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Agricultura Técnica en México Vol. 35 Núm.4 1 de octubre-31 de diciembre 2009 p. 363-369

EL POTENCIAL DE AGUA DEL SUSTRATO EN LA GERMINACIÓN DE MAÍCES CON TOLERANCIA Y SENSIBILIDAD A LA SEQUÍA*

THE SUBSTRATE WATER POTENTIAL IN THE DROUGHT TOLERANT AND

SENSITIVE MAIZE GERMINATION

Nikolaos Tsougkrianis1, Cecilia Beatriz Peña-Valdivia1§, Carlos Trejo López1 y José Domingo Molina Galán1

1Posgrado en Recursos Genéticos y Productividad, Fisiología Vegetal. Colegio de Postgraduados. Km. 36.5 carretera México-Texcoco. C. P. 56230. Montecillo, Estado de México. Tel. 01 595 95 2 05 00. Ext. 1313. ([email protected]), ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Noviembre de 2007

Aceptado: Diciembre de 2009

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue caracterizar el efecto del potencial de agua (ΨA) del sustrato en la germinación de las semillas de maíces tolerantes y sensibles a la sequía en condiciones de laboratorio. Se utilizaron los cultivares Cafime O, QPM H519, Tux. Seq. C0 y Zac. 58 O sensibles a la sequía, y los cultivares Cafime SM16, Tux. Seq. C8 y Zac. 58 SM19, tolerantes a la sequía. Las semillas se germinaron en vermiculita con (ΨA) de -0.03 (bien hidratada), -1.28, -1.41, -1.58 y -2.05 MPa (con 6% de humedad), se pesaron cada 12 h y se calculó el porcentaje de agua embebida y la germinación. La imbibición máxima (hasta el momento de germinar) en el ΨA de -0.03 MPa de los siete cultivares fue significativamente mayor respecto a los demás ΨA evaluados y alcanzó entre 40 y 70%, en tiempos variables entre los cultivares, desde 48 h (cv. Caf. Seq.) hasta 170 h (cv. Tux. Seq. C8). Los cultivares Cafime SM16 y Zac. 58 SM19 alcanzaron germinación máxima cuatro veces mayores con el ΨA de -2.05 MPa respecto a sus respectivos cultivares sensibles a la sequía. La tolerancia a la sequía de algunos cultivares, como Cafime SM16, se expresa desde la germinación; aunque esta respuesta contrasta entre los cultivares. Algunos cultivares

tolerantes a la sequía reaccionan negativamente al ΨA alto del sustrato (humedad saturante) y alcanzan porcentajes de germinación significativamente mayores cuando el ΨA del sustrato es significativamente menor, entre de -1.28 y -1.58 MPa.

Palabras clave: déficit de humedad, vermiculita, Zea mays L.

ABSTRACT

The objective of this study was to characterize seed germination of drought sensitive and tolerant maize in laboratory conditions. Cafime O, QPM (quality protein maize) H519, Tuxpeño Sequia C0 and Zacatecas 58 O, drought sensitive, and Cafime SM16 Sequia, Tuxpeño Sequia C8 and Zacatecas 58 SM19 Sequia, drought tolerant cultivars, were evaluated. The seeds were germinated in vermiculite with ΨW of -0.03 MPa (well watered), -1.28, -1.41, -1.58 y -2.05 MPa (with 6% of humidity), were weighted every 12 h and the percentage of water absorbed and germination was calculated. The

Nikolaos Tsougkrianis et al.364 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

maximum imbibition (up to germination) in the ΨW of -0.03 MPa of all cultivars was significantly major compared with the other ΨW evaluated and it reached between 40% and 70%, in variable times between the cultivars, from 48 h (cv. Caf. Seq.) untill 170 h (cv Tux. Seq. C8). The Cafime SM16 and Zac. 58 SM19 cultivars reached maximum germination four times higher with the ΨW of -2.05 MPa compared with their respective drought sensitive cultivars. The drought tolerance of some drought tolerant cultivars, like Cafime SM16, is expressed since the germination stage; even though this respond contrasts between cultivars. Some drought tolerant cultivars react negatively at the high substrate ΨW and reach germination percentages significantly higher when the substrate ΨW is significantly lower, between -1.28 and -1.58 MPa.

