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UNIVERSIDAD AUTONOMA CHAPINGO

DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA

PROGRAMA DEL CURSO: FISIOTECNIA

DATOS GENERALES: Departamento: Fitotecnia Programa Educativo: Ingeniero Agrónomo Especialista en Fitotecnia Nivel Educativo: Licenciatura Area de Conocimiento: Tecnología Agrícola Asignatura Fisiotecnia Carácter: Obligatorio Tipo: Teórico-practico Prerrequisitos: Fisiología Vegetal, Fenología Agrícola, Edafología Profesores: Semestre: Primero. Año: Sexto HORAS/TEORIA/SEMANA: 3.0 HORAS/PRACTICA/SEMANA: 2.0 HORAS /TOTALES DEL CURSO: 85.0

INTRODUCCION El curso de Fisiotecnia se ubica a la mitad de la carrera de Ingeniero Agrónomo Especialista en Fitotecnia, es un curso integrador de conocimientos del área de botánica, como morfología, anatomía y fisiología, así como de Genotecnia y del ambiente, que al conjugarse, pretenden hacer comprender a los educandos, que en el proceso de producción agrícola vegetal se debe aplicar un enfoque holístico. La parte teórica se desarrolla en clases magistrales de 3 horas a la semana, en las que se aprovechan conceptos antes adquiridos y se introducen otros que conduzcan al mejor entendimiento, tanto de los procesos de mejoramiento genético, como de los sistemas de producción. Se enfatiza el papel del fenotipo y del ambiente en la producción vegetal. En la parte práctica se trata de que los estudiantes ejerciten de manera práctica y objetiva algunos de los conceptos y metodologías revisadas en teoría. Se pone énfasis en el trabajo de equipos.

PRESENTACION. En México, los programas de mejoramiento genético tradicionales, consideraron al rendimiento de grano como el único criterio de selección, sin considerar suficientemente las características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de las plantas, lo que condujo en muchos casos a la liberación de fenotipos muy ineficientes. Tampoco se ponía mucho énfasis en el ambiente y los problemas de la interacción genotipo-ambiente no estaban suficientemente entendidos. Así, se tenían dudas de

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dónde o cuáles podrían ser los ambientes de selección, y los mejores criterios de selección de genotipo superiores. El entendimiento de que el fenotipo de una planta está afectado por el genotipo, el ambiente y la interacción de ambos, condujo a que los esquemas de mejoramiento revolucionaran, toda vez que en el pasado no se consideraba correctamente el problema de la interacción. Ahora se sabe que las respuestas fisiológicas de las plantas están altamente influenciadas tanto por el genotipo como por el ambiente y la interacción de ambos. Por ello resulta relevante que los conocimientos de la fisiología vegetal deban incorporarse en los esquemas de selección, con el propósito de obtener variedades altamente eficientes, desde el punto de vista eco fisiológico. La fisiotecnia entonces se encarga de estudiar dichos problemas, que, como queda claro, deben ser abordados desde una perspectiva multidisciplinaria.

OBJETIVOS GENERALES. Analizar las interacciones entre los factores ambientales y el fenotipo en relación a las características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de la producción de cultivos, para proyectar el aprovechamiento de aquellas favorables que permitan la expresión de la potencialidad genética para cultivar. Definir criterios y niveles ambientales del nivel de respuesta de las plantas para planear como genotecnista una mayor efectividad en la formulación de programas. Es un curso teórico-práctico que integra los conocimientos del fenotecnista y los del ambientalista. Objetivos particulares 1. Sistematizar los conocimientos en forma independiente en su formación académica,

para procurar tener mayores posibilidades de hacer frente a los diferentes problemas agronómicos en la práctica profesional.

2. Describir las interacciones entre los factores ambientales y el fenotipo en relación a sus características morfológicas y fisiológicas, para distinguir aquellas que son favorables y permitan la expresión máxima de rendimiento de cada cultivar en su ambiente de producción.

3. Relacionar los conocimientos necesarios para determinar los criterios y niveles de los factores ambientales que permitan la evaluación y selección de genotipos superiores, y con esto hacer más eficientes los programas de fitomejoramiento genético.

4. Desarrollar las prácticas y mostrar una actitud del trabajo en equipo, tan importante en el ejercicio profesional para actuar de manera crítica y autocrítica como parte de un conjunto de personas con objetivos e intereses comunes, así como aportar conocimientos en la solución integral y coordinada de un problema.

