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Cereales y Oleaginosas 6 de Noviembre al 4 de Diciembre de 2012 Ing. Agr. (M.Sc.) Ezequiel García Stepien [email protected] Origen •México a 2.500 m sobre el nivel del mar. 6.700 años AC. •Base de la alimentación de los Aztecas. Evolución del cultivo en la Argentina Principios del siglo XX. Variedades locales o criollas de maíz, (Norte de Italia x americanos colorados duros o Flint. Escasa difusión de maíces dentados hasta las 2 últimas décadas del siglo. Polinización abierta (OP).Piamonteses, cuarentinos, canario y amarillo común . Klein logró 4 cultivares de polinización libre con germoplasma argentino y uruguayo. Mayor uniformidad y mejor textura de grano, pero no superaban su rendimiento. Década de 1920: trabajos de mejoramiento de maíz por endocría e hibridación, iniciativa oficial (bajo presupuesto, resultados erráticos). 1945: primeros híbridos dobles (HD), Santa Fe N° 2 y Santa Fe N° 3, en la Estación Experimental Ángel Gallardo (inscriptos en 1949). 1949: Registro Oficial creado a partir de la Ley de Granos N° 12.253, Capítulo “Fomento de la Genética”. 1951 INTA Pergamino inscribió los primeros HD Pergamino N° 1 M.A.G. y Pergamino N° 2 M.A.G. 1960 Pitá S.A.G. y Guazú S.A.G; y en 1962 Abatí INTA. Años 80. Híbridos de 3 líneas (3 vías, TWC). Década del 90. Híbridos simples (HS). Tolerancia a herbicidas de la familia de las imidazolinonas (IMI, CL o IT, tecnología Clearfield®). 1998, transgénicos. Los cultivares que incorporan mayor tecnología, como los híbridos simples de elite (“de punta”). Evolución del rendimiento de maíz en la Argentina Generación de Híbridos Países productores Principales consumidores de maíz Tasa de consumo per cápita de maíz: ██ > a 100 kg/año ██ 50 a 99 kg /año ██ 19 a 49 kg/año ██ 6 a 18 kg/año ██ 5 o menos kg/año Superficie Cosechada y Producción 25.000.000 20.000.000 15.000.000 10.000.000 5.000.000 0 Superficie Cosechada (has) Producción (tn) Superficie Cosechada 3.747.521 has y Producción Nacional 23.799.830 tn. Producción Provincial Santiago del San Luis Estero 3% 7% Santa Fe Salta 16% 3% Tucumán 2% Buenos Aires 36% Misiones 0% La Pampa 2% Jujuy 0% Formosa 0% Entre Ríos Corrientes 0% 4% Catamarca Chaco 0% 2% Córdoba 25% Rendimientos Provinciales 2010-11 8.000 Rendimiento (kg/ha) 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 Rendimiento país: 6.350 kg/ha Usos del grano de Maíz Proceso Industrial de Molienda Húmeda Proceso Industrial de Molienda Seca Productos de la Molienda Seca Descripción de la planta Nombre Cientifico: Zea mays. Nombre común: maíz, choclo, millo, elote, maize, corn. Origen: América. Planta gramínea, anual. Actualmente, es el cereal con mayor volumen de producción en el mundo, superando al trigo y al arroz. Sistema Radicular Seminal Adventicio Sistema Radicular Homorrizo o en Cabellera. Raíces de Anclaje o Fúlcreas. Tallo •Vegetativo: tallo muy corto, por debajo de la superficie. •Reproductivo: la yema apical comienza a diferenciar la panoja y se produce el alargamiento de los entrenudos. •Tallo simple erecto, de elevada longitud pudiendo alcanzar los 4 metros de altura. Robusto y sin ramificaciones y entrenudos macizos. Almacena Azucares solubes. Hojas •Hojas largas, de gran tamaño, lanceoladas, alternas, paralelinervias. Se encuentran abrazadas al tallo. •El haz presenta vellosidades. •Los extremos de las hojas son muy afilados y cortantes. Partes Lamina Vaina Lígula Inflorescencias Panoja (Masculina) Espiga (Femenina) •Eje principal y ramificaciones que nacen en su porción basal. •Sobre estos estos se ubican las espiguillas agrupadas de a pares, una con pedicelo largo y otra con pedicelo corto o sésil. •Primero abre la de pedicelo corto. Panoja •Espiga cilíndrica, compuesta, cubierta por brácteas foliáceas (chalas) y sostenida por un pedúnculo. •Raquis (marlo) corchoso y tenaz. Sobre el se ubican las espiguillas sésiles de a pares. Espiga Polinización Formación del Polen 15 a 20 días antes de ser liberado. Liberación del Polen Sigue un orden preciso. 