Caracterización ecofisiológica de líneas elite de trigo : identificación de atributos vinculados con el rendimiento potencial

Las actuales tasas de progreso en rendimiento de trigo son inferiores a las requeridas para satisfacer la demanda de alimentos proyectada. Hasta la fecha las mejoras del rendimiento potencial han sido basadas en la selección por rendimiento per se, sin embargo hay evidencias de que criterios de selección indirecta basados en atributos fisiológicos asociados al rendimiento podrían acelerar el progreso de mejoramiento. Para ello, es necesario identificar estos atributos y comprender su base genética a fin de facilitar su incorporación en nuevos genotipos. En este sentido, una evaluación fenotípica correcta y detallada resulta ser el factor limitante a la hora de incrementar nuestro conocimiento sobre los atributos fisiológicos que determinan el rendimiento potencial. El objetivo general del trabajo fue realizar la fenotipificación de un set de líneas elite de trigo primaveral (denominadas CIMCOG) proveniente de CIMMYT, de modo de caracterizar la variabilidad genotípica e identificar atributos fisiológicos asociados con el rendimiento y sus componentes numéricos y fisiológicos. El set de líneas CIMCOG se evaluó a campo, sin limitaciones hídrico-nutricionales, ni bióticas, bajo un diseño alfa lattice con 2 repeticiones. El set de líneas presentó baja variabilidad en el tiempo a antesis debido a que se encontraron en el rango de 54-58 días con una diferencia (aproximadamente 4 días), demostrando que es un set adecuado para identificar atributos favorables para aumentar el rendimiento. La biomasa fue el principal componente fisiológico que explicó los cambios en el rendimiento y estuvo asociada a cambios en la eficiencia de uso de la radiación (EUR), mientras que la variación en el índice de cosecha fue sustancialmente menor que la observada en biomasa. El número de granos por unidad de área fue el principal componente que explicó las variaciones en el rendimiento, siendo el número de espigas por unidad de área su principal determinante. Teniendo en cuenta este set de genotipos, futuros progresos en el rendimiento de trigo podrían estar asociados a mejoras en la EUR y a un mayor establecimiento de espigas, lo cual requiere una mayor comprensión de aspectos

Análisis de la variabilidad genotípica de cebada cervecera en rendimiento, porcentaje de proteína y calibre en distintos ambientes

En Argentina el principal uso de la cebada cervecera es la industria maltera. En la actualidad el cultivo tuvo una expansión en superficie a nuevas zonas de siembra, lo cual sumado a la introducción de nuevos genotipos al mercado hace relevante el estudio de la interacción genotipo por ambiente (GxA). Al ser el principal destino la industria, son de suma importancia parámetros de calidad como porcentaje de proteína y calibre. El objetivo del trabajo fue evaluar el comportamiento en cuanto a rendimiento, porcentaje de proteína y calibre de los principales genotipos argentinos de cebada cervecera en respuesta a variaciones ambientales. Para el trabajo se utilizaron los datos de la Red de Evaluación de Cultivares de Cebada coordinada por el INTA, se seleccionaron 8 genotipos y 14 ambientes (diferentes localidades en las campañas 2007 y 2008). Se determinaron las interacciones genotipo x ambiente realizando análisis de varianza, se calcularon los índices ambientales y se realizó un análisis de componentes principales. El ambiente fue el principal factor condicionante de las variaciones en rendimiento, porcentaje de proteína en grano o calibre, seguido por la interacción GxA y finalmente por el efecto genotipo. Los genotipos que presentaron los mayores rendimientos medios fueron también los que presentaron la mayor adaptabilidad. Las variaciones entre genotipos en porcentaje de proteína y calibre fueron más acentuadas que las obtenidas para rendimiento. El porcentaje de proteína en grano no presentó asociación con el rendimiento pero tuvo una relación negativa con el calibre. Las variaciones en ambientes (tanto por efecto sitio como por efecto año) estuvieron dadas por modificaciones en el nivel de precipitaciones en el ciclo del cultivo y por las temperaturas en post-floración.

