efecto del arreglo espacial y la disponibilidad hídrica en la

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EFECTO DEL ARREGLO ESPACIAL Y LA DISPONIBILIDAD HÍDRICA
EN LA PRODUCTIVIDAD AÉREA Y RADICAL DE HÍBRIDOS DE MAÍZ
CON SENESCENCIA DEMORADA (STAY GREEN) Y SENESCENTES.
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1
12
Golik S.I. , Pardi H.M. , Acciaresi H.A. .
1
Cerealicultura, Departamento de Tecnología Agropecuaria y Forestal. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. UNLP.
2
CC 31, 1900. La Plata, Argentina. CIC Pcia. Bs. As. E-mail: [email protected]
ABSTRACT:
Maize hybrids of high yield potential in an environment characterized by frequent periods of soil deficiencies
as happen in much of our agricultural region, would be of great importance for the national productive system.
The aim of this study was to evaluate the performance of hybrids with delayed senescence (stay green SG: AX
892) and normal senescence (not SG: DK 682) under two conditions of spatial arrangement: 70 and 35 cm,
with and without irrigation during the grain filling period. The GS hybrid, produced more shoot biomass (904
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g m in R2 and 1160 g m in R6) and yield (1384 g m ) than senescent hybrid. In relation to root biomass, was
also higher than that of DK 682, mainly in the two upper layers in both R2 and R6. Its behavior at 70 cm row
spacing and irrigation was greater than 35 cm between rows and without irrigation, but even under the latter
two situations its root biomass was greater than that of DK 682 for any of the conditions tested
RESUMEN :
Híbridos de maíz de alto potencial de rendimiento en un ambiente caracterizado por frecuentes períodos
de deficiencias edáficas como ocurre en gran parte de nuestra región agrícola, serían de gran relevancia para el
sistema productivo nacional. El objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento de híbridos con senescencia demorada (stay green SG:AX 892) y senescencia normal (no SG: DK 682) bajo dos situaciones de arreglo
espacial: a 70 y 35 cm , con y sin riego durante el período de llenado de granos. El híbrido SG, produjo mayor
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biomasa aérea (904 g m en R2 y 1160 g m en R6) y rendimiento (1384 g m ) respecto al híbrido senescente.
Con relación a la biomasa radical, también resultó mayor que la de DK 682, principalmente en los dos estratos
superiores tanto en R2 como en R6. Su comportamiento a 70 cm entre hilera y con riego resultó mayor que a
35 cm entre hilera y sin riego, no obstante aún bajo estas dos últimas situaciones su biomasa radical resultó
mayor que la de DK 682 para cualquiera de las condiciones analizadas.
Palabras claves: Biomasa aérea, biomasa radical, rendimiento.
INTRODUCCIÓN:
El panorama actual de uso de recursos hídricos muestra una progresiva disminución de las fuentes de agua
potable a nivel mundial, con un alto uso de estas fuentes en sistemas agrícolas en detrimento del consumo humano
(UNESCO 2003). Asimismo, esta situación está caracterizada por una importante degradación de la calidad
del agua y la contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, parcialmente causada por el masivo uso
de fertilizantes que liberan iones móviles en la solución del suelo. Esta situación requerirá una importante labor
de mejoramiento genético en la obtención de cultivos con alto potencial de rendimiento y que a la vez utilicen
el agua y los nutrientes en forma más eficiente (Tollenaar & Wu, 1999; Borrel et al., 2003).
En Argentina, el proceso de agriculturización registrado a partir de 1970 de la mano del cultivo de soja
intensificó los procesos de degradación de los suelos con un progresivo deterioro de la capacidad productiva,
incremento de los riesgos de sequía, mayores costos de producción y descenso de los rendimientos en tierras
degradadas (Casas, 2001).
El cultivo de maíz en la rotación, es un componente que, integrado a otros, tiene una contribución sustancial
al funcionamiento y mantenimiento de la calidad de los recursos y potencial productivo de los suelos (Satorre,
2005). En este contexto, híbridos de maíz de alto potencial de rendimiento en un ambiente caracterizado por
frecuentes períodos de deficiencias edáficas como ocurre en gran parte de nuestra región agrícola, serían de
gran relevancia para el sistema productivo nacional.
