Estrés abiótico en maíz : efectos sobre la variabilidad poblacional del crecimiento de las plantas, la partición de biomasa y el desarrollo reproductivo en genotipos contrastantes en su tolerancia a la densidad

Los sistemas de producción de maíz (Zea mays L.) en secano con altas densidades de siembra promueven procesos de competencia intra-específica desde etapas tempranas del desarrollo. Existen diferencias genotípicas en la evolución temporal de la variabilidad poblacional del crecimiento de las plantas (indicativa de la intensidad de la competencia intra-específica) en cultivos con densidades de siembra contrastantes. Sin embargo, esta información es escasa en cultivos bajo estrés hídrico y nitrogenado. El objetivo de este trabajo fue analizar los efectos de los estreses abióticos (luz, agua y N) sobre la evolución de la variabilidad poblacional del crecimiento de las plantas, su desarrollo reproductivo, la partición de biomasa y el número de granos por planta (NGP), en dos híbridos de maíz con diferente tolerancia a la alta densidad de siembra. La variabilidad inicial del crecimiento de las plantas pudo atenuarse mediante la fertilización y el riego, detectándose diferencias genotípicas en estas respuestas. Por el contrario, dicha variabilidad se sostuvo en el tiempo en situaciones de deficiencias de N y de agua. Se hallaron fuertes asociaciones entre las tasas de crecimiento de las plantas entre períodos y entre éstas y diversos rasgos del desarrollo reproductivo. Sin embargo, los estreses hídricos y nutricionales no afectaron la partición de biomasa hacia la espiga durante el período crítico centrado en floración, y sólo afectaron ligeramente el número de flores fértiles. La principal fuente de pérdida del NGP fue el aborto de granos, promovido por las condiciones de estrés y reflejado por la relación de esta pérdida con la tasa de crecimiento de las flores durante el periodo crítico (TCFPC). Así, la relación encontrada entre el NGP y TCFPC, sugiere que los efectos de los estreses abióticos se ejercieron principalmente por una reducción del flujo de asimilados hacia las flores. El menor NGP por unidad de TCFPC de las plantas dominadas del híbrido más intolerante, revela efectos directos de los estreses sobre la eficiencia reproductiva.

Fertilización foliar complementaria en cultivo de soja de primera

El uso continuo de los suelos desde hace décadas con una exportación permanente de nutrientes a través de los granos, y la escasa o nula reposición mineral implicó una disminución en la productividad principalmente en aquellos sitios con prolongada historia agrícola y ausencia de actividad ganadera. En los últimos años, el uso de cultivares de alto potencial de rendimiento y la fertilización con nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) incrementaron los niveles de producción, y con ello la extracción de micronutrientes del suelo, sin que fueran repuestos por fertilización. Varios especialistas observaron deficiencia de algunos micronutrientes en suelos de la región pampeana y diferentes niveles de respuesta al agregado de estos microelementos vía foliar en diversos cultivos. Esta problemática nos movilizó a estudiar a la fertilización foliar como una técnica para proveer micronutrientes a los cultivos, en dosis y estadios fenológicos adecuados. Dada la importancia del cultivo de soja como motor de la economía nacional y teniendo en cuenta el incremento en la superficie sembrada por ser un cultivo rentable y de bajo riesgo empresarial, se ha decidido evaluar la respuesta que esta oleaginosa presenta a la fertilización foliar con micronutrientes en el estadio R3, utilizando dicha tecnología como un complemento de la fertilización de base. El estado R3 fue escogido dada su relevancia fisiológica: el cuajado de vainas se considera la fase inicial del período crítico en soja, y operativa: en los últimos años, se ha sugerido como el estado ideal para la aplicación de fungicidas, permitiendo así la aplicación conjunta con los fertilizantes foliares. El estudio se realizó en 10 lotes de productores del partido de Rojas, sobre suelos serie Rojas, Argiudoles típicos. Se comparó el rendimiento en grano de un tratamiento de 8 litros de fertilizante foliar FERTIDEG con un testigo sin fertilizar. El experimento se diseñó en bloques completos aleatorizados y los datos se analizaron con el método estadístico ANOVA. Se realizó la prueba de Fmáx de Hartley o prueba de homogeneidad de variancia, donde no se descartó ningún sitio experimental. Al analizar cada localidad en forma individual, se rechazó la hipótesis nula en la que los efectos de los tratamientos son todos iguales en el 70 por ciento de los casos y se la aceptó en el 30 por ciento restante. La aplicación de micronutrientes, junto a pequeños aportes de macronutrientes vía foliar mostró ser un complemento efectivo de la fertilización de base en soja, para incrementar los rendimientos de grano en forma significativa, con valores promedios al 10 por ciento en lotes con historia agrícola prolongada y ausencia de actividad ganadera.

