SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.5 issue3Net value of maize with high quality proteinCharacterization of soils cultivated with amaranth and some agronomic spects of the plant author indexsubject indexsearch form
Home Pagealphabetic serial listing  

Services on Demand

Journal

Article

Indicators

Related links

  • Have no similar articlesSimilars in SciELO

Share


Revista mexicana de ciencias agrícolas

Print version ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.5 n.3 Texcoco Apr./May. 2014

 

Artículos

 

Determinantes ecofisiológicos del rendimiento en tres cultivares de trigo en función y fraccionamiento del nitrógeno*

 

Ecophysiological determinants of yield in three wheat cultivars based on fractionations of nitrogen

 

Tania Lilibeth Villafaña Arroyo1, Edgar Jesús Morales Rosales1, Gaspar Estrada Campuzano y Carlos Gustavo Martínez Rueda1

 

1 Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Autónoma del Estado de México, Campus Universitario El Cerrillo Toluca, México. Tel. (722) 2 96 55 29. Ext. 142. (taniavillafana@yahoo.com.mx; ejmoralesr@uaemex.mx; cgmartinezr@uaemex.mx). §Autor para correspondencia: gestradac@uaemex.mx.

 

* Recibido: agosto de 2013
Aceptado: enero de 2014

 

Resumen

El objetivo de la presente investigación fue evaluar la biomasa, rendimiento de grano, índice de cosecha (IC) y eficiencia en el uso de la radiación (EUR) en tres cultivares de trigo bajo dos niveles de nitrógeno en tres momentos de aplicación (estrategias). El experimento se estableció durante el ciclo agrícola primavera-verano 2011 en Toluca, México. Se evaluaron los cultivares de trigo: Salamanca S-75, Romoga F-96 y Tollocan F-2005 con dos niveles de N (100 y 200 kg N ha-1) utilizando tres estrategias de aplicación: 1 (50% de N en la siembra y 50% en amacollamiento); 2 (50% de N en la siembra y 50% en espiguilla terminal); 3 (50% de N en la siembra y 50% en hoja bandera). Los datos fueron analizados en un diseño experimental de parcelas divididas. Entre los cultivares, Tollocan F-2005 mostró mayor biomasa, rendimiento e IC. Con 200 kg N ha-1 se incrementaron los valores de biomasa, rendimiento y EUR. Se observó una respuesta positiva en las estrategias 2 y 3; sin embargo, el efecto de la estrategia depende del cultivar y dosis de fertilización. Tollocan F-2005 alcanzó el máximo rendimiento de grano (695.61 g m-2) cuando se suministraron 200 kg N ha-1 aplicando 50% en la siembra y 50% en hoja bandera.

Palabras clave: Triticum aestivum L., estrategia de aplicación, índice de cosecha, eficiencia en el uso de la radiación.

 

Abstract

The objective of this research was to e valuate biomass, grain yield, harvest index (HI) and efficiency of radiation (EUR) in 3 wheat cultivars under two nitrogen levels in three application times (strategies). The experiment was established during the season spring-summer 2011 in Toluca, Mexico. Wheat cultivars were evaluated: Salamanca S-75, Romoga F-96 and Tollocan F-2005 with two levels of N (100 and 200 g N ha-1 k) application using three strategies: 1 (50% of N at planting and 50% at tillering), 2 (50% N at planting and 50% at terminal spikelet), 3 (50% of N at planting and 50 % flag leaf). Data were analyzed in a split-plot experimental design. Among the cultivars, Tollocan F-2005 showed higher biomass yield and HI. With 200 kg N ha-1 biomass values, increased performance and a positive U.S. response strategies 2 and 3 was observed; However the efect or strategy depends on cultivar and fertilization. Tollocan F-2005 peaked grain yield (695.61 gm-2) when they traron supply 200 kg N ha-1 applying 50% at planting and 50% at flag leaf.

Keywords: Triticum aestivum L., implementation strategy, harvest index, efficiency of radiation.

 

Introducción

El crecimiento de las plantas depende de su habilidad para capturar y utilizar la radiación solar, CO2, agua y nutrimentos minerales, de este modo, existe una relación estrecha entre la cantidad de radiación interceptada por el cultivo y su crecimiento (Bonhomme, 2000). La radiación interceptada acumulada (RIA) y la eficiencia en el uso de la radiación (EUR) son los principales determinantes del crecimiento y de la producción de biomasa (Fletcher et al., 2011), mientras que la EUR, representa la cantidad de materia seca por unidad de radiación interceptada en el cultivo, de tal forma que la pendiente de la relación lineal entre ambas variables se conoce como EUR y cuyas unidades son g MJ-1 (Hunt et al., 1990). Por otro lado, el rendimiento de grano en los cereales, es el resultado final del crecimiento y los procesos de desarrollo que ocurren en toda la estación de crecimiento (Slafer, 2003).