1° flor sésil y 3-4 días después la pedicelada. Dura de 8 a 10 días. Durante el día únicamente. Factores Humedad del Aire Velocidad del Viento Escala Fonológica del Cultivo de Maíz Ritchie & Hanway, 1982 Germinación y emergencia •Plantas/ha •Uniformidad t + e •Temperatura •Agua •Insectos •Hongos V2 a V6 •Temperatura •Agua •Insectos •Diferen. de hojas •Crecimiento lento •V3: Resiste heladas y defoliación. •V6 : Inicio dif estruct reprod. V6 a V12 Hileras/espiga pot y real Difer estruct reprod Expan foliar (Antena) Etapa lineal acum mat seca y nutrientes Radiación solar Temperatura Agua Nutrientes Insectos Granos/hilera potencial; Espigas /pl; Difer estruct reprod; Expan foliar (Antena); Etapa lineal acum mat seca y nutrientes; Radiación solar, Temperatura; Agua; Nutrientes; Insectos. V12 a Vn (20-23) VT. Panojamiento. VT •Espigas/pl •Granos/hilera •Difer estruct reprod •Expan foliar (Antena) •Etapa lineal acum mat seca y nutrientes •Radiación solar •Temperatura •Agua •Nutrientes •Insectos •Enfermedades R1. Floracion Femenina (Silking). R1: R1: Aparición de estigmas R2: Blister o ampolla 10-15 d después de R1 •Granos/hilera real •Peso de grano pot •Radiación solar •Temperatura •Agua •Nutrientes •Insectos •Enfermedades R3: Grano lechoso 18-22 d después R1 •Peso de los granos •Radiación solar; Temperatura; Agua; Nutrientes; •Insectos •Enfermedades R4. Grano Pastoso. Endosperma Pastoso. Rápido desarrollo del embrión. 70% de Humedad en el Grano. 24 – 28 días después de estigmas. R5. Grano Dentado ó Duro. Comienzo del secado desde el extremo superior. “Línea de Leche”. 55% de Humedad en el Grano. R5: Grano dentado 35-42 d después de R1 R6: Madurez fisiológica •Máxima Acumulación de MS en el Grano. •Formación de la capa de abscisión (negra o marrón). •30 a 35% de Humedad en el Grano. 55-65 d después de R1 Desarrollo del maíz El Grano de Maíz Cariopse 5 a 25 mm de largo. Forma : Raza Ubicación en la espiga Chato Redondo Superficie (lisa, rugosa) Color: variado (sumatoria de todas las capas pigmentadas del pericarpio, embrión y/o endosperma). Desarrollo del Grano Composición del grano de maíz Composición del grano de maíz: •Endosperma (85%) •Fécula: rico en hidratos de carbono (harinas y los endulzantes). •Gluten, que contiene la mayor parte de la proteína (55%). •Pericarpio (5%) •Cascara que recubre al grano. •Embrión (10%) •germen, fuente del aceite de maíz, importante para usos alimenticios, medicinales o industriales. Tipos de Endosperma Traslucido, Corneo, Vítreo o Duro. Granos de almidón grandes. Densamente empaquetados Proteína ocupa todos los espacios. Abarca la parte + externa. Opaco, Harinoso o Blanco. Granos de almidón pequeños. Espacios con aire. En el centro, en contacto con el escutelo. Tipos de grano Flint - Floury - Dent a. Almidón flint. b. Almidón Dent. c. Embrión. d. Diente. Proteína del Grano Contenido promedio de Proteína: 9 – 10%. 8% del Endosperma es proteína. 16% del Embrión es proteína. Efecto ambiental en el contenido de proteína. Humedad del suelo. Fertilidad (Nitrógeno). Calidad Proteica. Pobre (bajo nivel de Lisina y Triptofano). Aa escenciales para monogástricos. Dureza del Grano Textura del Endosperma. Tipo de Pericarpio. Contenido y Calidad de Proteína. Z1 o α Zeínas. Z2 o γ Zeínas. Determina su calidad industrial: •Susceptibilidad al quebrado o rotura. •Susceptibilidad a daños por insectos y hongos. •Conservación en periodos de sequía. •Contenido de proteína y valor nutritivo. •Comportamiento en molienda seca y húmeda. Número vs. Peso de granos Temperatura Altas Temperaturas durante floración (R1) Radiación Radiación Cambio en la Arquitectura Stay Green Agua Ciclo: 500-600 mm Comportamiento de híbridos Factores condicionantes 1°: Ambiente. 2°: Morfotipo. 3°: Fecha de siembra. 4°: Densidad de siembra. Factores asociados con la Mejora Genética 1) Mayor biomasa por planta. 2) Mayor Indice de Cosecha (IC) y mayor estabilidad del IC. 3) Mayor tolerancia a altas densidades poblacionales. 4) Mayor tolerancia a estrés (Agua, N). 5) Menor peso de planta para producir grano. 6) Mayor fijación de granos (NG) por unidad de Tasa de crecimiento por planta (TCP). 7) Mayor sincronía floral y > factor de eficiencia floral (>NG potenciales, < dominancia entre granos de la espiga). 8) Menor vuelco de tallo y raíz. 9) Menor senescencia foliar prematura. Evolución de los híbridos de maíz Morfotipos de maíz Híbrido antiguo Híbrido moderno Híbrido antiguo Adaptación a densidades bajas. Arquitectura granífera más antigua. Plantas altas. Cañas gruesas. Hojas horizontales. Área foliar elevada. Planta poco prolífica. Baja relación grano / planta completa (Índice de cosecha). Tolerancia media al vuelco y quebrado. Híbrido moderno Adaptación a densidades elevadas. Ciclo corto a normal. Arquitectura granífera moderna. Plantas medianas a bajas. Cañas delgadas. Hojas erectas. Área foliar media. Planta prolífica. Alta relación grano / planta completa (Índice de cosecha). Alta tolerancia al vuelco y quebrado.