El desarrollo tecnológico y la evolución de la frontera agrícola en el período 1961-2009

Se analizó la evolución de la frontera agrícola argentina y su relación con el cambio tecnológico sucedido para el período 1961-2009, en particular de los activos fijos tangibles como la maquinaria agrícola, además de los cambios en la función de producción. Se buscó verificar la existencia de una relación funcional importante de largo plazo entre el aumento del capital fijo tangible y los cambios en la función de producción, para explicar la evolución de la frontera agrícola. Si bien la frontera agrícola manifestó un crecimiento, lo hizo en mayor medida la superficie sembrada con granos por efecto de sustitución en el uso de la tierra y de la deforestación. Mientras que la superficie agrícola total creció un 4 por ciento; la superficie dedicada a cultivos primarios creció un 32,1 por ciento, y dentro de ésta, la dedicada exclusivamente a granos, lo hizo un 108 por ciento. Por su parte la superficie de bosque nativo disminuyó constantemente pasando de 37 a 29,6 millones de ha. En cuanto a la productividad, el rendimiento por hectárea de granos (cereales y oleaginosas) manifestó un crecimiento del 166 por ciento. En este contexto, se aplicó una metodología cuantitativa descriptiva, se relevaron y sistematizaron las variables relevantes y se formuló un modelo econométrico para determinar la relación funcional del crecimiento de la frontera agrícola y la tecnología. La constante incorporación de innovaciones tecnológicas y los cambios en la función de producción, se manifestaron en un crecimiento de la frontera agrícola, en la productividad de los granos y en la participación relativa de la superficie sembrada con granos. Además, se verificó la existencia de una relación funcional importante de largo plazo entre el aumento del capital fijo tangible y el uso de insumos por hectárea que explicaron los cambios en la función de producción, y su impacto sobre el aumento de la productividad y la evolución de la frontera agrícola en Argentina.

Cambios en las relaciones planta - áfido - endosimbionte mediados por estrés oxidativo provocado por ozono

El aumento del ozono en la tropósfera a niveles perjudiciales para los seres vivos es parte del cambio global. Actualmente, el 2-15 por ciento del rendimiento de los principales cultivos se pierde por el ozono. Sin embargo, este impacto debe considerarse en el contexto de la interacción con otros factores de estrés biótico y abiótico. El ozono modifica el balance oxidativo de las plantas y con ello, la susceptibilidad a plagas de insectos. En esta tesis se estudiaron los efectos directos e indirectos del ozono sobre las relaciones planta-áfido-endosimbionte, con énfasis en los antioxidantes como moduladores del crecimiento poblacional. Se evaluó el efecto directo del ozono sobre los áfidos mediante un experimento con dietas artificiales. El ozono no afectó los antioxidantes en los insectos, aunque afectó la peroxidación de lípidos (TBARS) : los TBARS fueron mayores en el tratamiento de ozono alto que en la dosis intermedia aunque similares al control. La dispersión de los áfidos fue menor y la mortalidad fue mayor en ambos tratamientos con ozono. No obstante, el crecimiento de las poblaciones establecidas a partir de los áfidos sobrevivientes y la asociación con endosimbiontes primarios y secundarios no fueron afectados por el ozono. Los áfidos (no expuestos) se establecieron exitosamente en plantas previamente expuestas o no a ozono y sus poblaciones crecieron a tasas similares aunque las plantas ozonificadas tuvieran daños visibles. En conclusión, las respuestas idiosincráticas de los áfidos frente al ozono podrían surgir de la interacción entre efectos directos e indirectos y el efecto directo podría reducir el impacto de los brotes epidémicos porque afecta la supervivencia y la dispersión de los áfidos. Además, la incorporación de los endosimbiontes al marco de estudio permitió identificar preguntas importantes que aportarán al futuro conocimiento de los efectos de la contaminación con ozono sobre los áfidos, tales como si los endosimbiontes facultativos podrían disminuir los efectos del ozono protegiéndolos contra el estrés oxidativo o suplementando su nutrición

