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Rendimiento potencial: cuál es el techo para Uruguay?
Qué variabilidad podemos esperar?
Andres Berger, IngAgr MSc PhD Deborah Gaso, IngAgr
INIA La Estanzuela
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Rendimiento potencial
Evans, 1993; Van Ittersum and Rabbinge, 1997
Rendimiento de un cultivar creciendo sin
limitantes de agua y nutrientes y con
factores de estres biótico controlados .
Programa:
1. Definición de rendimiento potencial 2. Aproximaciones en estimación de rend. pot. 3. Simulación de rendimiento potencial 4. Brecha de rendimiento 5. Opciones para aumento del rendimiento
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Escalones de rendimiento
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Rendimiento potencial
Rendimiento limitado por agua
Rendimiento actual
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- Radiación solar
- Temperatura
- Fotoperíodo
- CO 2
- Genotipo
- Desarrollo de la canopia
Rendimiento alcanzable con el agua disponible
Factores limitantes:
- Nutrientes
- Plagas
- Enfermedades
- otros
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1 Top 5 en evaluacion de cultivares INASE-INIA
Promedio nacional (DIEA)
No contamos con experimentos de largo plazo de estimación de rendimiento potencial
Rendimiento en Uruguay
Pérez et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares. Vilaró et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares.
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Setiyono, D, et al. 2009
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Definición y concreción de rend.
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luz
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MS,
Gra
no
Dias despues de emergencia
IAF (m2/m2)
Grano (x mil Kg)
MS (x mil Kg)
Intercepcion de luz (%)
R3 R1 R7 R5
- Acumulación de MS - Acumulación de IAF - Intercepción de luz -Ramificación y definición numero de granos - Llenado de granos y senescencia
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Nitrógeno == proteína
Sinclair & deWit, 1976; Triboi, 2002
Concreción de rend. potencial
CHO == CHO + aceite
Largo llenado
Senescencia de hojas inducida por demanda de N
Fotosíntesis
Area foliar – intercepción de luz
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Senescencia de hojas inducida por demanda de N
Fotosíntesis
Area foliar – intercepción de luz
Baja área foliar causada por sequia temprana o crecimiento vegetativo muy corto
Consecuencia: Senescencia rápida bajo rendimiento bajo PMS Nitrógeno == proteína
CHO == CHO + aceite
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X
Consequencia: síndrome de tallo verde
Baja fijación de granos por sequia en periodo critico
Senescencia de hojas inducida por demanda de N
Fotosíntesis
Area foliar – intercepción de luz
Nitrógeno == proteína
CHO == CHO + aceite
X
X X
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Leffel RC. Crop Sci. 32:747-750 (1992)
Limitantes físicos rend. potencial 5000Kg
grano/Ha
0.40 ICMS
12500 kg MS/Ha que debe acumular el cultivo
35%PC /6.25 /0.85 ICN
329 kg N/Ha Nitrógeno
230 kg N Removilizado desde hojas y tallos
70% FBN + tomado del suelo durante
llenado de grano
30%
11500 kg MS/Ha MS para satisfacer necesidades de N= 6500+5000 6500kgMS de tallos y hojas (3.5%N)
CARBONO - Fotosíntesis NITROGENO – FBN + Nmin
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Proteina Carbohidratos Lipidos Eficiencia de conversión Requerimiento de nitrógeno
% g semilla /g
carbohidratos Relativo a maíz mg / g semilla
Maiz 10 84 5 0.71 1.00 11
Trigo 14 82 2 0.71 1.00 16
Soja 38 38 20 0.5 0.70 29
Canola 23 25 48 0.43 0.61 15
Girasol 20 48 29 0.51 0.72 15
Sinclair and de Wit, 1976
Composición de la semilla
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Rendimiento potencial maíz
Potencial según deWit y Specht
Rendimiento potencial soja
= x 2.8
Ejemplo: 22500Kg ≈ 8000kg 15000kg ≈ 5350kg
deWit, CT 1967; Specht, J., et al. 1999
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Serie climática LE 1981-2013 Grupos de madurez 3.0 al 7.0 Fechas de emergencia 10/Octubre al 1/Enero Total 2600 combinaciones Modelo Soysim (Setiyono TD & Dobermann A, 2009)
Simulación de rend. potencial
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GM 5.5 Emergencia 15 Noviembre Localidad INIA LE
Variabilidad interanual de rend potencial ± 10%
2012/2013 mayor rendimiento potencial en 30 años
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2012 año de alto potencial 1997 año de bajo potencial
2012 vs 1997 •Mayor desarrollo vegetativo temprano, mas rápida acumulación de MS y N • Mayores tasas de fotosíntesis en R3-R4 (fijación de vainas, numero de granos) • Mayores tasas de fotosíntesis en llenado de grano, mayores tasas de llenado
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Rendimiento potencial GMxFS
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10-Oct
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1-Nov
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1-Dic
10-Dic
20-Dic
1-Ene
Grupos 3 al 7
Desarrollo fenológico - LE Fe
chas
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em
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cia
→
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Uso agua para alcanzar potencial
Las cantidades exactas dependen de capacidad de almacenaje de agua del suelo !!
