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“TALLER DE ESTRÉS TÉRMICO EN LOS CULTIVOS DE GRANO”22 y 23 de Octubre de 2012, Escuela para Graduados FA-UBA
Buenos Aires, Argentina
Efecto del estrés por golpe de calor sobre la fenología del cultivo de maíz
Mariano Cicchinoa, Juan I. Rattalino Edreirab y María E. Oteguib
aINTA Chascomús, bFAUBA-IFEVA-CONICET
Contenidos
� Breve descripción de los aspectos fenológicosgenerales del maíz
� Marco conceptual para interpretar el efecto de latemperatura sobre la fenología
� Efectos del golpe de calor durante el crecimientovegetativo tardío sobre la fenología de cultivosde maíz creciendo a campo
� Estimación de la temperatura óptima en maízutilizando datos de campo y definición de uníndice de estrés por temperatura supra-óptima
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
ESTADO EXTERNO
siembra
emergenciaV1
V4
V6...
V9...
floraciónmasculina
VT
floraciónfemenina
madurez
R1
ESTADO INTERNO (meristemas)
apicalaxilares
vegetativo reproductivo
Esquema general del ciclo del cultivo de maíz
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Respuesta del desarrollo al ambiente de crecimiento
J A S O N D E F M185 275 365 90
60
70
80
90
100
110Días de siembra a madurez
Fecha de siembra (día del año y mes)J A S O N D E F M
185 275 365 90
Condiciones ambientales
0
10
20
30Temp. Máxima
ºC
Temp. Mínima
Fotoperíodo
12
13
14
h
Olsen et al. (Agr.J. 1993). Clima subtropical, Australia
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Vegetativa (pre R1)
Llenado del grano
Otegui et al. (Agr.J. 1995). Clima templado, Argentina
Híbrido: MR123
20 Ago
20 Sep
20 Oct
20 Nov
0 50 100 150 200
Días desde emergencia
Híbrido: MR110
0 50 100 150 200
20 Ago
20 Sep
20 Oct
20 Nov
Temprana
TardíaETAPA
Fecha de Siembra
Respuesta del desarrollo al ambiente de crecimiento
Días desde emergencia
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
∆∆∆∆XS
∆∆∆∆XO
∆∆∆∆XA
Flo
raci
ón d
el c
ultiv
o
Tiempo desde la emergencia (d)
AgoSepOct
0
1
∆∆ ∆∆Y
bO bS bA
Temperatura media(°C )
∆∆∆∆Y/ ∆∆∆∆X
bO
bS
bA
Temperatura media
Tasa
de
desa
rrol
lo
(1/días)
Respuesta general del desarrollo a la temperatura
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Temperatura media (°C )Ta
sa d
ede
sarr
ollo
1/dí
a
Esquema general de respuesta
Respuesta general del desarrollo a la temperatura
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Temperatura media (°C )
días
-1
Ellis et al. (Crop Sci. 1992).
10 20 30 40
B73 × Mo17
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
Tasa de desarrollo a iniciación floral
TB TO TM
TDÓPT
b (1/°Cdía)1/b: °Cdía
b
Condiciones controladas de crecimiento
Respuesta general del desarrollo a la temperaturaCondiciones de crecimiento a campo
18 20 22 24 26
0.010
0.012
0.014
0.016
Temperatura media diaria (ºC)
Olsen et al. (Agr.J. 1993). Australia subtropicalMaría E. Otegui
Escuela para Graduados FA-UBA22 y 23 de Octubre de 2012
Tasa
de
desa
rrol
lo a
mad
urez
(día
-1)
Efectos del golpe de calor sobre la fenología del maíz: estudio para el período vegetativo tardío (V11-VT)
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Evolución de los regímenes térmicos aplicados
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Horas de tratamiento desde V 11
2006/07
0
10
20
30
40
50
0 100 200 300 400 500Tem
pera
tura
altu
ra e
spig
a(º
C)
2007/08
0 100 200 300 400 500
ControlCalentamiento
Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).
