“TALLER DE ESTRÉS TÉRMICO EN LOS CULTIVOS DE GRANO”22 y 23 de Octubre de 2012, Escuela para Graduados FA-UBA
Buenos Aires, Argentina
Estrés térmico e hídrico y los componentes
del rendimiento del cultivo de soja
Josefina Molino
Claudia R.C. Vega
Adriana G. Kantolic
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Introducción
Estrés térmico por calor: efecto perjudicial de laexposición a altas temperaturas sobre el rendimiento yla calidad (Stone et al., 1999).
Intensidad
Momento
Duración
Combinación
ManÍ: 4 días antes y durante antesis, T>33ºCreducen 6% fijación frutos. Viabilidad polen (Prasadet al. FPB, 2001).
Soja : Umbrales32ºC – 39ºC para crecimiento vegetativo (Vu,1997; Pan 1996).26ºC para crecimiento reproductivo (Baker, 1989;Boote, 1997).Arveja : estrés hídrico + térmico, caída NGexplicada por reducción tasa crecimiento planta(Guilioni et al. FPB, 2003).Soja : estrés hídrico + térmico. Reducción NG y Rto.Experiencia en cámara, macetas con
valoración a cosecha (Ferris et al. CS, 1999).
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Objetivos Frente a breves episodios de alta temperaturadurante la fase reproductiva, aplicados encultivos de soja bajo dos niveles de disponibilidadhídrica en suelo, se pretendió:1)Analizar el crecimiento y la particiónreproductiva.2)Estudiar la dinámica de producción y fijación devainas.3)Indagar si se modifica la compensación entrenúmero y peso de granos, mecanismo queotorga estabilidad al rendimiento de soja.
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• Campañas 2006-07 y 2007-08. Manfredi (Cba)• Fechas de siembra: 21-12-2006 y 20-11-2007.• Cultivo libre de plagas y enfermedades.Diseño experimental: parcelas sub-
subdivididas�Parcela principal: nivel hídrico
(riego/secano R1).�Sub parcela: genotipos (DM 4200 y DM
4870).�Sub subparcela: nivel térmico
(temperatura ambiente/alta temperatura)Tratamientos: RC – RET – SC - SET
Materiales y métodos
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Materiales y métodosAlta temperatura causante de estrés térmico:
Durante R4 (plena fructificación).Entre 5 y 14 días consecutivos.Episodios de 6 hs diarias (10:00 a 16:00 hs.)
Caracterización del estrés térmico• Episodios de estrés térmico
31 32 33 34 35 36 37
Tem
pera
tura
(º
C)
15
20
25
30
35
40
45
T media control T media estrés T máxima control T máxima estrés
Tiempo desde floración (días)
24 28 32 36 40 44 4815
20
25
30
35
40
45Año 1 Año 2
DM 4200
T media estrés: +3.35ºC
T máx estrés: +6ºC
T media estrés: +2,3ºC
T máx estrés: +5ºC
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Caracterización del estrés térmico• Cuantificación del estrés térmico
Tso (ºCh) = ∑ (Tx – To)Tx>To; To= 26ºC
Año x CT * (p<0,01)ET1= 236 ⁰ChET2= 368 ⁰Ch
Año Genotipo Condición hídrica
Condición térmica
Tso (ºCh)
1 DM4200 Riego Control 30,56 Estrés 230,25 Secano Control 29,22 Estrés 238,40 DM4870 Riego Control 28,26 Estrés 241,22 Secano Control 27,65 Estrés 236,65
2 DM4200 Riego Control 65,60 Estrés 373,27 Secano Control 62,87 Estrés 380,65 DM4870 Riego Control 52,71 Estrés 359,34 Secano Control 57,23 Estrés 362,65
Biomasa y partición Año 1 Año 2 Genotipo Condición
hídrica Condición térmica
Biomasa g pl-1
Biomasa g pl-1
RFAi acum. MJ m-2
EURª g MJ-1
DM4200 Riego Control 23,20 35,93 652,88 0,69 Estrés 24,98 32,02 648,49 0,68 Secano Control 22,75 27,28 649,94 0,63 Estrés 16,22 18,92 648,23 0,58 DM4870 Riego Control 25,32 30,44 734,43 0,72 Estrés 19,91 28,07 723,42 0,59 Secano Control 24,35 30,48 721,31 0,69 Estrés 16,21 23,88 705,20 0,67
Condición hídrica Riego 23,35 31,61 689,80 0,67 Secano 19,88 25,14 681,17 0,64
Genotipo 4200 21,78 28,53 649,88 0,64 4870 21,44 28,21 721,09 0,67
Condición térmica Control 23,90 31,03 689,64 0,68 Estrés 19,33 25,72 681,33 0,63
Biomasa g pl-1
RFAI acum. MJ m-2
RUE g MJ-1
Año **** Condición hídrica *** NS NS
Genotipo NS *** NS Condición térmica *** NS NS
Biomasa:CH: 17%CT:18%SET: 33%
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Biomasa y partición
Par
tició
n (%
)
0.0
0.1
0.2
0.3 Riego controlRiego estrés térmicoSecano controlSecano estrés térmico
DM 4870
CT (p<0,01)CH (p<0,05)
Luego de removido el estrés térmico
CT (p<0,01)CH (p<0,05)
En SET, el crecimiento reproductivo fueafectado en mayor proporción que elvegetativo, provocando
DM 4200 DM 4870
caídas significativas en la partición.