Impacto del uso del suelo sobre el Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) en el noroeste argentino

En este trabajo se evalúan los impactos del cambio del uso del suelo en la región Chaqueña noroccidental de Argentina abordando cuestiones como la relación entre factores ambientales y edáficos y la dinámica del Índice de Vegetación Normalizado (NDVI) en áreas donde la vegetación ha sido ligeramente modificada y cómo afecta a la dinámica del NDVI la intensificación del uso de la tierra. El NDVI constituye una cuantificación de la fracción de energía absorbida por la vegetación y, bajos ciertas condiciones, de la productividad primaria neta (PPN). Fue obtenido desde el sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) ubicado a bordo de las misiones satelitales de la NASA Aqua y Terra. Se incorporó información de uso de suelo, clima, suelo y NDVI en un sistema de información geográfica con una resolución espacial coincidente con la grilla de la serie temporal de NDVI denominada LTDR (Long Term Data Record). El uso del suelo fue caracterizado por la proporción de cultivos en cada celda de la grilla. Tres atributos fueron derivados de la dinámica estacional del NDVI: la integral anual (NDVI-I), el rango relativo (RREL) y la fecha del máximo NDVI (DMAX). La influencia de los factores ambientales para las celdas con menor proporción de cultivos se analizó mediante regresiones individuales con los tres atributos de NDVI como variables dependientes y las variables de clima y suelo como variables independientes. Para los tres atributos de NDVI persiste en la variabilidad observada un porcentaje importante que no es explicado por las variables consideradas. Se aplicaron los modelos obtenidos a las celdas con mayor proporción de cultivos y se analizaron las diferencias entre los valores observados y predichos de los atributos derivados del NDVI. Ninguno de los modelos ajustados explica la mayor parte de la variabilidad observada cuando se aplican a entornos modificados. En líneas generales, para el NDVI-I los valores observados son menores que los estimados; para RREL, los valores observados son mayores que los estimados y para DMAX no hay evidencias claras de diferencias entre ambos valores. Se analizaron los desvíos entre valores observados y estimados y su relación con el uso de suelo. La magnitud de los cambios observados en la radiación absorbida y la estacionalidad están vinculados a la proporción del paisaje agriculturizado. Por un lado, se observa una disminución del NDVI-I. Por el otro el efecto más relevante de la agriculturización del paisaje sobre la dinámica del carbono es el incremento significativo de la estacionalidad evidenciado por un aumento del RREL. Con respecto a la fecha de máximo NDVI no surgen evidencias claras acerca de la influencia de la agriculturización sobre la misma.

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.

Transferencia de nitrógeno de ecosistemas agrícolas recientemente intensificados a acuíferos: efecto de la variación en las precipitaciones

