Descripción de los estados fenológicos de la soja
VE Emergencia - Se observa el hipocótile en forma de arco, empujando al epicótile y a los cotiledones, haciéndolos emerger sobre la superficie del suelo.
VC Cotiledón - El hipocótile se endereza, los cotiledones se despliegan.
V1 Primer nudo - El par de hojas opuestas unifoliadas están expandidas totalmente.
V2 Segundo nudo - La 1er. hoja trifoliada está totalmente desplegada.
V3 Tercer nudo - La 2da. hoja trifoliada está completamente desarrollada.
Vn n: número de nudos - La hoja trifoliada del nudo n (comenzando con el nudo de hojas unifoliadas) está expandida totalmente.
R1 Inicio de Floración - Se observa una flor abierta en cualquier nudo del tallo principal. La floración comienza en la parte media de la planta progresando hacia la parte superior e inferior.
R2 Floración completa - Se observa una flor abierta en uno de los nudos superiores del tallo principal con hojas totalmente desplegadas.
R3 Inicio de formación de vainas - Una vaina de 5 mm de largo en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal, y con hojas totalmente desplegadas.
R4 Vainas en desarrollo - Una vaina de 2 cm en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal con hojas totalmente desplegadas.
R5 Formación de semillas - Este estado comienza cuando una vaina, ubicada en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal, contiene una semilla de 3 mm de largo; y termina cuando la semilla todavía no llena la cavidad de la vaina.
R6 Semilla completamente desarrollada - Una vaina, en cualquiera de los cuatro nudos superiores del tallo principal, contiene una semilla verde que llena la cavidad de dicha vaina, con hojas totalmente desplegadas.
R7 Inicio de maduración - Una vaina normal en cualquier nudo del tallo principal ha alcanzado su color de madurez.
R8 Maduración completa - El 95 % de las vainas de la planta han alcanzado el color de madurez.
Fehr et al. 1971
Modelo de predicción fenológica para el cultivo de soja (FENOSoja)
Si bien otros efectos abióticos y bióticos afectan el crecimiento y desarrollo de las plantas, la temperatura y el fotoperiodo son los factores que más contribuyen a determinar la duración de las etapas o estadios fenológicos. Comúnmente, las escalas de fenología para las especies de plantas cultivadas se definen teniendo en cuenta la siembra, emergencia, los periodos vegetativo y reproductivo y la madurez fisiológica.
Con registros observados de fenología pueden construirse modelos para predecir la duración de los estadios fenológicos según región y fechas de siembra. Los modelos más simples se realizan con los promedios climáticos normalizados de temperatura y con la duración del largo de los días.
De igual modo que para maíz, sorgo y girasol (Fassio et al. , 2013), en este trabajo se presenta un modelo de predicción para los estadios fenológicos de soja.
El desarrollo de la soja se induce principalmente por la temperatura, pero también por el fotoperiodo. El umbral de temperatura por debajo del cual el crecimiento es insignificante, se conoce como temperatura base (Tb) expresada en ºC. Temperaturas superiores a ese valor aceleran la velocidad de crecimiento y contribuyen al acortamiento del ciclo fenológico. Respecto a fotoperiodo, la soja es una planta con respuesta de 'día corto', es decir que cuanto más largas son las noches más pronto se induce la iniciación floral.
Desarrollo del modelo
El modelo de predicción se construyó con los registros de las estaciones agro-meteorológicas de INIA La Estanzuela (34º20'S, 57º41'O) e INIA Salto Grande (31º16'S, 57º53'O) (INIA, 2014), y con registros experimentales de fenología de soja tomados en el periodo 2013/2014 en la estación experimental de INIA La Estanzuela. Basado en esa información, se definieron predicciones de fenología de soja según grupos de madurez (GM) para las zonas Sur y Norte de Uruguay para un rango de fechas de siembras que van desde la última semana de Septiembre hasta la primer semana de Enero.
Los trabajos de La Estanzuela que dan sustento a los modelos incluyen siete fechas de siembra, entre el 2 de Septiembre y el 3 de Enero a intervalos de 20 días aproximadamente. Se utilizaron seis cultivares de los GM III a VII según fueron declarados por las compañías vendedoras. Los eventos fenológicos se registraron según la escala de Fehr et al. (1971).
El último estadio fenológico predicho por el modelo es la madurez fisiológica, definida como el momento en que se completa el llenado con fotosintatos de los porotos. El momento de cosecha no es estimado por el modelo porque éste depende de factores poco predecibles, como la precipitación y la humedad del aire.
Para cada GM se calculó la suma térmica (ST) expresada en grados días (º días). La ST se define como la sumatoria de las diferencias entre la temperatura media diaria y la Tb (expresadas en ºC). Para la estimación del momento de la emergencia de plántulas se utilizó la temperatura media diaria del suelo y la Tb del suelo, mientras que para la estimación de los demás estadios se utilizó la temperatura media diaria del aire y la Tb del aire.
En los cultivos anuales estivales las heladas disminuyen o interrumpen el crecimiento y desarrollo de las plantas, incluso llegando a provocar su muerte. Las heladas acotan el crecimiento de estas especies generando las llamadas 'ventanas de siembra'. Éstas varían según el umbral de desarrollo de cada especie. Las diferencias interanuales de ocurrencia de heladas se consideraron en el modelo manejando su probabilidad de ocurrencia.
