1
CaracterizaciCaracterizaci óón de cultivares n de cultivares de trigo y cebada, por su de trigo y cebada, por su
comportamiento diferencial al comportamiento diferencial al estrestr éés hs h íídricodrico
26 de Octubre del 2010
TALLER.TALLER.
Mejorar la eficiencia en el Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste uso de insumos y el ajuste fenologico en cultivos de fenologico en cultivos de
trigo y cebada trigo y cebada (METRICE)(METRICE)
Hoffman. E, Viega. L y Glison. N.
Apoyo: MNT, MNECC, AUSID, SURCO Seguros
Proyecto Financiado: El TEJAR, Del Carmen ACISA, NI DERA, ERRO y ADP
2
Regiones por actividad
dominante.
Evaluación del Drenaje natural de las Tierras del Uruguay . Molfino y Califra. 2004
3
Evolución de los rendimientos Nacionales de Trigo y Cebada
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
1970
/71
1972
/73
1974
/75
1976
/77
1978
/79
1980
/81
198
2/83
1984
/85
1986
/87
1988
/89
1990
/91
1992
/93
1994
/95
1996
/97
1998
/99
200
0/01
2002
/03
2004
/05
2006
/07
2008
/09
Ren
dim
ient
o (k
g/ha
)
TrigoCebada
Fus
Agua- Fus
AguaRoya - Agua
Fus - AguaAgua
Agua
Agua
4
Precipitaciones y régimen térmico promedio para distintas zonas agroecológicas del
Uruguay.
Régimen Histórico de Precipitaciones (30 años). Dir. de Meteorología
20
40
60
80
100
120
140
160
180
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC
Pre
cipi
taci
ones
(mm
)
T y TresPdúDuraznoRochaColonia
F: Hoffman tomado de: Trabajo MGAP – Agencia Española de cooperación internacional – INIA –FAGRO, Copagran, Empresas de seguros. 2006
5
RelaciRelacióón agua disponible total n agua disponible total --rendimiento, para rendimiento, para Trigo y Cebada con Trigo y Cebada con igual manejoigual manejoy y libre de libre de
enfermedadesenfermedades.. (Hoffman et al. 2009(Hoffman et al. 2009))Trigo Cebada
y = -0,0957x2 + 75,001x - 8652,6R2 = 0,8804 (P<0,006)
0500
10001500200025003000350040004500500055006000650070007500
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
Agua Disp.Total Apar.Desde Z 30 (mm)
Re
nd
imin
to e
n g
ran
o (
kg.h
a-1
)
-21 %
2007
2008
Trigo
-42%
y = -0,1573x2 + 95,234x - 8207,4R2 = 0,8259 (P< 0,03)
0500
10001500200025003000350040004500500055006000650070007500
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
Agua Disp. Total Apar.Desde Z 30 (mm )
Ren
dim
ient
o en
gra
no (
kg.
ha-1
)
2007
2008
Cebada
- 58%
-30%
Tanto para trigo como para cebada, el material genético no cambia (promediode los dos testigos del programa de caracterización de cultivares).
6
Rendimiento de los testigos del PCC-Trigo, en función del agua total aparenteagua total aparente, libre de
enfermedades en Paysandú.
y = -0,0542x2 + 44,283x - 3164,9R2 = 0,6014
y = -0,0977x2 + 76,69x - 9224R2 = 0,8532
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
Agua Disp. total a partir de Z 30 (aparente) (mm)
Ren
dim
into
(kg
.ha-1
)INIA Churrinche
INIA Tijereta
-25%
-12%
Por las diferencias en ciclo entre cultivares, no se podía ser concluyente acerca de diferencias entre cultivares.