INTRODUCCIÓN.

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OBJETIVO: Analizar las interacciones entre los factores ambientales y el genotipo en relación a las características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de la producción de cultivos, para aprovechar aquellas favorables que permitan la expresión de la potencialidad genética de cada cultivar, así como para definir criterios y niveles ambientales que permitan al genotecnista y una mayor efectividad de sus programas. Es un curso teórico práctico que integra los conocimientos del genotecnista y los del ambientalista.

TEORIA: Conceptos y clasificación de los factores ambientales y su relación con los sistemas de producción. Conceptos de estación de crecimiento y su relación con sistemas de producción, genotipos y fechas de siembra. Concepto e importancia de las etapas fenológicas, semilla, características y relación con profundidad de siembra, área fotosintética inicial, capacidad competitiva, rendimiento y factores ambientales. Conceptos e importancia del área foliar, índice de área foliar y su relación con rendimiento y con factores ambientales.

FOTOSINTESIS: Factores ambientales involucrados, fotosíntesis laminar ciclos C3 y C4, fotosíntesis no laminar, arquitectura de las plantas, topografía del dosel vegetal. Componentes del rendimiento, eficiencia, ideotipos: concepto, importancia y su relación con rendimiento y sistemas de producción. Análisis y correlaciones de crecimiento. Adaptación: concepto, importancia, relaciones con genotecnia y producción. Competencia: tipos y naturaleza, aptitud combinatoria, relación con genotecnia y producción.

PRACTICA: Las prácticas del curso están diseñadas para que el estudiante se familiarice con algunas de las metodologías más comunes, para determinar parámetros fisiotécnicos y establezca las relaciones entre éstas y los programas de fitomejoramiento y de producción. Incluye temas como: Efecto del tamaño de semilla, la profundidad y la densidad de siembra sobre diversos caracteres de crecimiento inicial. Determinación y estimación del área foliar. Madurez fisiológica e índice de eficiencia. Índices fisiotécnicos y componentes de rendimiento. Se trabajan las especies de mayor importancia económica para el hombre.

PROGRAMA DE TEORIA (51 Horas)

UNIDAD 1. Introducción 3.0 h

Objetivo: Analizar en forma general, al curso y a la mecánica operativa del mismo. Temas principales:

Antecedentes

Justificación

Importancia

Objetivos

Mecánico operativa del curso.

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UNIDAD 2. AMBIENTE Y ESTACION DE CRECIMIENTO. 3.0 h

Objetivo: Identificar las bases conceptuales del ambiente de producción y sus relaciones con los sistemas de producción. Temas principales:

Conceptos generales sobre ambiente y la estación de crecimiento.

Factores ambientales y prácticas culturales (clasificación).

Relación con sistemas de producción.

El ambiente holocenótico.

Estación de crecimiento y etapas fenológicas.

Estación de crecimiento y su relación con sistemas de producción.

Estación y su relación con genotipos.

Estación de crecimiento y su relación con fecha de siembra.

UNIDAD 3. FECHA DE SIEMBRA Y ETAPAS FENOLOGICAS. 3.0 h

Objetivo: Distinguir entre la fenología de las plantas y la estación de crecimiento desde el punto de vista de la producción agrícola. Temas principales:

Concepto e importancia.

Relación con genotipo.

Relación con estación de crecimiento.

UNIDAD 4. FOTOSINTESIS LAMINAR Y NO LAMINAR, SU RELACION CON

AMBIENTE Y RENDIMIENTO. 3.0 h

Objetivo: Discutir la importancia del proceso fotosintético en la producción agrícola y sus relaciones con factores del ambiente y del genotipo. Temas principales:

Conceptos e importancia del área foliar, métodos de medición, factores ambientales involucrados, relación con rendimiento y con prácticas agrícolas.

Factores ambientales involucrados en la fotosíntesis.

Fotosíntesis laminar: C3 y C4.

Fotosíntesis no laminar.

UNIDAD 5. TAMAÑO DE SEMILLA, PROFUNDIDAD DE SIEMBRA Y COMPETENCIA

INICIAL. 3.0 h

Objetivo: Discutir los factores esenciales de la semilla y su relación con la profundidad de siembra y competencia inicial. Temas principales:

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Conceptos e importancia.