El ambiente lumínico en plantaciones intensivas de olivo (Olea europaea L.) y su efecto sobre los determinantes y componentes del rendimiento en aceite

Maximizar la productividad en las plantaciones densas de olivo requiere de un manejo apropiado de la iluminación del canopeo. Pero el limitado conocimiento acerca de la respuesta del rendimiento a la radiación fotosintéticamente activa (PAR) dificulta su logro. Además, los periodos potencialmente críticos, donde el rendimiento sería sensible al sombreado, y el efecto de la poda sobre la respuesta a la PAR, han sido escasamente estudiados. Esta tesis se centró sobre las relaciones entre los determinantes y componentes del rendimiento, y la PAR, utilizando dos aproximaciones. En primer lugar, se caracterizó el ambiente lumínico en distintas posiciones de un seto en dos estaciones de crecimiento y se estableció su relación con los determinantes y componentes del rendimiento. Las yemas axilares e inflorescencias respondieron bilinealmente a la PAR aunque la poda alteró esta respuesta. El peso seco del fruto y la concentración de aceite respondieron linealmente a la irradiancia. En segundo lugar, se manipuló directamente el nivel de PAR (3 a 70 de PAR incidente) con redes mediasombra en árboles semi-aislados, focalizando las mediciones en una posición externa de la copa. Combinando ambos enfoques, se contrastaron las funciones de respuestas derivadas de distintas posiciones en el seto (primera aproximación) con aquellas obtenidas en una posición externa de la copa (segunda aproximación). Utilizando la segunda aproximación se demostró que la inducción floral, el cuaje y llenado del fruto son periodos críticos para el rendimiento bajo PAR limitante. También fue posible establecer que los frutos evidenciaron una mejor capacidad de recuperación después de retirar los tratamientos, cuando el periodo de post-sombreo precedió y/o aconteció durante la división celular del fruto. La información aquí generada podría mejorar el modelado de la estructura óptima del canopeo, que asegura una óptima intercepción de la PAR y un alto rendimiento.

Efectos de la fecha de siembra sobre el rendimiento y calidad comercial del maíz dulce (Zea Mays L., var. saccharata körn)

El efecto de la fecha de siembra sobre la producción y calidad del cultivo de maíz dulce en el norte de la provincia de Buenos Aires no ha sido estudiado y su conocimiento resulta de suma importancia para la planificación y obtención de resultados óptimos y viabilidad comercial para los productores de dicha zona. En base a esta problemática se estudió el efecto de tres fechas de siembra: 28 de octubre, 9 de noviembre y 5 de diciembre 2009 (fecha 1, 2 y 3, respectivamente) sobre el rendimiento y calidad comercial de Maíz Dulce (Zea Mays L., var. saccharata körn). La hipótesis principal que guió este trabajo fue que el atraso de la fecha de siembra reduciría el tamaño y peso de la espiga de maíz dulce afectando sus parámetros comerciales. Para poner a prueba esta hipótesis, se realizó un ensayo a campo en la localidad de Capilla del Señor, provincia de Buenos Aires. En las tres fechas mencionadas se sembró el híbrido Cahill (P) de un ciclo en fecha de siembra óptima de 75 días. El manejo de los cultivos respondió a un manejo convencional de la zona. Durante el ciclo del cultivo se llevaron a cabo determinaciones densidad y área foliar por planta. El momento de la cosecha se determinó por el método de apreciación visual del grano lechoso. Se tomaron muestras de espigas para la determinación de rendimiento y calidad comercial. El área foliar por planta no presentó diferencias significativas entre la fecha 2 y3, sin embargo hubo una tendencia hacia una mayor área foliar en la fecha 2 (2826 cm2 ± 256) que en la fecha 3 (2596 cm2 ± 256). Además, fue la fecha en la que la radiación acumulada incidente fue mayor (1605 mj/m2) en el ciclo de cultivo, ya que ésta fue en aumento desde principios de octubre hasta fines de enero; a partir de ese momento la radiación cayó marcadamente, coincidiendo con el ciclo del cultivo de la fecha 3 (1555 mj/m2). La mayor radiación incidente y la mayor capacidad de captura de la misma (Área Foliar) se tradujo en un mayor peso de la espiga (270 ± 58 gr) para los cultivos sembrados en la fecha 2 respecto de los de la fecha 3 (204 ± 58) y la fecha 1 (190 ± 58). Por otro lado, los cultivos en la fecha 2 presentaron mejor relación grano/marlo (2,57 ± 0,29) y mayor cantidad de granos comerciales (446 ± 45 granos/espiga) diferenciándose significativamente de los cultivos sembrados en la fecha 3 (1,97 ± 0,29) y la fecha 1 (0,92 ± 0,29) para la relación grano/marlo y también para los granos comerciales, 384 ± 45 y 394 ± 45 en los cultivos de la fecha 3 y 1, respectivamente. En vista de los resultados obtenidos se recomienda la fecha de principios de noviembre como fecha óptima de siembra ya que fue en la que se obtuvo el mayor rendimiento y mejor calidad de producto.

