Dr G. A. MaddonniCátedra de Cerealicultura

Facultad de Agronomía-UBAE-mail: maddonni@agro.uba.ar

Pehuajó, BsAs15 Julio de 2011

“Brechas tecnológicas en maíz”

Determinación del rendimiento potencial y real del cultivo.

Bases funcionales de la determinación del rendimiento.

Análisis del impacto de la fecha de siembra.

Análisis del impacto del agua a la siembra.

Manejo de la densidad de siembra.

Manejo del distanciamiento entre hileras.

Consideraciones finales.

Temario de la exposición

Potencial

Alcanzable

Logrado

7 10 15Nivel de Producción del Cultivo(para un sitio, año y fecha de siembra definida)

Ton.ha-1

Control de malezas y plagasMedidas de Protección del rendimiento

Factores reductores-Malezas-Enfermedades-Plagas-Granizo, etc.

Medidas de Aumento del rendimiento

Fertilización, Riego

Factores limitantes-Agua-Nutrientes

NitrógenoFósforo

Factores definitorios-CO2-Radiación-Temperatura-Genotipo

En base a Rabbinge (1993)

1-Determinación del rendimiento potencial y real del cultivo

Fecha de siembraArreglo espacial

Rad. incidente

RendimientoR

BT

IC= 0.46

IC

Biomasa total

BT

Rad. int

EUR= 3-4 gMS/MJ

EUR

IC: índice de cosechaBT: biomasa totalR: rendimientoEUR: eficiencia en el uso de la radiaciónEf. Int: eficiencia de intercepciónIAF: índice de área foliar

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

Radiación interceptada

Ef.int

Ef.int

IAF0

1

Aparición de hojasExpansión foliar Dr. G. A. Maddonni

Crecimiento

Radiación interceptada Eficiencia en el uso de la radiación

Radiación incidente Eficiencia de intercepción

Índice de área foliar

Cantidad de hojas Tamaño de las hojas

Dr. G. A. Maddonni

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

Días desde emergenciaUhart y Andrade (1995)

20 40 60 80 100 12000

2

4

6

Uhart

20 40 60 80 100 12000

2

4

6

Con N

Sin N

IAF

adaptado de Otegui (1992)

80 1204000

2

4

6

Días desde la siembra

IAF Período con Estrés

Con riego

Sin riego

El estrés hídrico y nutricional reducen el IAF por un menor tamaño de las hojas y una mayor senescencia.

Dr. G. A. Maddonni

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

El menor tamaño de IAF compromete la captura de luz y con ello el crecimiento. Puede haber también caídas en la eficiencia en el uso de la radiación.

Días desde emergencia

Eficiencia de intercepción (%)

90

45

0

FF

Con N

Sin N

Adaptado de Uhart y Andrade 1995

Con N

PAR interceptado (MJ m-2)

200 400 600 800 1000

500

1000

1500

2000

2500

3000

EUR 2.68 g /MJ

0

EUR= 1.92 g /MJ

Sin N

Biomasa total (g m-2)

200 400 600 800 1000

500

1000

1500

2000

2500

3000

0

Dr. G. A. Maddonni

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

El efecto de un estrés abiótico sobre el rendimiento depende del momento de su ocurrencia y de su intensidad.

Déficit alrededor de floración (mm)

Rinde (Tn/ha)10

8

6

4

2

00 100 200 300 400

Fuente: Sadras y Calviño, 2001

Intensidad

Fuente. Hall, 1984

Momento

Dr. G. A. Maddonni

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

En maíz, las variaciones del rendimiento se encuentran principalmente relacionadas con los cambios en el número de granos por unidad de superficie.

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

Las prácticas de manejo deben asegurar maximizar la tasa de crecimiento del cultivo alrededor de floración femenina para lograr un alto número de granos por unidad de superficie.