Durante los últimos años, el rendimiento mundial de trigo se ha incrementado considerablemente, pasando de 222 millones de toneladas en 1961 a 653 en 2010 (FAO, 2012). En México, el rendimiento de los cultivares de trigo de reciente liberación se ha incrementado significativamente en los últimos años, reportándose a principios de los 60's una media nacional de 1.7 t ha-1 y en el 2010 de 5.4 t ha-1 (FAO, 2012).

Este aumento significativo en el rendimiento de grano, se debe en parte a la utilización de nuevas variedades y mejores técnicas de manejo, aunado a una mayor comprensión de los componentes fisiológicos que determinan el crecimiento y rendimiento de trigo. Las prácticas de manejo, que impactan la producción de materia seca y rendimiento de grano, así como la disponibilidad de nitrógeno influyen en la tasa de crecimiento de este cereal y son herramientas que permiten analizar el comportamiento de distintos cultivares, estrategias de manejo, niveles de fertilización y condiciones ambientales (Otegui et al., 1995; D'Andrea et al., 2008).

Se ha demostrado que la aplicación fraccionada de nitrógeno (N) induce una mayor recuperación del nutrimento por la planta y permite obtener rendimientos más altos comparados con la aplicación en un solo instante. Sin embargo, la proporción del fraccionamiento se debe determinar localmente teniendo en cuenta el estado inicial de fertilidad del suelo, por tal motivo es necesario realizar análisis de suelo para determinar la cantidad de N disponible al momento de la siembra. En general, bajo condiciones de temporal una pequeña dosis de nitrógeno (no superior a 50 kg N ha-1) debería ser utilizada en la siembra y el fertilizante adicional podría aplicarse al final del amacollamiento o al inicio del encañe (López et al., 2012). En base a lo anterior, el presente trabajo tuvo como objetivo conocer el impacto que puede tener la dosis de N y la etapa de aplicación sobre la biomasa, rendimiento de grano, índice de cosecha (IC) y eficiencia en el uso de la radiación (EUR).

 

Materiales y métodos

Sitio experimental

El experimento se estableció durante el ciclo agrícola primavera-verano 2011 en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), Toluca, México (19° 15' 33'' latitud norte, 99° 39' 38'' latitud oeste y 2 640 msnm). El tipo de suelo es Vertisol pélico en proceso de formación con una textura franco-arcillosa (USDA, 2000). El clima predominante en la región es C (w2)(w)b(i) que corresponde al templado subhúmedo con lluvias en verano y oscilación menor a 5°C y temperatura media anual menor a 12.8 °C con precipitación media anual de 900 mm (García, 1988).

Factores de estudio y diseño experimental

Se evaluaron los cultivares (cvs.) de trigo: Salamanca S-75 (liberación antigua; 1975), Romoga F-96 (liberación intermedia; 1996) y Tollocan F-2005 (liberación reciente; 2005), con dos niveles de nitrógeno (N): 100 y 200 kg N ha-1, utilizando como fuente de N urea (46%), aplicado en forma fraccionada en tres diferentes momentos del cultivo (estrategias). La aplicación fraccionada del nutrimento en algunas de las etapas fenológicas constituyó una estrategia. En el Cuadro 1 se presenta las dosis de nitrógeno para cada una de las estrategias evaluadas, las cuales fueron evaluadas en ambos genotipos. El experimento fue conducido en un diseño de parcelas divididas con distribución en bloques completos al azar con tres repeticiones, siendo asignadas las variedades a las parcelas principales, mientras que los tratamientos (combinación de dosis de nitrógeno x estrategia) fueron asignados a las parcelas chicas. Cada unidad experimental constó de 6 hileras de 3 m de largo y 0.2 m de separación (3.6 m2) con una densidad de 350 semillas m-2. La parcela experimental útil estuvo conformada por los cuatro surcos centrales.

Variables evaluadas

Se registraron las etapas fenológicas emergencia (Eme.), amacollamiento (Amac.), espiguilla terminal (ET), hoja bandera (HB), antesis (Ant.) y madurez fisiológica (MF) las cuales fueron registradas cuando 50% de las plantas en la parcela habían alcanzado la etapa indicada, utilizando la escala de Zadoks et al. (1974). La ET se identificó por microscopía (microscopio estereoscópico Leica MZ6, Leica Microsystems, Germany) mediante observaciones de los ápices de las plantas cosechadas al azar dos veces por semana en cada unidad experimental (Estrada-Campuzano et al., 2012). La cosecha se realizó cuando los cultivares alcanzaron la MF; cosechando las plantas que ocuparon 1m de cada uno de los dos surcos centrales de cada unidad experimental. Las plantas fueron secadas en una estufa de aire forzado a 70 °C durante 72 h, hasta alcanzar peso constante.