Key words: water deficit, vermiculite, Zea mays L.

INTRODUCCIÓN

Existe una serie de factores que regulan tanto la absorción de agua como la germinación de las semillas. Se han identificado genes que contribuyen al debilitamiento de la pared celular, otros involucrados en el metabolismo energético (Bradford et al., 2000) y los que pueden jugar un papel importante en la protección contra patógenos de la radícula que está emergiendo durante la germinación (Wu et al., 2001). Los ácidos giberélico (GA) y abscísico (ABA) son de fundamental importancia en el proceso de germinación (Ritchie y Gilroy, 1998); Koornneef et al. (2002) destacaron la acción antagónica del GA y ABA. Además, el papel del agua es de fundamental importancia en la germinación. Según Vertucci (1989), la cinética de la imbibición de las semillas es un proceso muy complejo ya que involucra dos procesos, adsorción (humedecimiento) y flujo hidráulico, los cuales presentan distinta dinámica y las variables que controlan estos fenómenos cambian durante cada una de estas dos fases. Vertucci y Leopold (1987) demostraron que existe una relación exponencial entre el ΨA y el contenido de agua en semillas de soya (Glycine max L.). Así, la tasa de absorción de agua no se afecta de una manera predecible al manipular el contenido de humedad inicial de la semilla. Vertucci y Leopold (1983) y Hsu (1983) puntualizaron que disminuyendo el contenido de humedad de la semilla, por un lado se logra aumentar el ΨA de la semilla pero, por otro lado, se cambia su permeabilidad.

Se desconoce la reacción de la germinación de las semillas de maíz al ΨA del sustrato, el ΨA del sustrato mínimo requerido para que la germinación se lleve acabo, la relación y contraste de estos factores en las semillas de los cultivares tolerantes y sensibles a la sequía. Esta información puede ayudar a hacer más eficiente la selección y mejoramiento de cultivares tolerantes a la sequía, por la reducción significativa del tiempo requerido y la cantidad de cultivares que podrían ser evaluados en poco tiempo (Sánchez-Urdañeta et al., 2005).

La presente investigación tuvo como objetivo caracterizar la reacción de la germinación de maíces, sensibles y tolerantes a la sequía, al ΨA del sustrato y determinar si en esta etapa inicial del desarrollo se expresan diferencias fisiológicas dependientes de la tolerancia a la sequía.

MATERIALES Y MÉTODOS

Material vegetal

Se utilizaron los cultivares Cafime O, QPM H519, Tux. Seq. C0 y Zac. 58 O sensibles a la sequía, y los cultivares Cafime SM16, Tux. Seq. C8 y Zac. 58 SM19, tolerantes a la sequía provenientes del Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas, Centro de Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) e Instituto de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

Los cultivares Cafime SM16 y Zac. 58 SM19 fueron generados a partir de los cultivares originales respectivos, Cafime O y Zac. 58 O, por el método de selección masal visual estratificada en suelo con limitada humedad (Molina, 1983). El cv QPM H-519 es un maíz de alta calidad proteínica, resultado de un programa CIMMYT-INIFAP, iniciado en 1996, en el que se generaron híbridos con hasta 100% más lisina y triptofano respecto a los maíces comunes que contienen 39% (Sierra et al., 2001). El cv Tux. Seq. C8 fue obtenido después de ocho ciclos de selección recurrente a partir del cultivar denominado Tux. Seq. C0 (Johnson et al., 1986).

Desarrollo del experimento

Las semillas se pesaron individualmente y colocaron en contenedores de cloruro de polivinilo (PVC, con 40 y 100 mm de diámetro interno y altura, respectivamente) con

El potencial de agua del sustrato en la germinación de maíces con tolerancia y sensibilidad a la sequía 365

vermiculita con ΨA de -0.03, -1.28, -1.41, -1.58 y -2.05 MPa (equivalentes a saturación, 10, 9, 8 y 6% de agua). Cada recipiente se cubrió con un fragmento de polietileno negro, fijado con una banda elástica, para mantener constante el ΨA de la vermiculita y permanecieron en oscuridad a 25 ± 1 ºC. Cada 12 h se registró el peso individual de las semillas en una balanza analítica (Scientech), con precisión de 0.0001 g. Se calculó el porcentaje de agua embebida, en el tiempo, por las semillas respecto a su propio peso hasta la germinación y se contabilizaron las semillas que iban germinando. Las semillas fueron consideradas germinadas cuando la raíz había alcanzado un centímetro de longitud.