Análisis genético de la respuesta de los caracteres ecofisiológicos determinantes del rendimiento en grano a la disponibilidad de nitrógeno en maíz (Zea mays L.)

Un entendimiento del tipo de control genético subyacente a la expresión del rendimiento en grano por planta (RGP) en híbridos de maíz (Zea mays L.) cultivados en condiciones de baja disponibilidad de nitrógeno (N) es crucial para la selección y el desarrollo de genotipos más eficientes en el uso de N. El objetivo de esta tesis fue el estudio de los componentes de la variabilidad genética para componentes numéricos y ecofisiológicos del RGP con atención especial a la expresión de heterosis, tipo de acción génica, y sus interacciones con el ambiente. El estudio consistió de un dialélico completo conducido en condiciones contrastantes de N y disponibilidad de agua para evaluar 25 atributos ecofisiológicos de 6 lineas endocriadas y todos los posibles híbridos simples. Los resultados permitieron (i) demostrar una disminución de la expresión de heterosis en condiciones de restricciones abióticas con efecto predominante sobre la expansión de tejidos, tal como estrés de N o hídrico durante el periodo de crecimiento vegetativo previo a floración; (ii) identificar atributos ecofisiológicos asociados con heterosis para RGP en condiciones de baja pero no de alta disponibilidad de N (i.e. peso grano); (iii) modelar la respuesta de heterosis para RGP a índice ambiental como una relación linear-plateau, identificando un valor umbral por sobre el cual no se observa incremento de heterosis para RGP; (iv) determinar la magnitud y tipo de acción génica de caracteres ecofisiológicos, identificando a la tasa de crecimiento de la espiga durante el periodo crítico como un carácter secundario promisorio dado su fuerte control genético aditivo y asociación con el RGP, así como el índice de área foliar a madurez fisiológica y el peso de grano en condiciones de baja disponibilidad de N. La integración de un modelo genético y ecofisiológico con la finalidad de explorar las relaciones genotipo a fenotipo utilizando los paisajes de adaptación sugiere que atributos tales como la tasa de removilización de N foliar y el N foliar específico podrían ser útiles para la identificación de loci importantes para el control de caracteres cuantitativos en condiciones de baja disponibilidad de N.

Ecofisiología de la generación del rendimiento y la calidad en genotipos de trigo y su comparación con cebada

La creciente demanda de materias primas de alta calidad por parte de la industria alimenticia plantea la necesidad de obtener aumentos en el rendimiento y en la calidad de los granos de trigo pan y cebada cervecera. El entendimiento de los diferentes procesos ecofisiológicos involucrados en la determinación del contenido final de nitrógeno (N) del grano cosechado constituye una herramienta indispensable para incrementar la calidad de estos productos, ya que a nivel productivo, altos contenidos de N en grano se relacionan en forma negativa con el rendimiento. Actualmente son escasos los trabajos que hayan analizado en forma conjunta la generación del rendimiento y su calidad en cultivos de trigo y cebada. El objetivo general de la presente tesis fue estudiar la economía del carbono y del N en trigo y cebada cervecera considerando tanto variables asociadas a la generación del rendimiento como de calidad del grano, mediante una aproximación desde la ecofisiología de los cultivos (nivel canopeo), nivel de órganos (granos) y nivel bioquímico (tipo de proteína). En este contexto, se evaluó el comportamiento de los cultivos de trigo y cebada bajo disponibilidades contrastantes de N y S durante el ciclo de cultivo. Si bien ambos cultivos mostraron niveles de rendimiento similares (ca. 470 g m-2), presentaron diferencias en como generan su rendimiento. Las principales diferencias se observaron durante post floración, en efecto, trigo alcazó niveles de biomasa superiores que cebada (ca. 40 por ciento), mientras que ésta mostró mayor partición de biomasa hacia los granos (ca. 0,39 para trigo vs. 0,47 para cebada). En cuanto a los parámetros relacionados a la economía del N, trigo presentó respecto a cebada menores eficiencias en el uso de N para generar rendimiento (ca. 10 por ciento) y relación entre la partición de carbono y N a los granos (ca. 0,55 para trigo vs. 0,67 para cebada), principales variables que explicaron, negativamente, las diferencias finales entre ambos cultivos en el porcentaje de N en los granos. La calidad de ambos cultivos respondió diferencialmente a las fertilizaciones y existió una notable diferencia entre cultivares de trigo en cuanto a su respuesta (cultivares de trigo indentificados a priori como de calidad panadera intermedia presentaron mayor variabilidad en su calidad que cultivares de calidades extremos y que cebada). La información presentada en esta tesis puede ser base importante tanto en el campo del manejo de la fertilización de cultivos como en el campo de la modelización y mejora genética de ambos cultivos.