A partir del monitoreo a campo de cultivos, suelo y agua subterránea, modelos de simulación y un experimento en lisímetros se estudió el intercambio de nitrógeno (N) inorgánico entre cultivos y el agua subterránea en sistemas agrícolas recientemente intensificados con suelos ricos en materia orgánica (MO). El monitoreo (1998-2010) en tres posiciones del paisaje de la Pampa Ondulada permitió captar períodos plurianuales húmedos y secos (1506-444 mm año-1) disparadores de cambios intensos en las profundidades freáticas (mayor 1 a menor a 6 m) que afectaron la función del agua subterránea y de los cultivos como moduladores de los flujos de agua y N. Con niveles freáticos superficiales, se redujo la capacidad de almacenaje del agua drenada hacia la zona no saturada, produciéndose un flujo lateral subsuperficial que redistribuyó el N lixiviado desde posiciones altas hacia los bajos y contribuyó a la recarga del acuífero aguas abajo. Este flujo, favorecido por fuertes gradientes hidráulicos, y la concentración local de solutos disparada por el consumo de agua subterránea por los cultivos en la posición de pie de loma, produjeron picos de concentración de cloruro (menor a 500 mg Cl. l-1) y nitrato (menor a 45 mg N-NO3. l-1) en el agua freática superficial. Durante períodos normales a secos los drenajes de diferentes eventos de lluvia se alojan en la zona no saturada, disipando y retrasando la respuesta del nivel freático a eventos individuales. El agua de lluvia fluye verticalmente arrastrando N del suelo hacia una superficie freática profunda (con mayor desfasaje temporal entre la concentración de nitrato del drenaje y la del agua freática a medida que el nivel se profundiza) y luego descarga en el arroyo. La aplicación de un fertilizante enriquecido con 15N a un cultivo de maíz en lisímetros permitió demostrar que la fertilización representa un aporte insignificante (1 por ciento) al flujo de N lixiviado y que el N derivado de la mineralización de la MO del suelo constituye una fuente importante de N lixiviable durante períodos con balance hídrico positivo y/o baja demanda de los cultivos. A partir de los resultados obtenidos se propone un modelo conceptual de los flujos hidrológicos y de N en paisajes ondulados de uso agrícola para situaciones climáticas contrastantes

Evaluación del daño mecánico visible conferido por los sistemas de trilla a la semilla de soja

En Argentina el cultivo de soja alcanzó, durante la campaña 2014-2015, un área implantada de 20,4 millones de hectáreas. Su cosecha se realiza durante los meses de otoño, por lo tanto las condiciones climáticas diarias se manifiestan con cambios durante la jornada de trabajo e inciden directamente sobre el estado del cultivo, produciendo variaciones en la calidad del producto entregado por la cosechadora. El parque de maquinaria disminuido en los últimos años, hace a un incremento de la capacidad de trabajo que se traduce en aumento de la veloci-dad de avance por parte de los operadores y por lo tanto de las velocidades de trilla, para cumplir con los objetivos propuestos. No hay suficiente información sobre las pérdidas en la calidad del grano generadas por los conjuntos de las cosechadoras. Esto reviste de importan-cia para determinar el tiempo de almacenaje que varía según el destino de la cosecha. Lo ex-puesto justificó la realización del presente trabajo, donde se evaluó la variabilidad del desem-peño de cuatro cosechadoras con diferentes conjuntos de trilla, trabajando sobre un cultivo de soja, durante una jornada de trabajo y con diferentes regulaciones en sus sistemas de trilla, cuantificado su efecto a través de la rotura visible otorgado al grano. El trabajo constituye un aporte al análisis del daño que los diferentes sistemas de trilla y la incidencia de la variación de humedad le confiere al grano de soja en la cosecha. Todos los sistemas evaluados muestran existencia diferencial de daño en las variables analizadas. El comportamiento del sistema sin variador permitió ratificar cómo la variación de humedad del grano modifica la calidad del producto entregado. Existió dependencia en los resultados hallados: el contenido de humedad, el sistema de trilla y la velocidad tangencial conque trabajó cada sistema, se consideran facto-res determinantes en la calidad del producto entregado en cada caso. Se concluye sobre la importancia de la regulación del régimen de trilla acorde a las condiciones de cultivo y su posibilidad de incremento para el logro de una mayor capacidad de trabajo.

