Determinación del rendimiento en híbridos de maíz liberados en Argentina en distintas décadas

L. Echarte, F. Andrade; V. Sadras; P. Abbate

En este trabajo se estudiaron algunos procesos involucrados en la determinación del rendimiento y su relación con las ganancias genéticas en rendimiento de los híbridos de maíz argentinos.

Se corroboró que en Argentina se incrementó el rendimiento en condiciones de potencialidad y en condiciones de estrés en los últimos treinta años. A partir de estudios detallados a nivel de planta individual se identificaron parámetros (i.e. menor umbral de biomasa final por planta para fijar rendimiento en grano y mayor plasticidad reproductiva de la primera espiga) que caracterizan a híbridos estables en rendimiento y en índice de cosecha ante variaciones en la disponibilidad de recursos por planta.

Se demostró que el mecanismo que le confirió estabilidad al rendimiento en los materiales modernos en baja disponibilidad de recursos por planta resultó de una disminución en el umbral de crecimiento diario por planta alrededor de floración para fijar grano. Se concluyó que esto fue el resultado de una disminución en la dominancia de la panoja sobre la espiga en los híbridos modernos con un asociado incremento de la partición de biomasa a espiga en estos materiales.

También en este estudio se demostró que el peso potencial de los granos fue modificado a través de los años, no obstante los híbridos modernos se diferenciaron en el mecanismo (i.e. alto peso potencial o alto número de granos por planta) a partir de cual obtuvieron altas y similares demanda de asimilados por la espiga durante el llenado de granos. Además, los resultados demostraron que el mayor rendimiento y su mayor estabilidad ante un estrés durante el período de determinación del número de granos en los materiales modernos fue acompañado por una menor estabilidad del rendimiento ante reducciones en la fuente durante el llenado de granos.

Asimismo, se deterioró la calidad física y nutritiva del grano cuando no hay consumo de lujo de nitrógeno, indicando que los híbridos modernos son más dependientes de la fertilización nitrogenada para mantener una calidad del grano similar a la de los materiales antiguos. Esto habría sido el resultado de un mayor aumento a través de los años del flujo de carbono a grano respecto del de nitrógeno.

Finalmente, este trabajo orienta futuros progresos en rendimiento y tolerancia a estrés en el cultivo de maíz.

Ciclo del cultivar y rendimiento del maíz

(P. Capristo, F. Andrade, P. Abbate, M. DeDios)

Variaciones en el ciclo del cultivar producen cambios en la duración y ubicación de las diferentes etapas fenológicas en la estación de crecimiento, exponiendo los cultivos a diferentes ambientes térmico-radiativos. Las respuestas del crecimiento y la partición de la materia seca al largo del ciclo del cultivar fueron estudiadas en la localidad de Balcarce. Los ensayos se realizaron a campo sin limitaciones hídricas ni nutricionales durante dos años de experimentación. Once cultivares de maíz de diferente ciclo (madurez relativa 85 a 125) fueron sembrados a mediados de octubre con una densidad de 85.000 pl ha-1.

Variaciones en el largo del ciclo del cultivar se asociaron tanto con cambios en la duración de las etapas comprendidas entre la emergencia y la floración, como de esta última hasta la madurez. Cultivares de ciclo largo presentaron mayor número de hojas, porcentaje de intercepción de la radiación y biomasa acumulada hasta floración que los de menor ciclo. La mayor biomasa acumulada se asoció con mayor cantidad de radiación interceptada acumulada durante dicho período.

Los registros térmicos y radiativos diarios incidentes durante el período floración-madurez disminuyeron significativamente en la medida que se incrementó el ciclo del cultivar, contrarrestando los mayores niveles de intercepción de la radiación. Por tal motivo, variaciones en la radiación interceptada acumulada en el período de crecimiento reproductivo entre híbridos se explicaron, principalmente, por cambios en la duración de la etapa.