Nº d

e gr

anos

(m-2

)

0

2000

4000

6000

8000

0 10 20 30 40 50Tasa de crecimiento del cultivo (g m-2 d-1)

NºG=7049-58664/TCC

(r2= 0.58, n=18, P<0.001)

Maddonni et al., 2006. Agron. J. 98: 1532-1543

2-Bases funcionales de la determinación del rendimiento

3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

En ppios Sept-Oct la temperatura <15ºC, se prolonga la fase siembra-V7 y el cultivo puede sufrir daños por heladas tardías. En ppios Nov se acorta el largo del ciclo, se exponen al período de floración (R1) a menores niveles de radiación y > temperatura. En ppios Dic, llenado más largo y daños por heladas tempranas (ciclo MR125).

Clima Pehuajó

0

5

10

15

20

25

30

35

28-ju

l

22-a

go

16-s

ep

11-o

ct

5-no

v

30-n

ov

25-d

ic

19-e

ne

13-fe

b

10-m

ar

4-ab

r

29-a

br

Fecha

Tem

p.(º

C) o

Rad

.S(M

J/m

2d)

T.max

Sa

SaSa

Sa Ve

Ve

VeVe

V7

V7

V7V7

R1

R1R1

R1

R6

R6R6

R6

3-Análisis del impacto de la fecha de siembraRendimientos sin limitación de agua y N

En Septiembre y Octubre (3% daños por heladas) altos rindes potenciales. En Noviembre menores rindes, pero más estables y sin riesgos de heladas. En Diciembre riesgo de heladas tempranas que interrumpen el llenado (36%). Considerar ciclos más cortos.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Sep Oct Nov Dic

Ren

dim

ient

os (g

/m2)

Pehuajó

Peores años

Años mediosMejores años

Barbechos

Tipos de suelo y almacenamiento de agua útil

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Arenoso Franco-arenoso

Franco Franco-limoso

Franco-arcillo-limoso

Arcilloso

lsli

Con

teni

do V

olum

étric

o (%

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Con

teni

do V

olum

étric

o (%

)

Ratcliff et al. 1983

Contenido volumétrico (%) de diferentes clasestexturales en el límite superior (ls) y el límite inferior(li)

La cantidad de agua almacenada en los perfiles depende de la capacidad de retención de los mismos y de las precipitaciones durante el barbecho. Un otoño seco implicaría una demora en la siembra para lograr recarga el perfil durante la primavera.

3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

Clima Pehuajó3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

La oferta de agua a la siembra se incrementa con el atraso en la fecha de siembra. Desde Septiembre alta probabilidad de partir con perfil cargado en un Hapludol.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 200 400 600 800 1000Lluvias totales desde 1 Abril (mm)

Frec

uenc

ia

SepOctNovDic

Tipos de suelo y almacenamiento de agua útil

3-Análisis del impacto de la fecha de siembraClima Pehuajó

En años muy secos, el atraso en la fecha de siembra expone al período crítico a balances hídricos menos negativos.En años medios y húmedos, el mejor balance hídrico se da en siembras de Octubre.Alto impacto de la capacidad de retención de agua del suelo.

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

Sep Oct Nov DicBal

ance

de

agua

fina

l p. c

rític

o (m

m)

SecosMediosHúmedos

Agua siembra max. 160mm

Sep Oct Nov Dic

SecosMediosHúmedos

Agua siembra max. 100mm

3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

Maíces de secano tardíos DK 752MG 65.000pl/ha y 130 kg N/ha

¿hasta cuándo demorar las siembras?

Demoras más allá del 20 de Diciembre determinarían una reducción del rinde

0

4000

8000

12000

10 -Dic 5371 9322 1300120 -Dic 5162 9016 1224730 -Dic 4918 7982 1082001 -Ene 2986 5496 7840

Med 1/4 Media Med 3/4

Pehuajó

0

4000

8000

12000

10 -Dic 5371 9322 1300120 -Dic 5162 9016 1224730 -Dic 4918 7982 1082001 -Ene 2986 5496 7840

Med 1/4 Media Med 3/4

Pehuajó

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220Pp 20 Nov al 10 Dic (mm)

Frec

uenc

ias

Maíces tardíos vs maíz de segunda3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

Barbecho

Un maíz de segunda tiene un escenario hídrico inicial restrictivo y dependiente de las lluvias desde el final del llenado del cultivo antecesor hasta su siembra

DK 752MG, 20/12, 65000 pl/ha

Maíces tardíos vs maíz de segunda

PotencialPerfil húmedo+130 kg N/ha

Pehuajó

0 4000 8000 12000 16000Rendimientos (kg/ha)