Productividad del cultivo de soja bajo diferentes ambientes semiáridos pampeanos

La región subhúmeda pampeana presenta una gran heterogeneidad en sus ambientes productivos, que se caracterizan por sus limitaciones en cuanto a la disponibilidad de agua para los cultivos y a su vez, por grandes diferencias en la capacidad de retención de este recurso de los suelos. Los objetivos del presente trabajo fueron estudiar el efecto del ambiente sobre la productividad de la soja (Glycine max (L.) Merrill) en el este de La Pampa y evaluar la eficiencia en el uso del agua (EUA) y el uso consuntivo para cada ambiente. Las evaluaciones fueron llevadas a cabo en suelos Ustisamentes Típicos (Loma) y Haplustoles Énticos (Bajo) ubicados en el establecimiento "Loma Arisca", aledaño a la localidad de Intendente Alvear (La Pampa). Los rendimientos variaron de forma significativa (p menor a 0.05) entre ambientes siendo 3.948 kg/ha para el bajo y 1.275 kg/ha para la loma. La EUA también difirió significativamente entre ambientes (p menor a 0.05) observándose valores de de 6.8 Kg/ha/mm para el bajo y 2.3 kg/ha/mm para la loma. En esta región subhúmeda, el rendimiento de la soja fue afectado positivamente por el ambiente bajo y las diferencias en productividad entre ambientes estuvieron asociadas a la disponibilidad inicial de agua.

Variabilidad espacial de la co-limitación de agua y nitrógeno, efecto sobre la eficiencia de uso de agua y nitrógeno en maíz

El rendimiento en grano del cultivo de maíz (Zea mays L.) se encuentra principalmente limitado por agua y nitrógeno (N), presentando la oferta de ambos recursos una importante variabilidad espacial y temporal. Debido a esto, sería esperable la existencia de colimitaciones de agua y N (CAN) que generarían variaciones intra-lote en la eficiencia de uso de agua (EUA) y del N (EUN). El objetivo de esta tesis fue evaluar el efecto de la variabilidad espacial y temporal de la co-limitación de agua y N sobre la EUA y EUN en el cultivo de maíz en lotes de producción en dos campañas agrícolas consecutivas. Se realizaron ensayos de fertilización nitrogenada por zonas de manejo (ZM) para evaluar la variabilidad espacial en dos lotes de producción (Lote 1 en campaña 2011/12 y Lote 2 en campaña 2012/13) y simulaciones de largo plazo para estudiar la variabilidad temporal de la CAN y su efecto sobre la EUA y la EUN. La EUA y EUN se asociaron estrechamente con la CAN, aunque la EUA resultó más sensible a los cambios en la CAN. Sin embargo, la relación entre la EUA y EUN con la CAN, difirió entre los Lotes evaluados. En el Lote 1 el aumento de la CAN generó aumentos en EUN y disminuciones en EUA, mientras que en el Lote 2 ocurrió lo opuesto. Los niveles de CAN variaron espacial y temporalmente, y se incrementaron con el aumento de la dosis de N. De acuerdo con esto, la CAN puede manejarse a través de la fertilización, sin embargo la dosis a la cual se obtiene la máxima co-limitación varió de acuerdo al lote considerado y a la ZM. La relación encontrada entre EUA y CAN resultó más estable en el tiempo que la relación entre la EUN y la CAN, esta relación podría utilizarse para realizar prescripciones de N por ZM de acuerdo con la disponibilidad de agua al inicio el cultivo.

Integración de la cría bovina en sistemas de agricultura en siembra directa : cómo cambian las propiedades físicas?

