Reunión Anual Red 110RT0394

Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste fenológico en cultivos de trigo y cebada

Porto Alegre, 16-19 octubre 2012

PATRÓN DIFERENCIAL DE MACOLLAJE PATRÓN DIFERENCIAL DE MACOLLAJE ENTRE TRIGO Y CEBADA ANTE CONDICIONES AMBIENTALES CONDICIONES AMBIENTALES

CONTRASTANTES

Ignacio Alzueta, Catalina Ferrari, Gabriela Abeledo, Daniel J. Miralles

Cátedra de CerealiculturaFacultad de Agronomía

Universidad de Buenos Aires

MARCO TEORICOMARCO TEORICO

Rendimiento

Peso grano

IC Granos m-2

Bio

mas

a Biomasa total

Granos

Generación macollosGeneración macollosRI

Radiación interceptada

Ri acumulada Plantas m-2 Espigas pl-1 Granos espiga-1

Generación macollosGeneración macollosMortandad macollosMortandad macollosFertilidad macollosFertilidad macollos

IAF

%R

Índice de área foliar

¿Efecto genotipo?¿Efecto nutrientes?

de h

ojas

Aparición

área foliar

e m

acol

los

Tiempo térmico

Nº d

Aparición de hojas y macollos Número de hojasN

º de

Objetivo del trabajoObjetivo del trabajo

Analizar comparativamente en trigo y cebada la aparición p g y pde macollos y su coordinación con la aparición de hojas

ante condiciones nutricionales contrastantes

METODOLOGÍAMETODOLOGÍAExp Year SD Condition Density NT NF GenotypesEfecto GxNEfecto GxN

Fuentes de variaciónFuentes de variaciónEspecie: trigo y cebada

1 2004 July 7th Field plots 300 N0 40 Klein Chajá (Kcha, W)Buck Manantial (Man, W)

N1 200 Quilmes Alfa (QAlf, B)Quilmes Ayelén (QAy, B)

2.I 2006 August 12th Field plots 320 N0 60 Buck 75 (B75, W)

Efecto GxNEfecto GxN

Disponibilidad de N: N0 y N1 Baguette 13 (Bg13, W)N1 150 Klein Chajá (Kcha, W)

Scarlett (Sca, B)2.II 2007 July 12th Field plots 305 N0 90 Buck 75 (B75, W)

Baguette 13 (Bg13, W)N1 190 Klein Chajá (Kcha W)N1 190 Klein Chajá (Kcha, W)

Scarlett (Sca, B)2.III 2008 July 15th Field plots 305 N0 70 Buck 75 (B75, W)

Baguette 13 (Bg13, W)N1 170 Klein Chajá (Kcha, W)

Scarlett (Sca B)

Fuentes de variaciónFuentes de variaciónExp Year SD Condition Density NT NF S SF Genotypes

3 2005 July 20th Field plots 300 N0 40 S0 0 Klein Chajá (Kcha W)

Scarlett (Sca, B)

Efecto GxNxSEfecto GxNxS Fuentes de variaciónFuentes de variaciónEspecie: trigo y cebadaDisponibilidad de N: N0 y N1Disponibilidad de S: S0 y S1

3 2005 July 20th Field plots 300 N0 40 S0 0 Klein Chajá (Kcha, W)N1 200 S1 30 Quilmes Ayelén (QAy, B)

4 2008 July 30th Semi-controlled 350 N0 75 S0 0 Buck 75 (B75, W)condition N1 150 S1 60 Klein Chajá (Kcha, W)

5 2009 July 16th Semi-controlled 350 N0 60 S0 0 Buck 75 (B75, W)condition N1 150 S1 60 Baguette 13 (Bg13, W)p y

MedicionesMedicionesFenología: primer nudo visible, floraciónNúmero de hojas en el vástago principal: índice de HaunNúmero de macollos por plantas

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy 41 (2012) 92-102

RESULTADOSRESULTADOS(I) ¿Qué diferencias se evidenciaron en fenología?(I) ¿Qué diferencias se evidenciaron en fenología?(I) ¿Qué diferencias se evidenciaron en fenología?(I) ¿Qué diferencias se evidenciaron en fenología?

