Bases fisiológicas y genéticas de la generación del rendimiento y la calidad en trigo pan y cebada cervec era.

Implicancias para el manejo agronómico y el mejoramien to genético

CYTEDRed 110RT0394

Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajus te fenológico en cultivos de trigo y cebada (METRICE)

Pergamino02-03 sept 2010

Utilización de modelos sencillos para la predicción temprana del contenido de nitrógeno en grano y su posible corrección vía fertilización

Ignacio Alzueta, Gabriela Abeledo, Daniel MirallesCátedra de Cerealicultura FAUBA

El manejo de la disponibilidad nitrogenada adquiere un rol prepoEl manejo de la disponibilidad nitrogenada adquiere un rol preponderante tanto nderante tanto para incrementar y/o estabilizar el rendimiento como para optimipara incrementar y/o estabilizar el rendimiento como para optimizar la calidad zar la calidad

del producto cosechadodel producto cosechado

Compromiso entre rendimiento y calidadCompromiso entre rendimiento y calidad

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 40 80 120 160 200

NITROGENO DISPONIBLE (kg/ha)

RE

ND

IMIE

NT

O (

kg/h

a)

9

10

8

11

12

13

7

Pro

teín

a (%

)

Mayor Proteína Menor Proteína Neutra

S E FloraciónVE MCEncañazón MF

RendimientoRendimiento

Peso Peso granogranoNN°° granosgranos

% % ProteProte íínana en en granograno

N en N en granogranoPeso Peso granograno

IF

Iniciación flores

Mort.flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fas

es

Llenado efectivoIniciación espiguillas

Llenado de granos

Iniciación de hojas

Elongación del tallo

ReproductivaVegetativa

Ren

dim

ient

o Número de granos por m2

Peso grano

N en grano

Adaptado de Slafer & Rawson (1994)

(I). Acumulación de materia seca y proteína en el grano de trigo y cebada

(II). El SPAD: una herramienta simple para estimar el contenido de proteína en grano

(III). Alternativas complementarias para la estimación del contenido de proteína en grano

Hoja de rutaHoja de ruta

� Producida la fecundación, el desarrollo posterior del grano puede ser caracterizado en función de tres etapas:

1. Fase Fase laglag: baja tasa de crecimiento

2. Fase linealFase lineal: rápida y constante tasa de crecimiento del grano

3. Fase Fase plateauplateau: cese de acumulación de materia seca

(I) Acumulaci(I) Acumulacióón de materia seca en el granon de materia seca en el grano

0

10

20

30

40

50

0 10 20 30 40 50

Días desde antesis

Pes

o se

co d

el g

rano

(m

g)

¿¿CCóómo se modifica el mo se modifica el peso de los granos en peso de los granos en

respuesta al N?respuesta al N?

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0Ni Alto Nf 40

Efecto significativo (p< 0,05) del Nf sobre la tasa de llenado

de grano

Alzueta et al. (2008)

1.0 1.2 1.4 1.6 1.830

35

40

45

50

55

r2:0.73

B75Bg13Kcha

Tasa llenado granos (mg d-1)

Pes

o de

l gra

no

(mg)

0

20

40

60

0

20

40

60

0

20

40

60

0 20 40 60

Días desde antesis

Pes

o se

co d

el g

rano

(m

g)

B75

Bg13

Kcha

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0Ni Alto Nf 40

Efecto significativo (p< 0,001) del Ni y del Nf sobre la tasa de acumulación de proteínas

¿Cómo es la dinámica de acumulación absoluta de proteína en los granos en

respuesta al N?0.0

2.5

5.0

7.5

0.0

2.5

5.0

7.5

0.0

2.5

5.0

7.5

0 20 40 60

Días desde antesisC

onte

nido

de

prot

eína

s (m

g)

B75

Bg13

Kcha

Alzueta et al. (2008)

(II) El SPAD: una herramienta simple para estimar el (II) El SPAD: una herramienta simple para estimar el contenido de protecontenido de proteíína en granona en grano

Convenio FAUBA- Maltería Pampa S.A.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 10 20 30 40

Va

lor d

e S

PA

D

Días desde floración

Scarlet

N0 Nf0 N0 Nf1

N1 Nf0 N1 Nf1

SCARLETT

N0: 90 kgN/ha

N1: 190 kgN/ha

Nf0: 0 kgN/ha

Nf1: 40 kgN/ha

MediciMedici óón de n de ÍÍndice de verdor Foliar (SPAD)ndice de verdor Foliar (SPAD)

Alzueta et al. (2007)

Porcentaje de proteína en grano en función de el valor de SPAD medido en vaina engrosada.