7
Agua total Aparente (AD suelo + pp. en S +O + N)
para todos los sitios.Hoffman et al. 2008
Si bien el agua total aparente del 2008, es casi igual al 2004, en setiembre del 2008, las pp son el doble que las del 2004
156
70 70120
5091 105
284
168
263
310
222
413
192
0
100
200
300
400
500
600
2000 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Agu
a T
otal
(m
m)
S+O+NSuelo
8
Diagrama de zonas topográficas con cambios en la profundidad de suelo. C.Exp. EEMAC. 2006
Hoffman et al. 2007
Posición tográfica II
(65 cm)
Posición tográfica I (25 cm)
116 mm
38 mm
5843
4397
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Ren
dim
ient
o en
gra
no (K
g.ha
-1)
Prof (65 cm) Sup (25 cm)
9
Rendimiento relativo (al mejor ambiente hRendimiento relativo (al mejor ambiente h íídrico), para los drico), para los diferentes cultivares evaluados, en respuesta al es trdiferentes cultivares evaluados, en respuesta al es tr éés s
hhíídrico impuesto por dos ambientes con diferente drico impuesto por dos ambientes con diferente capacidad de almacenaje. Acapacidad de almacenaje. A ñño 2006.o 2006.
88,7
80,5 79,3 77,4 77,2 76,673,0
70,4
56,9
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
A B C D E F G H I
Ren
dim
ient
o re
litvo
a m
ejor
am
bien
t híd
rico
(kg.
ha-
1)
760 %
Promedio
%
* * * *
10
Susceptibilidad de distintos cultivares de Trigo y Cebada a exceso y déficit
hídrico durante el encañado.
Resultados de tres años de trabajo.
11
Como iniciamos el trabajo Como iniciamos el trabajo ……
• Existe susceptibilidad varietal diferencial, en los cultivares que sembramos?
• Conocer la magnitud del cambio de potencial asociado a todo el rango de bienestar hídrico.
• Desarrollar metodología de trabajo.• Caracterizarlos ….• Variables fisiológicas y metabólicas
relacionadas con el daño por estrés.
12
Etapas relacionadas con la respuesta vegetal al estrés hídrico de un cultivar.
Etapa 2Etapa 1
Período de Estrés
Período de recuperación
(capacidad de recuperación - CR)
(Tolerancia -Susceptibilidad)
Etapa 0Etapa 0
Período de Pre-acondicionamiento
(-)CRAT
(+)CRBS
CRAS
CRBT
Reducción de potencial
Etapa 2
Etapa1
Waterlogging tolerance is defined in physiologicalstudies as survival or the maintenance of high growthrates under waterlogging relative to non waterlogged(usually drained soil) conditions.
13
14
EvoluciEvoluci óón de n de humedad en humedad en
suelo durante suelo durante el perel per ííodo de odo de estrestr éés, para s, para
los tres los tres tratamientos tratamientos
de aguade agua
2008
15,9
14,8
8,6
5,9
14,7 16,1
14,8 14,815,7
16,7 16,518,1
24,124,1
0
5
10
15
20
25
30
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Pedríodo (días)H
umed
ad e
n pe
so (%
)
Def
Nomal
Exc.
Z 31-22
Z 34-40
Período de aplicación de es trés ( 9d)
0
5
10
15
20
25
30
Nog
al
Atla
x
D. A
lber
to
Chu
rrin
che
Car
pint
ero
Bio
inta
Bag
uette
Nog
al
Atla
x
D. A
lber
to
Chu
rrin
che
Car
pint
ero
Bio
inta
Bag
uette
Nog
al
Atla
x
D. A
lber
to
Chu
rrin
che
Car
pint
ero
Bio
inta
Bag
uette
SECO NORMAL ANEGADO
Hum
edad
en
peso
(%
)
2008
15,9
12,5
8,5 8,1
14,7 16,112,3 12,6 12,6
16,916,5
18,3
26,825,5
0
5
10
15
20
25
30
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16Periodo (días)
Hum
edad
en
peso
(%
) .
Def
Nomal
Exc.
Z 31-22
Z 34-40Período de aplicación
de estrés ( 9d)
15,9
16,114,7
5,9
8,6
14,8
16,715,7
14,814,8
24,1 24,1
18,1
16,5
0
5
10
15
20
25
30
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16Período (días)
Def
Nomal
Exc.
Z 31-22
Z 34-40
Período de aplicación de estrés ( 9d)
CEBADA TRIGOZ 33-34
Z 33-34
Z 32 Z 31
(a)
15
Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, y 7 de trigo, al estry 7 de trigo, al estréés hs híídrico durante el encadrico durante el encaññado, para el ado, para el
aañño 2008. o 2008. Hoffman, Viega, Glison sp.Hoffman, Viega, Glison sp.