T reatment

 N  Level 

(kg ha ‐1)F VN  (ºcd)

  Em‐F L  (ºcd)

Y ear T reatmentK cha 1198 a‐

  Em‐FVN    Em‐F l 

Efecto GxNEfecto GxN Efecto GxNxSEfecto GxNxS

T reatment (kg  ha ) Low ‐ 1336 aHigh ‐ 1277 aQAlf ‐ 1250 bcQAye ‐ 1294 b

N

( cd) ( cd) K cha 1198 aQAye 1213 aN0 1198 aN1 1213 aS 0 1198 a

2005

‐‐‐‐ Em-FVN (ºCd) Em-FL (ºCd)

K cha ‐ 1207 cMan ‐ 1477 a

‐‐‐ *

nsG **

E xp. 1G

N

N*G

S 1 1213 aB75 543 a 1019 bK cha 525 b 1051 aN0 535 a 1035 aN1 533 a 1035 a

2008

‐

N0 637 (115) 1188 (115)N1 637 (122) 1184 (101)S0 648 (164) 1163 (112)S1 653 (166) 1168 (119)

( ) ( )Ceb 620 (99) 1226 (61)Trg 632 (99) 1183 (132)

2006 619 a 1170 a2007 596 b 1137 b2008 618 a 1080 cLow 616 a 1126 b

Y ear

N G N1 533 a 1035 aS 0 532 a 1037 aS 1 536 a 1033 aB75 740 b 1220 bBg13 795 a 1294 a

S1 653 (166) 1168 (119)

High 607 a 1131 aB75 608 a 1120 cBg13 610 a 1139 bK cha 607 a 1107 dS 620 1149

E xp. 2

N

G

gN0 762 b 1249 bN1 773 a 1264 aS 0 764 a 1254 aS 1 771 a 1259 a

2009

S ca 620 a 1149 a

Y ear*N ns *G ns **N ns *

GY ear ** ** Las diferencias en fenología entre genotipos (sea

inter o intraespecíficas) no fueron agronómicamente destacables.

Y ear*N*G ns *N*G ns **

Y ear*G        ns **Modificaciones en la disponibilidad de N o S no generaron diferencias fenológicas relevantes.

Y ear T reatmentK cha 88 b 11,3 aQA 99 10 9

 Phyll (ºcd l‐1) F LN

Efecto GxNEfecto GxN Efecto GxNxSEfecto GxNxS

E 1 L 111 11 3T reatment  Phyll (ºC d l‐1) F LN

QAye 99 a 10,9 aN0 96 a 11,3 aN1 91 b 10,9 aS 0 96 a 11,0 aS 1 91 a 11,3 a

2005

E xp. 1 Low 111 a 11.3 aHigh 104 a 11.3 aQAlf 107 ab 11.4 abQAye 119 a 11.0 bK cha 103 b 10.7 b

N

B75 87 a 10,2 aK cha 85 a 10,2 aN0 86 a 10,2 aN1 86 a 10,2 aS 0 86 a 10 2 a

2008

Man 99 b 12.1 a

E xp. 2 2006 100 a 10.4 b

GN

N*G

ns nsG * *

ns ns

Phyll (ºCd l-1) FLNCeb 105 (3.4) 11.2 (0.1)Trg 97 (0.8) 11.1 (0.1)N0 100 (2.1) 10.7 (0.1)N1 97 (2.1) 10.7 (0.1)S0 97 (3 8) 10 5 (0 1)S 0 86 a 10,2 a

S 1 86 a 10,2 aB75 112 a 10,1 aBg13 110 a 10,2 aN0 111 a 10,0 a2009

2007 102 a 12.0 a2008 91 a 11.0 aLow 99 a 11.0 aHigh 96 a 11.2 aB75 98 a 11.2 ab

Y ear

N

S0 97 (3.8) 10.5 (0.1)S1 97 (4.9) 10.4 (0.2)

FLN= nro final de hojasPhyll= filocrono

N1 111 a 10,3 aS 0 109 a 10,4 aS 1 114 a 9,8 a

2009

C bi l di ibilid d d t i t12

Bg13 101 a 10.8 bK cha 95 a 10.9 abS ca 96 a 11.6 aG

Cambios en la disponibilidad de nutrientes no generaron modificaciones ni en el FLN ni en el filocrono.9

Hau

n

Exp3 FLN

Cebada tendió a presentar mayor valor de filocronoque trigo (Δ10%), sin que se evidenciaran diferencias significativas en el FLN.3

6

Ceb_N0_S0 Ceb_N0_S1Ceb_N1_S0 Ceb_N1_S1nd

ice

de H Phyll

00 500 1000 1500

Trg_N0_S0 Trg_N0_S1Trg_N1_S0 Trg_N1_S1

TTDEm (°Cd)

Ín

relación con antesisCeb Trg

(II) ¿Difieren trigo y cebada en su capacidad de (II) ¿Difieren trigo y cebada en su capacidad de macollaje?macollaje?macollaje?macollaje?