Frec

uenc

ia a

cum

ulad

a

0.2

0.4

0.6

0.8

1

Perfil húmedo sólo en superficie + 130 kg N/ha

Perfil seco + 130 kg N/ha

Rindes potencialesmaíz tardío

(solo limitados por radiación, temperatura)

Maíz tardío(100% AU siembra)

Maíz de segunda(30% AU siembra

todo el perfil)

Maíz de segunda(100% AU primeros

60cm y 30% profundidad)

3-Análisis del impacto de la fecha de siembra

En un Hapludol éntico el acceso a napa no salina reduce el efecto de la variabilidad interanual de las precipitaciones

4-Análisis del impacto de la oferta del agua

Maíz temprano Serie Norumbega (Hapludo éntico) Agua a la siembra en CC

Sin acceso a napa Con acceso a napa

Andrade et al., 1996

50

100

150

0 3 6 9

250

500

750 Rinde (q/ha)

0 3 6 90 3 6 9

N° granos/pl

Tasa de crecimiento (g/pld)

Efecto del estrés

5. Manejo de la densidad de siembra

La respuesta del NGP a cualquier tipo de estrés (agua, luz, nutrientes) puede ser descripta por una única relación entre el NGP y la TCP. Por lo tanto ante ambientes más restrictivos, se debe disminuir la cantidad de plantas.

El manejo de la densidad de siembra es una alternativa válida para mitigar los efectos del estrés hídrico y/o nutricional.Pero..en el peor ambiente los rindes alcanzados son menores.

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x ambiente

déficit en70 días

alrededor defloración

Fuente: Andrade, et al 1996.

Ren

dim

ient

o (tn

/ha)

0

12

8

4

100.00075.00050.000

SIN DEFICIENCIA

-150 mm

Densidad (pl/ha)

-300 mm

R2 = 0.9109

R2 = 0.719

8000

9000

10000

11000

12000

13000

14000

15000

60000 70000 80000 90000 100000110000PL / ha

Kg/

ha Baja fertilidadAlta fertilidad

Fuente: S. Fernández (com. Pers)

Secano, suelo hapludol tapto árgico

Para los genotipos más productivos, la densidad objetivo varió con el ambiente, para los menos productivos la densidadobjetivo resultó similar entre ambientes.

Rin

de (k

g/ha

)

8000

8500

9000

9500

10000

10500

11000

11500

12000

50 70 90Densidades (miles de plantas/ha)

Tapto 0.60mTapto 1m

La Toldería Campaña 2009/10

4 híbridos de menor potencial

8000

8500

9000

9500

10000

10500

11000

11500

12000

50 70 90Densidades (miles de plantas/ha)

Rin

de (k

g/ha

)

Tapto 0.60mTapto 1m

La Toldería Campaña 2009/104 híbridos de mayor potencial

Fuente: Dick, P. (2010)

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x ambiente

Los genotipos más intolerantes a la densidad presentan una mayor caída en la fijación de granos ante disminuciones en la tasa de crecimiento por planta, i.e. con aumentos de la densidad.

GR

AN

OS

PO

R

PLA

NTA

TASA DE CRECIMIENTO DE PLANTA EN FLORACION (g día-1)

0 642

+ Tolerante +potencial

< Tolerante

+ Tolerante =potencial

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x genotipo

Un cambio en el rinde potencial, incrementa los rendimientos alcanzados pero no implica grandes cambios en la densidad (Ejemplo distintos híbridos nuevos).

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Densidad de siembra (pl/m2)

Ren

dim

ient

o (g

/m2)

14,5

%

AX886MG

LT622

Ambientes de baja calidad CREA Zona Norte Igual tolerancia a la densidad

Distinto rinde potencial

Misma densidad

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x genotipo

Aumento de la densidad objetivo

Aumentodel rendimiento

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Densidad de siembra (pl/m2)

Ren

dim

ient

o (g

/m2)

14,5

%

DK765

DK752

Ambientes de alta calidad Zona Norte

Diferencias en la tolerancia impactan en los rendimientos alcanzados e implican un incremento de la densidad de siembra (mayor en los híbridos más tolerantes) .