En el mercado local existe un alto número de cultivares de soja categorizados entre los GM IV y VII. A los efectos prácticos para la utilización de este modelo los grupos de madurez que se comercializan en Uruguay se asignan a tres grandes grupos de acuerdo a su ciclo: Ciclos Cortos, Medios y Largos. Definiendo como ciclos cortos a los cultivares de GM menor a 5.4, ciclos medios los cultivares de GM 5.4 a 6.2, y ciclos largos a los cultivares de GM mayor a 6.2.
Si para un cultivar dado se decide contrastar el pronóstico de fenología con información previa, sea esta experimental, catálogos, etc., debe considerarse si para ésta última el largo de ciclo fue tomado desde la siembra o desde la emergencia. Considérese que el pronóstico de este modelo para soja se realizó tomando como inicio la fecha de siembra, aunque puede también pronosticarse desde la fecha de emergencia o de estadios fenológicos posteriores. Debe considerarse que si se ingresa al pronóstico con la fecha de emergencia, se minimiza el error de la duración del periodo 'siembra-emergencia', esto es cuando las condiciones de la cama de siembra no son las óptimas (suelo frío y anegado por ejemplo). En cambio, ingresar al pronóstico con la fecha de siembra tiene la ventaja de que no es necesario determinar cuándo el 50% de las plantas emergieron.
Así como con la fecha de emergencia, también pueden ser difíciles de determinar los otros estadios fenológicos, como por ejemplo floración y madurez plena (R2 y R8). De modo que la pericia de quienes registran los eventos fenológicos y la frecuencia con que se realizan esos registros es fundamental. Los pronósticos fenológicos de este modelo se estiman con una precisión de ± 5 días. Esa precisión puede disminuir en la medida que se presentasen eventos climáticos severos como sequía, anegamiento y/o mayor frecuencia de heladas, o si el régimen térmico de la zona de siembra tuviera diferencias significativas con las bases de datos de las estaciones agroclimáticas de INIA La Estanzuela e INIA Salto Grande. Por otra parte, la precisión también puede disminuir en la medida que cierto cultivar no presentara un largo de ciclo acorde al GM declarado por la empresa que lo comercializa. En buena medida, a pesar de que la generalidad de las empresas manejan la escala de Fehr et al. (1971), puede ocurrir o que sean distintos los cultivares de referencia utilizados por cada empresa para clasificar sus nuevos cultivares por GM, o que las empresas utilicen una clasificación de GM realizada en el país de origen del cultivar y no realizada en Uruguay.
La nueva herramienta
Esta nueva aplicación permite a cualquier usuario pronosticar las fechas en que sucederán los eventos fenológicos de sus cultivos de soja. A diferencia de los pronósticos anteriores para maíz, sorgo y girasol, que solo podían predecir la ocurrencia de los eventos fenológicos desde la siembra, con este nuevo pronóstico para soja los eventos fenológicos pueden predecirse desde la siembra y desde cualquier otro evento posterior.
Ejemplos de uso: Ventana de siembra
Utilizando la fenología generada por el modelo para cada cultivo y la información agroclimática (temperatura media del aire, temperatura media del suelo, fotoperiodo y probabilidad de heladas) correspondiente al Norte y Sur del país, se crearon los siguientes gráficos:
Norte del país
Sur del país
Mediante su estudio es posible determinar las épocas de siembra óptimas para ubicar cronológicamente ciertos momentos fenológicos críticos y hacer un aprovechamiento máximo de las condiciones ambientales requeridas por los cultivos. A este período de fechas óptimas de siembra se le denomina 'ventana' de siembra, y varía según el cultivo y largo de ciclo seleccionado.
Como conclusión general, ésta es una herramienta fundamental que nos permite programar con suficiente anticipación, gracias a su estimación fenológica: siembras que logren el mejor aprovechamiento de las condiciones ambientales de la región, rotaciones, fertilizaciones, riegos, aplicación de distintos agroquímicos, y muchas otras medidas de manejo agronómico.
Referencias
Fassio A, Ibañez W, Rodríguez M, Cesán A, Restaino E. 2013. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA), Unidad GRAS: Predicción Estadios Fenológicos. [En línea] 24 setiembre 2014. http://www.inia.uy/investigación-e-innovación/unidades/GRAS/Alertas-y-herramientas/Utilidades
Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA). 2014. Unidad GRAS: Banco de Datos Agroclimáticos. [En línea] 24 setiembre 2014. http://www.inia.uy/investigación-e-innovación/unidades/GRAS/Clima/Banco-datos-agroclimatico
Fehr WR, Caviness CF, Burmood DT, Pennington JS. 1971. Stage of Development Descriptions for Soybeans, Glycine max (L.) Merrill. Crop Science, 11: 929-931.
Autores
Alberto Fassio - Ing. Agr., Ecofisiología y manejo de cultivos, INIA La Estanzuela
Wilfredo Ibáñez - Téc. Agr., Consultor privado en biometría
Marcelo J. Rodríguez - Téc. en Lech., Protección vegetal, INIA La Estanzuela
Sergio Ceretta - Ing. Agr. (MSc), Mejoramiento de soja, INIA La Estanzuela
Osvaldo Pérez - Ing. Agr., Ecofisiología y manejo de cultivos, INIA La Estanzuela
Carlos Rabaza - Ecofisiología y manejo de cultivos, INIA La Estanzuela
Glenda Vergara - Ecofisiología y manejo de cultivos, INIA La Estanzuela
Ernesto Restaino - Ing. Agr., Unidad de Comunicación y Transferencia de Tecnología, INIA La Estanzuela
Por mayor información, visite la página oficial de INIA.
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