes dificultades debido a las temperaturas que ocurren durante el día. En el caso de que ocurran eventos de bajas temperaturas sostenidas durante esta etapa del desarrollo se puede generar esterilidad floral, lo que implica disminuciones importantes en el rendimiento, que pueden ser mayores a un 50 %.
Se sabe que temperaturas medias menores a 20 °C, afectan el desarrollo y la viabilidad del grano de polen generando esterilidad floral. Esta situación no es tan común, lo que queda reflejado en las medias promedio del mes de enero que corresponden a temperaturas superiores a los 20 °C.
En febrero se registran temperaturas similares a enero, con promedios mínimos de 11,1 °C y 13,7 °C, y temperaturas máximas entre 29 °C y 30 °C. En general, la floración ocurre entre fines de enero y la primera semana de febrero, completándose la etapa reproductiva del arroz y comenzando el período de llenado del grano. Durante esta etapa, tanto las altas como las bajas temperaturas pueden también tener un efecto negativo en la fecundación del polen. Temperaturas mínimas inferiores a 10 °C y máximas superiores a 39 °C afectan la germinación del polen y el alargamiento del tubo polínico, produciéndose esterilidad floral y en su consecuencia, una baja en los rendimientos en grano.
Estudios realizados por Alvarado muestran que las bajas temperaturas (<17 °C) en la etapa reproductiva, aumentan la esterilidad floral a valores de hasta 70%. Un caso interesante se dio en la temporada 2009- 2010, considerada como una de las temporadas más frías registradas para el cultivo del arroz en Chile. Ese año se observó una disminución nacional en los rendimientos en grano de aproximadamente 30% (Figura 3) y una diferencia cercana a 2 °C en><17 °C) en la etapa reproductiva, aumentan la esterilidad floral a valores de hasta 70%. Un caso interesante se dio en la temporada 2009- 2010, considerada como una de las temporadas más frías registradas para el cultivo del arroz en Chile. Ese año se observó una disminución nacional en los rendimientos en grano de aproximadamente 30% (Figura 3) y una diferencia cercana a 2 °C en las temperaturas mínimas, con notorias diferencias de 4 °C y 7 °C en las temperaturas media y máximas de noviembre, respectivamente (Figura 4).
Al comparar diferentes épocas de siembra se determinó una anticipación en 15 días de la fecha de floración, un aumento en la esterilidad floral (90 %) y un menor rendimiento en grano en las siembras tardías (<30 qqm/ ha) (Figura 5).
RECOMENDACIONES PARA EVITAR EL DAÑO
Para mitigar los efectos de las bajas temperaturas se recomienda sembrar durante octubre (Figura 6) y realizar a tiempo los manejos agronómicos asociados al crecimiento de la planta. Esto permite que la planta de arroz llegue a la etapa de floración y maduración cuando la radiación solar y las temperaturas son las más adecuadas. Según lo observado en uno de los años más fríos registrados para el cultivo del arroz (2009- 2010), se recomienda la realización de siembras hasta el 20 de octubre. Posterior a esa fecha, es probable un fuerte descenso en los rendimientos. Incluso en años normales, siembras posteriores al 10 de noviembre pueden generar pérdidas de 1 qqm/ha por día de retraso.
PLATAFORMA CLIMARROZ
Gracias al trabajo colaborativo entre la Universidad de Concepción e INIA, se ha desarrollado una plataforma web denominada ClimArroz, que integra información edafoclimática y fenológica de la planta de arroz, con herramientas de estimación de rendimiento. Entrega, además, recomendaciones de manejo agronómico. Esta plataforma se basa en la integración de información climática y de estudios de 11 años asociados a la selección de genotipos de arroz aptos para el clima de nuestra zona arrocera, con el objetivo de mejorar el manejo del cultivo del arroz, facilitando el trabajo de agricultores y asistentes técnicos del rubro. Actualmente, la plataforma está desarrollada a nivel de prototipo y está a la espera de ser validada en condiciones de campo de agricultor. La plataforma quedará disponible para ser utilizada mediante el teléfono móvil o desde una computadora personal.