La vermiculita con los ΨA de -0.03, -1.28, -1.41, -1.58 y -2.05 MPa se obtuvo al mezclar vermiculita seca con 100, 10, 8, 9 y 6 partes de agua destilada (p:v), respectivamente. Las mezclas se prepararon 48 h antes de usarse y se mantuvieron en bolsas de polietileno selladas, para que la vermiculita contenida en la bolsa alcanzara un ΨA homogéneo. Al término de este período se tomaron muestras de la vermiculita y se incubaron en cámaras psicrométricas (Wescor C-52, Inc., Utha, USA) por un período de 4 h; luego se determinó el ΨA, con un microvoltímetro (Wescor HR-33T, Inc, Utha, USA) operado en el modo de punto de rocío y conectado a las cámaras. Se evaluaron 12 repeticiones de cada ΨA en muestras de vermiculita utilizadas a lo largo del experimento.

Diseño experimental y análisis estadístico

Se utilizó un diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial de tratamientos y tres repeticiones. Cada repetición estuvo constituida por 25 semillas. Los factores (y niveles) fueron: siete cultivares de maíz (Cafime O, QPM H519, Tux. Seq. C0 y Zac. 58 O sensibles a la sequía, y los cultivares Cafime SM16, Tux. Seq. C8 y Zac. 58 SM19) y cinco niveles de humedad (-0.03, -1.28, -1.41, -1.58 y -2.05 MPa).

Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de varianza y comparación múltiple de medias con la prueba de Tukey, para lo cual se utilizó el paquete estadístico SAS para computadora personal (SAS, 1999-2000, versión 8.1). La representación gráfica de los datos se realizó con el programa SigmaPlot de Jandel Scientific (2004, versión 9), para computadora personal.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Germinación

Imbibición

Las semillas de los siete cultivares iniciaron la imbibición en las primeras 12 h (imbibición inicial) después de ser transferidas a la vermiculita, con los cinco ΨA evaluados. La imbibición continuó incrementando a tasas dependientes de los ΨA y en general, decayó en los ΨA menores. Así, la imbibición de los siete cultivares de maíz mostró una tendencia con el mejor ajuste de una hipérbola rectangular simple (y= ax/b + x), en la que el incremento decae en el tiempo (Figuras 1 A, B a 4 A, B). La imbibición inicial de las semillas fue significativamente mayor en la vermiculita bien hidratada, con ΨA de -0.03 MPa, respecto a la alcanzada en los otros cuatro ΨA. La excepción a esta respuesta la presentó el cv. Cafime O, cuyas semillas embebieron (13%) cantidades de agua estadísticamente equivalentes en la vermiculita con el ΨA mayor y los dos menores (-1.58 y -2.05 MPa). La imbibición inicial de las semillas en la vermiculita bien hidratada varió entre 6.81% para el cv. Tux. Seq. C8 y 31.6% para ambos cultivares Zac., mientras que en la vermiculita con el ΨA menor alcanzó valores entre 3.0% para el cv. Tux. Seq. C8 y 17.1% en el Tux. Seq. C0 (Figuras 1 A, B a 4 A, B).

Además de los mayores porcentajes de agua embebida inicialmente, en la vermiculita con ΨA de -0.03 MPa la imbibición máxima (hasta el momento de germinar) de los siete cultivares fue significativamente mayor respecto a los demás ΨA evaluados y alcanzó entre 40% y 70%, en tiempos variables entre los cultivares, desde 48 h (cv Caf. Seq.) hasta 170 h (cv. Tux. Seq. C8). En contraste, en la vermiculita con los cuatro ΨA menores la imbibición máxima fue significativamente menos acelerada que la correspondiente al ΨA de -0.03 MPa respectivo a cada cultivar. Así, la imbibición máxima con el ΨA de -2.05 MPa fue la menor (≤ 30%) en los siete cultivares (Figuras 1 A, B a 4 A, B). Estos resultados indican que el porcentaje de agua embebida inicialmente por las semillas de maíz es proporcional a la humedad del sustrato y tanto la proporción inicial embebida como la máxima, varían notablemente entre los cultivares de maíz. Al respecto, Vite et al. (2005) evaluaron el efecto del ΨA del sustrato (entre -0.03 y -1.28 MPa) en la germinación de las semillas de frijol silvestre de tres tamaños (0.093, 0.116 y 0.147 g) y observaron que,


