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Aportes de la eco-fisiología al manejo, nutrición y mejoramiento de cultivos Dr Lucas Borrás Facultad de Ciencias Agrarias, UNR CONICET
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Aportes de la eco-fisiología al manejo, nutrición y mejoramiento
de cultivos Dr Lucas Borrás
Facultad de Ciencias Agrarias, UNR CONICET
El aporte más relevante de la eco-fisiología de cultivos es la generación y utilización de marcos conceptuales
para la resolución de problemas varios.
El aporte más relevante de la eco-fisiología de cultivos es la generación y utilización de marcos conceptuales
para la resolución de problemas varios.
RENDIMIENTO
BIOMASA ACUMULADA x IC
Radiación inc. x Ef. Int. x EUR
Agua útil x Ef. captura x EUA
N disp. x Ef. captura x EUN
Cárcova et al. (2003)
Rendimiento en grano
Biomasa Aérea Total
RFAi
IAF
Aparición de hojas Floración
TT desde siembra
Hoja
s vi
sibl
es Fecha de siembra
24-Sep 26-Oct 28-Nov
a
Expansión foliar Número de hojas
IAF
Fecha de siembra 24-Sep 26-Oct 28-Nov
8 plantas m-2
b
IAF
e i
fIPAR= 1 – e (-k IAF) k= 0.53
Coeficiente de atenuación de luz
(k, 0.4-0.6)
c
Eficiencia en el uso de la Radiación
(EUR, 3-4 g MJ-1)
pendiente= EUR
RFAi Biom
asa
aére
a (g
m-2
) Floración d
Indice de cosecha (IC, 0.4-0.5)
Rend
imie
nto
(g m
-2)
e pendiente= IC
Biomasa aérea (g m-2)
MODELO CONCEPTUAL: Producción de biomasa y partición en Maíz
Aportes de la eco-fisiología – líneas de trabajo en la UNR
Aportes de la eco-fisiología – líneas de trabajo en la UNR Al manejo del cultivo: • Evaluación del impacto de prácticas de manejo sobre el rendimiento del cultivo (sea
genotipo, densidad, fertilización, fungicida). • Manejo de densidad de siembra. • Efecto de la des-uniformidad temporal y espacial en la siembra.
• Absorción de nutrientes varios.
Aportes de la eco-fisiología – líneas de trabajo en la UNR Al manejo del cultivo: • Evaluación del impacto de prácticas de manejo sobre el rendimiento del cultivo (sea
genotipo, densidad, fertilización, fungicida). • Manejo de densidad de siembra. • Efecto de la des-uniformidad temporal y espacial en la siembra.
• Absorción de nutrientes varios. A la fisiología de la generación del rendimiento: • Bases genéticas del crecimiento de los granos de maíz. • Bases genéticas de la determinación del número de granos en maíz. • Estrategias genotípicas para la determinación de altos rendimientos.
Aportes de la eco-fisiología – líneas de trabajo en la UNR Al manejo del cultivo: • Evaluación del impacto de prácticas de manejo sobre el rendimiento del cultivo (sea
genotipo, densidad, fertilización, fungicida). • Manejo de densidad de siembra. • Efecto de la des-uniformidad temporal y espacial en la siembra.
• Absorción de nutrientes varios. A la fisiología de la generación del rendimiento: • Bases genéticas del crecimiento de los granos de maíz. • Bases genéticas de la determinación del número de granos en maíz. • Estrategias genotípicas para la determinación de altos rendimientos. A la calidad de grano y usos industriales de maíz: • Nutrición de maíz flint (colorado duro, o de tipo plata) y manejo para optimizar rinde y
eficiencia en la molienda seca. • Evaluación de genotipos y prácticas de manejo para optimizar la producción de etanol a
partir de granos de maíz. • Manejo del cultivo y probabilidad de riesgo de mico-toxinas (fumonisinas).
Aportes de la eco-fisiología – líneas de trabajo en la UNR Al manejo del cultivo: • Evaluación del impacto de prácticas de manejo sobre el rendimiento del cultivo (sea
genotipo, densidad, fertilización, fungicida). • Manejo de densidad de siembra. • Efecto de la des-uniformidad temporal y espacial en la siembra.
