IV Workshop Internacional Red METRICE Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar el rendimiento y la calidad en trigo y cebada Altas temperaturas: impacto sobre la generación del rendimiento en trigo y cebada Guillermo García, Román Serrago, Fernanda Dreccer, Ignacio Alzueta y Daniel Miralles Balcarce, 28 de Agosto de 13 IPCC, 07
Cambios ocurridos: noches más cálidas, < ATD Tmáx Tmín Easterling et al, 06 (86 th AMS AnnualMeeting) Fernández Long et al, 12 (Int. J. Climatol.) De todas las variables afectadas por el cambio climático, la temperatura es la más predecible. Cambios proyectados: noches más cálidas, > frecuencia eventos extremos Proyecciones 80-99 (relativo a 1980-99) Tebaldi et al, 06 CC Magrin et al, 07 IPCC
Análisis previo: probabilidad de ocurrencia de golpes de calor durante el período crítico 2 225 2 195 180 165 Rio Cuarto UH PGC 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 1 0.0 0 2 260 290 3 3 Día de floración 2 225 2 195 180 165 Tandil Tandil UH PGC 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 1 0.0 0 2 260 290 3 3 Día de floración Objetivo principal de la fisiología de cultivos Mayor comprensión de la respuesta de los cultivos al cambio climático proyectado, lo cual mejoraría la performance de modelos de simulación agronómica y ayudaría a diseñar estrategias de adaptación. > Temperatura > Temperatura media (> temperaturas nocturnas). > Ocurrencia de eventos extremos (e.g. golpes de calor).
Aproximaciones comúnmente utilizadas Condiciones controladas Experimentos en cámaras de crecimiento donde uno o pocos parámetros climáticos varían y el resto se mantienen constantes. Simulación Análisis del comportamiento del cultivo mediante el uso de MSC, utilizando series climáticas históricas y modificando una sola variable (T mín en este caso), lo cual difícilmente suceda en la realidad. Análisis retrospectivo Evaluación del impacto de variaciones climáticas sobre productividad de los cultivos, utilizando series climáticas históricas y datos de redes territoriales de ensayos comparativos de rendimiento. Aproximación menos utilizada Ensayos a campo Estudios que, si bien son más complejos en su implementación, son más aplicables a la realidad productiva.
Ensayos a campo Cultivos de invierno más importantes en Argentina y el mundo Cuál es el impacto de mayores temperaturas nocturnas sobre el rendimiento en trigo y cebada? El impacto es más marcado sobre el desarrollo o sobre el crecimiento del cultivo? Es igual el efecto sobre trigo que sobre cebada? Ensayos a campo Rto Número de Granos Peso de Grano NG S Em ienc HB Esp At ill MF Co Tiempo Slafer & Rawson, 1994 Objetivo Analizar el impacto del incremento de la temperatura nocturna durante el período crítico y el llenado de granos sobre el rendimiento y sus componentes numéricos y fisiológicos en trigo y cebada.
