IV Workshop Internacional Red METRICE

“Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar

el rendimiento y la calidad en trigo y cebada”

IV Workshop Internacional Red METRICE

“Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar

el rendimiento y la calidad en trigo y cebada”

Balcarce, 28 de Agosto de 2013

Altas temperaturas: impacto sobre la generación del

rendimiento en trigo y cebada

Guillermo García,

Román Serrago, Fernanda Dreccer, Ignacio Alzueta y Daniel Miralles

Altas temperaturas: impacto sobre la generación del

rendimiento en trigo y cebada

Guillermo García,

Román Serrago, Fernanda Dreccer, Ignacio Alzueta y Daniel Miralles

IPCC, 2007

Easterling et al, 2006 (86th AMS Annual Meeting)

Tmáx

Fernández Long et al, 2012 (Int. J. Climatol.)

Tmín

Cambios ocurridos: noches más cálidas, < ATD

Cambios proyectados: noches más cálidas, > frecuencia eventos extremos

Tebaldi et al, 2006 CCProyecciones 2080-99 (relativo a 1980-99)

De todas las variables afectadas por el cambio climático, la temperatura es la más predecible.

Magrin et al, 2007 IPCC

Día de floración

200 230 260 290 320 350

150

165

180

195

210

225

240

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0Rio Cuarto

UH PGC

Tandil

Día de floración

200 230 260 290 320 350

150

165

180

195

210

225

240

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0Tandil

UH

PGC

Análisis previo: probabilidad de ocurrencia de golpes de calor durante el período crítico

Mayor comprensión de la respuesta de los cultivos al cambio

climático proyectado, lo cual mejoraría la performance de modelos

de simulación agronómica y ayudaría a diseñar estrategias de

adaptación.

Objetivo principal de la fisiología de cultivos

> Temperatura media (> temperaturas nocturnas).

> Ocurrencia de eventos extremos (e.g. golpes de calor).> Temperatura

Aproximaciones comúnmente utilizadas

Experimentos en cámaras de crecimiento donde uno o pocos parámetros climáticos

varían y el resto se mantienen constantes.

Condiciones controladas

Análisis del comportamiento del cultivo mediante el uso de MSC, utilizando series

climáticas históricas y modificando una sola variable (Tmín en este caso), lo cual

difícilmente suceda en la realidad.

Simulación

Evaluación del impacto de variaciones climáticas sobre productividad de los cultivos,

utilizando series climáticas históricas y datos de redes territoriales de ensayos

comparativos de rendimiento.

Análisis retrospectivo

Estudios que, si bien son más complejos

en su implementación, son más

aplicables a la realidad productiva.

Ensayos a campo

Aproximación menos utilizada

¿El impacto es más marcado sobre el desarrollo o

sobre el crecimiento del cultivo?

¿Es igual el efecto sobre trigo que sobre cebada?

¿Cuál es el impacto de mayores temperaturas

nocturnas sobre el rendimiento en trigo y cebada?

Cultivos de invierno

más importantes en

Argentina y el mundo

Ensayos a campo

NG

Rto

MFAtEmS Co TiempoiEnc HB iLLSlafer & Rawson, 1994

Esp

Analizar el impacto del incremento de la temperatura nocturna durante el

período crítico y el llenado de granos sobre el rendimiento y sus componentes

numéricos y fisiológicos en trigo y cebada.

Objetivo

Peso de GranoPeso de Grano

Número de GranosNúmero de Granos

Ensayos a campo

• Cultivos: un trigo pan (Bg13) y una cebada cervecera (Sca).

Cultivares modernos de alto rendimiento potencial y similar ciclo a floración.

• Regímenes de temperatura nocturna: control (natural) e incrementos durante

el período crítico o durante el llenado efectivo de granos.

• Sitio y manejo: FAUBA (34°35´S, 58°29´O, 26 msnm), FS: 6/8/11, DS: 350 pl. m-2,

sin limitaciones hídrico-nutricionales y con control de adversidades bióticas.

Experimento

Ensayos a campo: metodología

06-ago

16-ago

26-ago

05-sep

15-sep

25-sep

05-oct

15-oct

25-oct

04-nov

14-nov

24-nov

0

10

20

30ControlITN Trigo

ITN Cebada

Te

mp

era

tura

mín

ima

(°C

)

Cámaras de calentamiento

sobre el canopeo (19-7h).

> TN> TNMetodología

LLGLLGPCPC

DC65+10d DC95DC33

+4.8(0.2)°Cambos cultivos

+4.8(0.2)°Cambos cultivos

+6.2(0.2)°Cambos cultivos

+6.2(0.2)°Cambos cultivos

Cebada Trigo20

25

30

35

40

45TN: *Cv: nsint: ns

Pe

so d

e g

ran

o (

mg

)

Cebada Trigo5

10

15

20TN: *Cv: *int: ns

Nú

me

ro d

e g

ran

os

(10

-3m

-2)

Cebada Trigo300

400

500

600

700TN: *Cv: *int: *

ITNControl

Re

nd

imie

nto

(g m

-2)

El ITN durante el PC redujo el rendimiento

en ambos cultivos debido a un menor NG.