Aplicación anticipada de fósforo : efectos sobre la disponibilidad del nutriente, eficiencia de uso y rendimiento.

Tradicionalmente el P es colocado en la línea de siembra, aunque las cantidades que pueden agregarse son relativamente bajas por razones operativas y riesgos de fitotoxicidad. Las aplicaciones al voleo podrían presentar una menor eficiencia, pero permiten agregar mayores dosis. Localmente existen experiencias que comparan aplicaciones en línea y anticipadas al voleo con una única dosis, pero no hay estudios que evalúen comparativamente las aplicaciones al voleo a la siembra y antes de la siembra con un rango de dosis. El tiempo prolongado de contacto entre el nutriente y el suelo incrementaría los procesos de fijación, aunque esto podría ser compensado por una mayor incorporación. Los objetivos de este trabajo fueron evaluar cambios del P disponible a inicios del ciclo del cultivo de maíz, las respuestas y eficiencias agronómicas y de recuperación del P para las distintas dosis, momentos y formas de aplicación de fertilizante fosforado. Para responder a los objetivos se realizaron tres ensayos de campo en Hapludoles del Partido de Junín y se evaluaron 9 tratamientos: del 0 a 8 corresponden a un factorial con cuatro dosis (10, 20, 30 y 40 kg P ha -1) aplicados al voleo y dos momentos (anticipado -90 días antes de la siembra del maíz- y al momento de la siembra), un testigo y un tratamiento con P en línea (con la dosis de 20 kg P ha-1). Se midieron: contenido de P disponible, biomasa aérea, contenido de P absorbido y rendimiento de maíz. Con la fertilización anticipada hubo una tendencia a menores contenidos de P de 0-5 cm a inicios del ciclo del cultivo, pero no se observaron diferencias en crecimiento de maíz en ningún estado fenológico. No se detectaron diferencias en rendimiento, sin embargo se observó una tendencia a respuestas superiores con las aplicaciones a la siembra sólo con las dosis más altas. Se registraron efectos de las dosis sobre la producción de biomasa aérea, el rendimiento en grano y el contenido de P disponible. Las eficiencias de recuperación (ERP) y eficiencias agronómicas (AE) no difirieron entre momentos de aplicación, sin embargo las EA fueron un 26 por ciento superiores con las aplicaciones a la siembra. Las ERP medias halladas, por el método de la diferencia, fueron de 6,5 por ciento con el cultivo en sexta hoja (V6) y 3,2 por ciento en madurez fisiológica (MF). No se detectaron diferencias según el método de ubicación del P.

Las espigas de aparición tardía en trigo : condiciones que determinan su ocurrencia y consecuencias sobre el rendimiento

p.35-45

Prácticas culturales : su relación con la dinámica de nitrógeno y el rendimiento de maíz

p.77-86

Deficiencia de agua en el suelo crítica para el rendimiento del trigo en la región pampeana argentina

p.1-12

Eficiencia transpiratoria como atributo de tolerancia al déficit hídrico en soja (Glycine max (L)Merril): variabilidad intraespecífica y su asociación con la estabilidad del rendimiento