La radiación incidente (I0) y transmitida (It) en cada una de las parcelas se registró periódicamente desde la emergencia del cultivo hasta madurez fisiológica, utilizando para ello un ceptómetro lineal (Cavadevices Inc, Argentina) en días despejados y cuando el sol se encontraba en el cenit (12:00 pm ± 1h). Para registrar el porcentaje de radiación interceptada por el dosel del cultivo, el sensor se colocó paralelamente entre los dos surcos centrales de cada parcela, midiéndose la radiación en tres diferentes posiciones (izquierda, centro y derecha) y siguiendo el perfil de las hojas senescentes, utilizando el valor promedio de dichas mediciones como el valor de It por el dosel del cultivo (Slafer et al., 1990).

La I0 fue estimada en cada parcela, colocando el sensor por arriba del dosel del cultivo (cuarta posición); la proporción de radiación fotosintéticamente activa interceptada (%) RFAI por el cultivo fue calculada como [(I0 - It)/I0] x 100. La radiación interceptada acumulada (RIA), para un momento determinado fue determinada al relacionar el (%) RFAI con número de días desde emergencia y los datos fueron ajustados mediante una función sigmoidea, descrita a continuación:

Donde: x es el número de días desde la emergencia del cultivo (para %RFAI pre-antesis) o el número de días posterior a la antesis (para %RFAI en post-antesis), y a, b, c y d son constantes del modelo.

La EUR (g MJ-1) para los periodos de Eme a MF (EURciclo) y de Eme a Ant (EURpre-antesis), se estimó mediante modelos de regresión lineal simple con intercepto forzado al origen [Y=b(x)]; mientras que para el periodo de Ant a MF la EUR se estimó como el cociente entre la biomasa acumulada desde Ant a MF y la RIA (MJ m-2) pos-antesis. Para ambos casos, la EUR estuvo representada como la pendiente (b) de la relación lineal entre la biomasa (Y) y la RFAI (X). El rendimiento de grano se obtuvo contando el número de granos y el peso individual de los mismos y se expresó en g m-2 (Estrada-Campuzano et al., 2012).

Análisis estadístico

Los datos fueron sometidos a análisis de varianza, para un diseño experimental de parcelas divididas y cuando las pruebas de F resultaron significativas se realizó la prueba de comparación de medias, utilizando la diferencia mínima significativa honesta (DMSH) a un nivel de significancia de 5%, utilizando el software SAS (SAS Institute, 2002). Las relaciones entre variables se obtuvieron mediante análisis de regresión y se ajustaron a modelos lineales, bilineales o sigmoideos (Table Curve 2D, Jandel Scientific, AISN Software, 1994).

 

Resultados y discusión

El efecto de los tratamientos (combinación de nitrógeno (N) y estrategias (E)) resultó altamente significativo (p< 0.01) para las variables Rend, Biomciclo e IC, mientras que la RIApre solo fue afectada de manera significativa (p< 0.05), para el resto de las variables no se observaron efectos significativos de los tratamientos (Cuadro 2). Por otro lado, la descomposición de la suma de cuadrados de tratamientos en tres contrastes reveló que el N únicamente modificó significativamente el rendimiento de grano y la producción de biomasa total, mientras que la estrategia modificó significativamente a todas las variables con excepción de Biompre, RIAciclo, RIApre y EURpre. La interacción N x E sólo resultó significativa para las variables Rend, IC y RIApre (Cuadro 2).

Rendimiento de grano

Para un mejor entendimiento de los determinantes fisiológicos del rendimiento, Abeledo et al. (2008) y Giambalvo (2010) han sugerido la evaluación agronómica de cultivares liberados en distintas épocas buscando proporcionar mejores enfoques para su uso como criterio de selección. En esta investigación, el rendimiento fue significativamente diferente (p≤ 0.01) entre cultivares, dosis de N y estrategia de aplicación, variando de 3.9 a 7.6 t ha-1. Tollocan F-2005 fue el cultivar que tuvo mayor respuesta al incremento de la dosis de N. Con 200 kg N ha-1 este cultivar presentó el mayor rendimiento de grano (Figura 1a). Resultados similares fueron reportados por Siddique et al. (1989), quienes observaron que el cultivar moderno liberado en 1986 tuvo el rendimiento e IC más alto, 63 y 48% más que el cv antiguo liberado en 1 860. En este mismo sentido, Calderini y Slafer (1999) al analizar una serie estudios de evaluación de diferentes variedades, encontraron que los cultivares más modernos tendieron a rendir más que los antiguos en la mayoría de los casos analizados.

