1

CaracterizaciCaracterizaci óón de cultivares n de cultivares de trigo y cebada, por su de trigo y cebada, por su

comportamiento diferencial al comportamiento diferencial al estrestr éés hs h íídricodrico

26 de Octubre del 2010

TALLER.TALLER.

Mejorar la eficiencia en el Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste uso de insumos y el ajuste fenologico en cultivos de fenologico en cultivos de

trigo y cebada trigo y cebada (METRICE)(METRICE)

Hoffman. E, Viega. L y Glison. N.

Apoyo: MNT, MNECC, AUSID, SURCO Seguros

Proyecto Financiado: El TEJAR, Del Carmen ACISA, NI DERA, ERRO y ADP

2

Regiones por actividad

dominante.

Evaluación del Drenaje natural de las Tierras del Uruguay . Molfino y Califra. 2004

3

Evolución de los rendimientos Nacionales de Trigo y Cebada

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

1970

/71

1972

/73

1974

/75

1976

/77

1978

/79

1980

/81

198

2/83

1984

/85

1986

/87

1988

/89

1990

/91

1992

/93

1994

/95

1996

/97

1998

/99

200

0/01

2002

/03

2004

/05

2006

/07

2008

/09

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

TrigoCebada

Fus

Agua- Fus

AguaRoya - Agua

Fus - AguaAgua

Agua

Agua

4

Precipitaciones y régimen térmico promedio para distintas zonas agroecológicas del

Uruguay.

Régimen Histórico de Precipitaciones (30 años). Dir. de Meteorología

20

40

60

80

100

120

140

160

180

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC

Pre

cipi

taci

ones

(mm

)

T y TresPdúDuraznoRochaColonia

F: Hoffman tomado de: Trabajo MGAP – Agencia Española de cooperación internacional – INIA –FAGRO, Copagran, Empresas de seguros. 2006

5

RelaciRelacióón agua disponible total n agua disponible total --rendimiento, para rendimiento, para Trigo y Cebada con Trigo y Cebada con igual manejoigual manejoy y libre de libre de

enfermedadesenfermedades.. (Hoffman et al. 2009(Hoffman et al. 2009))Trigo Cebada

y = -0,0957x2 + 75,001x - 8652,6R2 = 0,8804 (P<0,006)

0500

10001500200025003000350040004500500055006000650070007500

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Agua Disp.Total Apar.Desde Z 30 (mm)

Re

nd

imin

to e

n g

ran

o (

kg.h

a-1

)

-21 %

2007

2008

Trigo

-42%

y = -0,1573x2 + 95,234x - 8207,4R2 = 0,8259 (P< 0,03)

0500

10001500200025003000350040004500500055006000650070007500

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Agua Disp. Total Apar.Desde Z 30 (mm )

Ren

dim

ient

o en

gra

no (

kg.

ha-1

)

2007

2008

Cebada

- 58%

-30%

Tanto para trigo como para cebada, el material genético no cambia (promediode los dos testigos del programa de caracterización de cultivares).

6

Rendimiento de los testigos del PCC-Trigo, en función del agua total aparenteagua total aparente, libre de

enfermedades en Paysandú.

y = -0,0542x2 + 44,283x - 3164,9R2 = 0,6014

y = -0,0977x2 + 76,69x - 9224R2 = 0,8532

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650

Agua Disp. total a partir de Z 30 (aparente) (mm)

Ren

dim

into

(kg

.ha-1

)INIA Churrinche

INIA Tijereta

-25%

-12%

Por las diferencias en ciclo entre cultivares, no se podía ser concluyente acerca de diferencias entre cultivares.

