Principales limitantes para elrendimiento de los cultivos

Transcripción

1 Principales limitantes para elrendimiento de los cultivos Un enfoque ecofisiológico CEREALES Y OLEAGINOSAS FCA - UNC

2 Cosecha Enfermedades Control de insectos, malezas y de semillas Fertilización Manejo del agua Densidad Fecha de siembra Variedad Regulan la pérdida de recursos del ambiente Modifican la oferta ambiental Estructura Elección del lote Período de crecimiento

3 Cómo definimos al rendimiento? Fuente: Mercau, Menéndez, Otegui 2002, en base a Rabbinge (1993) Potencial Factores definitorios -CO 2 -Radiación -Temperatura -Genotipo Alcanzable Logrado Medidas de Aumento del rendimiento Medidas de Protección del rendimiento Factores limitantes Fertilización, Riego Factores reductores -Agua -Nutrientes Nitrógeno Fósforo -Malezas -Enfermedades -Plagas -Granizo, etc. Control de malezas y plagas Nivel de Producción del Cultivo (para una especie, sitio, año y fecha de siembra definida) Ton.ha -1

4 BRECHA REAL RENDIMIENTOS POTENCIAL

5 AUMENTOS DE RENDIMIENTO MEJORA GENETICA MAYOR TOLERANCIA MAYOR POTENCIAL MAYOR ESTABILIDAD MEJORA EN EL MANEJO MAYOR PRODUCCION MAYOR EFICIENCIA

6 BRECHA AUMENTO DEL NIVEL TECNOLOGICO DE PRODUCCION MAYOR PRODUCCION MAYOR ESTABILIDAD MAYOR EFICIENCIA FUNDAMENTOS ECOFISIOLOGICOS PARA EL MANEJO RACIONAL DE LOS CULTIVOS

7 USO EFICIENTE DE INSUMOS RENDIMIENTO POTENCIAL CON RIEGO TEMPERATURA RADIACION SOLAR SIN DEFICIENCIAS NUTRICIONALES SIN PROBLEMAS SANITARIOS OPTIMO MANEJO

8 Marco conceptual Según componentes ecofisiológicos REND = RAD * ei * EUR * IC

9 TEMPERATURA DURACION DEL CRECIMIENTO CRECIMIENTO (Rendimiento) = RADIACION INCIDENTE x Ei x Ec x IC

10 Efecto de la temperatura sobre el desarrollo Temperatura media Siembra emergencia ( C) (días) ,3 30 2,5 35 2

11 Efecto de la temperatura sobre el desarrollo Días desde siembra a emergencia Temperatura ( C)

12 Efecto de la temperatura sobre el desarrollo Temperatura media ( C) Siembra Emergencia (días) ,3 30 2, Velocidad de desarrollo (1/días) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

13 Efecto de la temperatura sobre el desarrollo Velocidad de desarrollo (d -1 ) f = -0,2 + 0,02 T Temperatura ( C)

14 Efecto de la temperatura sobre el desarrollo Temperatura media ( C) Siembra Emergencia (días) ,3 30 2, Velocidad de desarrollo (1/días) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Tiempo Térmico ( Cd) TT = (Tas - Tb)

15 Temperaturas base (Tb) más usuales para cálculos de tiempo térmico Especie Tb (ºC) Maní Sorgo 8-10 Maíz 8-10 Girasol <5 Soja 6-10 Trigo 0-4.5

16 Un ejemplo: efecto de las temperaturas nocturnas sobre la duración del ciclo en maíz. Las temperaturas diurnas son similares. Fuente: Fischer y Palmer, Esp/pl Días Temp. s-f min S i f ,5 S i f ,0 Días desde siembra

17 TEMPERATURA DURACION DEL CRECIMIENTO CRECIMIENTO (Rendimiento) RADIACION = Ei Ec INCIDENTE x x x IC DESARROLLO

18 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Radiación incidente Latitud Época del año Longitud del ciclo

19 RADIACION SOLAR Y TEMPERATURA Mj/m 2 día MAX TEMPERATURA C MAX RADIACION SOLAR RADIACION SOLAR 21 DIC TEMPERATURA 0 0 ESTACION DE CRECIMIENTO meses

20 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Eficiencia de intercepción (ei): Será máxima cuando se alcance el IAF crítico De qué depende: Especie y cultivar Desarrollo del cultivo (temperatura) Arquitectura del canopeo (densidad y arreglo espacial) Agua y nutrientes

21 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Área foliar por planta (dm 2 ) Especie Avena Soja Sorgo Maíz Pta ha IAF 4,2 6,7 3,5 4,2 Gardner et al., 1985