Diversos investigadores como Perry y D'Antuono (1989) y Limón-Ortega et al. (2008) realizaron evaluaciones históricas de cultivares de trigo, y sugirieron que los cambios genéticos han incrementado el rendimiento de grano y que los cultivares más modernos presentan mejor respuesta al agregado de N. Por otro lado, Campillo et al. (2007) reportaron que la dosis de N afectó significativamente (p< 0.05) el rendimiento de grano, observando que los rendimientos aumentaron en función de la dosis de N, fluctuando entre 3.1 (testigo sin N) y 10.63 t ha-1 (300 kg N ha-1).

Por otro lado, Salamanca S-75, obtuvo el rendimiento más bajo, mientras que Romoga F-96 tuvo rendimiento intermedio, en ambos genotipos no se detectaron diferencias significativas en las dosis de N evaluadas (p> 0.05). Estos resultados reflejan claramente que los genotipos antiguos responden poco al agregado de N y difieren de algunas evidencias en la literatura que indican que el rendimiento de trigo y cebada se incrementa al aumentar la dosis de N (Passioura, 2002; Albrizio et al., 2010).

Al analizar la interacción C x E (Figura1b), en Salamanca S-75, no se detectaron diferencias significativas entre estrategias de aplicación; en Romoga F-96, se observó que la mejor estrategia para incrementar el rendimiento fue la 1 (50% N en la S + 50% en Amac.) teniendo una producción de grano de 593.49 g m-2. Mientras que el cultivar Tollocan F-2005, mostró una buena respuesta al suministro de N independientemente de la estrategia de aplicación; sin embargo, cabe destacar que las estrategia 2 (50% N en la S + 50% en ET) y 3 (50% N en la S + 50% en HB) permitieron incrementar en esta variedad el rendimiento respecto de la estrategia 1, aunque no de manera significativa (p> 0.05).

Lo anterior coincide con Dreccer et al. (2000), quienes afirmaron que el rendimiento en trigo se incrementa en función de la dosis de N, con 20 kg N ha-1 obtuvieron 198 g m-2, mientras que con 110 kg N ha-1 el rendimiento se elevó hasta 580 g m-2. Por otro lado, el análisis de la interacción N x E (Figura 1c), reveló que para la dosis alta (200 kg N ha-1) cualquier estrategia de aplicación puede ser recomendada. En éste sentido, una mayor dosis de N en etapas tempranas estaría relacionado con una mayor proliferación de macollos y a la vez una mayor sobrevivencia de los mismos, ya que la generación y permanencia de estos depende del estatus nutricional (N) del cultivo (Albrizio et al., 2010). En la dosis baja (100 kg N ha-1), la mejor estrategia fue la 2 con un rendimiento promedio de 548.5 g m-2. En este estudio el rendimiento fue modificado por la dosis de N y la estrategia de aplicación, en promedio con 200 kg N ha-1 y aplicando 50% N en la siembra y 50% en amacollamiento se maximizó la producción de trigo.

Resultados parcialmente similares detectó Fisher (1993) quien afirmó que la aplicación de N en la etapa de ET o en amacollamiento maximiza el rendimiento de grano en trigo. Contrariamente, Dreccer et al. (2000) en un experimento donde evaluaron diferentes momentos de aplicación de N en trigo y colza, encontraron que el rendimiento de grano de ambas especies se incrementó en aplicaciones tardías de N (llenado de grano).

Biomasa

En la Figura 2a se aprecia que la producción de biomasa a MF de Tollocan F-2005 con 200 kg N ha-1, fue superior a Salamanca S-75 y Romoga F-96 en 23 y 26 %, respectivamente. Estos resultados confirman lo reportado por Calderini et al. (1999), quienes encontraron que los genotipos antiguos acumularon menos materia seca durante la estación de crecimiento. Asimismo, Abeledo et al. (2003) reportaron que genotipos modernos de cebada tuvieron mayor rendimiento biológico que los genotipos antiguos. Asimismo, Guarda et al. (2004) evidenciaron que cultivares antiguos acumulan menor cantidad de materia seca en comparación con los genotipos de reciente liberación.

Caso contrario a lo reportado por Slafer et al. (1990), quienes mencionan que la baja producción de biomasa resultó del bajo peso de los tallos y macollos de genotipos modernos, mientras que el peso seco de las espigas fue alto, principalmente por una mejor partición de la materia seca a este órgano. Por otro lado, Dreccer et al. (2000), concluyeron que la producción de materia seca en trigo se incrementó en función del aumento en la dosis de fertilización nitrogenada (541 a 1 362 g m-2).

Al evaluar la interacción C x E (Figura 2b), se encontró que para Salamanca S-75 y Romoga F-96, las mejores estrategias fueron la 1 y 2, mientras que para Tollocan F-2005 la 3 estrategia tuvo un efecto estadísticamente igual sobre la producción de biomasa. Serrano et al. (2000) al evaluar diferentes dosis de N y estrategias de aplicación encontraron que la producción de biomasa fue pobremente afectada por las estrategias de aplicación y dosis de N. Por otro lado, al analizar la interacción N x E, se pudo apreciar que sólo las estrategia 1 y 2 en la dosis de 200 kg N ha-1, incrementaron significativamente la producción de biomasa, respecto de la estrategia 3, coincidiendo estos resultados con los encontrados por Serrano et al. (2000).

Índice de cosecha

La Figura 3a muestra que el IC entre los genotipos osciló entre 0.23 y 0.33 correspondiendo el valor más alto a Tollocan F-2005 y el más bajo a Salamanca S-75 ambos con la dosis de 100 kg N ha-1. Lo anterior sugiere que la ganancia observada en rendimiento en los cultivares de reciente liberación se debe a la mejor distribución de la biomasa al grano impactando positivamente el IC (Siddique et al. 1989). En Tollocan F-2005, el mayor valor de IC se observó en la estrategia 2 y 3, seguido por Romoga F-96 con la estrategia 1, y Salamanca S-75 con la estrategia 3 (Figura 3b). En las interacciones C x E (Figura 3b), y C x N (Figura 3a), se observa una tendencia positiva entre el año de liberación del cultivar y el IC, lo cual indica que en las variedades mexicanas al igual que aquellas de otros países los incrementos en el rendimiento en los últimos años han sido posibles a una mejora en el IC (Siddique et al., 1989; Fischer y Edmeades, 2010).

En la interacción D x E (Figura 3c) las estrategias 2 y 3 con la dosis de 100 kg N ha-1, mostraron valores de IC significativamente superiores respecto de la estrategia 1 y fueron estadísticamente similares a los valores de IC en las estrategias 1 y 3 con 200 kg N ha-1. Éstos resultados coinciden con los reportados por Dreccer et al. (2000), quienes encontraron que el cambio en el IC no fue consistente cuando la dosis de nitrógeno se incrementó. Por otro lado, Austin et al. (1980) y Sinha et al. (1981), encontraron un IC alto como consecuencia de un mayor rendimiento de grano en cultivares modernos. Sin embargo, Waddington et al. (1987) sugirió que incrementos en el rendimiento de grano en cultivares recientes de trigo (liberados después de 1975 por CIMMYT) fueron en gran medida debido a una mayor producción de biomasa. En este sentido, Perry y D'Antuono (1989) en un estudio donde evaluaron diversos cultivares australianos, encontraron que la biomasa y rendimiento de grano de genotipos modernos se aumentó significativamente al incrementarse el IC.

Radiación interceptada y eficiencia en el uso de la radiación

La productividad de un cultivo depende de su capacidad para interceptar la radiación solar y de la eficiencia con la que dicha radiación es transformada en materia seca (Lindquist et al., 2005). En el presente trabajo, la radiación interceptada acumulada (RIA) fue estadísticamente similar en las variedades Salamanca S-75 y Romoga F-96, en ambas dosis de nitrógeno, lo cual puede ser atribuido a que estos cultivares presentan una baja respuesta a la aplicación de N similar a lo observado anteriormente con el rendimiento de grano (Figura 4a).

En Tollocan F-2005 se observó un efecto negativo al aumentar la dosis de N; sin embargo, el valor de RIA encontrada en Tollocan F-2005 con la dosis de 100 kg N ha-1 (664.4 MJ m-2) fue similar al presentado por los otras dos variedades con la dosis de 200 kg N ha-1 (667.6 MJ m-2) (Figura 4a). Lo anterior, fue debido a que los cultivares modernos tienen hojas más erectas, posición de la hoja curvada y cuentan con hoja bandera más grande, lo que implica mejor intercepción de la luz (Bonhomme, 2000).