7

Agua total Aparente (AD suelo + pp. en S +O + N)

para todos los sitios.Hoffman et al. 2008

Si bien el agua total aparente del 2008, es casi igual al 2004, en setiembre del 2008, las pp son el doble que las del 2004

156

70 70120

5091 105

284

168

263

310

222

413

192

0

100

200

300

400

500

600

2000 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Agu

a T

otal

(m

m)

S+O+NSuelo

8

Diagrama de zonas topográficas con cambios en la profundidad de suelo. C.Exp. EEMAC. 2006

Hoffman et al. 2007

Posición tográfica II

(65 cm)

Posición tográfica I (25 cm)

116 mm

38 mm

5843

4397

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Ren

dim

ient

o en

gra

no (K

g.ha

-1)

Prof (65 cm) Sup (25 cm)

9

Rendimiento relativo (al mejor ambiente hRendimiento relativo (al mejor ambiente h íídrico), para los drico), para los diferentes cultivares evaluados, en respuesta al es trdiferentes cultivares evaluados, en respuesta al es tr éés s

hhíídrico impuesto por dos ambientes con diferente drico impuesto por dos ambientes con diferente capacidad de almacenaje. Acapacidad de almacenaje. A ñño 2006.o 2006.

88,7

80,5 79,3 77,4 77,2 76,673,0

70,4

56,9

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

A B C D E F G H I

Ren

dim

ient

o re

litvo

a m

ejor

am

bien

t híd

rico

(kg.

ha-

1)

760 %

Promedio

%

* * * *

10

Susceptibilidad de distintos cultivares de Trigo y Cebada a exceso y déficit

hídrico durante el encañado.

Resultados de tres años de trabajo.

11

Como iniciamos el trabajo Como iniciamos el trabajo ……

• Existe susceptibilidad varietal diferencial, en los cultivares que sembramos?

• Conocer la magnitud del cambio de potencial asociado a todo el rango de bienestar hídrico.

• Desarrollar metodología de trabajo.• Caracterizarlos ….• Variables fisiológicas y metabólicas

relacionadas con el daño por estrés.

12

Etapas relacionadas con la respuesta vegetal al estrés hídrico de un cultivar.

Etapa 2Etapa 1

Período de Estrés

Período de recuperación

(capacidad de recuperación - CR)

(Tolerancia -Susceptibilidad)

Etapa 0Etapa 0

Período de Pre-acondicionamiento

(-)CRAT

(+)CRBS

CRAS

CRBT

Reducción de potencial

Etapa 2

Etapa1

Waterlogging tolerance is defined in physiologicalstudies as survival or the maintenance of high growthrates under waterlogging relative to non waterlogged(usually drained soil) conditions.

13

14

EvoluciEvoluci óón de n de humedad en humedad en

suelo durante suelo durante el perel per ííodo de odo de estrestr éés, para s, para

los tres los tres tratamientos tratamientos

de aguade agua

2008

15,9

14,8

8,6

5,9

14,7 16,1

14,8 14,815,7

16,7 16,518,1

24,124,1

0

5

10

15

20

25

30

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16

Pedríodo (días)H

umed

ad e

n pe

so (%

)

Def

Nomal

Exc.

Z 31-22

Z 34-40

Período de aplicación de es trés ( 9d)

0

5

10

15

20

25

30

Nog

al

Atla

x

D. A

lber

to

Chu

rrin

che

Car

pint

ero

Bio

inta

Bag

uette

Nog

al

Atla

x

D. A

lber

to

Chu

rrin

che

Car

pint

ero

Bio

inta

Bag

uette

Nog

al

Atla

x

D. A

lber

to

Chu

rrin

che

Car

pint

ero

Bio

inta

Bag

uette

SECO NORMAL ANEGADO

Hum

edad

en

peso

(%

)

2008

15,9

12,5

8,5 8,1

14,7 16,112,3 12,6 12,6

16,916,5

18,3

26,825,5

0

5

10

15

20

25

30

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16Periodo (días)

Hum

edad

en

peso

(%

) .

Def

Nomal

Exc.

Z 31-22

Z 34-40Período de aplicación

de estrés ( 9d)

15,9

16,114,7

5,9

8,6

14,8

16,715,7

14,814,8

24,1 24,1

18,1

16,5

0

5

10

15

20

25

30

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16Período (días)

Def

Nomal

Exc.

Z 31-22

Z 34-40

Período de aplicación de estrés ( 9d)

CEBADA TRIGOZ 33-34

Z 33-34

Z 32 Z 31

(a)

15

Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, y 7 de trigo, al estry 7 de trigo, al estréés hs híídrico durante el encadrico durante el encaññado, para el ado, para el

aañño 2008. o 2008. Hoffman, Viega, Glison sp.Hoffman, Viega, Glison sp.

