Ciclo ontogénico de cebada. Generación de … · Adaptado de García del Moral et al. (2003)...

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Ciclo ontogénico de cebada. Generación de componentes numéricos y ecofisiológicos del rendimiento, identificación de períodos críticos. Sebastián Arisnabarreta 2 Setiembre 2010 Bases fisiológicas y genéticas de la generación del rendimiento y la calidad en trigo pan y cebada cervecera Implicancias para el manejo agronómico y el mejoramiento genético. RED METRICE 110RT0394. Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste fenológico en trigo y cebada

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Ciclo ontogénico de cebada. Generación de componentes numéricos

y ecofisiológicos del rendimiento, identificación de períodos críticos.

Sebastián Arisnabarreta

2 Setiembre 2010

Bases fisiológicas y genéticas de la generación del rendimiento y la calidad en trigo pan y cebada cervecera.

Implicancias para el manejo agronómico y el mejoramiento genético.

RED METRICE 110RT0394.

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

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Iniciación floral

Muerte flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fa

se

s

Llenado de granosIniciación espiguillas

Llenado de grano

Iniciación de hojas

Crecimiento de tallo

Fase Reproductiva

Fase

vegetativa

Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

DLS Em MFEsp CoIF MNP

Ciclo ontogénico de cebada

DesarrolloN

úm

ero

de

ho

ja

ho

ja d

ife

ren

cia

da

Iniciación floral

Muerte flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fa

se

s

Llenado de granosIniciación espiguillas

Llenado de grano

Iniciación de hojas

Crecimiento de tallo

Fase Reproductiva

Fase

vegetativa

Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

DLS Em MFEsp CoIF MNPS-E Pre-Mac Macollaje Encañazón Llenado Secado

Procesos co-ordinados

(internos y externos)Duración fases de desarrollo

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

2

4

6

8

10

0 500 1000 1500

Lo

ng

. Ta

llo (cm

)

Ma

co

llos/p

lanta

TT desde emergencia

106 2R

106 6R

L. Tallo 106 2R

L. tallo 106 6R

1

2

3

4

0 2 4 6 8 10 12 14

Núm

ero

de m

acollo

s

Número de hoja0 2 4 6 8 10 12 14

0

N40

N150

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Arisnabarreta and Miralles (2004)

Aust. J. Agric. Res. 55, 357-366

Q. Palomar

Q. Ayelén

B1215

B1614

N40

N150

N40

N150

N40

N150

N40

N150b

b

b

b

b

b

a

a

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

Tiempo térmico desde emergencia

EM-DL DL-IET IET-MNP MNP-E

Q. Ayelén

B1614

106 6R

164 6R

N40

N150

N40

N150

N40

N150

N40

N150

a

a

a

a

b

b

b

b

2000

1999

P<0.05Filocrono

NSNFH

Nitrógeno

TT Em - Esp

N40

N150

Q. Palomar (1999)

Ha

un

Tiempo térmico desde emergencia

R2 = 0.99

R2 = 0.99

0

2

4

6

8

10

12

14

0 200 400 600 800 1000 1200

Ciclo ontogénico de cebada

Desarrollo - Procesos co-ordinados (internos y externos)

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Iniciación floral

Muerte flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fa

se

s

Llenado de granosIniciación espiguillas

Llenado de grano

Iniciación de hojas

Crecimiento de tallo

Fase Reproductiva

Fase

vegetativa

Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

DLS Em MFEsp CoIF MNP

Ciclo ontogénico de cebada

Desarrollo - Estados de desarrollo de ápice de crecimiento

V

DR TMPL PA IEA CAA

HDR

L

E

V DR TMPL PA IEA CAA

Arisnabarreta, 2008

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Iniciación floral

Muerte flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fa

se

s

Llenado de granosIniciación espiguillas

Llenado de grano

Iniciación de hojas

Crecimiento de tallo

Fase Reproductiva

Fase

vegetativa

Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

DLS Em MFEsp CoIF MNP

Ciclo ontogénico de cebada

Desarrollo – Diferenciación y mortandad de espiguillas

Background NIL MNP FF SPF (%) EG (%)

2 hileras 45 b 29 c 64 a 59 ab106

6 hileras 131 a 56 b 43 b 47 b

2 hileras 45 b 28 c 63 a 71 a164

6 hileras 128 a 61 a 47 b 47 b

Tiempo térmico desde emergencia (ºCd)

