«EFECTO DE LAS ALTAS TEMPERATURAS EN LA PRODUCTIVIDAD DE MAÍZ»

Autores: L. I. Mayer, J. I. Rattalino, R. Navarrete Sánchez-Ardey, G. A. Maddonni* y M. E. OteguiDepartamento de Producción Vegetal (FA-UBA),

IFEVA-CONICET*Dr G. A. Maddonni

E-mail: maddonni@agro.uba.ar

FAUBAFAUBA

�Introducción.�Objetivos.�Aproximación metodológica.�Producción de biomasa y sus determinantes fisiológicos.�Rendimiento, componentes del rendimiento e índice de cosecha.�Composición y calidad industrial de los granos.�Conclusiones.

CONTENIDOS

Dr. G. A. Maddonni

POSICIÓN DE LA ARGENTINA COMO EXPORTADORA DE GRANOS

http://www.fao.org/statistics/

Dr. G. A. Maddonni

INTRODUCCIÓN

El balance anual de alimentos (exportación – importación) de Argentina excede en más de un 50% su consumo.

http://www.minagri.gob.ar/

0

5

10

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1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Año

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el m

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do

Soja

Maiz

Trigo

Girasol

Contribución de la Argentina en la superficie

anual mundial cultivada con cultivos de grano

(%)

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1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Año

% d

el m

un

do

Contribución de la Argentina en la producción

anual mundial de granos (%)

INTRODUCCIÓN

Dr. G. A. Maddonni

POSICIÓN DE LA ARGENTINA COMOEXPORTADORA DE GRANOS

Argentina produce actualmente 17% de la producción mundial anual de soja, 11% de la de girasol y 3-4% de la cereales.

DESTINO DE LAS EXPORTACIONES DE MAIZ ARGENTINO

Dr. G. A. Maddonni

INTRODUCCIÓNPOSICIÓN DE LA ARGENTINA COMO EXPORTADORA DE GRANOS

La mayor proporción de la producción de maíz argentino es exportado a países de América, Asia, África y Europa.

RICE

WHEAT

MAIZE

(optimo 20-30°C)

MILLET

0 2000 40001000 3000LLuvias anuales (mm)Te

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30

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Adaptado de: BUNTING ET AL. (1982)

Dr. G. A. Maddonni

INTRODUCCIÓNDISTRIBUCIÓN DE LOS CULTIVOS

La distribución geográfica de los cultivos pueden describirse a través de dos variables ambientales: la temperatura media de la estación de crecimiento y las lluvias anuales.

CAMBIO CLIMÁTICO MUNDIAL

Cambios de la temperatura superficial

proyectados para finales del siglo XXI (2090-

2099).

Variación observada del promedio mundial de

las temperaturas en superficie

IPCC, 2007.

En maíz, es un cultivo sensible a la ocurrencia de temperaturas por encima de un umbral de aproximadamente 35-40 ºC.

INTRODUCCIÓN

Dr. G. A. Maddonni

Lobell et al., 2011

IMPACTO DEL AUMENTO DE TEMPERATURA EN EL RINDE DE MAIZ

INTRODUCCIÓN

Dr. G. A. Maddonni

Temperatura media en la estación de crecimiento (°C)

Var

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%)

por

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oSin limitación de aguaCon limitación de agua

Con buena oferta de agua, por debajo de 25° aumentos de temperatura pueden tener efectos positivos sobre el rinde. Por encima de 25°C y/o con déficit hídrico, siempre un aumento de temperatura reduce el rinde de maíz.

Rattalino Edreira, J.I., Maddonni, G.A., Otegui, M.E., 2011

Probabilidad de ocurrencia de eventos deestrés por calor en Argentina (1970-2010)

INTRODUCCIÓN

Dr. G. A. Maddonni

En Argentina, durante la primavera y el verano, pueden ocurrir días con temperatura del aire mayores a 35°C. La cantidad de día se incrementa hacia ppios de Enero.

http://www.fas.usda.gov/remote/argentina/cropmaps/index.htm

Dr. G. A. Maddonni

INTRODUCCIÓNEn todas las regiones de producción de maízexiste la posibilidad de estrés por calor

Las frecuencias son mayores hacia el NOA, pero también se dan en la llanura pampeana.

Analizar la respuesta de la producción de biomasa, el rendimiento y su calidad en híbridos de maíz de distinto origen (tropicales, templados, tropical x templado) y destino final de la producción (flint, pisingallo, granífero), ante la incidencia de golpes de calor en distintas etapas del cultivo (previo al período crítico, durante el período crítico y en distintos momentos del llenado efectivo de los granos).

