Source–sink relationships during early crop development influence earliness of sugar accumulation in sugarcane

In subtropical environments where sugarcane (Saccharum spp.) crops are frequently limited by the duration of the growth cycle, earliness in maturity is a key genotypic trait. Using the concept of source–sink relationships, we hypothesised that earliness is controlled by the dynamics of tillering (DT), which define sink strength early in the growth cycle. Five modern commercial sugarcane genotypes with similar sucrose yields and varying degrees of earliness in ripening were grown in the field over three years and their DT, dynamics of sucrose accumulation (DS), and source–sink relationships over time were characterised. Canonical correlations and principal components analysis revealed that DT explained 68% of the total variance in DS. Early ripening genotypes exhibited the shortest thermal time to the end of tiller mortality (θTilmort), the lowest tiller survival and millable tiller number, and greatest sugar content at θTilmort (Sconc,Tilmort). The rate and duration of the sucrose accumulation phase did not explain the genotypic variation either in final sugar content or in earliness when considered in isolation without taking into account the effect of Sconc,Tilmort. In the set of genotypes examined, the variation in final sucrose yield was most explained by the variation in stalk number. We conclude that the dynamics of tiller appearance and senescence modified the early source–sink relationships and thus determined the differential sucrose contents around θTilmort and the earliness of maximal sugar accumulation. θTilmort, which was closely associated with the 14-leaf phenological stage, emerged as a candidate trait to screen for genotypic variation in early ripening, crop cycle duration, and yield.EEA FamailláFil: Saez, Julio Victor. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; ArgentinaFil: Mariotti, Jorge. Universidad Nacional de Salta. Facultad de Ciencias Naturales. Cátedra de Mejoramiento Genético Vegetal; ArgentinaFil: Vega, Claudia R.C. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Área de Agronomía; Argentin

Estimación no destructiva del área foliar en plantas individuales de maíz (Zea mays L.) creciendo en canopeos

Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi (EEA Manfredi), Manfredi, Córdoba, Argentina.27-38En maíz (Zea mays L.), la competencia intraespecífica por recursos abióticos afecta atributos morfofisiológicos claves como el tamaño y duración del área foliar verde. En este estudio, se calibraron y validaron cuatro ecuaciones (Ec.1 a Ec.4) de estimación no destructiva del área foliar por planta en floración (AFp) en cuatro genotipos creciendo en canopeos con distinta disponibilidad de N (0 y 400 kg de N ha-1) y tres densidades de siembra (2, 9 y 16 pl m-2). El genotipo y la densidad produjeron las mayores variaciones del perfil vertical del área foliar. Las ecuaciones exhibieron distinta bondad de ajuste (Ec.4 mayor a Ec.1=Ec.2 mayor a Ec.3). La Ec.4, que utiliza un parámetro asociado con la senescencia foliar, superó al resto en su capacidad predictiva para estimar AFp en un amplio rango de crecimiento, particularmente en los individuos más suprimidos de la población. Dada la simplicidad de su aplicación por sus parámetros de fácil y rápida medición, la Ec.4 sería más apropiada para la estimación del AFp en estudios poblacionales que valoran la habilidad competitiva de individuos que crecen en canopeos con distinta presión de competencia por recursos

Estimación no destructiva del área foliar en plantas individuales de maíz (Zea mays L.) creciendo en canopeos

En maíz (Zea mays L.), la competencia intraespecífica por recursos abióticos afecta atributos morfofisiológicos claves como el tamaño y duración del área foliar verde. En este estudio, se calibraron y validaron cuatro ecuaciones (Ec.1 a Ec.4) de estimación no destructiva del área foliar por planta en floración (AFp) en cuatro genotipos creciendo en canopeos con distinta disponibilidad de N (0 y 400 kg de N ha-1) y tres densidades de siembra (2, 9 y 16 pl m-2). El genotipo y la densidad produjeron las mayores variaciones del perfil vertical del área foliar. Las ecuaciones exhibieron distinta bondad de ajuste (Ec.4 > Ec.1=Ec.2 > Ec.3). La Ec.4, que utiliza un parámetro asociado con la senescencia foliar, superó al resto en su capacidad predictiva para estimar AFp en un amplio rango de crecimiento, particularmente en los individuos más suprimidos de la población. Dada la simplicidad de su aplicación por sus parámetros de fácil y rápida medición, la Ec.4 sería más apropiada para la estimación del AFp en estudios poblacionales que valoran la habilidad competitiva de individuos que crecen en canopeos con distinta presión de competencia por recursos.In maize (Zea mays L.), intraspecific competition for resources impacts on morpho-physiological traits such as size and persistence of green leaf area. In this study, four mathematical equations (Ec.1 to Ec.4) for non-destructive estimation of leaf area per plant at silking (AFp) were calibrated and validated in four genotypes growing in canopies under different levels of soil N (0 and 400 kg N ha-1) and three plant populations (2, 9 and 16 pl m-2). Genotype and plant density produced the most significant variations in the vertical leaf area profile. Equations differed in their goodness of fit (Ec.4 > Ec.1=Ec.2 > Ec.3). Ec.4, which includes a parameter associated with foliar senescence, showed the best predictive performance to estimate AFp in a wide range of plant growth, and particularly in the most suppressed individuals of the population. Owing to its simplicity of application based on the fact that its parameters are easy and fast to measure, Ec.4 would be the most suitable equation to model AFp in plant population studies dealing with competitive ability in plant canopies undergoing different levels of resource competitionINTA. Centro Regional Córdoba. EEA Manfredi.Fil: Razquin, Claudio Jesús. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Maddonni, Gustavo Angel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Cerealicultura; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Fisiología y Ecología Vinculado a la Agricultura; ArgentinaFil: Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentin

Estimación no destructiva del área foliar en plantas individuales de maíz (Zea mays L.) creciendo en canopeos

Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA).Centro Regional Córdoba. Estación Experimental Agropecuaria Manfredi (EEA Manfredi), Manfredi, Córdoba, Argentina.27-38En maíz (Zea mays L.), la competencia intraespecífica por recursos abióticos afecta atributos morfofisiológicos claves como el tamaño y duración del área foliar verde. En este estudio, se calibraron y validaron cuatro ecuaciones (Ec.1 a Ec.4) de estimación no destructiva del área foliar por planta en floración (AFp) en cuatro genotipos creciendo en canopeos con distinta disponibilidad de N (0 y 400 kg de N ha-1) y tres densidades de siembra (2, 9 y 16 pl m-2). El genotipo y la densidad produjeron las mayores variaciones del perfil vertical del área foliar. Las ecuaciones exhibieron distinta bondad de ajuste (Ec.4 mayor a Ec.1=Ec.2 mayor a Ec.3). La Ec.4, que utiliza un parámetro asociado con la senescencia foliar, superó al resto en su capacidad predictiva para estimar AFp en un amplio rango de crecimiento, particularmente en los individuos más suprimidos de la población. Dada la simplicidad de su aplicación por sus parámetros de fácil y rápida medición, la Ec.4 sería más apropiada para la estimación del AFp en estudios poblacionales que valoran la habilidad competitiva de individuos que crecen en canopeos con distinta presión de competencia por recursos

Respuestas fotomorfogènicas tempranas explican cambios en la tasa de crecimiento por planta y la partición de fotoasimilados alrededor de floración en el cultivo de maíz

En maíz, incrementos en la competencia intra-específica por recursos ambientales aumenta la jerarquización en tamaños de los individuos de la población con la consecuente reducción de la tasa de crecimiento por planta alrededor del periodo crítico (TCPPC), la partición de biomasa hacia estructuras reproductivas (IP) y el número de granos por planta (NGP) [7; 5]. Cambios en la calidad de la luz (i.e. reflexión del rojo lejano producido por las partes verdes de las plantas) desencadenan reacciones morfológicas en estadios tempranos de crecimiento (e.g. cambios en la tasa de elongación de tallos (TE) [2; 4]), aunque se desconocen sus efectos sobre la eficiencia reproductiva durante el periodo crítico de definición del rendimiento. El objetivo fue indagar si diferencias en la dinámica de la TE mediados por cambios en la calidad de la luz en etapas tempranas explican la jerarquización de plantas, y si dichos efectos se asocian con cambios en la TCPPC e IP.EEA Manfredi, INTAFil: Razquin, Claudio Jesús. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo Manejo de Cultivo; ArgentinaFil: Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Grupo Manejo de Cultivo; ArgentinaFil: Maddonni, Gustavo Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cerealicultura; Argentin