22 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Especie Fuente: Cereales y Oleaginosas % de intercepción maní maíz girasol Días desde emergencia

23 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Cultivar

24 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Arquitectura del canopeo Fuente: (Minguez, 1993)

25 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Densidad y arreglo espacial 70 cm 50 cm

26 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Qué efecto produce un estrés hídrico? Maíz Girasol Soja Disponibilidad hídrica Expansión foliar (%) Fuente: Andrade et al., Potencial agua de hoja

27 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Disponibilidad hídrica Fuente: Cantarero, 2000 Fracción de intercepción de RFA Riego Secano TRIGO Días desde emergencia

28 Rendimiento = Rad. Inc. X ei X EUR X IC Disponibilidad hídrica Fuente: Cantarero, TRIGO Biomasa (kg ha -1 ) Riego Secano Días desde emergencia Cantarero, 2000

29 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR X IC Eficiencia de uso de la radiación (EUR): Es la cantidad de biomasa producida por cada unidad de radiación interceptada Factores que la afectan: a- Especie (C3 vs C4, k, composición lipoproteica) b- Estado hídrico c- Estado nutricional d- Cultivar (k, tasa fotosintética, relación fuente/destino)

30 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR X IC Especie Fuente: Andrade (1993); Cereales y Oleaginosas (1997) Cultivo TCC g m -2 d -1 RFAi Mj m -2 Ec g Mj -2 Maní 17,5 Soja 18,0 Maíz 36,5 Sorgo 32,1 Girasol 21, ,15 1,74 3,43 2,46 2,18

31 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR X IC Calidad de la biomasa producida Fuente: Andrade (1993) Con 1 gramo de glucosa se obtienen: 0,83 g de almidón 0,33 g de aceite 0,41 g de proteínas Requerimientos de glucosa para la prodcción de grano (g glucosa / g grano) Maíz: 1,4 Girasol: 2,4 Soja: 2,0

32 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR X IC Estado hídrico Fuente: Andrade et al., 2000 Fotosíntesis (%) Maíz Girasol Soja 0-4 Potencial agua de hoja

33 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR x IC Índice de cosecha (IC): Es la proporción de la biomasa total producida por el cultivo que está alojada en los granos cosechados Factores que la afectan: a- Cantidad de granos en crecimiento, relación fuente-destino b- Duración del período de llenado: temperatura c- Estado sanitario del cultivo

34 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR x IC Rendimiento en grano y biomasa total Fuente: Cantarero et al., 1996 Rendimiento (g m -2 ) Biomasa total Rendimiento 0 Maíz (0,45) Sorgo (0,44) Girasol (0,26) Maní (0,47)

35 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR x IC Partición de asimilados Fuente: Minguez, 1994

36 Rendimiento = Rad. Inc. X ei x EUR x IC RENDIMIENTO INDICE DE COSECHA = EN GRANO NUMERO DE GRANOS PESO DEL GRANO CRECIMIENTO TOTAL ACTIVO CRECIMIENTO DURANTE LA ETAPA CRITICA DE DEFINICION DE GRANOS ACTIVO CRECIMIENTO DURANTE EL LLENADO

37 COMPONENTES DEL RENDIMIENTO REND = NG x PG NUMERO DE GRANOS PESO POR GRANO CALIDAD DEL AMBIENTE

38 DETERMINACIÓN DEL NG

39 RADIACION RENDIMIENTO TEMPERATURA Q Q = Rad / (T med - T b ) RENDIMIENTO RENDIMIENTO

40 Rend = Rinc x ei x ec x ep Rinc Latitud Genotipo Fecha de siembra Exposición Momento y duración del crecimiento (temp., fotoper.) ei IAF crítico: 95 % de intercepción - -máxima TCC Inciden sobre ei: a- Especie b- Cultivar (Tb, DAF, k) c- Densidad poblacional d- Arreglo espacial ic Factores que la afectan: a- Especie (C3 vs C4, k, composición lipoproteica) b- Cultivar (k, tasa fotosintética, relación fuente/destino) c- Temperatura (fotosíntesis, respiración)

41 ic Qué es? Qué la determina?: cantidad y actividad de destinos Qué determina la cantidad y actividad de destinos?: asimilados En qué momento?: períodos críticos Factores que afectan la disponibilidad de asimilados y la partición Ambientales a- Radiación (mayor fotosíntesis) b- Temp.: mayor velocidad de desarrollo (menor Rint, menor duración período crítico) c- Disponibilidad hídrica y nutricional Competencia intraplanta a- Vegetativa vs Reproductiva b- Dominancia apical Competencia entre plantas (densidad poblacional) Fecha de siembra Interacción fecha x densidad de siembra