• Absorción de nutrientes varios. A la fisiología de la generación del rendimiento: • Bases genéticas del crecimiento de los granos de maíz. • Bases genéticas de la determinación del número de granos en maíz. • Estrategias genotípicas para la determinación de altos rendimientos. A la calidad de grano y usos industriales de maíz: • Nutrición de maíz flint (colorado duro, o de tipo plata) y manejo para optimizar rinde y
eficiencia en la molienda seca. • Evaluación de genotipos y prácticas de manejo para optimizar la producción de etanol a
partir de granos de maíz. • Manejo del cultivo y probabilidad de riesgo de mico-toxinas (fumonisinas).
Estrategias genotípicas para la determinación de altos rendimientos
Objetivo: Entender qué atributos fisiológicos difieren entre genotipos flint y dentados.
Diferencias de rinde entre flint y dent 30 genotipos totales
Diferencia promedio
80%
FlintDent
UNR 2011 UNR 2012 Franck V. Tuerto L. Larga0
4250
8500
12750
17000
Ambientes
82%87% 70%
77%
83%
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
Tamagno et al., European J. Agronomy 2015
Diferencias en rinde son similares en kg. ha-1, pero no en % de rendimiento.
DentFlint
Flint vs dentados: respuesta al ambiente
5000 7000 9000 11000 13000
5000
10000
15000
Indice Ambiental (kg ha-1)
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
Tamagno et al., European J. Agronomy 2015
Rinde = Número de granos x Peso de Grano
Peso de Grano
Rinde
Número de Granos
Rinde = Número de granos x Peso de Grano
Tamagno et al., European J. Agronomy 2015
Tamagno et al., European J. Agronomy 2015
Número de Granos = Tasa de Crecimiento x Particion x Eficiencia de seteo de
granos
Eficiencia de seteo de granos
Tasa de Crecimiento
Número de Granos
Partición
Tamagno et al., European J. Agronomy 2015
Número de Granos = Tasa de Crecimiento x Particion x Eficiencia de seteo de
granos
Nutrición de maíz de tipo flint para molienda seca
Objetivo: Entender cómo manejar el N para rinde y calidad.
Tratamientos de N
Genotipo y densidad similar (AX887, 8 pl m-2) con tres niveles de N.
Foto a mitad de llenado, Enero 2013, Fac. de Cs. Agrarias UNR.
Bajo N Alto N N promedio
Resultados Respuesta a N: Rinde vs Calidad para molienda seca
Tamagno et al., 2014. En: Manejo eficiente del N en maíces flint. Capítulo 3.
Rinde se satura en igual N entre flint y dentados.
Maximizar la calidad requiere de mayores
niveles de N que maximizar rinde.
Librito manejo de N en maíz de tipo flint:
2000 copias distribuidas dentro de la cadena de producción.
Respuestas genotípicas diferenciales a densidad de
siembra.
Objetivo: entender cómo responden los genotipos comerciales actuales.
¿Son muy diferentes en su
respuesta a densidad?
Diferencias en Densidad Optima (DO) para cada genotipo:
Gen DO
Ambiente 1 DO
Ambiente 2 pl m-2
NK860 NK910 P1979 P2069 P2053 DK670 DK692 AX852 AX886 AX887
Prec. Nid.
Hernández, Amelong & Borrás, Agronomy Journal 2014.
Diferencias en Densidad Optima (DO) para cada genotipo:
Gen DO
Ambiente 1 DO
Ambiente 2 pl m-2
NK860 6.9 10.3 NK910 5.1 9.6 P1979 6.1 12.9 P2069 5.9 11.6 P2053 7.1 11.6 DK670 8.0 15.6 DK692 7.8 14.4 AX852 9.3 11.2 AX886 5.1 11.5 AX887 6.5 10.9
Prec. Nid. 7.9 12.5
Hernández, Amelong & Borrás, Agronomy Journal 2014.
Gen 1 pl m-2 8 pl m-2 16 pl m-2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2
NK860 NK910 P1979 P2069 P2053 DK670 DK692 AX852 AX886 AX887
Prec. Nid.