Anegado Normal Seco
Total general
68,8
100
80,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
)
Promedio Cebada 2008Promedio Trigo 2008
(87 %)
(100 %)
(77 %)
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Ren
dim
ient
o po
r pl
anta
(g)
Anegado Normal Seco
2008
16
ANOVA, rendimiento por planta. Cebada 2007
0.04371.950.1114Cult. * Estrés
<.000130.581.742Estrés
<.00015.610.327Cultivar
Pr > FValor FCMglFuente
ANOVA, rendimiento relativo por planta. Cebada 2008
< 0.00014.46200.614Cult. * Estrés
< 0.0001132.159592Estrés
< 0.321.149.77Cultivar
Pr > FValor FCMglFuente
Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada Respuesta promedio de 8 cultivares de cebada cervecera, al estrcervecera, al estréés hs híídrico durante el encadrico durante el encaññado, ado,
para el 2007 y 2008. para el 2007 y 2008. Hoffman, Viega, Glison sp.Hoffman, Viega, Glison sp.
70 c
100 a
85 b
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
)
Exceso H Sin Estrés H Déficit H
Cebada 2007
Anegado Normal Seco
Total general
68,8
100
80,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
)
Promedio Cebada 2008
17
Rendimiento por planta, para
condiciones de estrés h ídrico contrastantes
durante el encañado para
distintos cultivares de
cebada cervecera. Proyecto financiado por MNC y
MOSA 2008
81 79
73 73 72
69 68
51
62
91
8187
9391
8790
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Arr
ayán
5953
1
Mad
i
FN
C 6
-1
Lais
a
Que
brac
ho
Dan
uta
Aro
mo
Ren
diie
nto
rela
tivo
(%)
Anegado Normal Seco Año 2007
91
76
70
58 5962
69
61
100 100 100 100 100 100 100 100
75
8582
89 8785
90 90
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Arr
ayán
5959
31
Mad
i
Car
umbé
Lais
a
Que
brac
ho
Dan
uta
Aro
mo
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
)
Anegado Normal Seco Año 2008
18
Rendimiento por planta relativo, para distintos cultivares de trigo. Invierno 2008 (Hoffman et al., 2009)
92 a92 a
103 a
72 b
85 b
72 b
94 ab
100 a100 a100 a 100 a 100 a100 a100 a
87 a85 a
79 b
65 b70 c
76 b77 b
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
Nogal Baguette 11 Carpintero Churrinche Atlax Don Alberto Biointa 1001
Ren
dim
ient
o re
lativ
o po
r pla
nta
(%)
Anegado Normal Seco
ns. ns. (***)(***) (***)(**) (***)
19
Rendimiento por planta relativo, para distintos cultivares de trigo. Invierno 2009 (Hoffman, Viega, Baeten, Glison sp)
2009
9896
86 84
9893 93
9194
100 100 100 100 100 100 100 100 100
82 8285
90 90 91
95
78
102
40
50
60
70
80
90
100
110
120
Nogal Baguette 11 Carpintero Churrinche Chaja Don Alberto Atlax Biointa 1001 Centauro
Ren
dim
ient
o re
lativ
o or
pla
nta
(g)
Anegado Normal Seco
20
Respuesta relativo al estrés por exceso y deficienc ia hídrica en encañado, para tres cultivares de comportamiento
contrastante en cebada cervecera. 2007 y 2008.
Cebada 2007
81
71
51
100 100 100
62
8590
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
INIA Arrayán Promedio INIA Aromo
Ren
dim
ient
o re
altiv
o (
%)
Anegado Normal Seco
Cambio relativo de potencial de cebada (libre de enfermedades), para un promedio de 8 cultivares, y dos cultivares de comportamiento opuesto al estrés hídrico. Proyecto Fisiología del Estrés – Facultad de Agronomía- Mesa de la Cebada -Hoffman 2008.