Características de las semillas.

Relaciones entre tamaño de semilla, profundidad de siembra.

Área fotosintética inicial, capacidad competitiva, rendimiento y factores ambientales.

UNIDAD 6. RELACION FUENTE-DEMANDA. 3.0 h

Objetivo: Definir las relaciones entre la fuente y la demanda de productos de fotosíntesis en relación al funcionamiento de la planta y al proceso de producción de un cultivo. Temas principales:

Conceptos e importancia de la fuente, de la demanda y de su interrelación.

Interacción de las relaciones fuente-demanda con la fenología, la morfología y arquitectura de la planta y del dosel vegetal.

Estimación y estudio de las relaciones fuente-demanda.

UNIDAD 7. ANÁLISIS DEL CRECIMIENTO. 3.0 h

Objetivo: Discutir la importancia del análisis del crecimiento en el entendimiento de las relaciones de la planta con el ambiente, para planear un mejor manejo de los genotipos en un ambiente dado y obtener la máxima expresión del potencial de rendimiento. Temas principales:

Conceptos e importancia del análisis del crecimiento.

Análisis del crecimiento, metodologías e interpretación.

Correlaciones entre diversos tipos de crecimiento.

Influencia de las prácticas culturales sobre el crecimiento.

UNIDAD 8. EFICIENCIA FISIOTECNICA. 3.0 h

Objetivo: Conceptualizar el significado de la eficiencia desde el punto de vista agronómico, productivo y fisiotécnico. Temas principales:

Importancia de la eficiencia en la producción agrícola.

Efectos ambientales y genéticos sobre la eficiencia agronómica y fisiotécnico.

Estrategias para lograr la máxima eficiencia productiva de las plantas y del ambiente.

UNIDAD 9. RENDIMIENTO AGRONÓMICO, BIOLÓGICO Y SUS COMPONENTES.

6.0 h

Objetivo: Conceptualizar el rendimiento y sus componentes, para definir su importancia en el mejoramiento genético vegetal en la producción agrícola.

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Temas principales:

Conceptos de rendimiento y su discusión.

Concepto de componente del rendimiento.

Importancia de los componentes del rendimiento desde el punto de vista del fitomejoramiento genético y de la producción de un cultivo.

Efectos ambientales sobre el rendimiento y sus componentes.

UNIDAD 10. ARQUETIPOS. 3.0 h

Objetivo: Identificar los criterios y mecanismos para definirlos de arquetipos vegetales en un ambiente determinado, así como explicar los mecanismos genotécnicos en la incorporación de algunos caracteres. Temas principales:

Conceptos e importancia.

Relación con rendimiento y sistemas de producción.

Mejoramiento genético por arquetipos vegetales.

Genotecnia de caracteres o índices fisiotécnicos.

UNIDAD 11. ADAPTACIÓN. 3.0 h

Objetivo: Definir los conceptos de adaptación, adaptabilidad en relación con la estabilidad del rendimiento. Temas principales:

Conceptos e importancia de la adaptación para la producción de cultivos.

Composición genética de las poblaciones vegetales y su relación con adaptación.

Metodología para la evaluación de la adaptación y adaptabilidad de genotipos.

Genotecnia de la adaptación.

UNIDAD 12. COMPETENCIA. 3.0 h

Objetivo: Señalar los diferentes tipos de interrelación (competencia, sinergismo) entre plantas de distinto genotipo, a fin de discutir su importancia en la producción de cultivos. Temas principales:

Tipos y naturaleza de la competencia.

Composición genética de las poblaciones vegetales y su relación con competencia.

Importancia y estimación de la competencia y sus relaciones con genotecnia y producción agrícola.

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UNIDAD 13. RESISTENCIA A FACTORES ADVERSOS. 3.0 h

Objetivo: Analizar los efectos de las deficiencias de humedad sobre las plantas y su relación con la producción agrícola y con el mejoramiento genético de la resistencia a la sequía. Temas principales:

El agua en las plantas, importancia, conceptos físicos.

Efecto de las deficiencias de humedad en las plantas (cambios anatómicos, morfológicos, fisiológicos y bioquímicos).

Mejoramiento de la resistencia a la sequía y heladas.