FertilizaciFertilizaci óónn en en CebadaCebada (Cv. SCARLETT)(Cv. SCARLETT)

y = 0,27x - 0,47

R2= 0,49

0

5

10

15

20

20 30 40 50 60

% p

rote

SPAD

(a)

y = 0,27x - 0,47

R2= 0,49

0

5

10

15

20

20 30 40 50 60

% p

rote

ina

SPAD

(a)

2530

3540

4550

SPAD

01000200

03000400

05000

Rendimiento (g x m-2)

2.5

2.55

57.5

7.510

1012.5

12.515

1517.5

17.520

20

Pro

teín

a

Pro

teín

a

C:\Program Files\TableCurve\TableCurve 3D v3\CLIPBRD.WK1Rank 30 Eqn 2 z=a+bx+cy+dy^2

r 2̂=0.58634507 DF Adj r 2̂=0.5724407 FitStdErr=1.4967287 Fstat=56.698956a=12.592193 b=0.16470723

c=-0.0041492777 d=4.5682935e-07

FertilizaciFertilizaci óónn en en CebadaCebada (Cv. SCARLETT)(Cv. SCARLETT)

Sistema de calculo

Porcentaje de proteína sin aplicación foliar

Rendimiento esperado (Kg/ha) 3500

Valor de SPAD en VE 40 (Rango aceptable 30-50)

Porcentaje de proteína 10,3

Porcentaje de proteína con aplicación foliar

N disponible a la siembra < 100 Kg/ha 11,7

N disponible a la siembra > 100 Kg/ha 11,0

Repuesta a la aplicación de fertilizante foliar

N disponible a la siembra < 100 Kg/ha 1,5

N disponible a la siembra > 100 Kg/ha 0,8

ModeloModelo SencilloSencillo parapara estimarestimar proteprote íínana en los en los granosgranos

5,0

7,5

10,0

12,5

15,0

5,0 7,5 10,0 12,5 15,0

% Proteína Observado

% P

rote

ína

Sim

ula

do

Cnel. Suarez

Daireaux

Rel 1:1

+15%

- 15%

ValidaciValidaci óón Modelo Prediccin Modelo Predicci óón de proten de prote íínasnas

Año 2007

Heladas tardías > Prot. 0

4

8

12

16

0 4 8 12 16

MP1012

MP1109

MP2122

Scarlett

yMP1012=0.69x+3.40 R2=0.82yMP1109=0.77x+1.67 R2=0.74yMP2122=0.30x+7.86 R2=0.50ySCARLETT=0.79x+1.99 R2=0.95

Año 2009

Proteína observada (%)

Pro

teín

a es

timad

a (%

)

(III). Alternativas complementarias para la (III). Alternativas complementarias para la estimaciestimacióón del contenido de proten del contenido de proteíína en granona en grano

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40

Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0Ni Alto Nf 40

0 20 40 600.0

2.5

5.0

7.5

PS (mg)

Con

t. de

pro

teín

as (

mg)

20 40 60

PS (mg)20 40 60

PS (mg)

B75 Bg13 Kcha

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0

0.08640.11750.1051

0.1347

b

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0

0.09980.13960.1197

0.1434

bNi Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0

0.09980.13960.1197

0.1434

bNi Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0

0.09760.12640.1067

0.1281

b

Efecto significativo (p< 0,001) del Nf sobre la pendiente

La pendiente b representa el % proteína en grano

Alzueta et al. (2008)

Ni Bajo Nf 0Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0

Ni Bajo Nf 40Ni Alto Nf 0Ni Alto Nf 40

0 20 40 600

5

10

15

20

Pro

teín

a (%

)

B75

Peso del grano (mg)

Mirando las cosas desde otro ladoMirando las cosas desde otro lado……

floración ……. madurez

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Con

teni

do d

e N

en

el g

rano

(%

)

Peso del grano relativo al máximo (mg)

floración ……….. madurez

floración ……….. madurez

Trigo

Cebada

En resumenEn resumen

Peso del grano (mg)

N grano (mg)

N grano (%)

AmbienteAmbiente- cultivar- agua- N disponible

S E FloraciónVE MCEncañazón MFIF

Muchas gracias

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