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Establecimiento de vainas
1 cm
�Tasas de producción y fijación de vainas.�Porcentaje de aborto de vainas.
� Dinámica de producción y fijación de vainas.
Tiempo desde floración (días)10 20 30 40 50
Núm
ero
de v
aina
s pl
anta
-1
0
25
50
75
10 20 30 40 50
Riego control
Riego estrés térmico
Secano control
Secano estrés térmico
Tiempo desde floración (días)
10 20 30 40 500
25
50
75
10 20 30 40 50
Núm
ero
de v
aina
s pl
anta
-1
Establecimiento de vainasDM 4200 Año 1 Año 2
Vainas producidas
CH (p<0,10) 13%CT (p< 0,001) 20%
SET tasa ↓29%
3,4 vainas día-1
Vainas fijadas
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Establecimiento de vainasAborto de vainas
RC: 26%
CH: (p<0,05); 32%
CT: (p<0,001); 41%
SET: 47%
Año 1 Año 2 Genotipo Condición
hídrica Condición térmica
% aborto % aborto
DM 4200 Riego Control 24 26 Estrés 35 32 Secano Control 33 34 Estrés 46 49 DM 4870 Riego Control 20 34 Estrés 49 49 Secano Control 32 28 Estrés 47 44
Establecimiento de vainas
La exposición del cultivo a SET en R4provocó un incremento en el aborto devainas que redujo la tasa de fijación deestas estructuras reproductivas
Relación F/D durante la producción de vainas (g vaina marcada-1 día-1)
0.002 0.004 0.006 0.008
% a
bort
o
10
20
30
40
50
60
Riego controlRiego estrés térmicoSecano controlSecano estrés térmico
0.002 0.004 0.006 0.008
y= 68,48 - 6890 X
r2= 0,75; p< 0,01
y= 80,62 - 7095 X
r2= 0,57; p< 0,05
DM 4200 DM 4870
Rendimiento y componentesNúmero de granos
CH (p<0,01);11%
CT (p<0,001);17%
SET 42%
NG/vaina= 2,4 (NS)
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Rendimiento y componentesPeso de granos
CH (p>0,10); NSCT (p>0,10); NS
Año (p<0,001)
Genotipo (p<0,05)
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Rendimiento y componentesRendimiento
SET:45%
Año*
% Varianza CH 32%CT 39%Año 15%
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Rendimiento y componentesFuente/destino
En condiciones de estrés no se exploraronF/D más favorables
Relación F/D(R2-R6) (g grano-1 día-1)
0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007
Pes
o gr
anos
(m
g)
110
120
130
140
150
160
170
180
190
Relación F/D(R5-R8) (g grano-1 día-1)
0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006
Riego control Riego estrés térmicoSecano controlSecano estrés térmico
y= 101,9 + 13681 X
r2= 0,51
y= 109,2 + 13407 X
r2= 0,70
Año 2
Año 1
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Estreses que provocan aborto de vainas desencadenan elsíndrome de tallo verde.
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Desbalance F⁄D llenadoLimitación por destinosTallo verde asociado a acumulación de azúcares solubles, almidón y N en tallo
Estreses abióticos o bióticospodrían ser responsables deeste síndrome
Síndrome de tallo verde
Genotipo IC R (g m-2)NA5009 38 288DM4670 21 191
Vega y Eslava, 2010. Informe técnico .
Córdoba Norte 2009-10
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Conclusiones
�SET redujo crecimiento y partición.�Se descartaron fallas en fecundación de óvulos (similar nº
vainas producidas).�Se descarta la dependencia de una longitud umbral de vainas
que exima del aborto a estas estructuras.�Las condiciones de estrés provocaron una caída en la tasa de
fijación de vainas, producto de un aumento en el aborto (efectosobre el NV, NG y rendimiento).
�Las vainas más susceptibles de sufrir aborto fueron las queestaban iniciando su desarrollo durante el episodio de estréstérmico o inmediatamente antes.
�El peso de granos no logró compensar la pérdida sufrida en elnúmero de granos. F/D exploradas fueron similares entretratamientos.