Anegado Normal Seco

Total general

68,8

100

80,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

Promedio Cebada 2008Promedio Trigo 2008

(87 %)

(100 %)

(77 %)

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

Ren

dim

ient

o po

r pl

anta

(g)

Anegado Normal Seco

2008

16

ANOVA, rendimiento por planta. Cebada 2007

0.04371.950.1114Cult. * Estrés

<.000130.581.742Estrés

<.00015.610.327Cultivar

Pr > FValor FCMglFuente

ANOVA, rendimiento relativo por planta. Cebada 2008

< 0.00014.46200.614Cult. * Estrés

< 0.0001132.159592Estrés

< 0.321.149.77Cultivar

Pr > FValor FCMglFuente

Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, al estrcervecera, al estréés hs híídrico durante el encadrico durante el encaññado, ado,

para el 2007 y 2008. para el 2007 y 2008. Hoffman, Viega, Glison sp.Hoffman, Viega, Glison sp.

70 c

100 a

85 b

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

Exceso H Sin Estrés H Déficit H

Cebada 2007

Anegado Normal Seco

Total general

68,8

100

80,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

90,0

100,0

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

Promedio Cebada 2008

17

Rendimiento por planta, para

condiciones de estrés h ídrico contrastantes

durante el encañado para

distintos cultivares de

cebada cervecera. Proyecto financiado por MNC y

MOSA 2008

81 79

73 73 72

69 68

51

62

91

8187

9391

8790

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Arr

ayán

5953

1

Mad

i

FN

C 6

-1

Lais

a

Que

brac

ho

Dan

uta

Aro

mo

Ren

diie

nto

rela

tivo

(%)

Anegado Normal Seco Año 2007

91

76

70

58 5962

69

61

100 100 100 100 100 100 100 100

75

8582

89 8785

90 90

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Arr

ayán

5959

31

Mad

i

Car

umbé

Lais

a

Que

brac

ho

Dan

uta

Aro

mo

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

Anegado Normal Seco Año 2008

18

Rendimiento por planta relativo, para distintos cultivares de trigo. Invierno 2008 (Hoffman et al., 2009)

92 a92 a

103 a

72 b

85 b

72 b

94 ab

100 a100 a100 a 100 a 100 a100 a100 a

87 a85 a

79 b

65 b70 c

76 b77 b

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

Nogal Baguette 11 Carpintero Churrinche Atlax Don Alberto Biointa 1001

Ren

dim

ient

o re

lativ

o po

r pla

nta

(%)

Anegado Normal Seco

ns. ns. (***)(***) (***)(**) (***)

19

Rendimiento por planta relativo, para distintos cultivares de trigo. Invierno 2009 (Hoffman, Viega, Baeten, Glison sp)

2009

9896

86 84

9893 93

9194

100 100 100 100 100 100 100 100 100

82 8285

90 90 91

95

78

102

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Nogal Baguette 11 Carpintero Churrinche Chaja Don Alberto Atlax Biointa 1001 Centauro

Ren

dim

ient

o re

lativ

o or

pla

nta

(g)

Anegado Normal Seco

20

Respuesta relativo al estrés por exceso y deficienc ia hídrica en encañado, para tres cultivares de comportamiento

contrastante en cebada cervecera. 2007 y 2008.

Cebada 2007

81

71

51

100 100 100

62

8590

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

INIA Arrayán Promedio INIA Aromo

Ren

dim

ient

o re

altiv

o (

%)

Anegado Normal Seco

Cambio relativo de potencial de cebada (libre de enfermedades), para un promedio de 8 cultivares, y dos cultivares de comportamiento opuesto al estrés hídrico. Proyecto Fisiología del Estrés – Facultad de Agronomía- Mesa de la Cebada -Hoffman 2008.

