Crecimiento-Desarrollo-Generación de Rendimiento

Ing. Agr. Rubén Toledo
Profesor Asistente
Dpto. Producción Vegetal
F. C. A. – U. N. C.
MP: 2818
rtoledoagro.unc.edu.ar
Cereales y Oleaginosas

AMBIENTE
GENOTIPO
CRECIMIENTO
Partición
RENDIMIENTO
Ri x Ci x Ec x IC
2Cereales y Oleaginosas

 Expansión celular
 División celular
 Células de mayor tamaño y mayor cantidad de células
Aumento en el número y /o tamaño de las células que
constituyen los tejidos vegetales diferenciados.

Ecuación ecofisiológica del crecimiento
Eficiencia de
conversión
Radiación
incidente
Eficiencia de
Intercepción
Biomasa
4
X X

Crecimiento= RI X Ei X EUR
• época del año
• latitud
• heliofanía
•FS y ciclo de cultivo
X XBIOMASA =
Radiación
Incidente
Eficiencia
Intercepción
Eficiencia
Conversion

Usada para la fijación bruta del CO2 (±14%)
Reflejado por las hojas (5%)
Transmitida por las hojas (5%)
Absorción inefectiva debido a saturación de la luz (20 - 40%)
Longitud de onda no absorbida por pigmentos
fotosintéticos (50 - 55%) UV/IR
RFA No interceptada debido al crecimiento temprano
o incompleta cobertura (60 - 70%)
Las plantas absorben
longitudes de onda entre
400 – 700 nm
Adaptado de Gifford et al., 1984

• Densidad
• EES
• Foliosidad y estructura de planta
• Estructura del canopeo
• Duración del cultivo
• Dinámica de intercepción (IAF)
7
X XBIOMASA =
Radiación
Incidente
Eficiencia
Intercepción
Eficiencia
Conversión

Ei Será máxima cuando se alcance el IAF crítico
Factores que la afectan:
• Especie y cultivar
• Desarrollo del cultivo (temperatura)
• Arquitectura del canopeo (densidad y arreglo
espacial)
• Agua y nutrientes
Canopeo planofilo Canopeo erectofilo
Esquema de la RI (linea continuas) y transmitida
(linea punteadas) en un canopeo planòfilo o erectòfilo
8

Tasadecrecimiento
delcultivo(gm-2d-1)
TCC
Materiaseca
acumulada(gm-2d-1)Índicedeáreafoliar
Gardner et al., 1985
%deintercepción
deradiación
max
95 %
IAF crítico
Días desde emergencia

• Arquitectura canopia
• Tipo de metabolismo
• Composición química de los
compuestos almacenados
•Estado fenológico
• Estado hídrico y nutricional
Radiación interceptada (Mj m-2)
Materiaseca(gm-2)
Maíz
Girasol
Soja
Andrade, 1993
10
X XBIOMASA =
Radiación
Incidente
Eficiencia
Intercepción
Eficiencia
Conversión

Curva sigmoidea de Crecimiento
Días después de Siembra
ProduccióndeBiomasa(kgMS/ha)

Ecuación ecofisiológica del rendimiento
Partición
Eficiencia de
conversión
Radiación
incidente
Eficiencia de
Intercepción
IC
Rendimiento = Biomasa x Índice de Cosecha
Biomasa
12
X X X

Factores que lo afectan:
1. Ambientales
a. Radiación (mayor fotosíntesis)
b. Temperatura: mayor velocidad de desarrollo
c. Disponibilidad hídrica y nutricional
2. Competencia intraplanta
a. Vegetativa vs reproductiva
b. Dominancia apical
3. Competencia entre plantas (densidad poblacional)
4. Fecha de siembra
5. Interacción fecha de siembra y densidad de siembra
Rendimiento= RI X Ei X EUR X IC

FASE REPRODUCTIVAFASE VEGETATIVA
Pl m-2
Estructuras Reproductivas pl-1
Granos Estructuras reproductivas-1
Granos m-2
Peso medio granos
RENDIMIENTO
14
Ecuación numérica del rendimiento
Número de granos por unidad de superficie x peso promedio unitario de los granos

y = 2,7514x + 49,791
R² = 0,0479
0
50
100
150
200
250
300
350
20 25 30 35 40 45 50 55 60
Rendimiento(gm-2)
Peso de 100 semillas (mg)
Componentes del rendimiento Toledo, 2016
15
y = 0,1398x - 1,4132
R² = 0,8293
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 1000 2000 3000 4000 5000
Rendimiento(gm-2)
Nº de granos m-2
y = 2,1344x - 5,8259
R² = 0,1957
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 50 100 150 200 250
Rendimiento(gm-2)
Peso de 1000 granos (g)
Ensayo Soja 2002-2016
Ensayo Garbanzo 2011-2016
y = 0,4601x - 1,6084
R² = 0,8065
0
50
100
150
200
250
300
350
0 100 200 300 400 500 600
Rendimiento(gm-2)
Nº de granos m-2

Sucesión de eventos órgano genéticos a través del ciclo
ontogénico del cultivo
La fenología agrícola establece las distintas fases del desarrollo por las que
atraviesa el cultivo, tomando en consideración variaciones de aspecto que
informan sobre cambios fundamentales en la morfología y fisiología de las
plantas, a medida que transcurre el tiempo.

