Tolerancia a altas densidades y estabilidad del rendimiento en maíz

Transcripción

1 Tolerancia a altas densidades y estabilidad del rendimiento en maíz Introducción Di Matteo Javier El rendimiento de los híbridos de maíz en condiciones potenciales se incrementó a razón de 112 kg ha-1 año-1. Este incremento de rendimiento se correspondió con un incremento porcentual medio de 0.8% año-1 (Figura 1). Figura 1. Rendimiento potencial con respecto al rendimiento potencial del híbrido DK664 (%) en función del año de liberación de 8 híbridos liberados entre 1965 y La pendiente de la recta es el porcentaje de incremento anual de rendimiento en promedio. Las estrategias del mejoramiento basadas en la selección de híbridos y líneas en condiciones de estrés (i.e., altas densidades de siembra y pruebas en amplio rango de calidad de ambientes) pudo haber incrementado la estabilidad ambiental (Troyer, 1996) de los genotipos en Argentina. Cuando se testearon híbridos de diferentes décadas en un amplio rango de condiciones ambientales se encontró que los híbridos más modernos rendían más que los antiguos en todos los ambientes y que la ganancia genética fue proporcionalmente mayor en

2 ambientes de bajo rendimiento (Figura 2: Di Matteo et al., 2016). Figura 2. Rendimiento de cada híbrido en su densidad óptima y regresiones lineales en función del índice ambiental (IA) para 6 híbridos liberados entre 1965 y La figura a está expresada en valores absolutos y la figura b en valores porcentuales al IA. A su vez, un estudio de 5 años de ensayos y diferentes densidades mostró que los híbridos aumentaron su tolerancia a altas densidades de siembra cuando se los comparó en el doble de su densidad óptima. La tolerancia a altas densidades se asoció con la tolerancia a estrés ambiental (Figura 3: Di Matteo et al., 2016).

3 Figura 3. Rendimiento relativo al rendimiento en la densidad óptima (Dopt) de cada híbrido en función de densidades entre la densidad óptima y el doble de la misma. Para 8 híbridos liberados entre 1965 y Existe una relación entre el número de granos y la tasa de crecimiento de los híbridos durante el período crítico. Y existe un umbral te tasa de crecimiento de la planta para generar granos. Las condiciones. Entonces podemos considerar condiciones estresantes a aquellas que reduzcan el crecimiento de la planta durante este período, y estas condiciones pueden darse por ambientes de muy bajo rendimiento como también condiciones de densidades superiores a la densidad óptima para rendimiento. Los parámetros de las relaciones entre el número de granos y la tasa de crecimiento de la planta fueron modificándose a través de las décadas y los híbridos modernos presentan valores de curvatura menores ante reducciones en el crecimiento de las plantas (Di Matteo, 2018). Una gran proporción de ambientes de Argentina se encuentran entre las 5 y las 15 tn ha- 1, lo que indica que para estar dentro de la zona de manejo óptima tienen que existir tantos manejos diferentes como condiciones ambientales existan. A su vez, las dificultades de la predicción de las condiciones hídricas del año dificultan la implementación del mejor manejo. El objetivo de este trabajo es obtener recomendaciones agronómicas más adecuadas para cada híbrido de maíz en cada ambiente específico. Materiales y Métodos En cada campaña se realizan entre 30 y 35 ensayos en los que se testean 7 híbridos comerciales de la firma Dekalb Argentina en toda la región templada Argentina. Cada ensayo cuenta con 6 dosis de nitrógeno (0, 30, 60, 90, 180 y 270 kg de nitrógeno ha-1), 6 densidades de siembra (3, 4, 6, 8, 12 y 16 pl m-2) y 3 repeticiones. Los ensayos tienen un diseño en parcelas divididas con bloques completos aleatorizados. La parcela principal es la dosis de

4 nitrógeno, la subparcela es la densidad de siembra y la sub-subparcela el híbrido. En cada ensayo se determina la cantidad de nitrógeno en forma de nitratos en los primeros 60cm de suelo al momento de la siembra y el rendimiento en grano entre madurez fisiológica y madurez comercial. Las mediciones realizadas en cada ensayo fueron el nitrógeno disponible como nitratos en el suelo al momento de la siembra, el stand de plantas final en el estadío fenológico V10 y entre Madurez fisiológica y madurez comercial el rendimiento y la humedad de los granos. Se ajustó un modelo no lineal múltiple ajustado con el paquete nls del programa estadístico R con el rendimiento como variable respuesta y nitrógeno total (Ntot=kg ha-1 de nitrógeno en el suelo en los primeros 60cm más el nitrógeno agregado como fertilizante), densidad lograda (D) e índice ambiental (EI) como variables explicativas (EC 1). EC 1: =β0+β1 (Ntot (Nc+nc2 IA D)) (Ntot (Nc+nc2 IA D)+β2 D+β3 D2+β4 IA+β5 D2 IA+e El modelo contempla: una respuesta cuadrática para la densidad de plantas y esta respuesta está afectada por el ambiente de rendimiento (IA), una respuesta lineal plateau para rendimiento en función del nitrógeno total donde el nitrógeno crítico (Nc) depende de la densidad y del índice ambiental (IA).