Pri

mord

ios p

ote

ncia

les d

e f

lore

s Peso

se

co

de

esp

iga

o ta

llo (g

)

0

20

40

60

80

100

120

140

0 200 400 600 800 10001200 14001600

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

PS espiga

Prim. florales

PS tallo

PS espiga

Prim. florales

PS tallo

6-hileras

2-hileras

131 a

128 a

56 b

61 a

43 b

47 b

47 b

47b

R2 = 0.96

800

900

1000

1100

1200

800 900 1000 1100 1200Tiempo térmico al momento de inicio

de activo crecimiento de la espiga

Tie

mp

oté

rmic

oa

MN

P

2-row

6-row

Arisnabarreta and Miralles (2006)

Field Crops Res. 96 466–476

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Iniciación floral

Muerte flores CuajeIniciación de hojas

Crecimiento espiga

Fa

se

s

Llenado de granosIniciación espiguillas

Llenado de grano

Iniciación de hojas

Crecimiento de tallo

Fase Reproductiva

Fase

vegetativa

Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

DLS Em MFEsp CoIF MNP

Ciclo ontogénico de cebada

Desarrollo – Desarrollo floralEspiguillas/espiga

PS Tallo

PS Espiga

W4.5 W5.5 W6 W7 W9 W9.5 W10

A

O

ArP

3

4

5

6

7

8

9

10

600 800 1000 1200 1400 600 800 1000 1200 1400 600 800 1000 1200 1400

Sco

re flo

ral (W

)

Tiempo térmico desde emergencia (ºCd)

MNP MNP MNP2 R 6 R C 6 R L

Arisnabarreta and Miralles (2006)

Field Crops Res. 96 466–476

sp 20

sp 17

sp 14

sp 11

sp 8

sp 5

sp 2

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Ciclo ontogénico de cebada

Flores fértiles – Partición a espiga

3

4

5

6

7

8

9

10

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

600 800 1000 1200 1400

Esta

do

flo

ral

Tiempo térmico desde emergencia

106 6R N234

Control

20

17

14

11

8

5

2R

ela

ció

n e

sp

iga

: ta

llo

Ff2-hileras = 0.05PSe + 3.3

R2 = 0.8; P<0.001

Ff6-hileras = 0.1PSe + 4.8

R2 = 0.7; P<0.001

0 30 60 90 120Peso seco de espigas a espigazón

(g m-2)

0

4

8

12

16

20

Nu

me

ro d

e f

lore

s fé

rtile

s

(10

-3 m

-2)

2-hileras C

6-hileras C

2-hileras S-51

6-hileras S-51

2-hileras S-31

6-hileras S-31

2-hileras S-13

6-hileras S-13

2-hileras S5

6-hileras S5

Arisnabarreta and Miralles (2008, 2010)

Field Crops Res. 117 203-210

Crop Past. Sci. 61 578-587

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Adaptado de Slafer and Rawson (1994)

Co

mp

on

en

tes

de

l R

en

dim

ien

to

Plantas por m2 Espiguillas por espiga

Espigas por planta

Granos por espiga

Peso granosGranos por m2

RENDIMIENTO

Vástagos por planta (supervivencia)

DLS Em MFEsp CoIF MNP

Ciclo ontogénico de cebada

Componentes del rendimiento

Ren

dim

ien

toIndice Ambiental

(i) granos/espiga

Plasticidad de los componentes del rendimiento

2 hileras 6 hileras

(ii) Espigas/m2E

sp

igas/m

2

Indice Ambiental

Ambientes Mediterráneos

Adaptado de García del Moral et al. (2003)

Espigas/m2 Granos/espiga

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Sensibilidad del rendimiento y sus componentes en cebadas de dos y seis hileras

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 300 600 900 1200 0 10 20 30 40 50 60

