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
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
Nº
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
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)
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
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
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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
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
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
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
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
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
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
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
Valo
res
rela
tivos
al tr
ata
mie
nto
co
ntr
ol
Espigas m-2 Granos espiga-1
Vá
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
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