El sistema integrado agrícola - ganadero (IAG) enmarcado bajo siembra directa (SD) presentaría ventajas relacionadas a la incorporación de carbono orgánico (CO) al suelo y a la diversificación previniendo diferentes escenarios climáticos y coyunturales. Sin embargo, la presencia del ganado en estos sistemas implica una potencial condición de compactación del suelo durante el pastoreo invernal de residuos de cosecha durante la fase agrícola. Por ello se analizaron los camios de las variables físicas consecuencia del pisoteo del ganado en diferentes escalas de percepción en suelos de la Región Pampeana Norte. A escala regional no se observaron diferencias en el stock de carbono entre el sistema agrícola continuo (AC) bajo SD respecto de los IAG en SD, siendo la resistencia a la penetración (RP) la única variable que permitió diferenciar entre los sistemas hasta los 0.075 m (IAG mayor a AC). El análisis de la dinámica de las variables físicas a escala lote, comparando parcelas pastoreadas (P) y no pastoreadas (NP), permitió observar la ausencia de efectos perjudiciales del pastoreo, siendo las fuerzas de resiliencia del suelo durante ese período superiores a las fuerzas exógenas al mismo. Por otro lado, la presencia de raíces vivas de los cultivos (maíz y soja) contribuyeron positivamente a la estructura del suelo, siendo el efecto de la operación de cosecha la que llevó a procesos de compactación. En particular, el análisis de la densidad aparente (DA) permitió descubrir la existencia de procesos de expansión originadas por la presión de aire entrampado mediante la existencia de poaching o amasado del suelo. A microescala, se evaluaron las curbas de contracción (CC), bajo diferentes manejos, el cuasi - prístino (CP) presentó las mejores características estructurales respecto de los AC e IAG. En el ensayo de simulación de pisada con diferentes contenidos hídricos (CH), se presentó una interacción entre CH y del CO del suelo. Finalmente, se compararon las CC obtenidas de IAG., en parcelas P y NP, de campo y laboratorio, cuyas curvas se separaban en las zonas de saturación hídrica, dando lugar a una fase denominada expansión interpedal. En general, se concluye que los IAG no presentaron un daño estructural que no permita su desarrollo, diversificando los productos ofrecidos y la estabilidad que esto provee.

La lixiviación de nitratos en la Región Pampeana : análisis de procesos y factores determinantes

La fertilización nitrogenada es esencial para satisfacer la demanda global de alimentos, pero es uno de los principales causantes de contaminación de acuíferos subterráneos con nitratos a nivel mundial y nacional. El objetivo de esta tesis fue determinar los principales factores condicionantes de la distribución y lixiviación de nitratos en suelos de la Pampa Ondulada y analizar los destinos del nitrógeno (N) de los fertilizantes. Se determinó a campo el contenido de nitratos en suelos en diferentes situaciones productivas y se realizaron experimentos a campo e invernáculo con fertilizantes marcados isotópicamente (15N) para evaluar los destinos del mismo. Se utilizó el modelo NLEAP para simular la acumulación y lixiviación de nitratos en diferentes suelos. La precipitación pluvial fue el principal factor que determinó la lixiviación de nitratos en maíz, regulando la absorción de N por el cultivo y su desplazamiento vertical. La dinámica de los nitratos presentó pulsos de acumulación en el perfil o salida del mismo, cuando las precipitaciones fueron escasas o elevadas, respectivamente. La materia orgánica del suelo fue el principal destino del fertilizante ante un estrés hídrico en maíz, seguido por su acumulación en las plantas. Lo inverso ocurrió cuando no existió estrés hídrico. El N lixiviado, derivado del fertilizante aplicado en una determinada campaña agrícola fue mínimo, en relación a las pérdidas del N de fuentes preexistente en el suelo. Los Argiudoles (texturas más finas) fueron más susceptibles a sufrir pérdidas por lixiviación que los Hapludoles (texturas más gruesas). De acuerdo con el modelo utilizado, el período crítico para la ocurrencia de lixiviación de nitratos fue entre dos cultivos de verano. La inclusión de un cultivo de cobertura en dicho período redujo las pérdidas por lixiviación, incrementando la disponibilidad de N para un cultivo posterior. La retención del N del fertilizante en los residuos del cultivo de cobertura y en la materia orgánica del suelo podría atenuar la lixiviación de nitratos sólo en un corto plazo. El modelo de simulación utilizado fue apto para estimar situaciones de pérdidas de N, cuando las dosis de fertilización fueron las normales en la región.