Pagano y Maddonni, 2007

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x genotipo

Días desde siembra

5

3

1

40 80 120

28/11

24/9

26/10

Días desde siembra

5

3

1

40 80 120

28/11

24/9

26/10

IAF

Maddonni y Otegui, 1996

Ante un atraso en la fecha de siembra que favorezca el desarrollo vegetativo (e.g. maíces tardíos vs tempranos en zonas templadas), la densidad de siembra debe disminuir.

5. Manejo de la densidad de siembraDensidad x fecha de siembra

Densidad: 9 pl/m270 cm

16cm

Rectangularidad= 70/16= 4.4

35 cm

32 cm

Rectangularidad= 35/32= 1.1

El acercamiento de las hileras logra una distribución de plantas más uniforme que puede incrementar la captura de radiación.

6. Manejo del distanciamiento entre hileras

Días desde siembra

Captura de radiación

Hileras cercanas

Hileras distanciadas

0

10

de: Andrade et al., 2002. Agron. J. 94: 975-980.Maddonni et al., 2006. Agron. J. 98: 1532-1543

y datos de Vicuña 2006/07

-30

-20

-

0

10

20

-5 0 5 10 15 20 25

y = 1,1x - 3,6R 2 = 0.42

Aumento de la densidad-30

-20

-

10

20

-5 5 10 15 20 25

y = 1,1x - 3,6R 2 = 0.42

Aumento de la densidadIncr

emen

to e

n re

ndim

ient

o (%

)

Incremento en captura de luz (%)

-5

5

10

15

20

25

0.6 0.7 0.8 0.91

y = -63.7x + 60.4R 2 = 0.73

Aumento de la

-5

5

10

15

20

25

0.6 0.7 0.8 0.91

y = -63.7x + 60.4R 2 = 0.73

Aumento de la densidad

Incr

emen

to e

n ca

ptur

a de

luz

(%)

Máxima captura de luz (%)

35-38 vs 50-52cm52 vs 38/76cm35 vs 70 cm35 vs 100 cm

En ambientes de menor calidad en los cuales se reduce la densidad, el acercamiento de las hileras, permite lograr una cobertura anticipada del suelo que puede determinar beneficios en rendimiento. Pocos casos presentan ventajas en hileras a 100cm (alta densidad).

6. Manejo del distanciamiento entre hileras

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120 140

Rinde hileras alternadas/rinde promedio (%)

varia

ción

de

rinde

por

ace

rcar

hi

lera

s (%

)

Bajo 0.38mMedia loma 0.38mLoma 0.38mBajo 0.52mLloma 0.52mMedia loma 0.52m

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120 140

Rinde hileras alternadas/rinde promedio (%)Varia

ción

de

rinde

por

ace

rcar

las

hile

ras

(%)

<6 pl m-26-7 pl m-2>7 pl m-2

En lomas y medias lomas, con densidades <7 pl /m2, el diseño en hileras alternadas (38/76cm) representó pérdidas de rendimiento de hasta un 40% respecto al de hileras cercanas. En bajos no salinos con acceso a napas, con densidades>7 pl/m2, los cultivos en hileras alternadas tuvieron algunos pocos casos con rindes ~20% superior al de hileras cercanas.

6. Manejo del distanciamiento entre hileras

6. ConclusionesEl manejo del cultivo de maíz en el O de BsAs debe afrontar tanto la variabilidad interanual originada por el clima, como la variabilidad espacial derivada de los diferentes tipos de suelo.

Cambios en la fecha de siembra, impactan sobre el rendimiento potencial y real de los cultivos. En fechas de siembra más tardías se alcanzan menores rendimientos, pero mayor estabilidad interanual y menor dependencia de las lluvias durante el ciclo.

En suelos más arenosos, sería más acertado ubicar las siembras del cultivo hacia fechas más tardías, que ubiquen la floración luego de Enero. Reducir la densidad y tener precaución con el largo del ciclo.

En ambientes menos productivos (suelos arenosos, limitaciones por profundidad) reducir la densidad objetivo, acercar las hileras y reveer la oferta nutricional.