5 Figura 4. Localidades sembradas en la campaña (círculos color azul) y en la campaña (círculos color verde). Resultados y Discusión Se encontró efecto del ambiente de rendimiento e interacción significativa entre ambiente densidad de plantas y nitrógeno aplicado. También se encontró interacción entre híbrido y nitrógeno aplicado y entre híbrido y densidad de siembra. Que exista interacción entre densidad de plantas y nitrógeno aplicado significa que la respuesta del rendimiento al nitrógeno aplicado depende de la densidad de siembra y viceversa (Figura 5). Y estas relaciones dependen de cada híbrido. Estos resultados justifican que las recomendaciones de nitrógeno y densidad sean específicas por híbrido y dependan del ambiente esperado. Figura 5. Rendimiento en función del nitrógeno aplicado a la siembra para 6 densidades de siembra distintas (líneas de diferentes colores). Los datos correspondes a ambientes entre 90 y 150 quintales. Los ajustes del modelo propuesto EC.1 tuvieron valores de R2 entre 0.75 y 0.83 para los diferentes híbridos y todos los coeficientes fueron significativos. Las mayores diferencias entre híbridos se encontraron en el parámetro Nc que representa el nivel de nitrógeno crítico (nivel de nitrógeno total a partir del cual no se encuentran aumentos de rendimiento) en ambientes de bajo rendimiento y con baja densidad de plantas. Las recomendaciones de densidad de plantas aumentaron a medida que en ambiente de rendimiento se incrementó (Figura 6). Estas recomendaciones variaron entre 4.5 pl m-2 (±1pl

6 m-2) para ambientes de 5 tn ha-1 hasta 9.5pl m-2 (±1pl m-2) para ambientes de 16 tn ha-1. Por otro lado, las recomendaciones de nitrógeno también aumentaron con el incremento del ambiente de rendimiento y variaron entre 121 kg de N-X por ha-1 (±15kg de N ha-1) para ambientes de 5 tn ha-1 hasta 300 kg de N-X por ha-1 (±18kg de N ha-1) para ambientes de 16 tn ha-1. Las variaciones de las recomendaciones para cada ambiente fueron debidas a los diferentes híbridos (Figura 6, área sombreada celeste). Estas recomendaciones mantienen a los híbridos de maíz en condiciones óptimas de rendimiento y en condiciones alta eficiencia de uso del nitrógeno. Figura 6. Densidad recomendada en función del ambiente esperado (figura de la izquierda) y Nitrógeno recomendado como N-X (X representa los kg de nitrógeno en los primeros 60cm de suelo al momento de la siembra) en función del ambiente esperado. Las líneas negras sólidas correspondes a un híbrido comercial. El área sombreada celeste indica el rango de recomendaciones dependiendo del híbrido. Resumen y Conclusiones Los híbridos liberados recientemente tienen mayor rendimiento potencial y estabilidad de rendimiento que los híbridos antiguos. Además, estos híbridos son más tolerantes a altas densidades de siembra. Los futuros lanzamientos de híbridos Dekalb seguirán cumpliendo con estos conceptos de estabilidad y tolerancia a altas densidades de siembra. Los resultados de este trabajo justifican que las recomendaciones de densidad de plantas y nitrógeno sean por ambiente de rendimiento y por híbrido específico. Entender el efecto del estrés en el rendimiento de los híbridos de maíz y ajustar prácticas de manejo como la densidad de siembra y la fertilización nitrogenada por ambiente nos ayudará a obtener los máximos rendimientos por unidad de área.

7 Bibliografía Di Matteo, J.A Aumento y estabilidad del rendimiento en híbridos de maíz (Zea mays L.) liberados durante los últimos 45 años en Argentina. Tesis Doctoral. Di Matteo, J.A., Ferreyra, J.M., Cerrudo, A.A., Echarte, L., Andrade, F.H., Yield potential and yield stability of Argentine maize hybrids over 45 years of breeding. Field Crops Res. 197, Troyer AF. 1996a. Breeding widely adapted, popular maize hybrids. Euphytica 92: