Ecofisiología de los cultivos

Fundamentación:

La Ecofisiología de los cultivos estudia las funciones del cultivo y la manera en que el ambiente los afecta. Toma conceptos de Fisiología Vegetal, Edafología, Climatología, Bioquímica y otras disciplinas y los integra a nivel de cultivo. El objetivo de esta disciplina es generar pautas de manejo y de mejoramiento genético vegetal con miras a la producción comercial.

El curso se orienta fundamentalmente hacia la producción de granos, aunque sus conceptos pueden también ser aplicados en el análisis de la producción hortícola y/o forrajera. El programa se articula alrededor de la fotosíntesis del cultivo y la partición de asimilados. Se analizan los efectos de los factores ambientales sobre la producción económica y la posibilidad de adecuar los requerimientos del cultivo a la oferta edafo-climática.

Objetivos Generales:

  • Que el alumno desarrolle un pensamiento reflexivo y crítico sobre la problemática asociada con la producción vegetal;
  • Que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para solucionar problemas agronómicos;
  • Que adquiera destreza para interpretar la información experimental disponible y pueda valerse de ella;
  • Que adquiera habilidades para sintetizar y aplicar conocimientos adquiridos en otras áreas de estudio.

 

Objetivos Específicos:

  • Que el alumno conozca las bases ecofisiológicas del funcionamiento de los cultivos de grano;
  • Que desarrolle criterios ecofisiológicos para la toma de decisiones (manejo) de los cultivos;
  • Que desarrolle criterios ecofisiológicos para el mejoramiento genético de los cultivos.

CONTENIDOS:

UNIDAD 1: Marco conceptual:

Qué se entiende por ecofisiología? Niveles de organización. Escala dimensional y temporal de análisis de los procesos involucrados. Componentes numéricos y ecofisiológicos del rendimiento, concepto de assimilate aproach. Flujo energético: Radiación fotosintéticamente activa (RFA) incidente, eficiencia de intercepción de la RFA (ei), eficiencia de conversión de RFA en biomasa (eur), partición de asimilados. Aproximaciones al Rendimiento potencial, factible y real. Escenarios productivos, perspectivas.

UNIDAD 2: Desarrollo:

La fenología agrícola y su descripción cuantitativa, claves fenológicas. Morfología externa e interna de la planta. Diferenciación apical. Principales estados de desarrollo de los cultivos, períodos críticos. Principales factores ambientales que modifican la velocidad de desarrollo: temperatura, fotoperíodo, agua y nutrientes. Concepto de tiempo térmico, requerimiento de vernalización. Respuesta de las plantas a días cortos y largos. Implicancias agronómicas. Modelos de simulación.

UNIDAD 3: Crecimiento:

Producción de biomasa y captura de radiación por los cultivos. Área foliar e intercepción de RFA. Establecimiento de canopeos. Expansión y senescencia foliar, mecanismos involucrados. Fotosíntesis a nivel de canopeo. Concepto de Eficiencia de uso de la RFA. Estructura del canopeo. Coeficiente de extinción. Arquitectura foliar y eficiencia fotosintética. Estrategias para maximizar la utilización de la energía solar.

UNIDAD 4: Transporte y Partición de asimilados:

Partición de asimilados durante la fase reproductiva. Índice de cosecha. Rendimiento y componentes numéricos. Mecanismos de compensación entre componentes numéricos del rendimiento. Componentes ecofisiológicos de la producción de biomasa y del rendimiento, periodos críticos. Removilización de asimilados. Partición de asimilados durante el llenado de los granos. Costo energético de la biomasa reproductiva. Limitaciones del rendimiento. Estrategias para maximizar el rendimiento manipulando la relación fuente – destino.

UNIDAD 5: Relaciones hídricas:

Potencial agua. Disponibilidad de agua en el suelo. Absorción y movimiento del agua. Crecimiento y distribución de raíces en el suelo. Estrés hídrico, su efecto sobre ei, eur y la partición. Respuesta estomática frente al estrés hídrico. Efectos del estrés hídrico sobre el rendimiento. Efecto del ambiente y del cultivo sobre la eficiencia de uso del agua.

UNIDAD 6: Nutrición Mineral

Efecto de la disponibilidad de nutrientes sobre la generación del canopeo, mantenimiento de la actividad fotosintética y establecimiento y mantenimiento de la actividad de los destinos reproductivos. Eficiencia de uso de los nutrientes. Efectos del estrés nutricional sobre el rendimiento. Efecto del ambiente y del cultivo sobre la eficiencia de uso de los nutrientes.

UNIDAD 7: Bases ecofisiológicas para el MGV.

Ideotipos: Definición y antecedentes. Su uso en el MGV: estrategias de manejo de ideotipos. Análisis de casos: ideotipos para ambientes con alto nivel de insumos, ideotipos para alta calidad. Ideotipos para ambientes marginales en la región central de Córdoba.