AMBIENTE
GENOTIPO
RENDIMIENTO
Ri x Ci x Ec x IC
DESARROLLO
Duración
18
CRECIMIENTO
Partición

Factores ambientales
que influyen sobre el desarrollo
Temperatura
Fotoperíodo
Vernalización
Agua y nutrientes

15
20
25
30
35
10
5
3,3
2,5
2
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40
Temperatura (°C)
Díasdesdesiembraaemergencia
Temperatura
Duracióndefase
Temperatura
20
Temperatura
Media(Cº)
Siembra –
Emergencia
(dias)

0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0 10 20 30 40
Temperatura (°C)
Velocidaddedesarrollo(d-1)
Temperatura
Media(Cº)
Siembra –
Emergencia
(días)
15
20
25
30
35
10
5
3,3
2,5
2
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
21
Temperatura
Velocidad de
Desarrollo (1/dias)

Tiempo Térmico
(°Cd)
50
50
50
50
50
Tiempo térmico diario = Tas - Tb
Tiempo térmico =  (Tas - Tb) x nº días
Temperatura
Media(Cº)
Siembra –
Emergencia
(dias)
15
20
25
30
35
10
5
3,3
2,5
2
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Velocidad de
Desarrollo (1/dias) 10ºC
Filocrono:
Plastocrono:
22
Temperatura
Tiempo térmico entre la aparición de dos hojas consecutivas.
Tiempo térmico entre la diferenciación de dos hojas consecutivas.

Temperatura
Velocidaddedesarrollo
Tollenaar et al., 1979
8
32-35
40-42Tº Base
Tº Optima
Tº Máxima
0
1
23
Temperatura

X X
Duración de las
etapas
TEMPERATURA
Marco conceptual: Según componentes ecofisiológicos
BIOMASA =
Radiación
Incidente
Eficiencia
Intercepción
Eficiencia
Conversion

PLANTAS DE
DIAS LARGOS
Fotoperíodo
Tiempo hasta
floración Velocidad de
Desarrollo
25
PLANTAS DE
DIAS CORTOS
Tiempo hasta
floración Velocidad de
Desarrollo

0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
-1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
Temperatura en el ápice
Efectividadrelativade
VernalizaciónTemperaturas con efecto vernalizante
(acumulación de hs de frío dentro de un rango de tº vernalizantes
necesarias para progresar en el desarrollo)
Vernalización

FASE 1
Imbibición
Germinación
Crecimiento de
plántula
Diferenciación
de hojas
FASE 2
Aparición y
crecimiento de
hojas
Crecimiento de
tallos
Crecimiento de
raíces
Diferenciación
de hojas y de
flores
FASE 3
Aparición de
flores
Fecundación
Fertilización
Formación de
cubiertas
seminales
Diferenciación
del embrión
FASE 4
Acumulación
de sustancias
de reserva en
la semilla
ESTADOS:
PROCESOS
Siembra Emergencia
Llenado de
granos Madurez
Fases del desarrollo de una especie anual y estados de
desarrollo que las limitan
Floración

0 GERMINACION
1 CRECIMIENTO DE PLANTULA *
2 MACOLLAJE **
3 ELONGACION DE TALLO
4 ESTADO DE BOTA
5 EMERGENCIA DE INFLORESCENCIA
6 ANTESIS
7 GRANO EN ESTADO LECHOSO
8 GRANO EN ESTADO PASTOSO
9 MADUREZ
Estados de desarrollo de cereales de siembra otoñal
Escala Zadock et al., 1974
*11 a 19 refleja el número de hojas expandidas en el vástago principal
**21 al 19 refleja el número de macollos visibles en la plana

R1 emergencia de estigmas (silking)
R6 madurez fisiológica
R5 grano dentado
R4 grano pastoso
R3 grano lechoso
R2 ampolla (blister)
VE emergencia
V1 primera hoja
V2 segunda hoja
V3 tercera hoja
V(n) “n” ésima hoja
VT panojamiento
Estados de desarrollo de MAIZ
Escala Ritchie y Hanway, 1982

Estados de desarrollo de SOJA
Escala Fehr y Caviness, 1971
VE: Emergencia de los cotiledones
VC: Cotiledones expandidos
V1: 1er Nudo
V2: 2do Nudo
V3: 3er Nudo
Vn: n No de nudos
R1: Comienzo floración
R2: Fin floración
R3: Inicio formación vainas
R4: Fin formación de Vainas
R5: Inicio formación de semillas
R6: Fin formación de semillas
R7: Inicio madurez
R8: Fin de madurez 31Cereales y Oleaginosas

