Differences in drought responses of seedlings of Prosopis chilensis, P. flexuosa and interspecific hybrids: implications for reforestation in arid zones

Authors

  • Diego López Lauenstein Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales (IFRGV), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuarias (INTA). Córdoba. Argentina.
  • María E. Fernández Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)-Argentina; Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, EEA Bariloche.
  • Aníbal Verga Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales (IFRGV), Instituto Nacional de Tecnología Agropecuarias (INTA). Córdoba. Argentina.

Keywords:

Algarrobos, hybridation, adaptation, drought stress, hardening, arid Chaco

Abstract

In the arid Chaco region are severe processes of degradation of ecosystems. The reforestation with adapted species to the main climate limitation (drought) is a technique that can reverse such degradation processes. According to their water requirements, Prosopis flexuosa grows in plain drier environments, while Prosopis chilensis grows next to the mountains, on the banks of temporary rives. Genetic studies have demonstrated the existence of interspecific hybrids in contact areas between these species. The objectives of this study were (1) to determine the differential response in growth and survival of seedlings of P. flexuosa, P. chilensis and interspecific hybrids under controlled water stress conditions, and (2) to determine the influence of an imposed treatment of drought hardening in the nursery on the performance of plants in the field. In controlled water stress conditions, P. flexuosa showed lest growth under control treatment (no stress), however under stress treatment was the least affected by water stress. By contrast, P. chilensis was the most susceptible to drought stress,response that could be enhanced by hardening treatment before planting. The hybrid was similar to P. chilensis (under stress treatment and control treatment), but showed grate survival rate, similar to P. flexuosa. Both P. chilensis and hybrids showed a positive effect of hardening, but in P. flexuosa only this effect was observed at the driest site. The combination of these two characters in general are given as a mutual commitment, and focus highlights the need for ecophysiological studies (mechanisms) and genetic (stability and segregation of characters in the offspring) in this taxon.

References

ACOSTA, M; L OLIVA & A ABRIL. 1994. Colección de Rhizobios de Prosopis arbóreos en al zona semiárida de la Provincia de Córdoba (Argentina). Ciencia del Suelo 12:38-40.

BOCCO, M; R COIRINI; U KARLIN & A VON MULLER. 2007. Evaluación socioeconómica de sistemas productivos sustentables en el Chaco Árido, Argentina. Zonas Áridas 11(1):70-84.

BREGAGLIO, M; U KARLIN & R COIRINI. 2001. Efecto del desmonte selectivo sobre la regeneración de la masa forestal y la producción de pasturas, en el chaco árido de la provincia de Córdoba, Argentina. Multequina 10: 17-24.

CABIDO, M; C GONZÁLEZ; A ACOSTA & S DÍAZ. 1993. Vegetation changes along a precipitation gradient in Central Argentina. J. Veg. Sci. 109: 5-14.

CATALÁN, L; C CARRANZA; L GONZÁLEZ; U KARLIN & M LEDESMA. 1994. Afforestation trials with Prosopis chilensis (Mol.) Stuntz and Prosopis flexuosa D.C. in the Dry Chaco. Argentina, For. Ecol. Manage. 70:113-119.

CAVAGNARO, J & C PASSERA. 1993. Relaciones hídricas de Prosopis flexuosa(algarrobo dulce) en el Monte, Argentina. Pp 73-78 en: IADIZA (ed.). Contribuciones Mendocinas a la Quinta Reunión Regional para América Latina y el Caribe de la Red de Forestación del CIID. Conservación y Mejoramiento de Especies del Género Prosopis. Mendoza, Argentina.

DEMAIO, P; U KARLIN & M MEDINA. 2002. Árboles nativos del centro de Argentina. Ed. L.O.L.A. Pp. 210.

GIBSON, A. 1998. Photosynthesis organs of desert plants. Bioscience 48(11):911-920.

GROSSNICKLE, S. 2005. Importance of root growth in overcoming planting stress. New for. 30:273-294.

GUARNASCHELLI, A; P PRYSTUPA & J LEMCOFF. 2006. Drought conditioning improves water status, stomatal conductance and survival fo Eucalyptus globulus subspecies bicostata seedlings. Ann For. Sci. 63:941-950.

GUPTA, G. 1995. Rain-water management for tree planting in the Indian Desert. J Arid. Environ. 31:219-235.

HIJMANS, RJ; S CAMERON; J PARRA; P JONES & JARVIS. 2005. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. Int. J Climatol. 25:1965-1978.

INFOSTAT. 2009. InfoStat versión 2009. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina

IPCC. 2007. Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Pp. 52 en: Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático [Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III. Equipo de redacción principal: Pachauri, RK y A Reisinger (directores de la publicación)]. IPCC, Ginebra, Suiza.

KARLIN, U. 1983. Recursos forrajeros naturales del Chaco Seco: Manejo de Leñosas. Pp. 78-96 en: ll Reunión de Intercambio Tecnológico en Zonas Áridas y Semiáridas. Córdoba.

