Bases ecofisiológicas para la producción del cultivo de maíz. Cereales y Oleaginosas 1

Transcripción

1 Bases ecofisiológicas para la producción del cultivo de maíz Cereales y Oleaginosas 1

2 Estados vegetativos y reproductivos de una planta de maíz. Estados vegetativos Estados reproductivos VE emergencia V1 primera hoja V2 segunda hoja V3 tercera hoja V(n) n ésima hoja VT panojamiento R1 emergencia de estigmas R2 ampolla (blister) R3 grano lechoso R4 grano pastoso R5 grano dentado R6 madurez fisiológica Cereales y Oleaginosas 2

3 Esquema del Desarrollo y Crecimiento del cultivo de maíz ESTADO EXTERNO V9... floración masculina VT floración femenina R1 madurez V1 V4 V6... emergencia siembra ESTADO INTERNO (meristemas) apical axilares vegetativo reproductivo ESTRUCTURAS DIFERENCIADAS HOJAS, TALLO PANOJA, POLEN CHALAS ESPIGAS RAICES ESTRUCTURAS FIJADAS número de hojas IAF EMISION de POLEN APARICIÓN de ESTIGMAS Número Peso del grano de granos y rendimiento Cereales y Oleaginosas 3

4 Crecimiento y Períodos Críticos prefloración postfloración 30 Biomasa aérea (kg ha -1 x 1000) ( 0 Cdía) Adaptado de Otegui (1997), Otegui & Bonhomme (1998), y Maddonni et al (1998). Proporcion del tamano final de la espiga Tiempo térmico desde floracion femenina ( 0 Cdía) Cereales y Oleaginosas 4 PG (mg)

5 ESTADO R1 SILKING Importancia?? Cereales y Oleaginosas 5

6 El número de óvulos que son fertilizados y posteriormente desarrollan en granos se determinan en este momento. Las condiciones del ambiente durante este período crítico tienen gran incidencia en la determinación del número de granos Cereales y Oleaginosas 6

7 Una espiga de maíz puede desarrollar 700 o más óvulos Usualmente la mitad o poco más pueden llegar a cosecha Cirilo and Andrade (1994) Espiguillas o granos por espiga Días desde R1 Siembra: Septiembre Cereales y Oleaginosas 7

8 Algunas consideraciones Para la mayoría de las condiciones de cultivo, el desarrollo floral (diferenciación) no afecta el número final de granos (NG). El NG es explicado por la producción de biomasa y su partición hacia la espiga durante el período crítico ubicado alrededor de la floración. La polinización sincronizada de los estigmas mejora el Indice de fertilidad floral (grano fijado por cada flor diferenciada) Los ovarios fecundados tempranamente dominan a los polinizados más tarde, promoviendo su aborto (dominancia primigénica) Cereales y Oleaginosas 8

9 FACTORES AMBIENTALES QUE REGULAN EL DESARROLLO Temperatura Fotoperíodo Cereales y Oleaginosas 9

10 Velocidad de desarrollo vs. Temperatura: UMBRALES Tollenaar et al., 1979 Velocidad de desarrollo Temperatura Cereales y Oleaginosas 10

11 Efecto de las temperaturas nocturnas sobre la duración del ciclo en maíz. Las temperaturas diurnas son similares. Adaptado de Fischer y Palmer, Temp min Días s-f Granos /pl S i f 10, S i f 22, Días desde siembra Cereales y Oleaginosas 11

12 57 Efecto de la temperatura nocturna durante el período crítico sobre el NG por espiga N DE ESPIGUILLAS O GRANOS O GRANOS POR HILERA POR HILERA Calefacc. Control Cantarero et al., 1999 La temperatura nocturna aumentó 6 C DIAS DESDE COMIENZO DE TRATAMIENTO Cereales y Oleaginosas 12

13 Tiempo Térmico a iniciación del ápice (ºC día) 0 Fotoperíodo Fase Vegetativa Básica 12,5 Umbral fotoperiódico Fotoperíodo (horas) Consecuencia???... Y X = Sensibilidad Fotoperiódica Cereales y Oleaginosas 13

14 Efecto del fotoperíodo Cirilo, 1994 Tiempo Térmico a iniciación del ápice (ºC día) 330 N D O S ,5 14,5 15,5 16,5 Fotoperíodo (horas) Cereales y Oleaginosas 14

15 FACTORES AMBIENTALES QUE REGULAN EL CRECIMIENTO Cereales y Oleaginosas 15

16 TEMPERATURA DURACION DEL CRECIMIENTO IAF crítico densidad espaciamiento foliosidad y estructura de planta CRECIMIENTO (Rendimiento) = RADIACION INCIDENTE x Ei x Ec x IC época del año heliofanía largo de ciclo calidad de biomasa estado hídrico nutrición mineral estructura del canopeo NG y PG Cereales y Oleaginosas 16

17 Evolución de la fracción de intercepción desde la emergencia del cultivo % de intercepción maíz girasol Días desde emergencia Cereales y Oleaginosas 17

18 Relación entre la proporción de radiación interceptada y el índice de área foliar Andrade et al., 2000 Intercepción de Radiación IAF crítico maíz soja Indice de Area Foliar Cereales y Oleaginosas 18

19 Producción de Materia Seca Andrade, 1993 Materia seca (g m -2 ) MAÍZ SOJA Días desde emergencia Cereales y Oleaginosas 19