en promedio los tres grupos de semilla duplicaron su peso en las primeras 24 h; luego, continuaron embebiendo agua a menor velocidad. Pero, la máxima cantidad de agua embebida por las semillas de los tres tamaños fue significativamente mayor en la vermiculita con ΨA de -0.03 y -0.18 MPa (bien hidratada y con 25% de agua, respectivamente). Los mismos autores concluyeron que el tamaño de semilla de frijol silvestre es un carácter que determina el requerimiento de humedad para la germinación y las semillas adaptan su metabolismo para usar eficientemente el agua disponible, cuando hay restricción de ella, durante la germinación.

Figura 1. Porcentaje de humedad embebida y germinación (en la oscuridad y a 25 ± 2 ºC) de semillas de maíz (Zea mays L.) sensible (Cafime Original) y tolerante (Cafime SM16) a la sequía en dependencia del ΨA del sustrato (-0.03 , -1.28 , -1.41 , -1.58 y -2.05 MPa).

Figura 2. Porcentaje de humedad embebida y germinación (en la oscuridad y a 25 ± 2 ºC) de semillas de maíz (Zea mays L.) cv. QPM H-519 en dependencia del ΨA del sustrato (-0.03 , -1.28 , -1.41 , -1.58 y -2.05 MPa).

Figura 3. Porcentaje de humedad embebida y germinación (en la oscuridad y a 25 ± 2 ºC) de semillas de maíz (Zea mays L.) sensible (Tux. Seq. C0) y tolerante (Tux. Seq. C8) a la sequía en dependencia del ΨA del sustrato (-0.03 , -1.28 , -1.41 , -1.58 y -2.05 MPa).

Caf. O.

Peso embebido por la sem

illa (%)

0

20

40

60

80

Tiempo (h)

0 50 100 150 200 250

Germ

inación (%) 0

20

40

60

80

100

(A)

(B)

Caf. Seq.


illa (%)

0

20

40

60

80

Tiempo (h)0 50 100 150 200 250 300

Germ

inación (%)0

20

40

60

80

100

(A)

(D)

(B)

(C)

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 300

Tiempo (h) Tiempo (h)

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

Caf. 0. Caf. Seq.

A B

C D

Ger

min

ació

n (%

)Pe

so e

mbe

bido

por

la s

emill

a (%

)

Peso

em

bebi

do p

or la

sem

illa

(%)

Ger

min

ació

n (%

)

QPM H519

Peso embebido por la semilla (%)

0

20

40

60

80

Tiempo (h)0 50 100 150 200 250 300

Germinación (%) 0

20

40

60

80

100

(A)

(B)

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

0 50 100 150 200 250 300

Tiempo (h)

QPM H519A

B

Tux. Seq. C0


0

20

40

60

80

Tiempo (h)

0 50 100 150 200 250

Germinación (%) 0

20

40

60

80

100 (C)

Tux. Seq. C8


0

20

40

60

80

0 50 100 150 200 250 300

Germinación (%)0

20

40

60

80

100

(A)

(D)

(B) 80

60

40

20

0

100 80 60

40 20

0

0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 300

80

60

40

20

0100

80

60

40

20

0

Tiempo (h)

Peso

em

bebi

do p

or la

sem

illa

(%)

Peso

em

bebi

do p

or la

sem

illa

(%)

Ger

min

ació

n (%

)

Ger

min

ació

n (%

)

Tux. Seq. C0 Tux. Seq. C8


En el caso de los cultivares de maíz utilizados en el estudio presente, se observó que ninguno embebió cantidades de agua equivalentes a las embebidas por el frijol. Además, el peso de las semillas (Figura 5) no mostró alguna relación directa con la capacidad de imbibición; ya que el patrón de imbibición tanto de las semillas más pesadas, como Cafime O y Cafime Seq., como de las más ligeras, como Tux. Seq. C0 y Zac. O, mostró similitudes y contrastes equivalentes a las semillas de los otros tres cultivares. Tampoco se detectó algún patrón de respuesta entre los cultivares originales y los tolerantes a la sequía correspondientes.