Año Tratamiento Antesis Estigmas IAE
06/07 control 63,0 a 63,4 a 0,42 a
golpe de calor 66,7 b 67,9 b 1,17 b
p<0,0001 p=0,0002 p=0,0130
07/08 control 56,5 a 57,2 a 0,73 a
golpe de calor 58,4 b 62,4 b 2,80 b
p<0,0001 p=0,0349 p=0,0001
Efecto del golpe de calor sobre el desarrollo: ciclo a floración
Cicchino (2010). Tesis MSc.María E. Otegui
Escuela para Graduados FA-UBA22 y 23 de Octubre de 2012
Evolución de las floraciones masculina y femenina
Días desde el 1-Feb
Pro
porc
ión
de la
pobl
ació
n de
pla
ntas
Antesis Emisión de estigmas
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Control Golpe de calor
ControlCalentamiento
Cicchino et al. (Crop Sci. 2010b)
Efectos del golpe de calor sobre la tasa de desarrollo entre V 11 y Silking
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).
r2= 0.6572P<0.02
r2= 0.6633P<0.05
Temperatura media del período (ºC)
Tasa
de
desa
rrol
lo V
11-S
ilkin
g(d
-1)
0.000
0.010
0.020
0.030
0.040
0.050
0.060
0 10 20 30 40
ControlCalentamiento
0.070
Olsen et al. (Agr.J. 1993).
Estimación de la temperatura óptima (T o) para el período vegetativo tardío (V11-VT)
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
Fundamentos
V11
SC
Control
Golpede calor
Efecto delgolpe de calor
VT
Fin
SGC
Estimación de la temperatura óptima (T o) para el período vegetativo tardío (V11-VT)
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
V11 SC
Control
Golpede calor
Efecto delgolpe de calor
VTFin
SGC
TXH (ºC) TTh1= ΣΣΣΣ(TXh-TB) TTh2= ΣΣΣΣ(TXh-TB)
Fecha Hora Calor Control Calor Control Calor Control
20 Ene 20.00 33.97 26.82 25.97 18.82 25.97 18.82
20 Ene 21.00 29.86 25.56 47.83 36.38 47.83 36.38
...... ......
6 Feb 23.00 17.13 17.13 6802 5778 6802 5778
...... .......
13 Feb 23.00 21.27 21.27 9138 8114
...... .......
18 Feb 23.00 20.20 12.20 11060
1030
TTh2/TTh1 × 2.86
29462946
Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).
Estimación de la temperatura óptima (T o) para el período vegetativo tardío (V11-VT)
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
ΣΣΣΣ
1030 2.86?
Para TB= 8 ºC
Para TB= 12.7 ºC
2006/07: 32.2 ºC2007/08: 35.5 ºC
2006/07: 30.0 ºC2007/08: 33.5 ºC
Cicchino et al. (Crop Sci. 2010a).
Indice de estrés térmico para el período vegetativo tardío (V11-VT) y respuesta del cultivo al estrés
María E. OteguiEscuela para Graduados FA-UBA
22 y 23 de Octubre de 2012
r2= 0.75 (P < 0.001)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0 500 1000 1500 2000TTs (TO= 30 ºC)
EU
R (
g M
J-1
) r2= 0.68 (P < 0.001)
0 500 1000 1500 2000TTs (TO= 35 ºC)
r2= 0.739 (P < 0.001) r2= 0.649 (P < 0.001)
Cicchino (2010, tesis MSc)
Conclusiones
� Las temperaturas supra-óptimas ( golpe de calor ) durante elperíodo vegetativo tardío, afectan severamente el desarro lloreproductivo del cultivo
� No es posible, en condiciones de campo, capturar correctame nteel efecto negativo de temperaturas supra-óptimas sobre la t asa dedesarrollo, pues las mismas no quedan reflejadas correctam enteen la temperatura media
� El uso de temperaturas horarias, junto al registro preciso d eciertos eventos fenológicos, permitió la estimación de val ores deTO que oscilaron entre aproximadamente 30 y 35 ºC, con unsignificativo efecto ‘año’ que sugiere posibles fenómenos deaclimatación asociados al ambiente térmico anterior a laocurrencia del golpe de calor
� Los efectos negativos no se limitan a la conocida caída en lafertilidad del polen, también provocan un marcado retraso e n laemisión de estigmas, con la consecuente disminución de la ta sade desarrollo a este evento
Escuela para Graduados FA-UBA22 y 23 de Octubre de 2012
Los autores agradecen el financiamiento recibido de:
• AgroFresh• CONICET (PIP 00125)• FONTAGRO 8031• INTA• UBA (UBACyT G008)
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