Ensayos a campo: metodología Experimento Cultivos: un trigo pan (Bg13) y una cebada cervecera (Sca). Cultivares modernos de alto rendimiento potencial y similar ciclo a floración. Regímenes de temperatura nocturna: control (natural) e incrementos durante el período crítico o durante el llenado efectivo de granos. Sitio y manejo: FAUBA (34 35 S, 58 29 O, 26 msnm), FS: 6/8/11, DS: 3 pl. m-2, sin limitaciones hídrico-nutricionales y con control de adversidades bióticas. > TN PC Cámaras de calentamiento sobre el canopeo (19-7h). DC33 Control ITN ITN LLG DC65+d DC95 +4.8(0.2) C +6.2(0.2) C ambos cultivos ambos cultivos -o ct -o ct 25 -o ct 04 -n ov 14 -n ov 24 -n ov 15 -se p 05 -se p 25 15 ag o -se p 05 26-16 - ag o 0 ag o Temperatura mínima ( C) 06 - Metodología
Ensayos a campo: principales resultados PC > TN Rendimiento (g m -2 ) 700 600 0 0 0 4.8 C Control ITN -18% int: * -11% Número de granos ( -3 m -2 ) 15 5 Peso de grano (mg) 45 35 25 -% -18% Cv: ns +3% +8% El ITN durante el PC redujo el rendimiento en ambos cultivos debido a un menor NG. Ensayos a campo: principales resultados PC > TN Número de granos ( -3 m -2 ) 15 5 4.8 C -% -18% La reducción en el NG fue el resultado de un menor número de espigas. Número de espigas (m -2 ) 00 800 600 0 0 Número de granos por espiga -15% -15% TN: ns
Principales resultados PC > TN 4.8 C NG Biomasa * PBE * ER -24% -9% La caída en el NG frente al ITN estuvo asociada a una menor acumulación de biomasa durante el PC en ambos cultivos, mientras que el impacto sobre partición y fertilidad fue poco consistente. Ensayos a campo: principales resultados PC > TN 4.8 C Biomasa RFAi* ei * EUR * DPC RFA incidente (MJ m -2 día -1 ) 14 12 8 6 4 2-4% int: * ei 1.0 0.8 0.6 0.4 TN: ns Cv: ns EUR (g MJ -1 ) 4 3 2 1 TN: ns DPC (días) -13% -14% El impacto del ITN durante el PC sobre la producción de biomasa fue más evidente sobre el desarrollo que sobre el crecimiento de ambos cultivos.
Ensayos a campo: principales resultados Rendimiento (g m -2 ) 700 600 0 0 0-5% LLG > TN 6.2 C -11% El ITN durante el LL redujo el rendimiento en ambos cultivos debido a un menor PG. Peso de grano (mg) Número de granos ( -3 m -2 ) 45 35 25 15 5 TN: ns Cv: ns -8% -5% Ensayos a campo: principales resultados LLG > TN 6.2 C Peso de grano (mg) 45 35 25 Cv: ns -8% -5% El ITN durante el LL tendió a reducir la duración del período en trigo, mientras que en cebada tendióa reducir la tasa de llenado. Peso de grano (mg) 0 0 0 Días desde antesis
Ensayos a campo: principales resultados Peso de grano ITN (mg) Apical Basal Central Peso de grano Control (mg) Peso de grano (mg) Basal LLG > TN 6.2 C C ITN El ITN durante el LL afectó más el PG en posiciones basales, a través de una reducción del período, en ambos cultivos. Peso de grano ITN (mg) Apical Central Central(G3) Basal Peso de grano Control (mg) Basal C ITN Peso de grano(mg) 0 0 Días desde antesis Rotundo, 12 (Tesis Grado) 0 0 Días desde antesis Ensayos a campo: conclusiones preliminares Un incremento de la temperatura nocturna de ca. 5 C durante el período crítico redujo el rendimiento en trigo y cebada. Menor NG debido a un menor establecimiento de espigas por unidad de área. Menor producción de biomasa relacionada a una menor acumulación de radiación debido a un desarrollo acelerado. Un incremento de la temperatura nocturna de ca. 6 C durante el llenado de granos redujo el rendimiento en trigo y cebada. Reducción en el PG logrado, fundamentalmente por un menor PG en espiguillas basales, debido a una menor duración del período.
AGRADECIMIENTOS Daniel Rotundo Rosario Ballve Juan Fuentes Patricio Lo Valvo Gisele Antonuccio José Cavasassi Ma. Elena Otegui Ma. Elena Fernández Long Silvina Enciso Deborah Rondanini Antonio Hall Juan Ignacio Rattalino Luis Mayer IV Workshop Internacional Red METRICE Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar el rendimiento y la calidad en trigo y cebada MUCHAS GRACIAS! Balcarce, 28 de Agosto de 13