La contribución del mejoramiento vegetal al aumento de rendimiento promedio del cultivo en los últimos
50 años oscila entre un 40% y un 100% (Tollenaar, 1989; Duvick, 1992) y está caracterizada por una mayor
eficiencia en la captura y el uso de los recursos. De este modo, una mayor captura de los recursos estará determinada por un incremento en la intercepción de la radiación incidente y por un aumento en la absorción de agua y
nutrientes. Este aspecto se relaciona con un sistema radical más activo, mayor longevidad de las hojas y mayor
Avances en la Producción Vegetal y Animal del NOA. 2007 - 2009 | 375
relación fuente:destino durante el período de llenado (Tollenaar & Wu, 1999), características que presentan
algunos genotipos modernos de maíz con carácter stay green, asociado a un retardo de la senescencia foliar. Si
bien la senescencia depende de la edad o etapa de desarrollo del individuo, tanto el momento de inicio como
la evolución pueden verse condicionados por factores ambientales, como sequía, deficiencias nutricionales o
temperatura (He et al., 2005).
Es importante destacar que los sistemas de producción de maíz han sufrido importantes cambios tecnológicos
en los últimos años con el objetivo de optimizar el uso de los recursos ambientales y la producción de granos
(Satorre, 2005). La adopción de nuevos patrones de arreglo espacial es uno de los aspectos tecnológicos que se
ha modificado de manera importante en el cultivo de maíz (Satorre, 2005). Así, en la zona núcleo maicera, los
espaciamientos de 0,52 m entre hileras ocuparon un 71 % (promedio del período 2000-2003) del área sembrada
con maíz (Satorre, 2005). Diferentes trabajos han establecido que la variación del arreglo espacial de un cultivo
incide en el uso de recursos aéreos y subterráneos (Fischer & Miles, 1973), modificando la incidencia de un
estrés abiótico en los cultivos. El uso de arreglos espaciales uniformes (igual distancia entre hileras como entre
plantas) puede favorecer a los cultivos en la competencia interespecífica a la vez que retrasa el establecimiento
de la competencia intraespecífica, tanto por recursos aéreos como subterráneos (Sharrat & Mc Williams, 2005;
Acciaresi & Zuluaga, 2006). Esta consideración se basa en el concepto de que si una planta expande sus raíces
radialmente pero cesa el crecimiento cuando encuentra el sistema radical de una planta vecina, el empleo de arreglos espaciales uniformes debería resultar en un uso más eficiente de recursos por parte de los cultivos (Fischer
& Miles 1973). Sharrat & Mc Williams (2005) determinaron en maíz sembrado en espaciamientos uniformes
una mayor uniformidad espacial del sistema radical y de las hojas, aspecto que promovió una mayor eficiencia
en el uso de la radiación solar y el agua edáfica. Asimismo, una mejor distribución y mayor funcionalidad de
raíces junto con una mayor intercepción de la radiación fotosintéticamente activa (RFA), condujeron a una
mayor producción de granos en maíz en espaciamientos uniformes (Acciaresi & Zuluaga, 2006). De este modo,
teniendo en cuenta la difusión que se ha observado en la variación de los arreglos espaciales en el cultivo, será
importante estudiar el comportamiento de los híbridos stay green de maíz bajo esta nueva modalidad de cultivo,
a fin de establecer la potencialidad de su empleo frente a un arreglo espacial modificado.
De este modo, el objetivo de este estudio fue evaluar el comportamiento de híbridos con senescencia demorada (stay green) y senescencia normal bajo diferentes situaciones de arreglo espacial y disponibilidad hídrica
durante el período de llenado de granos.
MATERIALES Y MÉTODOS:
El presente estudio se realizó en la campaña 2007-2008, en la estación experimental de la Facultad de
Ciencias Agrarias y Forestales, (UNLP) (35° S, 58° W), sobre un suelo Argiudol típico con ligeras deficiencias
de drenaje interno. El análisis del mismo arrojó los siguientes resultados a la siembra (0-20 cm): MO: 4,21 %,
N total: 0,21 %, NO3: 76,6 ppm, P asimilable (Bray Kurtz): 6.7 ppm. Durante la estación de crecimiento se
registraron las temperaturas y lluvias medias mensuales.