KARLIN, U; R COIRINI; L PIETRARELLI & E PERPIÑAL. 1992. Caracterización del Chaco Árido y propuesta de recuperación del recurso forestal. Pp. 7-12 en: Karlin, UO & RO Coirini (eds.). Sistemas agroforestales para pequeños productores de zonas áridas. Proyecto GTZ. Desarrollo agroforestal en comunidades rurales del Noroeste Argentino, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Córdoba.

MONTAGNINI, F; M GUARIGUATA-URBANO; A MARISCAL- CHAVEZ; N RIBEIRO & D SHEPHERD. 1999. Reforestación con especies nativas para la recuperación de áreas degradadas: experiencias en tres regiones de Latinoamérica. Pp. 07-14 en: Seminario Centroamericano La Reforestación: Una Alternativa Social, Económica y Ambiental Ante los Desastres Naturales. I., Siguatepeque, HN, 14-16 de julio, 1999.

MORELLO, J; J PROTOMASTRO; L SANCHOLUZ & C BLANCO. 1985. Estudio macroecológico de los Llanos de La Rioja. Serie del Cincuentenario de la Administración de Parques Nacionales 5:1-53.

PALLARDY, S & N LOEWENSTEIN. 2004. The role of xylem sap abscisic acid in leaf abscission of droughted seedlings of isohydric and anisohydric temperate deciduous angiosperms. Pp. 365-372 en: Proceedings of the 14th Central Hardwoods Forest Conference GTR-NE.

PERPIÑAN, E & L PIETRARELLI. 1992. Variabilidad de la densidad y contracción volumétrica de la madera de Prosopis. Invs. Agr. Sist. Rec. For. 1(2)-223-221.

PRATALONGO, P; R QUINTANA; I MALVÁRES & M CAGNONI. 2003. Comparative analysis of variables associates with germination and seedling establishment for Prosopis nigra (Griseb.) Hieron and Acacia caven (Mol.). For. Ecol. Manag. 179:15-25.

VALLADARES, F; D SÁNCHEZ-GÓMEZ & M ZAVALA. 2006. Quantitative estimation of phenotypic plasticity: Bridging the gap between the evolutionary concept and its ecological applications. J. Ecol. 94:1103-1116.

VERGA, A. 1995. Genetic study of Prosopis chilensis y Prosopis flexuosa (Mimosaceae) in the dry Chaco of Argentina. Tesis Doctoral. Göttingen Researh. Notes in Forest Genetics. Abteilung für Forstgenetik und Forstpflanzensüchtung der Universität Göttingen. Göttingen, Alemania. Pp. 96.

VERGA, A. 2000a. Algarrobos como especies para forestación: una estrategia de mejoramiento. SAGPyA Forestal, No 16 Septiembre de 2000 y No 17 octubre de 2000.

VERGA, A. 2000b. Hojas. Programa para la medición de caracteres morfológicos de hojas. INTA. IFFVE. Córdoba. Argentina.

VERGA, A & H GREGORIUS. 2007. Comparing morphological with genetic distances between populations: A new method and its application to the Prosopis chilensis - P. flexuosa complex. Silvae Genet. 56(2):45-51.

VILAGROSA, A; J BELLOT; V VALLEJO & E GIL-PELEGRÍN. 2003. Cavitation, stomatal conductance, and leaf dieback in seedlings of two co-occurring mediterranean shrubs during an intense drought. J. Exp. Bot. 54(390):2015-2024.

VILLAGRA, P & J CAVAGNARO. 2005. Water stress effects on the seedlings growth of Prosopis argentina and Prosopis alpataco. J. Arid Environ. 64(3):390-400.

VILLAGRA, P; A VILELA; C GIORDANO & J ÁLVAREZ. 2010. Ecophysiology of Prosopis species from the arid lands of Argentina: What do we know about adaptation to stressful environments? Desert Plants 3:321-340.

VILLAR-SALVADOR, P; R PLANELLES; J OLIET; J PEÑUELAS-RUBIRA; D JACOBS; ET AL. 2004. Drought tolerance and transplanting performance of holm oak (Quercus ilex) seedlings after drought hardening in the nursery. Tree Physiol. 24:1147-1155.

VILELA, A & R PALACIOS. 1997. Adaptative features in leaves of South American species of the genus Prosopis (Leguminosae; Mimosoideae). Bulletin of the International Group for Study of Mimosoideae 20:62-70.

Published

2012-04-01

How to Cite

López Lauenstein, D., Fernández, M. E., & Verga, A. (2012). Differences in drought responses of seedlings of Prosopis chilensis, P. flexuosa and interspecific hybrids: implications for reforestation in arid zones. Ecología Austral, 22(1), 043–052. Retrieved from https://ojs.ecologiaaustral.com.ar/index.php/Ecologia_Austral/article/view/1264