Emergencia de la raíz

La exposición de la radícula de los siete cultivares de maíz, en los cinco ΨA, mostró una tendencia con el mejor ajuste aun modelo logístico y= k / 1 + ((k-n/n) e –rx), donde n es el valor de germinación esperado al tiempo x= 0, k es la asíntota horizontal máxima, o máxima germinación en el tiempo total y r puede ser interpretada como la velocidad media de germinación (SAS, 1991).

La fase inicial, tiempo que tomó la exposición de la radícula, fue variable entre los cultivares y parcialmente dependiente del ΨA de la vermiculita, el incremento acelerado de la germinación fue dependiente tanto del cultivar como del ΨA, y la fase estacionaria final, mostró la germinación máxima de cada cultivar, dependiente al menos parcialmente del ΨA (Figuras 1 C y D a 4C y D).

La fase inicial más breve correspondió a aquellos tratamientos en los que el ΨA de la vermiculita era de -0.03 MPa, desde 12 h para Cafime SM16 y Zac. O, hasta 36 h para Cafime O, Tux. Seq. C0 y Zac. 58 SM19; en contraste, en general esta fase inicial de exposición de

Figura 4. Porcentaje de humedad embebida y germinación (en la oscuridad y a 25 ± 2 ºC) de semillas de maíz (Zea mays L.) sensible (Zac. O) y tolerante (Zac. 58 SM19) a la sequía en dependencia del ΨA del sustrato (-0.03 , -1.28 , -1.41 , -1.58 y -2.05 MPa).

Figura 5. Peso individual de semillas de cultivares de maíz (Zea mays L.) sensibles (Caf O: Cafime Original, Q519: QPM H-519, Tux C0: Tux. Seq. Ciclo 0 y Zac O: Zac. Original) y tolerantes a sequía (Caf S: Cafime SM16, Tux C8: Tux. Seq. Ciclo 8 y Zac S: Zac. 58 SM19).

Zac. O.


illa (%)

0

20

40

60

80

Tiempo (h)0 50 100 150 200 250

Germ

inación (%) 0

20

40

60

80

100

(A)

(B)

Zac. Seq.


illa (%)

0

20

40

60

80

Tiempo (h)0 50 100 150 200 250 300

Germ

inación (%)0

20

40

60

80

100

(A)

(D)

(B)

(C)

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

0 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 300

80

60

40

20

0

100

80

60

40

20

0

Peso

em

bebi

do p

or la

sem

illa

(%)

Peso

em

bebi

do p

or la

sem

illa

(%)

Ger

min

ació

n (%

)

Ger

min

ació

n (%

)

Tiempo (h) Tiempo (h)

A B

C D

Zac. 0. Zac. Seq.

CultivarCaf O Caf S Q519 Tux C0 Tux C8 Zac O Zac S

Peso de la semilla (g)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

a

bd

f

cd

e

c

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.0Caf 0 Caf S Q519 Tux C0 Tux C8 Zac 0 Zac S

Cultivar

Peso

de

la s

emill

a (g

)

a

b

d

f

cd

e

c


la raíz alcanzó tiempos notablemente prolongados cuando las semillas estuvieron en la vermiculita con los ΨA menores. En estos ΨA la fase inicial de exposición de la raíz de la mayoría de los cultivares tomó alrededor de 100 h (106 h en el cv. Cafime O) en la vermiculita con ΨA de -2.05 MPa (Figuras 1 C y D a 4 C y D). Los cultivares QPM H-519 y Cafime SM16 fueron la excepción de este retraso de la germinación en la vermiculita con el ΨA -2.05 MPa, pues emplearon 48 y 75 h, respectivamente, para iniciar la geminación en este ΨA (Figuras 1 C y 2 B).

Con excepción del cv QPM H-519, la germinación máxima en la vermiculita con ΨA de -2.05 MPa fue significativamente menor que la alcanzada con el ΨA de -0.03 MPa, independientemente de la tolerancia a la sequía del cultivar. La diferencia en la máxima germinación entre los dos ΨA extremos fue variable entre los cultivares; los cultivares que mostraron las diferencias mayores fueron Cafime O (18 y 80% en los ΨA de -2.05 y -0.03 MPa, respectivamente) y Zac. S(42 y 76%).