Rendimiento en grano para los diferentes cultivares evaluados, Rendimiento en grano para los diferentes cultivares evaluados, en respuesta al estren respuesta al estréés hs híídrico impuesto por dos ambientes con drico impuesto por dos ambientes con
diferente capacidad de almacenaje, en el 2006diferente capacidad de almacenaje, en el 2006
88,7
80,5 79,3 77,4 77,2 76,673,0
70,4
56,9
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
A B C D E F G H I
Ren
dim
ient
o re
litvo
a m
ejor
am
bien
t híd
rico
(kg.
ha-
1)
760 %
Promedio
%
* * * *
CLE 233CLE 233CLE 203CLE 203
21
Respuesta promedio para todos los cultivares en años con condiciones de agua disponible contratantes
durante la fase de concreción de potencial. Hoffman et al. 2009
y = -1,4762x2 + 98,947x + 1384
R2 = 0,745
y = -1,8006x2 + 107,48x + 2301,4
R2 = 0,3265
y = -1,7137x2 + 95,415x + 3637
R2 = 0,1086
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 10 20 30 40 50 60 70
Población (Pl.m-1
)
Ren
dim
ient
o (k
g.ha
-1)
1999 2003 2007
y = -2,8423x2 + 157,62x + 3437,1
R2 = 0,2638
y = -2,0488x2 + 107,18x + 3618,9
R2 = 0,2356
y = -1,498x2 + 62,777x + 6081,8
R2 = 0,2638
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 10 20 30 40 50 60 70
Población (Pl.m-1)
Ren
dim
ien
to (
kg.h
a-1
)
2004 2006 2008
y = -2,4747x + 5940,7
R2 = 0,0015
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 10 20 30 40 50 60 70
Población (Pl.m-1)
Ren
dim
ien
to (
kg.h
a-1
)
2000
Ambientes bajo situaciones de estrAmbientes bajo situaciones de estréés abis abióóticos, en particular ticos, en particular hhíídrico condicionan la respuesta a poblaciones elevadas.drico condicionan la respuesta a poblaciones elevadas.
22
La propuesta Moderna de manejo, surgida de los Programas de investigación Nacionales inicios del 90:
•• EscalEscalóón de manejo desde fin de los n de manejo desde fin de los 9090 ……. . La informaciLa informaci óón generada evidencia n generada evidencia que el manejo debe ser ajustado al cultivarque el manejo debe ser ajustado al cultivar
•• Evitar ubicar al trigo o cebada en Evitar ubicar al trigo o cebada en donde puede responder mal, sobre todo donde puede responder mal, sobre todo si el otro cultivo puede marcar la si el otro cultivo puede marcar la diferencia. diferencia.
•• Manejar al cultivo de trigo como trigo Manejar al cultivo de trigo como trigo y no como cebada. Lo mismo aplicado a y no como cebada. Lo mismo aplicado a la cebadala cebada
•• Ajuste del manejo de insumos por Ajuste del manejo de insumos por necesidadnecesidad
Manejo de la FS, sanidad y población, son ejemplos.
DeberDeber ííamos pensar que frente a un amos pensar que frente a un escenario de escenario de ExpansiExpansi óón y Desarrollon y Desarrollo de de
Nuevas ZonasNuevas Zonas agragr íícolas, conocer lacolas, conocer laRespuesta varietal diferencial alRespuesta varietal diferencial al
ESTRESTRÉÉS HIDRICO, deberS HIDRICO, deber íía ser un a ser un Componente relevante para laComponente relevante para la
Siembra enSiembra en estas estas nuevas regionesnuevas regiones y y para el ajuste del para el ajuste del manejo por ambientes
23
•• El agua como factor limitante real del potencial en El agua como factor limitante real del potencial en ambientes de alta productividad. ambientes de alta productividad.
•• Fuerte InteracciFuerte Interacci óón con otros factores abin con otros factores abi óóticos y ticos y bibi óóticos. ticos.
•• El nivel de riesgo hEl nivel de riesgo h íídrico se incrementa al crecer el drico se incrementa al crecer el áárea extra litoral, y cambia el tipo de riesgo, segrea extra litoral, y cambia el tipo de riesgo, seg úún la n la regiregi óónn
•• La estrategia para seguir bajando el nivel de riesg o La estrategia para seguir bajando el nivel de riesg o hhíídrico, ademdrico, adem áás de articulacis de articulaci óón cebada trigo por tipo n cebada trigo por tipo de suelo y topografde suelo y topograf íía a ……. la variedad debe jugar un . la variedad debe jugar un papel relevante.papel relevante.
Comentarios finalesComentarios finales