Dif entre el gen más y el menos exitoso
Rendimiento (qq por ha-1) por genotipo x año x densidad:
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
Gen 1 pl m-2 8 pl m-2 16 pl m-2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2
NK860 31 26 NK910 36 31 P1979 34 21 P2069 32 22 P2053 35 25 DK670 33 25 DK692 31 26 AX852 27 24 AX886 31 25 AX887 31 27
Prec. Nid. 31 29
Dif entre el gen más y el menos exitoso
10 10
Rendimiento (qq por ha-1) por genotipo x año x densidad:
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
Gen 1 pl m-2 8 pl m-2 16 pl m-2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2
NK860 31 26 94 110 NK910 36 31 89 105 P1979 34 21 93 114 P2069 32 22 102 102 P2053 35 25 122 105 DK670 33 25 113 118 DK692 31 26 113 100 AX852 27 24 102 116 AX886 31 25 112 107 AX887 31 27 107 124
Prec. Nid. 31 29 119 98
Dif entre el gen más y el menos exitoso
10 10 33 26
Rendimiento (qq por ha-1) por genotipo x año x densidad:
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
Gen 1 pl m-2 8 pl m-2 16 pl m-2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2 Año 1 Año 2
NK860 31 26 94 110 49 87 NK910 36 31 89 105 25 89 P1979 34 21 93 114 39 97 P2069 32 22 102 102 34 88 P2053 35 25 122 105 58 99 DK670 33 25 113 118 73 122 DK692 31 26 113 100 64 125 AX852 27 24 102 116 75 92 AX886 31 25 112 107 26 97 AX887 31 27 107 124 46 96
Prec. Nid. 31 29 119 98 67 120
Dif entre el gen más y el menos exitoso
10 10 33 26 50 36
Rendimiento (qq por ha-1) por genotipo x año x densidad:
Las diferencias en rendimiento entre genotipos se maximizan ante condiciones de stress
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
Rendimiento (qq por ha.) promedio en cada densidad de siembra para 11 genotipos y dos años:
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 5 10 15 20
Densidad de siembra (pl m-2)
Rend
imie
nto
ha-1
)
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
Rendimiento (qq por ha.) promedio en cada densidad de siembra para 11 genotipos y dos años:
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 5 10 15 20
Densidad de siembra (pl m-2)
Rend
imie
nto
ha-1
)
Cuando nos pasamos de densidad es cuando las diferencias entre genotipos en rendimiento se maximizan.
Hernández et al., Agronomy Journal 2014.
DK692 8.894 I DM2738 8.039 II DK70-10 7.793 III NK840 7.763 IIII LT632 7.663 IIIII Pannar 4842 7.203 .IIIII LT626 6.988 .IIIII NK969 6.519 ..IIIII AX887 6.509 ..IIIII Sursem 566 6.459 ..IIIII Arv2183 6.336 ..IIIII LT621 6.327 ..IIIII P1845 YR 6.270 ...IIII DK73-10 6.242 ....III DK72-10 6.162 ....IIII SPS 2736 6.147 ....IIII NK900 6.125 .....III LT623 6.123 .....III KWS 4500 L 6.029 .....III KWS4321 5.430 ......III KWS4020 5.383 ......III NK960 5.101 ......III Alianza 5.048 ......III SPS 2879 4.716 .......III P2069 YR 4.503 ........II Dow 505 4.290 ........II Dow 510 3.406 .........I Dow 508 3.348 .........I
Ensayo UNR – CREA Sur de SF Rendimiento en kg. por ha-1. Densidad: 16 pl m-2, fecha de siembra temprana. Genotipos ordenados en función de su rendimiento
Testeo de genotipos en alta densidad (2013-2014)
Absorción de macro y micro nutrientes.
Objetivo: caracterizar y comparar la absorción de nutrientes en maíz en fechas tempranas y
tardías.
N 224 Kg ha-1 (suelo + Fert) P 27.7 ppm Alto K 1.66 cmolc kg-1 Alto
S (SO4) 8.8 ppm Bajo Ca 8.97 cmolc kg-1 Alto Mg 1.82cmolc kg-1 Medio Zn 0.76 ppm Bajo Fe 47.1 ppm Alto
Mn 31.4 ppm Alto Cu 1.23 ppm Medio B 0.49 ppm Bajo
Ensayo se realizó en Zavalla, Prov. de Santa Fe. Dos fechas de siembra, una Temprana (Octubre) y otra Tardía (Diciembre).
