EVALUACIÓN DE COMPONENTES DEL RENDIMIENTO AAF-IAA

GPO 1503

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Leyes de la energía

Leyes de la Termodinámica

1era. Ley de la Termodinámica: la energía se transforma (de energía lumínica a energía química) pero no se destruye.

2da. Ley de la Termodinámica (o Ley de la entropía): todo proceso que implique una transformación de energía se produce por una degradación de esa energía, desde una forma concentrada (materia orgánica) a una dispersa (calor). Como consecuencia ninguna transformación espontánea es 100% eficiente.

Fotosíntesis y respiración  

La fotosíntesis se produce en los cloroplastos y su reacción global es  6 CO2 + 6 H2O + Energía luminosa C6H12O6 + 6 O2

 

La respiración se realiza en las mitocondrias con una reacción global:  C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energía

PRODUCTIVIDAD C3

FOTOSINTESIS

RESPIRACIÓN + FOTORESPIRACÍÓN

PRODUCTIVIDAD C4

FOTOSINTESIS

RESPIRACIÓN

DISTRIBUCIÓN DE BIOMASA

INDICE DE ÁREA FOLIAR: IAF= (Area foliar por planta) (densidad de población) Área sembrada Discutir relación con densidad de siembra y el IOAF.

DURACIÓN DE ÁREA FOLIAR en días o semanas. 

DAF = (IAF1 + IAF2) (t1 - t2) / 2

Otra forma de medir la Duración de Área Foliar.DAF (en base al AF) = (AF2 + AF 1) (t2 – t1) / 2

RENDIMIENTO BIOLÓGICO. Materia seca total de la planta (biomasa).Por lo general se considera solo la biomasa del vastago (tallo más peciolo y hojas)Se obtiene por secado en estufa a 800C por hasta 72 hrs o hasta que el peso sea constante.

RENDIMIENTO ECONÓMICO.  Peso corregido de semilla / Ha. Al momento de la cosecha se registra un alto contenido de humedad. Por esta razón, se debe secar a valor comercial que puede coincidir con el nivel de humedad de semilla adecuado para germinación, o bien se resta un porcentaje al peso fresco registrado “para no pagar agua”

 DISTRIBUCIÓN DE BIOMASA.INDICE DE COSECHA. (coeficiente de partición)

IC = Rendimiento de semilla / Rendimiento biológico IC modificado. Considera pérdida de hojas flores vainas etc durante el ciclo. ICm = Rs / Rb +Psa x 100 donde: Rs = Rendimiento de semilla (peso seco de de semilla)Rb= Rendimiento biológico total a la madurez fisiológicaPSa= Peso seco de los órganos caídos por abscisión (hojas, flores y vainas)

RENDIMIENTO DE SEMILLA POR UNIDAD DE AREA FOLIAR 

RsemAF= Peso seco de semilla AF (dm2).

Se determinó el efecto sobre la Rsem AF de la aplicación, antes de la siembra de 7 ton ha-1 de gallinaza en relación con el testigo.   GALLINAZA

Ton ha-1

PssecoSemilla

AF RsemAF

0 12.4 15.8 0.8

7 12.6 20.9 0.6

 

La gallinaza produce mayor AF respecto al testigo. Sin embargo el AF de este último es más eficiente en la producción de semilla. (P vs N, discutir)

RENDIMIENTO DE SEMILLA POR VAINA 

IV = PSSemilla PSV  Se puede expresar por planta o por unidad de superficie.

RENDIMIENTO POR METRO CUADRADO POR DÍA (RD) RD = PS Semilla / DCC (gm-2día-1) Donde DCC es la duración del ciclo del cultivo

PESO DE 1000 GRANOS Se seleccionan submuestras de 1000 granos al azar del grano cosechado ajustando la humedad de estas al 15% de humedad. Por ejemplo, la gama de peso de 1000 granos de sorgo es de 20 a 40 gr.

NÚMERO DE PANÍCULAS, VAINAS, MAZORCAS ... POR m2

Se seleccionan al azar dentro de la parcela de estudio subparcelas de 2 m por 3 o 4 surcos y se cuenta el número de por ej. panículas, expresando el resultado por m2.

NÚMERO DE GRANOS POR PANÍCULA, VAINA, MAZORCA... Se seleccionan al azar de la parcela a cosechar por lo menos, por ej. 5 panículas (en el caso del sorgo). Se trillan, juntan y secan a 15% de humedad antes de pesarlas. Usando el peso de 1000 granos se obtiene No. de granos/panícula

Peso de grano de 5 panículas

5

RAZÓN DE ÁREA FOLIAR RAF = AF BIOMASA TOTAL (rendimiento biológico)

ÁREA FOLIAR ESPECÍFICA

 

AF Peso foliar

PESO FOLIAR ESPECÍFICO

 

Peso foliar AF

ESPECIE   GRANOS POR ESPIGA

PESO POR GRANO

(mg)

GRANO (gr)

INDICE DE COSECHA (%)

AF DE HOJA MÁS GRANDE (dm2)