152004 Kcha N0

Kcha N1QAlf N0QAlf N1

B75 N0B75 N1Sca N0

20062006 0,8 b 3,2 b 0,4 a 1,8 b

T reatment TAR MNT TMR FTN

Efecto GxNEfecto GxN

10QAlf N1 Sca N12007 1,7 a 7,0 a 1,6 b 2,2 a

2008 1,5 a 6,4 a 1,6 b 1,8 bBajo 1,1 b 4,7 b 0,9 a 1,3 bAlto 1,6 a 6,4 a 1,4 b 2,5 aB75 1,2 b 5,1 bc 1,2 ab 1,7 b

Y ear

Nc d

e

MNT

TMR5

ber

plan

t-1

B75 1,2 b 5,1 bc 1,2 ab 1,7 bBg13 1,0 b 4,5 c 0,9 a   1,4 bK cha 1,3 b 5,4 b  1,1 ab 1,7 bS ca 1,8 a 7,3 a 1,5 b 2,9 aY ear          * ** * *N * * * **

G

os p

l-1

a

b

e

fTAR

TMR

FTN

10

15

Sca N0Sca N1

Kcha N0Kcha N1

2007Sca N0Sca N1

Kcha N0Kcha N1

2008

iller

s nu

mbN

G * ** * **Y ear*N ns ns ns nsY ear*G * * * nsN*G ns ** ns **

Y ear*N*G ns ns ns nsM

acol

lo a

Cebada tendió a presentar ma or

5

10TiY ear N G    ns ns ns nsCebada tendió a presentar mayor TAR (Δ55%), MTN (Δ46%) y FTN(Δ80%) que trigo pese a su también mayor TMR (Δ40%).

00 1000 1 00 20000

5

00 1000 1 00 2000

Aumentos en la disponibilidad de Nredundaron en una mayor TAR (Δ45%), MTN (Δ36%) y FTN (Δ90%) junto a una

y ( )

500 1000 1500 2000 500 1000 1500 2000

Thermal time from emergence (ºcd)TTDE (°Cd)MTN (Δ36%) y FTN (Δ90%) junto a una también mayor TMR (Δ55%).TAR= tasa aparición macollos (mac 100°Cd-1) // MNT= máx nro de macollos por planta (mac pl-1)TMR= tasa mortandad macollos (mac 100°Cd-1) // FTN= nro final de macollos por planta (mac pl-1)

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy

41 (2012) 92-102

Efecto GxNxSEfecto GxNxSS0 1.8 mac 100°Cd-1

S1 2 2 mac 100°Cd-1S0 0.9 mac 100°Cd-1

S1 1 2 mac 100°Cd-1

3

4TAR (Tillers 100ºcd -1)

1.5

2.0TMR (Tillers dead 100ºcd -1)a c

S1 2.2 mac 100 Cd 1 S1 1.2 mac 100 Cd

TAR MTR MTN FTNCeb 2.87 (0.05) 0.87 (0.02) 8.38 (0.38) 4.65 (0.26)Trg 2.48 (0.13) 0.87 (0.08) 7.26 (0.49) 2.46 (0.15)N0 S0 1 44 (0 18) 0 71 (0 09) 4 99 (0 52) 1 81 (0 23)

1

2S1

0 5

1.022% 33%N0 S0 1.44 (0.18) 0.71 (0.09) 4.99 (0.52) 1.81 (0.23)N0 S1 1.84 (0.12) 0.97 (0.08) 6.17 (0.22) 2.09 (0.31)N1 S0 2.06 (0.11) 1.16 (0.04) 7.52 (0.22) 2.79 (0.14)N1 S1 2.52 (0.14) 1.37 (0.06) 9.47 (0.24) 3.84 (0.28)

0 1 2 3 40

1 Bar ley N0Bar ley N1Wheat N0Wheat N1

0.0 0.5 1.0 1.5 2.00.0

0.5

12 8

Incrementos en la disponibilidad de S generaron aumentos tanto

en la tasa de aparición de macollos como en el número

9

12MTN plant -1

6

8FTN plant -1

24% 30%

b dmacollos como en el número

máximo y final de macollos pese a un aumento también en la mortandad de estructuras.