Genotipo DK72-10, densidad 8 pl m-2.
Datos convenio Mosaic – UNR, 2014
Datos calidad de suelo:
Absorción de macro y micro nutrientes.
Datos convenio Mosaic – UNR, 2014
IC Fecha Temprana = 0.41 (Rend: 8.543 Kg ha-1) IC Fecha Tardía = 0.54 (Rend: 13.500 Kg ha-1)
IC Fecha Temprana = 0.41 (Rend: 8.543 Kg ha-1) IC Fecha Tardía = 0.54 (Rend: 13.500 Kg ha-1)
Datos convenio Mosaic – UNR, 2014
IC Fecha Temprana = 0.12 IC Fecha Tardía = 0.10
Ejemplo Manganeso (Mn)
Kg. ha-1 absorbidos en planta total a madurez fisiológica, IC y exportados:
Datos convenio Mosaic – UNR, 2014
Absorción de macro y micro nutrientes.
Temprano Tardío Nutriente Absorbido IC Exportado Absorbido IC Exportado
N 204.00 0.55 112.20 241.00 0.68 163.88 P 44.00 0.64 28.16 55.00 0.78 42.90 K 275.00 0.14 38.50 366.00 0.17 62.22 S 14.00 0.46 6.44 18.00 0.52 9.36
Ca 27.00 0.06 1.62 39.00 0.07 2.73 Mg 22.00 0.44 9.68 27.00 0.47 12.69 Zn 0.31 0.54 0.17 0.37 0.65 0.24 Fe 3.40 0.20 0.68 3.70 0.32 1.18
Mn 0.44 0.12 0.05 0.54 0.10 0.05 Cu 0.20 0.47 0.09 0.30 0.54 0.16 B 0.45 0.43 0.19 0.61 0.54 0.33
Resumen final:
Resumen final:
El aporte más relevante de la eco-fisiología es en términos de modelos conceptuales sobre los cuales analizar el efecto de prácticas de manejo, elección de genotipos, o de mejoramiento.
Resumen final:
El aporte más relevante de la eco-fisiología es en términos de modelos conceptuales sobre los cuales analizar el efecto de prácticas de manejo, elección de genotipos, o de mejoramiento.
Existen fuertes diferencias entre genotipos comerciales de maíz en su generación de rendimiento. • Se evidencia en forma simple con genotipos dentados vs. flint, pero se
observa dentro de los dentados de igual forma.
Resumen final:
El aporte más relevante de la eco-fisiología es en términos de modelos conceptuales sobre los cuales analizar el efecto de prácticas de manejo, elección de genotipos, o de mejoramiento.
Existen fuertes diferencias entre genotipos comerciales de maíz en su generación de rendimiento. • Se evidencia en forma simple con genotipos dentados vs. flint, pero se
observa dentro de los dentados de igual forma.
No todos los genotipos responden de igual forma a la densidad de siembra. • Esto es de esperarse, al tener los genotipos comerciales mecanismos de
generación de rendimiento bien diferentes.
Resumen final:
El aporte más relevante de la eco-fisiología es en términos de modelos conceptuales sobre los cuales analizar el efecto de prácticas de manejo, elección de genotipos, o de mejoramiento.
Existen fuertes diferencias entre genotipos comerciales de maíz en su generación de rendimiento. • Se evidencia en forma simple con genotipos dentados vs. flint, pero se
observa dentro de los dentados de igual forma.
No todos los genotipos responden de igual forma a la densidad de siembra. • Esto es de esperarse, al tener los genotipos comerciales mecanismos de
generación de rendimiento bien diferentes.
La absorción de nutrientes en un maíz templado parece ser muy similar entre un maíz temprano y tardío.
Gracias por la atención !!
Consultas: [email protected]
Tamagno, S., Greco, I, Helbert, A., Borrás, L., 2015. Physiological differences in yield related traits between flint and dent Argentinean commercial maize genotypes.
European Journal of Agronomy 68:50-56.
Hernandez, F., Amelong, A., Borras, L. 2014. Genotypic differences among Argentinean maize hybrids in yield response to stand density.
Agronomy Journal 106:2316-2324.
