Efecto del estrés por golpe de calor sobre la fenología del cultivo de maíz

Transcripción

1 TALLER DE ESTRÉS TÉRMICO EN LOS CULTIVOS DE GRANO, Buenos Aires, Argentina Efecto del estrés por golpe de calor sobre la fenología del cultivo de maíz Mariano Cicchino a, Juan I. Rattalino Edreira b y b a INTA Chascomús, b FAUBA-IFEVA-CONICET

2 Contenidos Breve descripción de los aspectos fenológicos generales del maíz Marco conceptual para interpretar el efecto de la temperatura sobre la fenología Efectos del golpe de calor durante el crecimiento vegetativo tardío sobre la fenología de cultivos de maíz creciendo a campo Estimación de la temperatura óptima en maíz utilizando datos de campo y definición de un índice de estrés por temperatura supra-óptima

3 Esquema general del ciclo del cultivo de maíz ESTADO EXTERNO floración V9... masculina VT floración femenina R1 madurez V6... V1 emergencia V4 siembra ESTADO INTERNO (meristemas) apical axilares vegetativo reproductivo

4 Respuesta del desarrollo al ambiente de crecimiento ºC 30 Condiciones ambientales Temp. Máxima Días de siembra a madurez Temp. Mínima Fotoperíodo h J A S O N D E F M J A S O N D E F M Fecha de siembra (día del año y mes) Olsen et al. (Agr.J. 1993). Clima subtropical, Australia

5 Respuesta del desarrollo al ambiente de crecimiento Fecha de Siembra Tardía 20 Nov 20 Oct 20 Sep Híbrido: MR110 ETAPA Vegetativa (pre R1) Llenado del grano Temprana 20 Ago 20 Nov 20 Oct 20 Sep 20 Ago Días desde emergencia Híbrido: MR123 Otegui et al. (Agr.J. 1995). Clima templado, Argentina Días desde emergencia

6 Respuesta general del desarrollo a la temperatura Temperatura media Floración del cultivo Y 1 0 Oct Sep Ago b O b S b A Tiempo desde la emergencia (d) X O Tasa de desarrollo X S XA b O b S b A Y/ X (1/días) Temperatura media ( C )

7 Respuesta general del desarrollo a la temperatura Condiciones controladas de crecimiento días Tasa de desarrollo a iniciación floral B73 Mo17 Tasa de desarrollo 1/día Esquema general de respuesta TD ÓPT b b (1/ Cdía) 1/b: Cdía Temperatura media ( C ) Ellis et al. (Crop Sci. 1992). T B T O T M Temperatura media ( C )

8 Respuesta general del desarrollo a la temperatura Condiciones de crecimiento a campo Tasa de desarrollo a madurez (día -1 ) Temperatura media diaria (ºC) Olsen et al. (Agr.J. 1993). Australia subtropical

9 Efectos del golpe de calor sobre la fenología del maíz: estudio para el período vegetativo tardío (V 11 -VT)

10 Evolución de los regímenes térmicos aplicados Calentamiento Control 2007/08 Temperatura altura espiga (ºC) 2006/ Horas de tratamiento desde V11 Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).

11 Efecto del golpe de calor sobre el desarrollo: ciclo a floración Año Tratamiento Antesis Estigmas IAE 06/07 control 63,0 a 63,4 a 0,42 a golpe de calor 66,7 b 67,9 b 1,17 b p<0,0001 p=0,0002 p=0, /08 control 56,5 a 57,2 a 0,73 a golpe de calor 58,4 b 62,4 b 2,80 b p<0,0001 p=0,0349 p=0,0001 Cicchino (2010). Tesis MSc.

12 Evolución de las floraciones masculina y femenina Antesis Emisión de estigmas Proporción de la población de plantas Control Golpe de calor Días desde el 1-Feb Calentamiento Control Cicchino et al. (Crop Sci. 2010b)

13 Efectos del golpe de calor sobre la tasa de desarrollo entre V 11 y Silking Tasa de desarrollo V 11 -Silking (d -1 ) Calentamiento Control r 2 = P<0.02 r 2 = P< Temperatura media del período (ºC) Olsen et al. (Agr.J. 1993). Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).

14 Estimación de la temperatura óptima (T o ) para el período vegetativo tardío (V 11 -VT) Fundamentos Control V 11 Efecto del golpe de calor Golpe de calor Fin VT S C S GC

15 Control Golpe de calor V 11 Estimación de la temperatura óptima (T o ) para el período vegetativo tardío (V 11 -VT) Fin VT S C S GC Efecto del golpe de calor T XH (ºC) TT h1 = Σ(T Xh -T B ) TT h2 = Σ(T Xh -T B ) Fecha Hora Calor Control Calor Control Calor Control 20 Ene Ene Feb Feb TT h2 /TT h Feb Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).

16 Estimación de la temperatura óptima (T o ) para el período vegetativo tardío (V 11 -VT) 1030? 2.86 Σ Para T B = 8 ºC 2006/07: 32.2 ºC 2007/08: 35.5 ºC Para T B = 12.7 ºC 2006/07: 30.0 ºC 2007/08: 33.5 ºC Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).

17 Indice de estrés térmico para el período vegetativo tardío (V 11 -VT) y respuesta del cultivo al estrés 5.0 EUR (g MJ -1 ) r 2 = 0.75 (P < 0.001) r 2 = 0.68 (P < 0.001) r 2 = (P < 0.001) r 2 = (P < 0.001) TTs (T O = 30 ºC) TTs (T O = 35 ºC) Cicchino (2010, tesis MSc)

18 Conclusiones Las temperaturas supra-óptimas (golpe de calor) durante el período vegetativo tardío, afectan severamente el desarrollo reproductivo del cultivo Los efectos negativos no se limitan a la conocida caída en la fertilidad del polen, también provocan un marcado retraso en la emisión de estigmas, con la consecuente disminución de la tasa de desarrollo a este evento No es posible, en condiciones de campo, capturar correctamente el efecto negativo de temperaturas supra-óptimas sobre la tasa de desarrollo, pues las mismas no quedan reflejadas correctamente en la temperatura media El uso de temperaturas horarias, junto al registro preciso de ciertos eventos fenológicos, permitió la estimación de valores de T O que oscilaron entre aproximadamente 30 y 35 ºC, con un significativo efecto año que sugiere posibles fenómenos de aclimatación asociados al ambiente térmico anterior a la ocurrencia del golpe de calor

19 Los autores agradecen el financiamiento recibido de: AgroFresh CONICET (PIP 00125) FONTAGRO 8031 INTA UBA (UBACyT G008)