Estudio de una estrategia alternativa de ingeniería genética para incrementar la fijación biológica de nitrógeno atmosférico

Para satisfacer los altos rendimientos que impulsan la agricultura moderna la aplicación de fertilizantes nitrogenados ha sido fundamental. Dado que la base de la producción industrial de los fertilizantes químicos esta basado en el uso de combustibles fósiles, estos, actualmente, incrementan el costo económico debido a la disminución constante de las reservas de petróleo. Además, dada la baja eficiencia en el uso del fertilizante aplicado por parte de las plantas y el alto impacto ambiental debido a la emisión de óxido nitroso, resulta necesario emprender la búsqueda de nuevas estrategias para aumentar la concentración del nitrógeno fijado. Una de las propuestas para disminuir la aplicación de fertilizantes es el uso de microorganismos fijadores de nitrógeno; que ya son ampliamente utilizados en leguminosas por su capacidad de establecer asociaciones simbióticas; las cuales, lamentablemente, aún no han sido encontradas entre los principales cultivos de cereales. El objetivo del presente trabajo es la producción de una técnica de ingeniería genética que permita obtener bacterias fijadoras de nitrógeno recombinantes capaces de asociarse a distintos cultivos vegetales incrementando la productividad de los mismos. Para ello, los genes que sintetizan la nitrogenasa (nif), que están co-localizados en una isla genómica, en Pseudomonas stutzeri A1501 se transfirieron, vía el cósmido recombinante X940, a un promotor del crecimiento vegetal, Pseudomonas protegens Pf-5. La bacteria recombinante obtenida, P. protegens Pf-5 X940, fue capaz de crecer en medios de cultivo deficientes en nitrógeno o con el agregado de amonio; mostró una alta actividad nitrogenasa, liberando al medio de cultivo cantidades significativas de amonio y presentó expresión de los genes nif, sugiriendo que el proceso de fijación, en esta bacteria, es constitutivo. Las inoculaciones de especies vegetales (arabidopsis, alfalfa, festuca alta y maíz) con Pf-5 X940 aumentaron la concentración de amonio en el suelo y la productividad de las plantas en condiciones deficientes de nitrógeno. Estos resultados inician un nuevo camino hacia la producción efectiva de inoculantes recombinantes para la fijación de nitrógeno en un amplio rango de cultivos

Control de la inducción a floración en la especie perenne Lesquerella mendocina: un potencial cultivo oleaginoso

La floración es el resultado de complejas interacciones entre factores ambientales, y está mediada por señales endógenas y por el programa genético de la planta. Las respuestas a la floración fueron poco estudiadas en especies perennes facultativas como la autóctona Lesquerella mendocina, potencial cultivo oleaginoso. El objetivo general fue generar avances en el conocimiento de los mecanismos que regulan la floración en especies herbáceas perennes, utilizando a L. mendocina como objeto de estudio. Se caracterizó el papel de factores que controlan el crecimiento en la regulación del tiempo a floración, encontrándose una asociación entre la adquisición de una tasa de crecimiento Umbral (TCu) y el momento de floración, que resultó ser de naturaleza causal. Se puso en evidencia la participación de las giberelinas en la cascada de eventos que, iniciada por la adquisición de la TCU, desemboca en la iniciación floral. La exposición de las plantas a condiciones que aumentan la tasa de crecimiento (i.e. alta radiación incidente) suprimió la expresión del gen que codifica para la enzima GA2-oxidasa (lo que conduciría a la acumulación de giberelinas activas) y aumentó la proteína codificada por el gen FT. Además, se corroboró un rol positivo de los carbohidratos que actuarían como una señal a distancia para desencadenar la floración. Sobre la base de estos resultados, se elaboró un modelo conceptual para explicar los mecanismos que regulan la transición del estado vegetativo a reproductivo en L. mendocina, que se integra con conocimientos previos acerca del efecto de la temperatura sobre el desencadenamiento de la floración en esta especie. La información obtenida en esta tesis implica un avance en el conocimiento de los mecanismos que controlan la inducción a floración en especies perennes, y además sienta las bases para la puesta en cultivo y diseño de estrategias de manejo de cultivos alternativos con estas características.

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.