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Rendimiento potencial
Octubre Noviembre Diciembre
Rendim
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rano
Baja disponibilidad de recursos (Radiación solar y temperatura)
Resumen rendimiento potencial
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Mejor aprovechamiento de recursos GM
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Rendimiento potencial
Rendimiento actual
4 -
4-7
7+
7+
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Octubre Noviembre Diciembre
Ren
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Déficit hídrico en periodo critico
Baja disponibilidad de recursos (Radiación solar y temperatura)
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Brecha de rendimiento GM
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7 +
FS x GM observado
Pérez et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares. Vilaró et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares. Compilado por V .Rubio, 2013
GM
Serie INIA-INASE 1994-2012
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Brecha pequeña en años buenos en mejores sitios
Pérez et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares. Vilaró et al., INIA-INASE Evaluación Nacional de Cultivares.
Brecha de rendimiento
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1990 1995 2000 2005 2010 2015
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Top 5 en evaluacion de cultivares INASE-INIA
Simulacion soysim
Promedio nacional (DIEA)
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Aumentos en rend. potencial
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Rendimiento potencial
Rendimiento limitado por agua
Rendimiento actual
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- Radiación solar
- Temperatura
- Fotoperíodo
- CO 2
- Genotipo
- Desarrollo de la canopia
Rendimiento alcanzable con el agua disponible
Factores limitantes:
- Nutrientes
- Plagas
- Enfermedades
- otros
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Aumentos en contenido de CO2
10% aumento en fotosíntesis
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Antiguo Moderno
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Manejo agronómico - uso de insumosEvans LT Crop Sci. 39:1544–1551 (1999)
Manejo
Mejora genética
Manejo + genética
Mejora genética + manejo
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Aumentos en rend. limitado por agua
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Rendimiento potencial
Rendimiento limitado por agua
Rendimiento actual
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- Radiación solar
- Temperatura
- Fotoperíodo
- CO 2
- Genotipo
- Desarrollo de la canopia
Rendimiento alcanzable con el agua disponible
Factores limitantes:
- Nutrientes
- Plagas
- Enfermedades
- otros
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Para mejorar el rendimiento limitado por agua:
→ Riego estratégico (superar la limitante) → Agricultura por ambientes (elegir lo mejor… ubicar mejor… )
>> Descartar áreas de bajo potencial, baja reserva de agua >> Manejar mejor zonas de alto potencial >> Ubicar mejor los cultivares según ambientes
Serie Modis –EVI cada 8 días 2000-2013 Filtrado
Mejora del promedio…
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Mejora del promedio…
Enero 2013 R1 Soja El Bravío-ADP
Objetivos:
1. Estimar estado de cultivo
2. Estimar rendimiento 3. Modelar rendimiento
e identificar limitantes
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Resumen 1. Rendimiento potencial 5000-6000 kg/Ha dependiendo de
FSxGM (4500-5000 Kg/Ha para los GM mas sembrados)
2. Escasa información experimental de grupos cortos sembrados temprano bajo riego
3. Mejora en manejo y mejora genética producirán avances consistentes pero pequeños en el rendimiento
4. Rendimiento potencial máximo se acerca a los limites físicos del cultivo mejora por otras características no solo rendimiento serán importantes (ej. vuelco, resistencia a enfermedades)
5. Rendimientos de mejores sitios cercanos a potencial en fechas de siembra tardías y GM largos
6. Que nos falta para llegar al potencial: AxA, pronósticos + planificación de siembra y buen manejo agronómico
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Agradecimientos
• Villa trigo – ERRO (Ing. JM Erro, Ing. A Duran) • ADP (Ing. G Polack) • Calmi (Ing. C Felix) • Javier Cardozo • Hnos. Michelin-Salomón