El diseño experimental fue en bloques al azar con tres repeticiones. Se utilizaron dos híbridos simples de
maíz, DK 682 (no stay green, (no SG)) y AX 892 (SG) bajo dos tratamientos de irrigación (sin riego (SR) y con
riego (CR)) y dos espaciamientos (cuadrangular (35x35) y rectangular (70x25)). El cultivo se mantuvo libre de
malezas mediante carpidas a mano a lo largo de su ciclo.
La biomasa aérea se determinó a partir de 4 plantas por cada unidad experimental, en R2 y R6 (Ritchie y
Hanway, 1982). El material se secó en estufa a 60 °C hasta peso constante, determinándose la biomasa aérea
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(g m ).
La biomasa radical se evaluó en los mismos estados fenológicos que la biomasa aérea. Las muestras de
suelo se tomaron con un barreno de 8 cm de diámetro y 10 cm de altura, en el sector medio de la entre hilera,
con tres repeticiones por híbrido. Se tomaron cuatro muestras a intervalos de 10 cm hasta una profundidad de
40 cm (0-10 cm; 10-20 cm; 20-30 cm y 30-40 cm). Las muestras se lavaron en una lavadora automática (Delta
T devices, Cambridge, Reino Unido), las cuales se secaron en estufa hasta peso constante, determinándose la
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biomasa radical (g dm ).
El rendimiento en grano se determinó en madurez fisiológica por medio de una cosecha a mano de todas
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las espigas de dos hileras de 7,15 m de longitud (10 m )
Los datos se sometieron a un análisis de la varianza (ANVA) y comparación de medias por el test de
Tukey (P£ 0,05).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN:
La biomasa aérea aumentó desde R a R con diferencias significativas entre cultivares, siendo mayor
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para el híbrido Ax 892 en los dos momentos analizados. Asimismo, la biomasa aérea resultó modificada por el
espaciamiento, registrándose una mayor biomasa aérea en el arreglo rectangular que bajo el arreglo cuadrangular. El tratamiento de riego produjo una mayor biomasa aérea. No se registraron interacciones para ninguna
de las variables consideradas (Tabla 1).
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Tabla1: Biomasa aérea (g m ) para los estadío R2 y R6 y rendimiento (g m ), para los híbridos: AX
892 (SG) y DK 682 ( no SG) bajo dos espaciamientos : 70 y 35 cm, con y sin riego
La misma letra dentro de cada columna, para las distintas variables, indica
diferencias no significativas entre medias (Tukey P = 0,05)
Respecto al rendimiento, resultó mayor para el híbrido AX 892, a 70 cm entre hileras y bajo la aplicación
de riego (Tabla 1).
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Tabla 2: Biomasa radical (g dm ) para los estadío R2 y R6 y rendimiento (g m ), para los híbridos:
AX 892 (SG) y DK 682 ( no SG) bajo dos espaciamientos : 70 y 35 cm, con y sin riego
La misma letra dentro de cada columna, para las distintas variables, indica
diferencias no significativas entre medias (Tukey P = 0,05)
La biomasa radical disminuyó desde R2 a R6, y presentó interacciones entre varios de los parámetros involucrados. En R2 hubo interacción: cultivar x espaciamiento, cultivar x riego, cultivar x profundidad. En R6
hubo interacción: cultivar x espaciamiento, cultivar x profundidad y espaciamiento x profundidad.
Para la interacción cultivar x espaciamiento: en postantesis (R2) AX 892 presentó, en términos generales,
mayor producción que DK 682, pero a su vez respondió mejor cuando se lo sembró a 70 cm entre hileras. DK
682 no presentó diferencias en su producción para los espaciamientos considerados (Figura 1). En madurez
(R6), AX 892, produjo nuevamente mayor biomasa radical que DK 682. Esta vez ambos híbridos resultaron
modificados por el espaciamiento, con menor producción cuando se lo sembró a 35 cm (Figura 2).
Para la interacción cultivar x profundidad, tanto en R2 como en R6, AX 892 produjo mayor biomasa radical
que DX 682 en los dos estratos superiores (Figuras 3 y 4).
Para la interacción cultivar x riego, en R2 AX 892 si bien presentó diferencias significativas entre tratamiento con y sin riego, siempre produjo mayor biomasa radical que DX 682 (Figura 5).