2-hileras N40

6-hileras N40

2-hileras N150

6-hileras N150

Gra

no

s m

-2

Espigas m-2 Granos espiga-1

y6-hileras = 435.9x - 407

R2 = 0.78

P<0.001

y2-hileras = 1492.6x - 15437

R2 = 0.83

P<0.001y2-hileras = 30.7x - 6794

R2 = 0.98

P<0.001

y6-hileras = 38.5x - 4252

R2 = 0.39

P<0.05

2 hileras

6 hileras

2 hileras

6 hileras

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 10000 20000 30000

Número de granos/m2

Con

trib

ució

n g

ran

os d

e m

acollo

s 2-hileras N40

6-hileras N40

2-hileras N150

6-hileras N150

2 hileras

6 hileras

0

300

600

900

1200

0 10000 20000 30000

y = 0.04x - 0.565

R2 = 0.97

P<0.001

2-hileras N40

6-hileras N40

2-hileras N150

6-hileras N150

Re

nd

imie

nto

(g

m-2

)

Granos m-2 Peso de grano (mg)

0 10 20 30 40 50

Arisnabarreta and Miralles (2006)

J. Agron. & Crop Sci. 192, 178-185

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Arisnabarreta and Miralles (2006)

J. Agron. & Crop Sci. 192, 178-185

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200

2-hileras6-hileras

R2-hileras = 1.14IA - 0.89

R2 = 0.82R6-hileras = 0.88IA + 0.61

R2 = 0.78

Indice ambiental (g m-2)

Ren

dim

ien

to(g

m-2

)

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200

E2-hileras = 1.29IA – 99.57

R2 = 0.78

G2-hileras = 0.80IA – 0.58

R2 = 0.84

G6-hileras = 1.77IA – 12.11

R2 = 0.70

Indice ambiental (espigas m-2)

Esp

iga

sm

-2

Indice ambiental (granos espiga-1)

Gra

no

sesp

iga

-1

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40

2 hileras

6 hileras 2 hileras

6 hileras

Sensibilidad del rendimiento y sus componentes en cebadas de dos y seis hileras

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2-hileras

R2 = 0.9

P<0.001

6-hileras

R2 = 0.9

P<0.0010

1

2

3

4

5

6

7

0 5 10 15 20 25

Número de granos (10-3 m-2)

Re

nd

imie

nto

(1

0-3

) 2-hileras C

6-hileras C

2-hileras S-51

6-hileras S-51

2-hileras S-31

6-hileras S-31

2-hileras S-13

6-hileras S-13

2-hileras S5

6-hileras S5

(a) (b)

Pe

so

me

dio

de

gra

no

Número de granos (10-3 m-2)

1 2 3 5 Mg ha-1

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20

4

2-hileras

6-hileras

Período crítico para la generación del número de granos

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

EM IET AHB E

S-51

S-31

S-13

S5

Días desde emergencia

MF

Arisnabarreta and Miralles (2008)

Field Crops Res. 117 196–202

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Arisnabarreta and Miralles (2008)

Field Crops Res. 117 196–202

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-60 -40 -20 0 20

2-hileras

6-hileras

2-hileras

6-hileras

50% espigazón

IET AHB

MDS (α = 0.05)

Punto medio del período de sombreo

(días desde espigazón)

Gra

nos/m

2

(rela

tivo

al tr

ata

mie

nto

co

ntr

ol)

6-hileras

2-hileras

106

164

Período crítico para la generación del número de granos

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Valo

res

rela

tivos

al tr

ata

mie

nto

co

ntr

ol

Espigas m-2 Granos espiga-1

sta

go

prin

cip

al

To

tal

Mac

ollo

s

Punto medio del período de sombreo (días desde espigazón)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

-60 -40 -20 0 20 -60 -40 -20 0 20

2-hileras6-hileras

Arisnabarreta and Miralles (2008)

Field Crops Res. 117 196–202

Período crítico para la generación del número de granos

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NG2-hileras = 461TCC + 1532

R2 = 0.9; P<0.01

NG6-hileras = 534TCC + 4271

R2 = 0.8; P<0.05

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30

Tasa de crecimiento del cultivo

(g m-2 d-1)

Núm

ero

de g

ranos (

10

-3m

-2)

y = 0.1x + 5.6

R2 = 0.8, P<0.01

PARint. acum. (MJ m-2)

Tasa d

e c

recim

iento

del cultiv

o

(g m

-2d

-1)

(a)

0

5

10

15

20

25

30

0 50 100 150 200 250

Período crítico para la generación del número de granos

Arisnabarreta and Miralles (2008)

Field Crops Res. 117 196–202