3

6S1

2

424% 30%

La condición de alta disponibilidad de N potenció el efecto S.

0 3 6 9 120

3

S00 2 4 6 8

0

2

S0

S0 6.3 mac pl-1S1 7.8 mac pl-1

S0 2.3 mac pl-1S1 3.0 mac pl-1

S0 S0

TAR= tasa aparición macollos (mac 100°Cd-1) // MNT= máx nro de macollos por planta (mac pl-1)TMR= tasa mortandad macollos (mac 100°Cd-1) // FTN= nro final de macollos por planta (mac pl-1)

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy 41 (2012) 92-102

15r2:0.87 (p<0.0001)

1 3

4r2:0.75 (p<0.0001)

00ºc

d-1)(a) (b)Número final

macollos por planta

a b

5

10

MTN

pla

nt-1

2

ers

dead

10

Tasa mortandad

?

0

5Barley N0Barley N1Wheat N0Wheat N1

MT

0

1

TMR (t

ille

Máximo número

macollos

?0 1 2 3 4

0

TAR (tillers 100ºcd-1)0 5 10 15

0

MTN plant -1

55(c) (d)

Máximo número macollos por

planta

? c d

3

4

ant-1

3

4an

t-1( ) ( )

Tasa aparición

de macollos

? c d

1

2

FTN p

la

1

2

FTN p

la

65%El número final de macollos

estuvo fuertemente condicionado por parámetros asociados al

0 5 10 150

1

r2:0.59 (p<0.0001)

MTNplant -10 1 2 3 4

0

1

TMR(tillersdead100ºcd-1)

p pperíodo vegetativo temprano (tasa de macollaje y máximo

número de macollos), independientemente de la MTN plantTMR (tillers dead 100cd )

TAR= tasa aparición macollos (mac 100°Cd-1) // MNT= máx nro de macollos por planta (mac pl-1)TMR= tasa mortandad macollos (mac 100°Cd-1) // FTN= nro final de macollos por planta (mac pl-1)

independientemente de la especie o condición nutricional.

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy 41 (2012) 92-102

¿Todos los macollos cumplen el mismo rol?¿Todos los macollos cumplen el mismo rol?

MTNMTN100

o s (%

) M 1M 2M 3

80nú

mer

os

tota

les M 3

40

60

ción

al n

acol

los

20

40

ontr

ibuc

o de

ma

0S0

0S1 S0 S1 0S0

0S1 S0 S1

0

Co

máx

im

T N

0

T N

0

T N

1

T N

1

C N

0

C N

0

C N

1

C N

1

Ferrari et al. (2012, FAUBAFerrari et al. (2012, FAUBA))

¿Todos los macollos cumplen el mismo rol?¿Todos los macollos cumplen el mismo rol?

MTNMTN100

o s (%

) M 1M 2M 3

100o (%

) FTNFTN

80nú

mer

os

tota

les M 3

80nú

mer

oto

tale

s

40

60

ción

al n

acol

los

40

60

ción

al

collo

s t

20

40

ontr

ibuc

o de

ma

20

40

ontr

ibuc

de m

ac

0S0

0S1 S0 S1 0S0

0S1 S0 S1

0

Co

máx

im

0S0

0S1 S0 S1 0S0

0S1 S0 S1

0

Co

final

T N

0

T N

0

T N

1

T N

1

C N

0

C N

0

C N

1

C N

1

T N

0

T N

0

T N

1

T N

1

C N

0

C N

0

C N

1

C N

1

Ferrari et al. (2012, FAUBAFerrari et al. (2012, FAUBA))

(III) ¿Regula la aparición de hojas la aparición de (III) ¿Regula la aparición de hojas la aparición de macollos?macollos?macollos?macollos?