Las principales zonas sojeras en el mundo están expuestas a situaciones de déficit hídrico (DH)que ocasionan importantes pérdidas de rendimiento. La eficiencia transpiratoria (ET)ha sido propuesta como criterio de selección asociado con tolerancia al DH. Sin embargo, en soja no existen antecedentes donde se haya estudiado dicho atributo y su asociación con la estabilidad del rendimiento. El objetivo general de este trabajo fue generar las primeras bases fisiológicas que permitan conocer si la ET puede ser utilizada como criterio de selección secundario en programas de mejoramiento genético de soja enfocados en la identificación de genotipos (G)con tolerancia al DH. Se realizaron dos experimentos en macetas en condiciones de campo. Experimento 1, evaluó, durante la fase vegetativa, 36 G expuestos a dos regímenes hídricos (RH): control sin limitantes hídricas (C)y déficit hídrico (DH; 30 por ciento del consumo de controles). Experimento 2, evaluó durante la fase reproductiva, 6 G seleccionados en función de su comportamiento contrastante en la transpiración y ET durante la fase vegetativa en el Experimento 1, exponiéndolos a dos RH contrastantes (C y DH)durante el período crítico de determinación del número de semillas (NS)en soja. En soja, la ET durante la fase vegetativa es un atributo de naturaleza constitutiva que tiene variabilidad intraespecífica y que aumenta ante DH independientemente del G. Si bien la conductancia estomática fue diferente entre G, estas diferencias no explicaron la variabilidad intraespecífica encontrada en la ET. Durante la fase reproductiva, existen diferencias entre G en la ET, encontrándose diferencias en la respuesta genotípica ante DH durante el período de determinación del NS. Es posible en soja, identificar G con mayor estabilidad de rendimiento ante DH durante el período de determinación del NS, utilizando la ET como carácter de selección. A partir del análisis de los cambios de la ET durante la ontogenie del cultivo, se demostró además que evaluando la ET durante la fase vegetativa en condiciones sin limitantes hídricas, es posible identificar G de mayor ET en términos de biomasa reproductiva, rendimiento y estabilidad de rendimiento antes condiciones hídricas limitantes durante el período de determinación del NS. Esta tesis representa el primer estudio en soja de la ET durante diferentes fases de crecimiento y su asociación con la estabilidad del rendimiento, demostrándose que es posible utilizar la ET como carácter de selección secundario para identificar G con tolerancia al DH.

Influencia de la eliminación de hojas basales sobre el rendimiento y sus componentes en el maíz

p.77-85

Bases ecofisiológicas de la determinación del rendimiento y la calidad de grano en maíces pisingallo

El cultivo de maíz pisingallo (Zea mays L. var. everta) es una alternativa conveniente en la diversificación de la producción de granos en Argentina, sin embargo las bases ecofisiológicas de la determinación del rendimiento y la calidad han sido fundamentadas sobre maíces de tipo dentado, mientras que en maíces pisingallo se desconocen. El objetivo de esta tesis es entender cómo los maíces pisingallos determinan sus componentes del rendimiento, el nivel de proteína en grano y su volumen de expansión (principal criterio de calidad comercial)por medio de un marco conceptual basado en el crecimiento y partición de biomasa del cultivo en torno a floración y durante el llenado efectivo de los granos. Durante 2007 y 2008 se llevaron a cabo tres experimentos a campo en donde la tasa de crecimiento por planta fue alterada por medio de tratamientos de densidad de siembra y de raleo de plantas y defoliaciones (en torno a floración y durante el llenado efectivo)en 4 genotipos dentados y 8 pisingallos. Ambos tipos de maíz tuvieron en común una fuerte asociación de su rendimiento con la capacidad potencial de rendimiento establecida en torno a floración (R2 igual a 0,93, p menor a 0,001), pero difirieron en la determinación del peso de grano. El peso de grano potencial en maíces pisingallos siempre fue menor ante una misma disponibilidad de asimilados por grano en torno a floración (p menor a 0,05), mientras que el peso final de grano se redujo menos que el de los dentados ante una misma disminución en la disponibilidad de asimilados durante el llenado (p menor a 0,05). La concentración y contenido de proteínas del grano, y su volumen de expansión, estuvieron asociados principalmente a la tasa de crecimiento por planta por grano durante el llenado efectivo, y en menor medida con dicha tasa en torno a floración. Los resultados de esta tesis resaltan la importancia de las condiciones de crecimiento en torno a floración para la determinación del rendimiento dentro de un conjunto diverso de germoplasma de maíz (dentado y pisingallo)y demuestran, por primera vez, que el volumen de expansión de grano de maíz pisingallo puede ser predicho a partir del crecimiento del cultivo.

Sistema de observaciones fenológicas y fenométricas para la calibración de modelos fisiológicos de rendimiento

p.99-108

Generación del rendimiento de okra : comparación de dos cultivares en dos fechas de siembra

p.207-212