El análisis de la interacción V x E reveló que las estrategias 1 y 3 en las variedades Salamanca S-75 y Romoga F-96, mostraron los valores significativamente más altos de RIA respecto a la estrategia 2 (Figura 4b). Por otro lado, en Tollocan F-2005, se puede apreciar que a medida que se retrasa la segunda aplicación de N la RIA tiende a incrementarse; sin embargo, esta tendencia no fue estadísticamente significativa (Figura 4b). Esto puede ser atribuido a que el N permite una mayor sobrevivencia de macollos y por consecuencia se mantiene una mayor RIA. Lo anterior es coincidente con Dreccer et al. (2000), quienes encontraron que en trigo existe una mayor duración del área foliar verde lo cual permitió interceptar mayor radiación por más tiempo. Para el caso de la interacción N x E fue claro que las estrategias 1 y 3, en ambas dosis de N permiten maximizar la intercepción de radiación solar respecto de la estrategia 2. En este sentido, el N en la estrategia 1, permite una mayor generación de macollos, mientras que la segunda una mayor sobrevivencia de los mismos (Fischer, 1993; Dreccer et al., 2000).

No se observó una relación entre la biomasa a madurez fisiológica y la RIA a madurez fisiológica (Figura 5a). Sin embargo, entre la biomasa y la EUR a madurez fisiológica se observó una relación lineal (r2= 0.74), esto indica que las variaciones en biomasa generadas por el cultivar, la dosis de N y la estrategia fueron mejor explicadas por los cambios generados en la EUR, lo cual coincide con Estrada-Campuzano et al. (2012), quienes al evaluar un conjunto de cultivares de triticale y trigo en condiciones de estrés hídrico encontraron que los cambios en biomasa aérea se explicaron mejor por cambios en la EUR que por la RIA. En la Figura 5b se observa que la mayor producción de biomasa (2 533.13 g m-2) fue obtenida en Tollocan F-2005, seguida de Romoga F-96 (2 307.40 g m-2).

Asimismo, se encontró que los valores de EUR fueron superiores en Romoga F-96, con la dosis alta y estrategia 2, y Tollocan F-2005 con la dosis alta y estrategia 3 (4.2 y 4.0 g MJ-1, respectivamente). Estos resultados confirman lo reportado por Siddique et al. (1989), quienes observaron que la EUR fue ligeramente mejor para cultivares modernos (1984-1986). Albrizio y Steduto (2005) concluyeron que la aplicación de N incrementó la producción de biomasa y capacidad fotosintética por unidad de radiación interceptada en girasol; es decir, que la disponibilidad de N induce un ligero incremento en la EUR, ya que el N provoca una mayor expansión foliar.

No se observó una relación entre la biomasa a antesis y la RIA a antesis (Fig. 6a). Sin embargo, la cantidad RIA fue mayor en el genotipo Tollocan F-2005, mientras que el valor más bajo correspondió a Salamanca S-75. Contrariamente, Calderini et al. (1997) encontraron que los cultivares de trigo de reciente liberación, presentaron los promedios más bajos de RIA a antesis. Asimismo, se observó que la biomasa fue mayor en Tollocan F-2005, seguida de Romoga F-96 y finalmente Salamanca S-75, con medias de 1 242.10, 1 212.60 y 1 139.34 g m-2, respectivamente. Resultados opuestos fueron mostrados por Calderini et al. (1997), quienes encontraron que la biomasa a antesis tendió a ser menor en cultivares de reciente liberación en relación a los materiales antiguos.

Por otro lado, la Figura 6b revela una relación positiva (r2= 0.57; p< 0.01) entre biomasa y la EUR a antesis. Salamanca S-75 presentó el mayor valor de EUR, seguido de Tollocan F-2005 y Romoga F-96 (con medias de 4.82, 4.15 y 3.97 g MJ-1, respectivamente), con la dosis 200 kg N ha-1. Sin embargo, resultados opuestos fueron presentados por Siddique et al. (1989) quienes encontraron valores mayores de EUR en genotipos modernos de trigo en relación al cultivar antiguo.

 

Conclusiones

Se observaron mejores respuestas en el rendimiento de grano cuando se fraccionó la fertilización nitrogenada 50% N en la siembra + 50% en la etapa de espiguilla terminal; y 50% N en la siembra + 50% N en la etapa de hoja bandera; sin embargo, exisitió una respuesta diferencial entre cultivares y dosis de fertilización. Con la dosis de 200 kg N ha-1 se incrementaron en promedio la producción de biomasa, el rendimiento y la eficiencia en el uso de la radiación. La variedad Tollocan F-2005 mostró mayor producción de biomasa, rendimiento e IC que las variedades Salamanca S-75 y Romoga F-96. En nuestro estudio, el cultivar de reciente liberación Tollocan F-2005 alcanzó el máximo rendimiento de grano (695.61 g m-2) cuando se suministraron 200 kg N ha-1 aplicando 50% N en la siembra y 50% en hoja bandera (estrategia 3).