Densidad de plantas

La densidad de plantas debe ajustarse a cada ambiente para maximizar el rendimiento, para hacer un uso eficiente del insumo semilla y para asegurar la integridad del cultivo en la cosecha. En este capítulo, nos centraremos en el primero de estos tres objetivos y sólo consideraremos los aspectos eco-fisiológicos de la respuesta del rendimiento a la densidad de plantas. En maíz, en comparación con otros cultivos extensivos, el número de plantas por unidad de área tiene un mayor efecto sobre la captura de recursos, la producción de biomasa y la partición de esta biomasa entre estructuras vegetativas y reproductivas. En consecuencia, el ajuste de la densidad de plantas resulta en una práctica especialmente crítica para este cultivo. En primer lugar, se describe la respuesta del rendimiento a cambios en la densidad de plantas. Posteriormente, se analiza cómo la densidad de plantas afecta los procesos de intercepción de radiación solar, la producción de biomasa y su partición, y la determinación del número de granos a nivel de planta y de superficie. Se indagan, además, las interacciones de la densidad de plantas con la disponibilidad hídrica y nutricional, y con el cultivar. Luego se destacan los procesos eco-fisiológicos modificados por el mejoramiento genético que afectan la respuesta del rendimiento a la densidad. Finalmente, se mencionan los principales aspectos aplicados que surgen de los conceptos analizados.EEA BalcarceFil: Vega, Claudia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina.Fil: Maddonni, Gustavo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina.Fil: Cerrudo, Aníbal. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Cerrudo, Aníbal. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Cerrudo, Aníbal. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Brechas de rendimiento en maíz de verano: análisis de la contribución de cambios en el manejo

El estudio de brechas entre el rendimiento potencial (RP) y el rendimiento de cultivos alcanzado por productores (RA) bajo una determinada combinación de ambiente (A) y manejo agronómico (MA) permite identificar vías para incrementar la productividad y la eficiencia en el uso de recursos1, 2. Si RA con la tecnología de los productores es inferior al 80% del RP3, es esperable que mejoras en la productividad puedan lograrse mediante cambios en el MA2. En la actualidad, entre el 40-60% del maíz producido en Argentina es cultivado en fechas de siembra tardías hacia el inicio del verano4, cuando la probabilidad de estreses hídricos y térmicos por alta temperatura es menor5. Estimaciones recientes mediante modelos de simulación proponen que el RP del maíz tardío en el centro de Argentina varía entre 14 y 16 tn ha-1, sugiriendo importantes brechas respecto a los rendimientos actualmente logrados6. El objetivo de este trabajo fue cuantificar el RP, el RA y la brecha entre ambos tomando como caso de análisis a maíces cultivados en el norte de Córdoba. En particular, se indagó si la magnitud de las brechas difiere bajo la interacción entre manejo y genotipos de maíz.INTA. EEA Manfredi.Fil: Ogando, Federico A. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo. ArgentinaFil: Raspa, Francisco Antonio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo. ArgentinaFil: Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo. ArgentinaFil: Pita, Marcos. Bruno Tesan S.A., La Puerta, Córdoba. Argentin

Determinación del número de granos

En las próximas secciones se discuten, para el cultivo de maíz, los momentos críticos para la determinación del número de granos y los factores determinantes de este componente del rendimiento.EEA BalcarceFil: Andrade, Fernando Héctor. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Andrade, Fernando Héctor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Vega, Claudia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; Argentina.Fil: Vega, Claudia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Agropecuarias; Argentina.Fil: Cirilo, Alfredo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; Argentina.Fil: Otegui, María Elena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Otegui, María Elena. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Pergamino; Argentina.Fil: Otegui, María Elena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina

Influencia de la interacciòn entre la densidad poblacional y la disponibilidad de nitrógeno sobre el rendimiento de maìz sembrado en verano

En maíz (Zea mays L.), la respuesta del rendimiento (R) ante cambios en la densidad de plantas (D) es de tipo óptimo y depende de la calidad ambiental1 y del genotipo (G)2. Dicha respuesta es explicada por la disponibilidad de recursos por planta modulada por procesos de cultivo como la captura y uso de la radiación solar3-5 y por caracteres de G como la plasticidad reproductiva y la estabilidad de la partición de biomasa durante la etapa crítica4. Aunque se conoce que los híbridos modernos difieren en la densidad que maximiza su rendimiento2, son escasos los estudios que analizan las interacciones entre G y la disponibilidad de recursos por planta modulada por D y N. Particularmente, dichos estudios son necesarios en cultivos de maíz sembrados en verano que en la actualidad son típicamente manejados con tecnología de bajos insumos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la interacción entre G y prácticas de manejo que afectan la disponibilidad de recursos por planta sobre la determinación de componentes de R en maíz de verano.EEA Manfredi.Fil: Ogando, Federico A. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo; ArgentinaFil: Raspa, Francisco Antonio. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo; ArgentinaFil: Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Manejo de Cultivo; ArgentinaFil: Pita, Marcos. Bruno Tesan S.A., La Puerta, Córdoba; ArgentinaFil: Alvarez, Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Agronomìa. Grupo Recursos Naturales y Laboratorios; Argentin

Leaf structure and ultrastructure changes induced by heat stress and drought during seed filling in field-grown soybean and their relationship with grain yield

Studies focusing on terminal drought combined with heat impacts on plants of agronomic value remain scarce, and even less under field conditions. The objective of this study was to investigate leaf structural and ultrastructural changes induced by heat stress (HS) and drought stress (DS) during seed filling and their relationship with physiological variables and yield determination. Two soybean cultivars were grown in field conditions. During seed filling four treatments were applied, including a control (without manipulation, at ambient temperature and field capacity), HS (episodes exceeding 32°C for 6 h d-1) during 21-d, DS (20% of field capacity soil water content) during 35-d, and HS×DS. Drought principally reduced leaf area, whereas heat decreased leaf thickness, possible as acclimation strategies, but also irreversible reducing CO2 assimilation sites. Both stresses damaged the outer and inner membranes of chloroplasts, causing swollen chloroplasts and accumulation of plastoglobules, loss of chlorophyll content, and negatively affecting chlorophyll fluorescence. Thus, the performance and integrity of the photosynthetic machinery were reduced. Through a morpho-functional perspective and a holistic multiscale approach, our results provide evidence of photosynthesis impairment and yield drops under stressful conditions which were associated with structural and ultrastructural (particularly at the level of chloroplasts) modifications of leaves.Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos VegetalesFil: Carrera, Constanza Soledad. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Fisiología y Recursos Genéticos Vegetales; ArgentinaFil: Carrera, Constanza Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Solis, Stella M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); ArgentinaFil: Solis, Stella M. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Cátedra de Morfología Vegetal; ArgentinaFil: Ferricci, María S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ferricci, María S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Botánica del Nordeste (IBONE); ArgentinaFil: Vega, Claudia Rosa Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi; ArgentinaFil: Galati, Beatriz G. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Cátedra de Botánico General; ArgentinaFil: Ergo, Verónica Vanesa. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Cátedra de Fisiología Vegetal; ArgentinaFil: Ergo, Verónica Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA); ArgentinaFil: Andrade, Fernando Hector. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. Ecofisiología de cultivos; ArgentinaFil: Andrade, Fernando Hector. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias; ArgentinaFil: Lascano, Hernán Ramiro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Cátedra de Fisiología Vegetal. ArgentinaFil: Lascano, Hernán Ramiro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Unidad de Estudios Agropecuarios (UDEA). Argentin