20 Eficiencia de uso de la radiación en diferentes estados de desarrollo de maíz cultivado. 5 Diferencias en el ángulo de inserción de hojas, número de hojas, tamaño y distribución de las mismas Eficiencia de uso de la radiación (g MS Mj -1 ) Velocidad de generación del canopeo (número de hojas, tamaño, orientación) Persistencia del canopeo 0 Emergencia- Floración Floración Floración - Madurez Cereales y Oleaginosas 20

21 INDICE DE COSECHA = RENDIMIENTO EN GRANO BIOMASA TOTAL NUMERO DE GRANOS PESO POR GRANO ACTIVO CRECIMIENTO DURANTE LA ETAPA CRITICA DE FIJACION DE GRANOS Cereales y Oleaginosas 21

22 Período crítico para la definición del número de granos en maíz Adaptado de Fischer & Palmer (1984) Cambio en el número de espigas por planta Cambio en el número de granos por espiga floración floración control= 100% cv 1= cv 2= Días Cereales y Oleaginosas 22

23 Granos por planta y radiación interceptada Cantarero et al., 2000 Número de granos por planta RFAi acumulada por planta (Mj pl -1 ) Cereales y Oleaginosas 23

24 Fijación de granos y crecimiento por planta durante el período crítico Andrade et al., 2000 NG por planta Maíz NG por planta Soja Crecimiento por planta (g/planta día) Crecimiento por planta (g/planta día) Cereales y Oleaginosas 24

25 Granos fijados por planta: efecto de la fecha de siembra 1000 Granos por planta Tasa de crecimiento por planta Noviembre Diciembre Cereales y Oleaginosas 25

26 INDICE DE COSECHA = RENDIMIENTO EN GRANO BIOMASA TOTAL NUMERO DE GRANOS PESO POR GRANO ACTIVO CRECIMIENTO DURANTE LA ETAPA CRITICA DE FIJACION DE GRANOS ACTIVO CRECIMIENTO DURANTE EL LLENADO Cereales y Oleaginosas 26

27 PESO POR GRANO PG Duración del PELL TC del grano Temperatura Fuente disponible Temperatura Cereales y Oleaginosas 27

28 Duración efectiva de llenado Peso por grano Fase lag Crecimiento lineal Tasa de llenado Días desde R1 Cereales y Oleaginosas 28

29 Sin limitación Peso del grano Alta temperatura Déficit hídrico Días desde antesis Fuente: Nicolás, Cereales y Oleaginosas 29

30 Relación entre peso y número de granos Luquqe, Peso por grano (%) F-880 Cargill 280 DK Número de granos (1000 m -2 ) Cereales y Oleaginosas 30

31 Disponibilidad de asimilados para el crecimiento de los granos Luque, :1 Maíz Peso por grano (mg) Fuente por grano (mg grano -1 ) Cereales y Oleaginosas 31

32 Peso del grano (mg) MAÍZ Floración Testigo LLenado Días desde floración Efecto del sombreo sobre el crecimiento del grano Andrade et al., 2000 Peso del grano (mg) SOJA Floración Testigo LLenado Días desde floración Cereales y Oleaginosas 32

33 Efecto de siembras tardías sobre el crecimiento reproductivo Maíz Tasa de crecimiento - Duración del período =, + Cobertura del cultivo + Incidencia de enfermedades + Velocidad de secado - Densidad óptima - Distancia entre hileras = Cereales y Oleaginosas 33

34 Resumen de características ecofisiológicas del cultivo Cobertura Alta en llenado de granos Eficiencia de conversión TCC vegetativo TCC llenado Biomasa aérea total (tn ha -1 ) Indice de cosecha Período crítico Rendimiento (tn ha -1 ) Rendimiento vs. atraso en la fecha de siembra Estabilidad a cambios en la densidad de plantas Capacidad de compensación MS vegetativa vs. atraso de fecha de siembra Alta Alta Alta 22,5 Alto Alrededor de floración 10.9 Cae Baja Baja Aumenta

35 AGUA Cereales y Oleaginosas 35

36 Profundización radical de maíz Profundidad (cm) θ DDE Cereales y Oleaginosas 36

37 Consumo de agua de cultivos manejados sin deficiencias de agua y nutrientes Cultivo Fecha de siembra Consumo (mm) BiomasaTotal (kg ha -1 ) EUA (kg mm -1 ) Maíz 10 de octubre de diciembre Cereales y Oleaginosas 37

38 Fotosíntesis (%) Qué efecto produce un estrés hídrico? Andrade et al., Potencial agua de hoja Maíz Girasol Soja Expansión foliar (%) 0-4 Potencial agua de hoja Cereales y Oleaginosas 38

39 PERIODO DE VEGETACION EFECTO DE LA SEQUIA PERIODO CRITICO DE FIJACION DE GRANOS PERIODO DE LLENADO DE GRANOS REDUCCION DE CRECIMIENTO PERIODO CRITICO NUMERO DE GRANOS PESO DE GRANO REDUCCION DE RENDIMIENTO Cereales y Oleaginosas 39

40 SOJA MAÍZ Rendimiento (%) Rendimiento (%) E F MF Rendimiento en función del momento de ocurrencia del estrés hídrico Adaptado de Andrade y Gardiol, E F MF Cereales y Oleaginosas 40

41 Sincronía floral: Fecha de siembra: Noviembre riego secano Porciento de plantas en antesis y silking Días desde el inicio de antesis Antesis Silking Cereales y Oleaginosas 41

42 Estrategias de tolerancia a sequía Maíz Andrade y Gardiol, Absorción de agua Regulación de la superficie foliar Sensibilidad estomática Ajuste osmótico Estabilidad en el índice de cosecha Plasticidad de la floración Etapa de mayor suceptibilidad Media Si Alta Si Baja Baja Floración Cereales y Oleaginosas 42