 

Agradecimientos

La autora principal y coautores agradecen a la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), por el apoyo brindado para la realización de este estudio, el cual forma parte del proyecto de investigación "Atributos ecofisiológicos determinantes del rendimiento en trigo y cebada en respuesta a la fertilización nitrogenada" con clave "2860/2010U".

 

Literatura citada

Abeledo, L. G.; Calderini, D. F. and Slafer, G A. 2003. Genetic improvement of yield responsiveness to nitrogen fertilization and its physiological determinants in barley. Euphytica 133:291-298.         [ Links ]

Abeledo, L. G.; Calderini, D. F. and Slafer, G. A. 2008. Nitrogen economy in old and modern malting barleys. Field Crops Res. 106:171-178        [ Links ]

Albrizio, R. and Steduto, P. 2005. Resource use efficiency of field-grown sunflower, sorghum, wheat and chickpea. I. Radiation use efficiency. Netherlands. Agric. Forest Meteorol. 130:254-268.         [ Links ]

Albrizio, R.; Todorovic, M.; Matic, T. and Stellacci, M. A. 2010. Comparing the interactive effects of water and nitrogen on durum wheat and barley grown in a Mediterranean environment. Netherlands. Field Crops Res. 115:179-190.         [ Links ]

Austin, B. R.; Bingham, J.; Blackwell, D. R.; Evans, T. L.; Ford, A. M.; Morgan, L. C. and Taylor, M. 1980. Genetic improvements in winter wheat yields since 1900 and associated physiological changes. Canada. J. Agric. Sci. 94:675-89.         [ Links ]

Bonhomme, R. 2000. Beware of comparing RUE values calculated from PAR vs solar radiation or absorbed vs intercepted radiation. Field Crops Res. 68:247-252.         [ Links ]

Calderini, D. F.; Abeledo, L. G.; Savin, R. and Slafer, G. A. 1999. Effect of temperature and carpel size during pre-anthesis on potential grain weight in wheat. J. Agric. Sci. Cambridge. 132:453-459.         [ Links ]

Calderini, F. D.; Dreccer, F. M. and Slafer, A. G. 1997. Consequences of breeding on biomass, radiation interception and radiation-use efficiency in wheat. Netherlands. Field Crops Res. 52:271-281.         [ Links ]

Calderini, D. F. and Slafer, G. A. 1999. Has yield stability changed with genetic improvement of wheat yield? Euphytica 107:51-59.         [ Links ]

Campillo, R. R.; Jobet, F. C. y Undurraga, D. P. 2007. Optimización de la fertilización nitrogenada para trigo de alto potencial de rendimiento en andisoles de la región de la Araucanía, Chile. Chile. Agricultura Técnica. 67:281-291.         [ Links ]

D'Andrea, E. K.; Otegui, E. M. and Cirilo, G. A. 2008. Kernel number determination differs among maize hybrids in response to nitrogen. Netherlands. Field Crops Res. 105:228-239.         [ Links ]

Dreccer F.; M.; Schapendonk, A. H. C. M.; Slafer, A. G. and Rabbinge, R. 2000. Comparative response of wheat and oilseed rape to nitrogen supply: absorption and utilization efficiency of radiation and nitrogen during the reproductive stages determining yield. Netherlands. Plant and Soil. 220:189-205.         [ Links ]

Organization of the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO). 2012. FAOSTAT, FAO statistical databases - agriculture (available at http://faostat.fao.org/site/567/default.aspx) (fecha de acceso 12/09/2012).         [ Links ]

Fletcher, A. L.; Brown, H. E.; Johnstone, P. R. de Ruiter, J. M. and Zyskowski, R. F. 2011. Making sense of yield trade-offs in a crop sequence: a New Zealand case study. Field Crops Res. 124:149-156.         [ Links ]

Estrada-Campuzano, G.; Miralles J. D. and Slafer, A. G. 2012. Differences in yield, biomass and their components between triticale and wheat grown under contrasting water and nitrogen environments. Netherlands. Field Crops Res. 128:167-179.         [ Links ]

Fischer, A. R. 1993. Irrigated spring wheat and timing and amount of nitrogen fertilizer. II. Physiology of grain yield response. Netherlands. Field Crops Res. 33:57-80.         [ Links ]

