Bases ecofisiológicas de la determinación del rendimiento y la calidad de grano en maíces pisingallo

Abstract

El cultivo de maíz pisingallo (Zea mays L. var. everta) es una alternativa conveniente en la diversificación de la producción de granos en Argentina, sin embargo las bases ecofisiológicas de la determinación del rendimiento y la calidad han sido fundamentadas sobre maíces de tipo dentado, mientras que en maíces pisingallo se desconocen. El objetivo de esta tesis es entender cómo los maíces pisingallos determinan sus componentes del rendimiento, el nivel de proteína en grano y su volumen de expansión (principal criterio de calidad comercial) por medio de un marco conceptual basado en el crecimiento y partición de biomasa del cultivo en torno a floración y durante el llenado efectivo de los granos. Durante 2007 y 2008 se llevaron a cabo tres experimentos a campo en donde la tasa de crecimiento por planta fue alterada por medio de tratamientos de densidad de siembra y de raleo de plantas y defoliaciones (en torno a floración y durante el llenado efectivo) en 4 genotipos dentados y 8 pisingallos. Ambos tipos de maíz tuvieron en común una fuerte asociación de su rendimiento con la capacidad potencial de rendimiento establecida en torno a floración (R2 igual a 0,93, p menor a 0,001), pero difirieron en la determinación del peso de grano. El peso de grano potencial en maíces pisingallos siempre fue menor ante una misma disponibilidad de asimilados por grano en torno a floración (p menor a 0,05), mientras que el peso final de grano se redujo menos que el de los dentados ante una misma disminución en la disponibilidad de asimilados durante el llenado (p menor a 0,05). La concentración y contenido de proteínas del grano, y su volumen de expansión, estuvieron asociados principalmente a la tasa de crecimiento por planta por grano durante el llenado efectivo, y en menor medida con dicha tasa en torno a floración. Los resultados de esta tesis resaltan la importancia de las condiciones de crecimiento en torno a floración para la determinación del rendimiento dentro de un conjunto diverso de germoplasma de maíz (dentado y pisingallo) y demuestran, por primera vez, que el volumen de expansión de grano de maíz pisingallo puede ser predicho a partir del crecimiento del cultivo.

Popcorn maize (Zea mays L. var. everta) offers opportunities for improving and diversifying grain production in Argentina, but, unlike dent maize, the ecophysiological bases of grain yield and quality determination are not well understood. The objective of this thesis was to understand how popcorn maize determines its yield components, grain protein and popping volume (the main determinant of grain quality in the popcorn industry) by considering them as a function of crop growth and biomass partitioning around flowering and during the effective grain-filling period. Three field experiments were performed during the 2007 and 2008 growing seasons, where plant growth rates around flowering and during the effective grain filling were altered through plant density, thinning and defoliation treatments in 4 dent and 8 popcorn genotypes. Grain yield was closely related to the potential sink capacity established around flowering, both in dent and popcorn maize (R 2 = 0.93, p < 0.001), but kernel weight determination between them differed. For the same assimilate availability per kernel around flowering, potential kernel weight in popcorns was smaller than in dents (p < 0.05), while final kernel weight in popcorns was less reduced than dent kernel weight (p < 0.05) subjected to a similar reduction in assimilate supply per kernel during the grain-filling period. Kernel protein concentration, kernel protein content and popping volume were positively associated with plant growth rate per kernel, less strongly associated around flowering and more markedly during the effective grain filling. The results presented in this thesis emphasize the importance of favourable growing conditions around flowering for yield determination in an ample set of germplasms (including popcorns and dents) and show, for the first time, that popping volume can be predicted from crop growth in popcorn maize.