R1: Inflorescencia rodeada de brácteas inmaduras.
R2: El botón floral inmaduro se elonga 0,5-2 cm
encima de la hoja más cercana.
R3: El botón floral se elonga más de 2 cm de la
hoja más cercana.
R4: La Inflorescencia comienza a abrirse.
R5: 1-9: Floración.
R6: Se completó floración y se marchitan las flores
liguladas.
R7: El revés del capítulo comienza a colorearse
amarillo pálido.
R8: El revés del capítulo es amarillo pero las
brácteas permanecen verdes .
R9: Las brácteas se tornan amarillas y marrones. Se
alcanza la madurez fisiológica.
VE: Emergencia y la primera hoja verdadera
tiene una longitud menor a 4 cm.
V(número): n número de hojas verdaderas de
longitud superior a 4 cm….ej.: V1, V2, V3, etc.
Estados Reproductivos
Estados Vegetativos
Estados de desarrollo de GIRASOL
Escala Schneiter y Miller, 1981

0 Emergencia. Coleoptile visible sobre la superficie del suelo
1 3ra hoja completamente expandida.
2 5ta hoja completamente expandida.
3 Diferenciación del ápice de crecimiento.
4 Hoja bandera visible en el cogollo.
5 Estado de bota. La panoja se extiende dentro de la vaina de la
hoja bandera
6 50 % de plantas en floración.
7 Grano lechoso. Se acumulo aproximadamente el 50% de materia
seca del grano
8 Grano pastoso. Se acumulo aproximadamente el 75% de materia
seca del grano
9 Madurez fisiológica. Se alcanza el máximo peso seco del grano.
Estados de desarrollo de SORGO
Escala Vanderlip, 1993

VE: emergencia
V1: primera hoja tetrafoliada
Vn: n-nudos sobre el tallo principal
R1: Comienzo floración
R2: Comienzo de enclavado
R3: Comienzo formación de cajas
R4: Caja completa
R5: Comienzo de llenado de semillas
R6: Semilla completa
R7: Comienzo de madurez
R8: Madurez de cosecha
Estados de desarrollo de MANI
Escala Boote, 1980

V0 - 1er nudo -visible debajo del suelo-
VE - 2do nudo -visible debajo del suelo-
(Emergencia de plántulas sobre el suelo)
V1 - 1er nudo -visible sobre el suelo-
V2 - 2do nudo -visible sobre el suelo-
donde se inserta la 1er hoja estipulada.
Vn - “n” nudos -visibles sobre el suelo-
donde se insertan “n” hojas multifoliadas
desarrolladas.
R1 - Se inicia la floración y se observa una flor abierta en
cualquier parte de la planta.
R2 - La mayoría de las flores están abiertas.
R3 - Inicio de formación de vainas.
R4 - Las vainas han alcanzado su tamaño máximo.
R5 - Se inicia la formación de grano.
R6 - Todos los granos ocupan la cavidad de la vaina.
R7 - Las hojas comienzan a virar de color.
R8 - El 90 % de las vainas de la planta son de color
amarillo-marrón.
Estados de desarrollo de Garbanzo
Diseñada por Toledo, 2016

Rendimiento
Radiación Incidente en
el período crítico
Radiación interceptada
en el período crítico
Crecimiento en el
período crítico
Eficiencia de
Intercepcion o captura
Cantidad y disposición del área
foliar
EUR
Partición
IC
Kantolic, 2006
37
Generación de rendimiento

PERIODO CRÍTICO
Periodo en el cual se fija el número real de granos
38
Número de granos por planta en función de la tasa de
crecimiento por planta durante el período crítico

20 días antes y 10 días después de
antesis!!!
TRIGO
Z6: Antesis

Periodo crítico -15 a +20
de aparición estigmas
MAIZ
40
R1: Aparición de estigmas

- 10 a 20 días de la floración SORGO
ESTADO 6
(inicio en panoja embuchada) 41Cereales y Oleaginosas

SOJA
R4: Fin formación de vainas
R6: Fin formación de semillas
R4,5 – R5,5
R4
R6
R5

PERIODO CRITICO Girasol: R3-R6

PERIODO CRITICO: R3 – R6
MANI

Siembra VE … V4 … Vn … R1 … R3 … R5 … R8
GARBANZO
Toledo, 2016
PERIODO CRITICO: R1 – R3

RENDIMIENTO
RADIACIONTEMPERATURA
RENDIMIENTO
Rendimiento vs. ambiente
Q
RENDIMIENTO
Cociente fototérmico
Q = Rad / (Tmed - Tb)

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