Fischer, R. A. and Edmeades, G. O. 2010. Breeding and cereal yield progress. Crop Science 50:85-98.         [ Links ]

Gallagher, N. J. and Biscoe, V. P. 1978. Radiation absorption, growth and yield of cereals. Canada. J. Agric. Sci. 91:47-60.         [ Links ]

García, E. 1988. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köpen (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). México, D. F. 217 pp.         [ Links ]

Giambalvo, D.; Ruisi, P.; Miceli, G. D.; Salvatore, F. A. and Amato, G. 2010. Nitrogen use efficiency and nitrogen fertilizer recovery of durum wheat genotypes as affected by interspecific competition. Agron. J. 102:707-715.         [ Links ]

Guarda, G.; Padovan, S. and Delogu, G. 2004. Grain yield, nitrogen-use efficiency and baking quality of old and modern Italian bread-wheat cultivars grown at different nitrogen levels. Eur. J. Agron. 21:181-192        [ Links ]

Hunt, H. W.; Detling, J.; K. Elliott, E. T.; Monz, C. A. and Strain, B. R. 1990. The effects of elevated CO2 and climate change on grasslands. I. Response of aboveground primary production in intact sods of native shortgrass prairie. Bulletin Ecology. Society of America 71-196.         [ Links ]

Jandel Scientific. 1994. Table Curve 2D. User's Manual version 2.03 AISN Software. Jandel Scientific, Corte Madera. CA, USA.         [ Links ]

Limón-Ortega, A.; Villaseñor-Mir, E. and Espitia-Rangel, E. 2008. Nitrogen management and wheat genotype performance in a planting system on narrow raised beds. Cereal Res. Comm. 36:343-352.         [ Links ]

Lindquist, J. L.; Arkebauer, T. J.; Walters, D. T.; Cassman, K, G. and Dobermann, A. 2005. Maize radiation use efficiency under optimal growth conditions. Agron. J. 97:72-78.         [ Links ]

López, B. L.; Muñoz, R. V.; Fernández, G. P.; Redondo, R. y López-Bellido, G. R. J. 2012. Respuesta del trigo a la aplicación fraccionada del nitrógeno fertilizante. España. Vida rural 349:32-37.         [ Links ]

Otegui, E. M.; Nicolini, G. M.; Ruiz, A. R. and Dodds, P. 1995 Sowing date effects on grain yield components for different maize genotypes. USA. Agron. J. 87:29-33.         [ Links ]

Perry, W. M. and D'Antuono, F. M. 1989. Yield improvement and associated characteristics of some Australian spring wheats introduced between 1860 and 1982. Australia. Australian J. Agric. Res. 40:457-72.         [ Links ]

Statistical Analysis System (SAS) Institute. 2002. SAS user's guide. Statistics. Version 9. SAS Inst., Cary, NC. USA. Quality, and elemental removal. J. Environ. Qual. 19:749-756.         [ Links ]

Serrano, L.; Filella, I. and Peñuelas, J. 2000. Remote sensing of biomass and yield of winter wheatunder different nitrogen supplies. Crop Sci. 40:723-731        [ Links ]

Siddique, M. K. H.; Belford, K. R.; Perry, W. M. and Tennant, D. 1989. Growth, Development and Light Interception of Old and Modern Wheat Cultivars in a Mediterranean-type Environment. Australia. Australian J. Agric. Res. 40:473-487.         [ Links ]

Sinha, K. S.; Aggarwal, K. P.; Chaturvedi, S. G.; Koundal, R. K. and Khanna-Chopra, R. 1981. A comparison of physiological and yield characters in old and new wheat varieties. USA. J. Agric. Sci. Cambridge. 97:233-236.         [ Links ]

Slafer, A. G. 2003. Genetic basis of yield as viewed from a crop physiologist's perspective. UK. Ann. Appl. Biol. 142:117-128.         [ Links ]

United States Department of Agriculture (USDA)- Natural Resources Conservation Service. 2000. World Soil Resources Natural Resources Conservation Service (www.nhq.usda.gov/WSR/). Washington, DC.         [ Links ]

Waddington, R. S.; Osmanzai, M.; Yoshida, S. and Ransom, K. J. 1987. The yield of durum wheats released in Mexico between 1960 and 1984. Canada. J. Agric. Sci. 108:469-477.         [ Links ]

Zadoks, C. J.; Chang, T. T. and Konzak, F. C. 1974. A decimal code for the growth stage of cereals. UK. Weed Research 14: 415-421.         [ Links ]

Creative Commons License All the contents of this journal, except where otherwise noted, is licensed under a Creative Commons Attribution License