En R6 hubo interacción espaciamiento x profundidad, lográndose mayor biomasa radical a 70 cm entre
hileras en los primeros 20 cm de profundidad, a partir de alli hasta los 40 cm no hubo diferencias significativas
entre ambos espaciamientos analizados (Figura 6).
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Figura 1: Biomasa radical (g. dm ) en el estadio R2, bajo dos espaciamientos: 70 cm y 35 cm, para los híbridos AX 892
(SG) y DX 682 (no SG). La misma letra indica diferencias no significativas entre medias (Tukey P = 0,05)
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Figura 2: Biomasa radical (g. dm ), en el estadio R6 bajo dos espaciamientos: 70 cm y 35 cm, para los híbridos AX 892
(SG) y DX 682 (no SG). La misma letra indica diferencias no significativas entre medias (Tukey P = 0,05)
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Figura 3: Biomasa radical (g. dm ) en el estadío R , en los estratos de 0-10 cm (1), 10-20 cm (2), 20-30 cm (3) y 30-40
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cm (4) de profundidad para los híbridos AX 892 (SG),
DK 682 (no SG). La misma letra indica diferencias no significativas entre medias para un mismo estrato (Tukey, P£ 0,05
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Figura 4: Biomasa radical (g. dm ), en el estadio R6, a las profundidades 1) 0-10 cm, 2) 10-20 cm, 3) 20-30 cm y 4)
30-40 cm, para los híbridos AX 892 (SG) y DX 682 (no SG). La misma letra indica diferencias no significativas entre
medias (Tukey P = 0,05)
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Figura 5: Biomasa radical (g. dm ), en el estadio R2, para los híbridos AX 892 (SG) y DX 682 (no SG)
con y sin riego. La misma letra indica diferencias no significativas entre medias (Tukey P = 0,05)
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Figura 6: Biomasa radical (g. dm ), en el estadio R6, a las profundidades 1) 0-10 cm, 2) 10-20 cm, 3) 20-30 cm y 4)
30-40 cm, bajo dos espaciamientos: 70 cm y 35 cm. La misma letra indica diferencias no significativas entre medias
(Tukey P = 0,05)
De acuerdo a los resultados alcanzados el híbrido SG, produjo mayor biomasa aérea y rendimiento respecto
al híbrido senescente. Con relación a la biomasa radical, también resultó mayor que la de DK 682, principalmente en los dos estratos superiores tanto en R2 como en R6. Su comportamiento a 70 cm entre hilera y con
riego resultó mayor que a 35 cm entre hilera y sin riego, no obstante aún bajo estas dos últimas situaciones
su MSR resultó mayor que la de DK 682 para cualquiera de las condiciones analizadas. Un aspecto que debe
destacarse es que en los sistemas de producción agrícola de secano, frecuentemente es posible encontrar efectos concurrentes de más de un estrés abiótico. Así, a la baja fertilidad del suelo sometido a repetidos ciclos
agrícolas puede sumarse durante el ciclo del cultivo la ocurrencia de períodos con déficit hídrico, situación que
exacerba la competencia intraespecífica (Bänziger et al., 1997). Varios trabajos demuestran que la selección por
tolerancia al estrés hídrico ha producido híbridos con mayor tolerancia a la baja disponibilidad de N del suelo,
i.e., tolerancia cruzada a distintos tipos de estrés (Bänziger et al., 1999; Zaidi et al., 2002).
Estos nuevos híbridos con mayor tolerancia a factores de estrés ambiental se caracterizan por presentar
una mayor acumulación de biomasa aérea total y una mayor acumulación de N a madurez del cultivo, siendo
mayor esta acumulación absoluta a medida que disminuye la disponibilidad de N y agua (Bänziger et al., 1999).
Dentro de las características que destacan a estos materiales se encuentran el comportamiento stay-green, un alto
contenido de clorofila durante el período de llenado del grano y una mayor eficiencia en el uso de N (Bänziger
et al., 1999; Zaidi et al., 2002; He et al., 2004).
El comportamiento de los dos tipos de híbridos concuerda con lo anterior, destacando la importancia que
los híbridos stay-green podrían alcanzar en los sistemas productivos de maíz de secano.
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