OBJETIVOS

Dr. G. A. Maddonni

Analizar la respuesta de la producción de biomasa, el rendimiento y su calidad en híbridos de maíz de distinto origen (tropicales, templados, tropical x templado) y destino final de la producción (flint, pisingallo, granífero), ante la incidencia de golpes de calor en distintas etapas del cultivo (previo al período crítico, durante el período crítico y en distintos momentos del llenado efectivo de los granos).

OBJETIVOS

Dr. G. A. Maddonni

� 4 Momentos de calentamiento de 15 días M1, M2, M3 y M4

� Experimentos a campo FA-UBA: 3 campañas (08-09, 09-10, 10-11)

� Diseño en parcelas sub-sub-divididas

� Híbridos comerciales:

ConvencionalesA120HX (temp x tropical)

Y 2M545 (templado)

Dow AgroSciences

� 2 Condiciones térmicas Control: temp. ambiente Estresante: temp. >35 °C a la altura de la espiga

PisingalloP-802, Alumni Seeds

9 pl m-2; sin limitaciones hídrico-nutricionales

FlintMill 522, Dow AgroSciences

APROXIMACIÓN METODOLÓGICA

Dr. G. A. Maddonni

Horas desde 7am 02 Feb 2009 Horas desde 7am 29 Ene 2010Rattalino et al. 2011

APROXIMACIÓN METODOLÓGICAInteracción temperatura x momento

M2

M1

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C

E

C

E

E

15 Oct

1 Nov

15 Nov

1 Dic

Fines. Ene Mddos. Feb

M4

C

E

C

Polen fresco

APROXIMACIÓN METODOLÓGICA

Dr. G. A. Maddonni

Interacción temperatura x momento

APROXIMACIÓN METODOLÓGICA

0

1

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7

8

9

10

Re

nd

mie

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CML-444 / CML-312 SR

La Posta Seq C7-F64-2-6-2-2-B-B / CML-312 SR

Siembra temprana Siembra tardía

Con riego

Con riego

Sin riego

Sin riego

EXPERIMENTOS CONDUCIDOS POR CIMMYT

Interacción agua x temperatura

Dr. G. A. Maddonni

En las siembras tardías ocurren altas temperaturas que conjuntamente con la sequía afectan severamente el rendimiento de las plantas. Existen diferencias genotípicas.

-1

0

1

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0 2 4 6 8 10 12

Rin

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Rinde (con riego)

Siembra temprana

Siembra tardía

Dr. G. A. Maddonni

Experimento a campo FAUBA bajo cubierta con paneles regulables (2011/2012).Genotipos: • LA POSTA SEQUIA C7-F64-2-6-2-2 BBBB X CML-312SR• CML-444 X CML-312 SR• LA POSTA SEQUIA C7-F64-2-6-2-2 BBBB• CML-312SR• CML-444Fecha de siembra: 29/12/2011Densidad: 9 pl/m2.Distancia entre hileras: 0.50mParcelas: 4 hileras, 5m de largo (10m2)

APROXIMACIÓN METODOLÓGICA

Interacción agua x temperatura

APROXIMACIÓN METODOLÓGICA

Dr. G. A. Maddonni

Interacción agua x temperatura

ESTRÉS TERMICO

SIN RIEGOET

SIN RIEGO

S

S

S

S

R1 R6

CON RIEGO TODO EL CICLO

CON RIEGO TODO EL CICLO

R1 R6

R1

R1

R6

R6

V9

V7

V7

V14

V14

V14

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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Hora

Temperatura (°C)

CON RIEGO CON RIEGO RESTO DEL CICLO

CON RIEGO RESTO DEL CICLOCON RIEGO

PRODUCCION DE BIOMASA

Dr. G. A. Maddonni

Adaptado de Rattalino Edreira and Otegui (2012) FCR

EFICIENCIA USO RADIACIÓN

El impacto de breves episodios de golpes de calor, en distintos momentos del ciclo determinó una reducción similar de la producción de biomasa (entre 20-40% respecto al control), principalmente a través de una caída en la eficiencia en el uso de la radiación

Interacción temperatura x momento

Navarrete Sánchez (tesis doctoral)

PRODUCCION DE BIOMASAInteracción temperatura x agua

En etapas tempranas (V7 a V14), en ambos genotipos tropicales, la suspensión del riego repercutió en la producción de biomasa. Sin embargo, la ocurrencia simultánea del estrés térmico e hídrico, resultó de mayor impacto en CML-444 x CML-312 SR.