TASA FOTOSINTÉTICA A 3200 FcHOJA ESPIGABANDERA

T. boeot S 30.4 13.6 14.2 33.8 8.8 45.7 2.7

T. mono C 21.4 32.0 31.8 39.6 19.1 34.9 1.8

A.spelt S 11.6 4.6 3.8 9.5 5.0 33.8 1.1

A. squarr S 19.5 10.0 8.4 31.5 8.2 36.4 1.7

T. dicocc S 26.8 32.9 17.2 36.3 34.5 34.6 6.4

T dicoccoum C 37.1 35.8 24.6 39.0 29.2 29.5 4.1

T. durum C 47.2 34.7 17.7 38.1 31.2 28.8 6.3

T. spelta C 35.6 56.1 32.2 36.2 40.8 27.3 4.5

T. aestivum C 36.0 49.0 24.9 49.3 28.6 31.4 3.3

Alimentos de rendimientos del trigo de invierno en Holada por selección de variedades con creciente relación grano/paja pero sin incrementos en la

producción total de materia seca

VariedadPeriodo Total Granos Paja Relación grano/paja

Wilhiemina1902-32 12 600 6 426 6 174 0 51

Juliana1934-47 12 430 6 836 5 594 0 51

Staring1948-61 13 900 8 201 5 699 0 59

Felix1958-61 12 830 7 698 5 132 0 60

Heines VII1953-55 11 860 7 828 4 032 0 66

Cultivo y variedad

Rendimiento biológico

Rendimiento en granos

Indice de osecha (%)

Arroz- Inundado 23 2 2 23 0 10

- Alto indica (MTV)

6 13 2 39 0 39

Enano indica (TN-1)

9 00 5 03 0 56

TrigoTallo alto 11 04 2 92 0 24

Semienano 12 54 4 89 0 39

MaizVariedad 15 2 3 7 0 24

Híbrido 15 5 6 8 0 44

TONELADAS POR HECTAREA

PRODUCTIVIDAD

El proceso de fotosíntesis podría llegar a tener una eficiencia teórica de hasta un 9%

. El valor máximo. observado, en un caso muy especial de una planta tropical con valores de iluminación muy altos, ha sido de un 4,5% de la radiación total que llegaba a la planta.

Se puede decir, en resumen, que en plena estación de crecimiento y con las condiciones que hemos dicho, eficiencias muy normales son del 1% de la energía que llega a las plantas

productividad primaria bruta. Velocidad total de la fotosíntesis, incluyendo la energía que se fija y que posteriormente se utiliza en la respiración, así como la energía que se gasta en la formación de nuevos tejidos de los organismos. productividad primaria neta. Velocidad con que los vegetales almacenan, en forma de materia orgánica, la energía que les sobra después de su respiración.

La producción primaria bruta de un ecosistema es la energía total fijada por fotosíntesis por las plantas. La producción primaria neta es la energía fijada por fotosíntesis menos la energía empleada en la respiración, es decir la producción primaria bruta menos la respiración.

Cuando la producción 1ª neta es positiva, la biomasa de las plantas del ecosistema va aumentando.

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Medidas de la Productividad Biológica

Permiten la comparación entre los ecosistemas

PPB: Productividad Primaria BrutaFotosíntesis

total=

PPN: Productividad Primaria Neta

RA: Respiración de los Autótrofos

PPB - RA=

PNE: Productividad Neta Ecosistémica

RH: Respiración de los Heterótrofos

= PPN - RH

RT: Gasto en respiración de los componentesbióticos del Ecosistema

RA + RH

Producción en la biosfera 

Producción anual (entre

bruta y neta) (gC/m2)

Extensión (106 km2)

Producción anual (106 ton C)

Bosques 400 41 16 400Cultivos 350 15   5 250Estepas y pastos 200 30   6 000Desiertos   50 40   2 000Rocas, hielos, ciudades

   0 22         0

Tierras 148 29 650Océanos 100 361 36 100Aguas continentales

100        1.9      190

Aguas   362.9 36 290Total 65 940

Eficiencia de distintas comunidades

vegetales 

Eficiencia de la Producción 1ª bruta

% dedicado a Respiración

Comunidades de fitoplancton < 0,5% 10 - 40% 

Plantas acuáticas enraizadas y algas de poca profundidad

> 0,5%

Bosques 2 - 3'5% 50 - 75%

Praderas y comunidades herbáceas

1 - 2% 40 - 50%

Cosechas < 1,5% 40 - 50%

Relación Productividad/Biomasa

La relación productividad / biomasa es muy alta en el plancton, puede ser cercana al 100% diario. Esto quiere decir que la población se renueva con gran rapidez. Significaría que pueden llegar a tener tasas de renovación de hasta un día. 

Así, por ejemplo, en una población de algas en la que cada alga se dividiera en dos iguales cada 24 horas, ese cociente sería de 1 (eficiencia del 100%). Significa que cada gramo de algas dobla su peso en 24 horas

En la vegetación terrestre el valor suele estar entre un 2 y un 100% anual lo que significa tasas de renovación de entre 1 y 50 años.

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Evolución de la productividad de un bosque

PNE

RT

PPB

Tiempo (años)

BIOMASA

FINAL DEL TEMA