Evaluación de germoplasma forrajero y caracterización de praderas a través del uso de teledetección y SIG

Abstract

Las praderas son ecosistemas con una amplia distribución a nivel mundial y se caracterizan por ser una comunidad compleja debido a la existencia de relaciones entre las especies pratenses, y entre ellas y el ambiente. Si bien la pérdida de praderas se ha debido principalmente a la intensificación agrícola y el cambio de uso de suelo, actualmente se encuentran sometidas a las amenazas y cambios ambientales. El cambio climático es uno de los factores ambientales que más influye sobre las praderas y potencialmente puede reformar los patrones de crecimiento de las comunidades de plantas al cambiar su fenología, lo que es causado principalmente por la disminución de las precipitaciones que reducen la productividad de las praderas. A medida que los climas en todo el planeta se vuelven más cálidos y los patrones de precipitación muestran variaciones significativas, comprender la distribución, fisiología y fenología de las praderas resulta fundamental para predecir la función del ecosistema y la resiliencia del mismo al cambio climático. En consideración a la problemática ambiental existente, los importantes cambios tecnológicos que se han generado a nivel de mejoramiento genético del material forrajero y de las herramientas de teledetección; y la complejidad e importancia de la evaluación de praderas de manera tradicional, surge la necesidad de estudiar el germoplasma forrajero y su adaptación a estos nuevos escenarios aplicando las nuevas tecnologías disponibles. En este contexto, esta tesis presenta los hallazgos de tres trabajos cuyos objetivos pretenden dar respuesta a la problemática expuesta. El primer trabajo tuvo como objetivo evaluar la adaptación de praderas de alfalfa (Medicago sativa) con distintos grados de latencia invernal, bajo riego, en las condiciones ambientales actuales de la Región de Ñuble, Chile. Para cuantificar la adaptación, se midió la disponibilidad, producción y composición química del forraje, además de algunos componentes estructurales de las plantas (proporción y tamaño de hojas). Los resultados de este estudio permitieron concluir que no se evidencian diferencias en productividad o calidad del forraje entre los cultivares evaluados, por lo que se puede decir que el cambio de las condiciones ambientales ha permitido que variedades de alfalfa menos tolerantes al frío, como las de latencia 9, se adapten en la Región Ñuble dadas sus nuevas condiciones ambientales, lo cual permitiría elaborar nuevas pautas de recomendaciones de uso de alfalfa según su latencia y zona geográfica. El segundo trabajo llevado a cabo, abordó la evaluación de praderas compuestas por ballica perenne (Lolium perenne L.) y trébol blanco (Trifolium repens L.) con distinto tamaño de hoja dado por su distinta composición genética), para determinar el comportamiento morfológico de tres cultivares de trébol blanco. A través de este estudio se pudo constatar que variedades de trébol blanco de hoja grande, como Kopu II, presentan mayor área foliar y peso de la hoja, que los tréboles de hoja mediana, no encontrando diferencias en la capacidad estolonifera, al menos durante el primer año de crecimiento, lo que siguiere que existen avances en el mejoramiento genético en tréboles blancos de hoja grande, haciéndolos más competitivos al crecer en mezcla con gramíneas, lo que permitiría mejorar la productividad y longevidad de la pradera mixta y facilitar su manejo. En el último trabajo realizado, se evaluó la condición de crecimiento de las praderas, específicamente en su fenología, usando la Teledetección como una herramienta para ello. El objetivo fue hacer un seguimiento de la fenología de las praderas en Bío Bío, Chile, para identificar posibles alteraciones originadas por el cambio climático, utilizando imágenes del Espectrorradiómetro de imágenes de media resolución (MODIS), el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI) y series de tiempo. Los hallazgos sugieren que las condiciones climáticas en Bío Bío se han vuelto más propicias para el crecimiento de las praderas, durante el período 2001-2020. Los resultados de este estudio destacan la relación entre la fenología de la pradera y su respuesta a las variables climáticas de precipitación acumulada y temperatura, lo que tiene implicaciones para el desarrollo de marcos de políticas para el manejo y protección de las praderas y su relación con el cambio del clima. Si bien es cierto que los cambios ambientales en términos de temperatura y precipitaciones se han evidenciado desde hace un tiempo, es necesario ir validando su efecto en los materiales forrajeros, dado que la respuesta productiva de éstos puede diferir entre zonas de un área geográfica definida. Otro aspecto a considerar en la evaluación de praderas, es el avance generado en términos de mejoramiento genético del germoplasma forrajero, en el que se reconocen mejoras significativas en productividad, calidad como alimento para el ganado y persistencia al formar praderas (adaptación). Por último, en el contexto de cambio climático y considerando las limitantes espaciales y de manejo que tiene la evaluación tradicional de praderas, se plantea que utilizando como insumo imágenes satelitales y bases de datos climáticas de uso público, se pueden generar herramientas de monitoreo de las praderas a través de la de teledetección.