LA POSTA SEQUIA C7-F64-2-6-2-2 BBBB X CML-312SR

CML-444 X CML-312 SR

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BIO

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DÍAS DESDE SIEMBRA (d)

CON ESTRÉS HÍDRICO

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BIO

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DÍAS DESDE SIEMBRA (d)

CON ESTRÉS TÉRMICO E HÍDRICO

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DÍAS DESDE LA SIEMBRA (d)

CON ESTRÉS HÍDRICO

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BIO

MA

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(g/p

l)

DÍAS DESDE SIEMBRA (d)

CON ESTRÉS TÉRMICO E HÍDRICO

RENDIMIENTO EN GRANO ÍNDICE DE COSECHA

Adaptado de Rattalino Edreira and Otegui (2012) FCR

RENDIMIENTO Y COMPONENTES

Interacción temperatura x momento

El mayor impacto de los episodios de golpe de calor sobre el rendimiento se registró cuando los mismos ocurrieron en el período inmediato posterior a la floración femenina, determinando una menor fijación de granos y como consecuencia una caída en el índice de cosecha. El híbrido templado presentó mayor sensibilidad.

Dr. G. A. Maddonni

RENDIMIENTO Y COMPONENTESInteracción temperatura x momento

M1 M2 M3 M4-15d +15d +30d +45d0d

Templado

Temp x tropical

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Dr. G. A. Maddonni

Elaborado a partir de J. Rattalino y L. Mayer (tesi s doctorales).

NUMERO DE GRANOS

RENDIMIENTO Y COMPONENTESInteracción temperatura x momento

M1 M2 M3 M4-15d +15d +30d +45d0d

Templado

Temp x tropical

-

Dr. G. A. Maddonni

Elaborado a partir de J. Rattalino y L. Mayer (tesi s doctorales).

PESO DE GRANOS

-100%

-80%

-60%

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-20%

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Control

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Días dde silking

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> Conc. proteica< Conc. oleica

>> Conc. proteica> Conc. proteica < Conc. oleica

Peso Proteína

Peso Almidón

Peso Aceite

Peso seco grano

CONTROL

↑10%

↑15%

↑10%

↓10%

↓10%

COMPOSICION Y CALIDAD INDUSTRIALMayer, L. (tesis doctoral)

Dr. G. A. Maddonni

Los resultados preliminares de los impactos de los golpes de calor durante el llenado efectivo de los granos sobre los parámetros de calidad industrial, permitieron detectar caídas en la cantidad relativa de α zeínas (relacionadas positivamente con la dureza de los granos, característica deseable para en los genotipos flint), e incrementos en la concentración de almidón, en todos los genotipos independientemente del momento de ocurrencia.

Mayer, L. (tesis doctoral)

COMPOSICION Y CALIDAD INDUSTRIAL

La ocurrencia de golpes de calor en distintos momentos afectaron la producción de biomasa, a través de caídas enla eficiencia en el uso de la radiación. En etapas tempranas no pudo atenuarse con el riego, pero sí existieron diferencias genotípicas en la posibilidad de revertirlo post-estrés térmico. El mayor impacto sobre el rendimiento resultó cuando el estrés térmico tuvo lugar en el período inmediato posterior a la floración femenina, afectando el cuaje de los granos. El híbrido de origen templado presentó una mayor sensibilidad en este rasgo que el híbrido tropical. Durante el llenado de los granos, los golpes de calor interrumpieron el crecimiento de los granos. Como consecuencia, los granos presentaron menor peso, y menor concentración de aceite, mayor concentración de proteína y cambios en los tipos de zeínas.

Dr. G. A. Maddonni

CONCLUSIONES

Dr. G. A. Maddonni

CONCLUSIONES

TAMBIEN PARTICIPAN DE ESTE PROYECTO:Dr. Gustavo Slafer (Univ. Lleida, España)Dra. Roxana Savín (Univ. Lleida, España)Ing. Agr. Raziel A. Ordoñez (Univ. Lleida, España)Dra Jill Cairns (Cimmyt)Dr Samuel Trachsel (Cimmyt)Dr. José Luis Araus (ex.Cimmyt-Univ. Barcelona, España)Dra. Claudia Bedoya (Cimmyt)Ing. Agr. Ciro Sánchez (Cimmyt)Ing. Agr. Félix San Vicente (Cimmyt)