El rendimiento en grano se incrementó hasta cultivares de ciclo intermedio para estabilizarse con adicionales incrementos en ciclo del cultivar. Los menores rendimientos observados en cultivares precoces se asociaron tanto con menores acumulaciones de radiación durante el período reproductivo como con menor asignación de materia seca acumulada a grano. El similar rendimiento en grano para cultivares de ciclo intermedio y largo se explicó por el deterioro de las condiciones térmico-radiativas al final de la estación de crecimiento que afectaron la etapa final del llenado de los granos de cultivares de ciclo largo. Los menores índice de cosecha en cultivares de ciclo corto y largo respecto de los intermedios se explicaron por acumulaciones de materia seca no reproductiva durante el llenado de grano en cultivares precoces y por mayores acumulaciones de biomasa hasta floración, sin incrementos adicionales de rendimiento, para los cultivares de ciclo largo.

Maximización del rendimiento de cultivares de maíz de ciclo corto

(T. Sarlangue, F. Andrade, P. Calviño y J. Cerono)

El clima del sudeste de la Provincia de Buenos Aires presenta hacia fines de verano una brusca caída de temperatura y radiación, junto con un aumento en la humedad relativa. Estas condiciones son desfavorables para el secado del grano de maíz. Los híbridos de ciclo corto permiten una cosecha con un adecuado contenido de humedad en los granos, aunque su potencial de rendimiento es generalmente menor que el de los materiales de ciclo completo. Es importante conocer los efectos que diferentes prácticas de manejo (densidad de siembra y espaciamiento entre hileras) pueden tener sobre el rendimiento de estos cultivares. Por otra parte, el mapeo de genes o QTL (loci de caracteres cuantitativos) permite comprender mejor el carácter longitud de ciclo y facilitar el proceso de mejoramiento genético.

Los objetivos de este trabajo son i) determinar la densidad óptima y la respuesta a la reducción de la distancia entre hileras en cultivares de diferente ciclo y ii) Identificar en una población segregante, utilizando marcadores moleculares, QTL asociados con el carácter largo de ciclo tanto para la fase siembra (S)-floración (F) como para la fase F-madurez fisiológica (MF).

Se realizó un cruzamiento entre dos líneas contrastantes para el carácter longitud de ciclo a partir del cual se generaron 195 líneas F2:3 que fueron caracterizadas para dicho carácter. Cruzando esta información con la proveniente de los marcadores moleculares, se identificarán los QTL responsables de la expresión del carácter longitud de ciclo, tanto entre S y F como entre F y MF.

Se está obteniendo y analizando información sobre el efecto de la densidad de siembra y el espaciamiento entre hileras (52 y 70 cm) en híbrido de madurez relativa contrastante (MR 85, 100 y 118). El análisis se realiza a nivel de planta individual, considerando la plasticidad vegetativa y reproductiva de los cultivares de diferente ciclo y de cómo estas características contribuyen a explicar las respuestas a las variables de manejo.

Análisis de ligamiento genético para humedad del grano en maíz

(R. Sala; F. Andrade; J. Cerono y E. Camadro)

La estación de crecimiento de los cultivos estivales en el sudeste bonaerense está acotada por las bajas temperaturas. El cultivo de maíz debe hacer un eficiente aprovechamiento de los recursos disponibles para producir los máximos rendimientos. Esta situación trae aparajeda muchas veces, la cosecha del grano con altos niveles de humedad, lo cual hace necesario recurrir al secado artificial (Cross, 1985).

Es necesario, entonces, obtener materiales genéticos que lleguen con baja humedad del grano a la cosecha. Si bien el período comprendido entre la madurez fisiólogica y la cosecha del cultivo, o período efectivo de secado, está altamentte influenciado por el ambiente, ciertos factores genéticos, asociados principalmente a características fenológicas, del grano y de las chalas determinan la humedad del grano. El mapeo de los genes o QTL (loci de caracteres cuantitativos o Quantitative Trait Loci) involucrados en la determinación de la humedad del grano a cosecha constituye una herramienta sumamente útil para realizar mejoramiento por dicho carácter y para estudiar las asociaciones genéticas entre las variables que lo determinan.