UNIDAD 14. SISTEMAS DE PRODUCCION (MULTICULTIVOS) 6.0 h

Objetivo: Conceptualizar los sistemas de producción con base en su justificación ecológica y social. Implicaciones de sistemas de producción en los programas de mejoramiento genético vegetal y de producción agrícola. Temas principales:

Conceptos e importancia.

Eficiencia de las asociaciones de cultivos.

Genotecnia de las especies involucradas.

Características anatómicas, morfológicas y fisiológicas de las especies involucradas.

Fenología y su relación con sistemas de producción.

PROGRAMA DE PRACTICAS 34.0h

Objetivo: Observar algunos fenómenos que se discuten en la parte teórica y familiarizarse con las metodologías más comunes para determinar los parámetros fisiotécnicos. Practicar la habilidad de interpretar y discutir los resultados obtenidos, en un experimento para relacionar estas acciones con la capacidad de trabajar en equipo. Temas principales:

Fenología

Área foliar

Análisis de crecimiento

Interacción genético-ambiental. Las prácticas son:

Práctica 1. Relación entre edad cronológica, etapa foliar e inicio de floración. Objetivo: estudiar las relaciones que se dan entre la edad de la planta, las etapas fenológicas iniciales e iniciación floral. Esta práctica se realiza con cereales de grano pequeño sembrados en el Campo Experimental de la UACh.

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Práctica 2. Análisis de crecimiento. Objetivo: Analizar la influencia de niveles ambientales sobre el crecimiento medido a través de parámetros fisiotécnicos como la tasa de asimilación neta, la tasa de crecimiento relativo, así como parámetros sencillos tales como: altura de planta, peso seco y área foliar.

Práctica 3. Estimación del área foliar. Objetivo: emplear en práctica algunos métodos para ejecutar la estimación indirecta del área foliar en cereales de grano pequeño.

Práctica 4. Componentes de rendimiento e índices de eficiencia. Objetivo: identificar la influencia del ambiente sobre los componentes de rendimiento y algunos índices de deficiencia como: el índice de cosecha y la tasa de llenado de grano.

Práctica 5. Efecto del tamaño de semilla y profundidad de siembra. Objetivo: Identificar la influencia que ejerce el tamaño de semilla y la profundidad de siembra sobre porcentaje de germinación y emergencia en especies de cereales y leguminosas.

METODOLOGÍA En la práctica se desarrollarán actividades en el laboratorio, en el campo experimental universitario y con guía de estudio, esto con el afán de afianzar y clasificar todas las actividades que se tienen contempladas en el presente programa.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN % Total 1. Exámenes escritos de medio semestre y final. 40 2. Ejercicios mentales (exámenes cortos) 30 3. Prácticas 30

BIBLIOGRAFIA BÁSICA ORTIZ C., J. MENDOZA., O., L.E. Y GONZALEZ H., 1971. Actividades académicas del

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Academia de cultivos básicos

Dr. J. Sergio Barrales Dguez.

M.C. Arturo Chong Eslava

M.C. Emanuel Cruz San Pedro

M.C. J. Alfonso Hernández Gómez

M.C. José de Jesús Loyola

Ing. Víctor Manuel Mendoza Castil lo

Dr. Rafaél Mora Aguilar

M.C. Carlos Sánchez Abarca

M.C. Samuel Sánchez Domínguez

M.C. Esteban Solórzano Vega

Ing. Macario Velázquez Cagal

Dr. Samuel Sánchez Domínguez

Academia de fisiología vegetal

Dra. Ma. Teresa B. Colinas León

Ing. Claudia Hernández Miranda

Dr. Héctor Lozoya Saldaña

M.C. Sergio Roberto Márquez Berber

M.C. Gustavo Mena Nevarez

Ing. Ma. Esperanza Ortíz Estrella

Dr. Raúl Nieto Ángel

Profesores de tiempo parcial:

Dr. Víctor A. González Hernández

M.C. Petra Yáñez Jiménez

Profesores de apoyo:

Dra Ma. del Rosario García Mateos

M.C. Román Sánchez Carril lo

Q.F.B Evangelina Sevilla Paniagua

Profesores de Servicio del Colegio de

Posgraduados:

Dr. Leopoldo Mendoza Onofre

Dr. Joaquín Ortiz Cereceres

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