-18%-11%

-20%-18%

+3% +8%

PC

>

TN

4.8°C

PC

>

TN

4.8°C

Ensayos a campo: principales resultados

Cebada Trigo200

400

600

800

1000TN: *Cv: *int: ns

Nú

me

ro d

e e

spig

as

(m

-2)

Cebada Trigo5

10

15

20TN: *Cv: *int: ns

Nú

me

ro d

e g

ran

os

(10

-3m

-2)

-20%-18%

-15%

-15%

La reducción en el NG fue el resultado

de un menor número de espigas.Cebada Trigo

10

20

30

40

50TN: nsCv: *int: ns

Nú

me

ro d

e g

ran

os

po

r e

spig

a

PC

>

TN

4.8°C

PC

>

TN

4.8°C

Ensayos a campo: principales resultados

La caída en el NG frente al ITN estuvo asociada a una menor

acumulación de biomasa durante el PC en ambos cultivos,

mientras que el impacto sobre partición y fertilidad fue poco

consistente.

Biomasa * PBE * ERNG

-24%-9%

Principales resultados

PC

>

TN

4.8°C

PC

>

TN

4.8°C

RFAi * ei * EUR * DPCBiomasa

Cebada Trigo2

4

6

8

10

12

14TN: *Cv: *int: *

RFA

inci

de

nte

(M

J m

-2d

ía-1

)

Cebada Trigo0.4

0.6

0.8

1.0TN: nsCv: nsint: ns

ei

Cebada Trigo1

2

3

4TN: nsCv: *int: ns

EU

R (

g M

J-1)

Cebada Trigo10

20

30

40

50TN: *Cv: *int: ns

DP

C(d

ías)

-13%-14%

-4%

El impacto del ITN durante el PC sobre la producción de biomasa fue más

evidente sobre el desarrollo que sobre el crecimiento de ambos cultivos.

PC

>

TN

4.8°C

PC

>

TN

4.8°C

Ensayos a campo: principales resultados

Cebada Trigo300

400

500

600

700TN: *Cv: *int: ns

Re

nd

imie

nto

(g m

-2)

Cebada Trigo20

25

30

35

40

45TN: *Cv: nsint: ns

Pe

so d

e g

ran

o (

mg

)

Cebada Trigo5

10

15

20TN: nsCv: *int: ns

Nú

me

ro d

e g

ran

os

(10

-3m

-2)

-5%

-11%

-8% -5%

El ITN durante el LL redujo el

rendimiento en ambos cultivos debido

a un menor PG.

LLG

> TN

6.2°C

LLG

> TN

6.2°C

Ensayos a campo: principales resultados

Cebada Trigo20

25

30

35

40

45TN: *Cv: nsint: ns

Pe

so d

e g

ran

o (

mg

)

-8% -5%

El ITN durante el LL tendió a reducir la duración

del período en trigo, mientras que en cebada

tendió a reducir la tasa de llenado.

0

10

20

30

40Trigo

0 10 20 30 400

10

20

30

40Cebada

Días desde antesis

Pe

so d

e g

ran

o(m

g)

LLG

> TN

6.2°C

LLG

> TN

6.2°C

Ensayos a campo: principales resultados

20 30 40 5020

30

40

50

Apical

Central

Central(G3)

Basal

Trigo

Peso de granoControl(mg)

Pe

so d

e g

ran

oIT

N(m

g)

20 30 40 5020

30

40

50

Apical

Central

Basal

Cebada

Peso de granoControl(mg)

Pe

so d

e g

ran

oIT

N(m

g)

El ITN durante el LL afectó más el PG en

posiciones basales, a través de una

reducción del período, en ambos cultivos.

0 10 20 30 400

10

20

30

40

50CITN

Basal

Días desde antesis

Pe

so d

e g

ran

o (

mg

)

0 10 20 30 400

10

20

30

40

50Basal C

ITN

Días desde antesisP

eso

de

gra

no

(mg

)

Rotundo, 2012 (Tesis Grado)

LLG

> TN

6.2°C

LLG

> TN

6.2°C

Ensayos a campo: principales resultados

•Menor NG debido a un menor establecimiento de espigas por

unidad de área.

•Menor producción de biomasa relacionada a una menor

acumulación de radiación debido a un desarrollo acelerado.

Un incremento de la temperatura nocturna de ca. 5°C

durante el período crítico redujo el rendimiento en trigo y

cebada.

•Reducción en el PG logrado, fundamentalmente por un menor PG

en espiguillas basales, debido a una menor duración del período.

Un incremento de la temperatura nocturna de ca. 6°C

durante el llenado de granos redujo el rendimiento en trigo

y cebada.

Ensayos a campo: conclusiones preliminares

Daniel Rotundo

Rosario Ballve

Juan Fuentes

Patricio Lo Valvo

Gisele Antonuccio

José Cavasassi

Ma. Elena Otegui

Ma. Elena Fernández Long

Silvina Enciso

Deborah Rondanini

Antonio Hall

Juan Ignacio Rattalino

Luis Mayer

AGRADECIMIENTOS

IV Workshop Internacional Red METRICE

“Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar

el rendimiento y la calidad en trigo y cebada”

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“Bases ecofisiológicas y genéticas para mejorar

el rendimiento y la calidad en trigo y cebada”

Balcarce, 28 de Agosto de 2013

MUCHAS GRACIAS!MUCHAS GRACIAS!