Dentro de este marco surgen como objetivos i) identificar las principales características del cultivo de maíz que determinan la humedad a cosecha en el sudeste bonaerense y ii) encontrar los QTL asociados con dichas características y con la humedad del grano.

Para ello se utilizó una población segregante (F2:3) derivada de un cruzamiento entre una línea materna que presenta una rápida tasa de secado y una línea paterna que presenta una tasa de secado más lenta.

En una primera etapa del trabajo se caracterizó a las líneas parentales para determinar cuales características están segregando en la población. A partir de este análisis surge que ambas líneas no difirieron significativamente en la fecha de floración, el contenido de humedad en madurez fisiológica (aproximadamente de 35%) y la fecha de madurez fisiológica. La humedad al 22 de abril fue 14.65% (EE= 3.21) para la línea materna y 23.47 % (EE= 1.03) para la línea paterna (p<0.01). La tasa de secado fue de 0.72 puntos de humedad por día (EE= 0.12) para la línea materna y de 0.42 (EE= 0.05) para la línea paterna (p<0.01). Ambas líneas difieren en varias características de chalas, (fecha de senescencia, biomasa, grosor, ajuste, peso específico y área de cobertura) y de grano (tipo de endosperma, dureza y permeabilidad del pericarpo, a determinar).

Todas estas características, especialmente aquellas en las cuales difieren las líneas parentales fueron o serán también evaluadas en la población segregante. Posteriormente se determinarán los QTLs asociados con dichas características y con la humedad del grano.

Estabilización de los rendimientos de maíz en el sur bonaerense

(J. Monzón, V. Sadras, F. Andrade, G. Studdert, P. Abbate y A. Della Maggiora)

El número de granos por unidad de superficie principal componente del rendimiento de maíz, se determina durante el período que se extiende desde 15 días antes hasta 15-20 días después de floración del maíz. Es por ello que cuando ocurren deficiencias hídricas durante este período se producen las mayores pérdidas de rendimiento.

Los factores que pueden manejarse para mejorar el estado hídrico del cultivo alrededor de floración son: i) ciclo del cultivar, ii) fecha de siembra y iii) sistema de labranza. No se conoce cual es el impacto de estas prácticas de manejo en función del agua disponible. En el sur bonaerense, es de esperar que el impacto sea mayor hacia el oeste debido a la probabilidad de presentar condiciones hídricas más desfavorables en el período crítico.

Los objetivos de este trabajop son i) Cuantificar la evapotranspiración del cultivo de maíz para General Alvarado, Balcarce, Tres Arroyos y Coronel Dorrego y ii) determinar el rendimiento del cultivo de maíz en función de variables de manejo de cultivo en las diferentes localidades.

Tomando como fecha de floración del maíz el 10 de enero, las precipitaciones en un período que abarca desde 30 días antes hasta 20 días después de floración (W1) fueron de 176mm para Balcarce, 159mm para Miramar, 146mm para Barrow y 131mm para Coronel Dorrego (1980-2000). El déficit hídrico (evapotranspiración máxima – precipitaciones) para el mismo período centrado en floración fue de 74mm para Balcarce y 205 mm para Barrow.

En la transecta los rendimientos variaron entre 3 y 15 t.ha-1. Al igual que W1 (cv=42%) los rendimientos mostraron un coeficiente de variación elevado (21%), con diferencias entre sitios. Relaciones no lineares entre rendimiento en grano y W1 explicaron entre un 23 a un 80% de la variación en el rendimiento dependiendo del sitio. El rango en el cual el cultivo respondió a las precipitaciones fue mayor en Barrow que en las demás localidades, debido a la menor profundidad del suelo.

La evapotranspiración real del cultivo en un período que abarca desde 30 días antes hasta 20 días después de floración explicó un 73% de la variación en el rendimiento para Tres Arroyos y Balcarce.

Los modelos que relacionan el rendimiento del maíz con la disponibilidad hídrica serán utilizados para analizar el efecto de las variables de manejo en la estabilización de los rendimientos. Para esto se cuenta con modelos fenológicos y de consumo y con datos experimentales.