2.0Exp. 1

1 )

Exp. 2a9

12Ceb_N0_S0Ceb_N0_S1Ceb_N1_S0Ceb_N1_S1Trg_N0_S0Trg N0 S1pl

-1

Exp3

1.0

1.5

aa

aa

aa

a

ny (t

iller l

eaf

-1

b bb b b

ab

b

a

3

6

Trg_N0_S1Trg_N1_S0Trg_N1_S1

Mac

ollo

s p

0 0

0.5

a

Sync

hron

b

0

3

0 3 6 9 12

M

Índice de Haun 0.0N0 N1 N0 N1 N0 N1N0 N1Man Kcha QAlf QAye

N0 N1 N0 N1 N0 N1N0 N1B75 Bg13 Kcha Sca

Índice de Haun

Syn (tiller leaf-1)Ceb 1.4 (0.4)Trg 1.0 (0.2)

2

32005 a

abababab

ler

leaf

-1) 2008

a

aba

abc

2009

abab

a

ab

g ( )N0 1.1 (0.3)N1 1.6 (0.6)S0 1.4 (0.0)S1 2.2 (0.2)

1

bbb

Sync

hron

y (t

il bc dcdcdd

ababab

ab

babCebada tendió a presentar igual a

mayor sincronía que trigo.

Incrementos en la disponibilidad 0

N0 N1 N0 N1Kcha QAye

S0 S1 S0 S1 S0 S1S0 S1

S

N0 N1 N0 N1B75 Kcha

S0 S1 S0 S1 S0 S1S0 S1N0 N1 N0 N1

B75 Bg13

S0 S1 S0 S1 S0 S1S0 S1nutricional favorecieron la

sincronía del número de macollos aparecidos por hoja.

(IV) ¿Qué relación se establece entre macollaje, (IV) ¿Qué relación se establece entre macollaje, radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy

41 (2012) 92-102

(IV) ¿Qué relación se establece entre macollaje, (IV) ¿Qué relación se establece entre macollaje, radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?radiación interceptada y fenología?

ant

FVNFVN

ber p

er p

lle

r num

bBTMMTN

Thermal time from emergence (ºCd)

Till BTMMTN

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy

41 (2012) 92-102

(V) Finalmente… ¿qué impacto tienen los macollos (V) Finalmente… ¿qué impacto tienen los macollos sobre el rendimiento?sobre el rendimiento?sobre el rendimiento?sobre el rendimiento?

600Barley Main StemBarley Tillers

400 Aumentos en el rendimiento se Aumentos en el rendimiento se asociaron en asociaron en cebadacebada con una con una

t i ifi ti d lt i ifi ti d l200

m-2

)

aumento significativo de la aumento significativo de la relación (Rend Mac: Rend VP)relación (Rend Mac: Rend VP)

mientras que en mientras que en trigotrigo dicha dicha relación tendió a ser másrelación tendió a ser más0

600Wheat Main StemWheat TillersYi

eld

(g relación tendió a ser más relación tendió a ser más

conservadora.conservadora.

400 Relación Rend Mac: Rend VPCeb 1.38 (rango= 0.40 a 2.62)Trg 0.95 (rango= 0.33 a 1.87)

200

g ( g )

0 200 400 600 800 10000

Yield (g m-2)

Alzueta et al., Europ. J. Agronomy

41 (2012) 92-102

En resumen…En resumen…Cebada tendió a presentar un mayor valor de filocronofilocrono que trigo, sin que

de h

ojas

Cebada tendió a presentar un mayor valor de filocronofilocrono que trigo, sin que ello luego se traduzca en diferencias en el día de antesis. No hubo efecto de la disponibilidad nutricional sobre estas variables.

Pese a su mayor filocrono cebada presentó una mayor generación de

La tasa de generación de macollostasa de generación de macollos por planta fue significativamente

Tiempo térmico

Nº Pese a su mayor filocrono, cebada presentó una mayor generación de

macollos por hoja aparecida que trigo (sincroníasincronía).

gg p p gsuperior en cebada que en trigo y en las condiciones de alta disponibilidad nitrogenada que en las de baja. Incrementos en la disponibilidad de S maximizaron la generación de macollos.

ollo

s

Ti té iNº d

e m

aco

La tasa de generación de macollos fue el principal condicionante del número máximo de macollos logrado, el cual guardó una estrecha relación con el número final de macollosnúmero final de macollos pese a que muere c. 50% de los Tiempo térmicoN p qmacollos generados ¿recursos internos?El patrón de fracción de radiaciónradiación interceptada tendió a copiar al modelo de macollaje.

Mac

:VP En trigo la proporción de rendimientorendimiento proveniente de macollos fue

semejante a la proveniente del vástago principal, aún ante aumentos en el rendimiento final alcanzado Por el contrario en cebada altos

j

Rendimiento

Ren

d el rendimiento final alcanzado. Por el contrario, en cebada altos rendimientos tendieron a asociarse con incrementos de la relación VP: Mac).

MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS

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