Rendimiento en grano para los diferentes cultivares evaluados, Rendimiento en grano para los diferentes cultivares evaluados, en respuesta al estren respuesta al estréés hs híídrico impuesto por dos ambientes con drico impuesto por dos ambientes con

diferente capacidad de almacenaje, en el 2006diferente capacidad de almacenaje, en el 2006

88,7

80,5 79,3 77,4 77,2 76,673,0

70,4

56,9

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

A B C D E F G H I

Ren

dim

ient

o re

litvo

a m

ejor

am

bien

t híd

rico

(kg.

ha-

1)

760 %

Promedio

%

* * * *

CLE 233CLE 233CLE 203CLE 203

21

Respuesta promedio para todos los cultivares en años con condiciones de agua disponible contratantes

durante la fase de concreción de potencial. Hoffman et al. 2009

y = -1,4762x2 + 98,947x + 1384

R2 = 0,745

y = -1,8006x2 + 107,48x + 2301,4

R2 = 0,3265

y = -1,7137x2 + 95,415x + 3637

R2 = 0,1086

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0 10 20 30 40 50 60 70

Población (Pl.m-1

)

Ren

dim

ient

o (k

g.ha

-1)

1999 2003 2007

y = -2,8423x2 + 157,62x + 3437,1

R2 = 0,2638

y = -2,0488x2 + 107,18x + 3618,9

R2 = 0,2356

y = -1,498x2 + 62,777x + 6081,8

R2 = 0,2638

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0 10 20 30 40 50 60 70

Población (Pl.m-1)

Ren

dim

ien

to (

kg.h

a-1

)

2004 2006 2008

y = -2,4747x + 5940,7

R2 = 0,0015

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

0 10 20 30 40 50 60 70

Población (Pl.m-1)

Ren

dim

ien

to (

kg.h

a-1

)

2000

Ambientes bajo situaciones de estrAmbientes bajo situaciones de estréés abis abióóticos, en particular ticos, en particular hhíídrico condicionan la respuesta a poblaciones elevadas.drico condicionan la respuesta a poblaciones elevadas.

22

La propuesta Moderna de manejo, surgida de los Programas de investigación Nacionales inicios del 90:

•• EscalEscalóón de manejo desde fin de los n de manejo desde fin de los 9090 ……. . La informaciLa informaci óón generada evidencia n generada evidencia que el manejo debe ser ajustado al cultivarque el manejo debe ser ajustado al cultivar

•• Evitar ubicar al trigo o cebada en Evitar ubicar al trigo o cebada en donde puede responder mal, sobre todo donde puede responder mal, sobre todo si el otro cultivo puede marcar la si el otro cultivo puede marcar la diferencia. diferencia.

•• Manejar al cultivo de trigo como trigo Manejar al cultivo de trigo como trigo y no como cebada. Lo mismo aplicado a y no como cebada. Lo mismo aplicado a la cebadala cebada

•• Ajuste del manejo de insumos por Ajuste del manejo de insumos por necesidadnecesidad

Manejo de la FS, sanidad y población, son ejemplos.

DeberDeber ííamos pensar que frente a un amos pensar que frente a un escenario de escenario de ExpansiExpansi óón y Desarrollon y Desarrollo de de

Nuevas ZonasNuevas Zonas agragr íícolas, conocer lacolas, conocer laRespuesta varietal diferencial alRespuesta varietal diferencial al

ESTRESTRÉÉS HIDRICO, deberS HIDRICO, deber íía ser un a ser un Componente relevante para laComponente relevante para la

Siembra enSiembra en estas estas nuevas regionesnuevas regiones y y para el ajuste del para el ajuste del manejo por ambientes

23

•• El agua como factor limitante real del potencial en El agua como factor limitante real del potencial en ambientes de alta productividad. ambientes de alta productividad.

•• Fuerte InteracciFuerte Interacci óón con otros factores abin con otros factores abi óóticos y ticos y bibi óóticos. ticos.

•• El nivel de riesgo hEl nivel de riesgo h íídrico se incrementa al crecer el drico se incrementa al crecer el áárea extra litoral, y cambia el tipo de riesgo, segrea extra litoral, y cambia el tipo de riesgo, seg úún la n la regiregi óónn

•• La estrategia para seguir bajando el nivel de riesg o La estrategia para seguir bajando el nivel de riesg o hhíídrico, ademdrico, adem áás de articulacis de articulaci óón cebada trigo por tipo n cebada trigo por tipo de suelo y topografde suelo y topograf íía a ……. la variedad debe jugar un . la variedad debe jugar un papel relevante.papel relevante.

Comentarios finalesComentarios finales