Contribución de la genética en la ganancia de los rendimientos. Aporte y oportunidades del estudio ecofisiológico de los cultivos como complemento de las técnicas de mejoramiento genético. Casos estudiados y logros obtenidos.

 

ACTIVIDADES PRÁCTICAS:

El desarrollo del curso contempla la realización de diferentes tipos de actividades prácticas, cada una con objetivos específicos considerados de relevancia en la formación del estudiante.

Estas actividades se realizan tanto a campo como en aula.

Actividades a campo:

Objetivos:

  1. Promover la capacidad de observación y análisis crítico de situaciones de producción de cultivos extensivos en condiciones reales o experimentales.
  2. Identificar en el campo situaciones que reflejen los contenidos desarrollados en las clases teóricas.
  3. Discutir metodologías de recolección de información para su posterior análisis con rigor estadístico y científico.

Estas actividades se realizan de forma grupal y tienen una duración de una jornada completa de campo y gabinete. Para esto, se cuenta con toda la estructura experimental y de producción del Campo Escuela de la FCA-UNC y de la EEA INTA Manfredi.

Las tareas se ejecutan mediante consignas previas que orientan a los estudiantes a cerca de las actividades a realizar. Estas consignas están estructuradas de manera tal que el estudiante se problematice frente a situaciones reales, desarrolle o ajuste metodologías de muestreo a campo y obtención de datos, y sobre la información obtenida aplique conceptos abordados en clases teóricas.

Para ello realizan

  • Reconocimiento y utilización de claves fenológicas a campo, para la identificación de cada uno de los estados fenológicos de los cultivos.
  • Manejo y análisis de datos ecofisiológicos y climáticos para la cuantificación del estado de cultivos alrededor de períodos críticos en cultivos de granos estivales e invernales
  • Observación y discusión sobre ensayos, a campo y en laboratorio, de la respuesta de diferentes cultivos ante cambios en el manejo cultural y ambiente. Utilización de Modelos de Simulación del Rendimiento para diferentes escenarios climáticos, edáficos y de manejo cultural.

 

Actividades en aula:

Estas actividades prácticas se realizan fundamentalmente empleando bibliografía previamente seleccionada por el cuerpo docente. El trabajo, que se realiza de manera grupal, consiste en la lectura, interpretación, análisis, discusión y posterior presentación oral de un trabajo de investigación publicado en revistas científicas de alto impacto internacional.

La temática de los trabajos analizados cubre diferentes aspectos relacionados tanto con la ecofisiología de los cultivos como su aplicación al estudio de sistemas de producción.

Los objetivos de esta actividad son:

  1. Fortalecer la capacidad de análisis e interpretación de información con rigor científico.
  2. Adquirir destrezas en la extracción de conclusiones de publicaciones científicas.
  3. Incentivar el espíritu crítico.
  4. Adquirir habilidades para la presentación y la transmisión oral trabajos de divulgación científica.

Modalidad: Presencial. Clases teórico prácticas y taller de discusión de casos.

Carga horaria: 60 horas

Créditos: 3

Evaluación: Resolución, por escrito, de situaciones problemas que integran los contenidos abordados en el curso. Para acreditar, la nota mínima de este examen final debe ser de 7 (siete) puntos sobre 10 (diez).

Bibliografía:

Andrade, F.H. 2012. Contribuciones de la Ecofisiología de Cultivos a la Producción Agrícola. Anales de la Academia Nacional de Agronomía y Veterinaria. 2012. tomo LXVI. Buenos Aires. Argentina. 345-377

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Gardner, F.P.; Pearce, R.B. and R.L. Mitchell. 1985. Physiology of Crop Plants. The Iowa State University Press. Ames, Iowa. 327 pp.

Miralles, D.J.; Aguirrezábal L.N.; Otegui, M.E.; Kruk, B.C. y N. Izquierdo. 2010. Avances en Ecofisiología de Cultivos de Granos. Editorial Facultad de Agronomía UBA, Buenos Aires, Argentina. 336 pp.

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Sadras, V.O. and D.F. Calderini .2009. Crop Physiology: Applications for Genetic Improvement and Agronomy. En: Sadras, V.O.; D.F. Calderini (Eds.). Elsevier, USA.

Satorre, E.; Benech Arnold, R.;  Slafer, G.;  de la Fuente, E.;  Miralles, D.; Otegui M. y R. Savín. 2003. Producción de Granos. Bases funcionales para su manejo. A. Pascale (Ed.). Editorial Facultad de Agronomía, UBA. 783 pp.

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Slafer, G.A. 1993. Genetic Improvement of Field Crops. Slafer, G.A. (Ed.). Marcel Dekker, Inc. NY.

FUENTES DE ACTUALIZACIÓN DE CONTENIDOS CIENTÍFICOS:

Revistas de divulgación científica internacional. (Field Crop Research, Crop Science, Agronomy Journal, European Journal of Agronomy, etc.).