Los cultivares Cafime SM16 y Zac. 58 SM19 alcanzaron germinación máxima cuatro veces mayores con el ΨA de -2.05 MPa respecto a sus respectivos cultivares sensibles a la sequía (Figuras 1 C y D, y 2 C y D).

Debe señalarse que algunos de los cultivares no alcanzaron 100% de germinación cuando el ΨA de la vermiculita era -0.03 MPa. Entre esos cultivares sobresalió el Zac. 58 SM 19 debido a que con los ΨA de -1.28 y -1.58 MPa se alcanzaron los porcentajes de germinación significativamente mayores, cercanos a 100%; mientras que con el ΨA de -0.03 MPa la germinación fue menor a 75% (Figura 4D). Este resultado indica que, al menos uno del cultivares tolerantes a la sequía incluidos en el estudio, el Zac. 58 SM 19, es afectado en la germinación por la saturación de humedad del sustrato.

Los resultados del presente estudio muestran que las semillas de maíz, en general, son capaces de germinar con ΨA del sustrato tan bajo como el generado con sólo 6% de humead (-2.05 MPa). Aunque, en algunos cultivares el porcentaje de germinación fue significativamente bajo. En este sentido, el cv QPM H-519 sobresalió, pues aunque con los ΨA menores a -0.03 MPa mostró una fase inicial retardada de hasta 25 h y en la fase de acelerada

de la germinación también hubo retrazo, el porcentaje de germinación máxima (≅ 100%) fue estadísticamente igual en todos los ΨA probados (Figura 2 B). Este resultado puede tener diversas explicaciones. Una de ellas es que en el proceso de mejoramiento que originó al cultivar, indirectamente se seleccionaron genes para tolerancia a la sequía por lo que se alcanza la máxima germinación independientemente del ΨA del sustrato y, además, que este cultivar es uno de los que no son afectados en la germinación por el potencial alto (-0.03 MPa).

En general, los resultados mostraron una cierta relación directa entre la imbibición máxima alcanzada en los diferentes ΨA del sustrato y la germinación máxima alcanzada por cada cultivar. Sin embargo el cv QPM H-519, alcanzó un porcentaje máximo de germinación (100%) independientemente de las diferencias estadísticamente significativas en la imbibición, entre 35 y 70 % (Figura 2 A y B). La germinación máxima de algunos de los cultivares sensibles a la sequía, como Cafime O y Zac. O, mostró un gradiente dependiente directamente del ΨA del sustrato. Así, la germinación máxima alcanzó el porcentaje menor en la vermiculita con ΨA -2.05 MPa.

CONCLUSIONES

La tolerancia a la sequía de algunos cultivares, como Cafime SM16, se expresa desde la germinación; aunque esta respuesta contrasta entre los cultivares. Algunos cultivares tolerantes a la sequía reaccionan negativamente al ΨA alto del sustrato (humedad saturante) y alcanzan porcentajes de germinación significativamente mayores cuando el ΨA del sustrato es significativamente menor, entre de -1.28 y -1.58 MPa.

LITERATURA CITADA

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PERÍODO ÓPTIMO DE POLINIZACIÓN DEL MELÓN CON ABEJAS MELÍFERAS (Apis mellifera L.)*

OPTIMUM POLLINATION PERIOD IN THE MUSKMELON WITH HONEY BEES

(Apis mellifera L.)

José Luis Reyes-Carrillo1, Pedro Cano-Ríos2§ y Urbano Nava-Camberos2

1Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro-Unidad Laguna. Carretera Santa Fe y Periférico, Torreón, Coahuila. ([email protected]). 2Campo Experimental La Laguna-INIFAP, Apartado Postal 247, 27000 Torreón, Coahuila, México. ([email protected]). §Autor de correspondencia [email protected].

RESUMEN

La presente investigación se realizó en la Comarca Lagunera con el propósito de dar repuesta a las interrogantes de cuando introducir y cuando retirar las abejas para polinizar melón. Se utilizaron los híbridos Gold Rush (2001) y Cruiser (2002). Las fechas de siembra fueron, de abril para 2001 y de abril para 2002. Se usaron cuatro colmenas por hectárea para la polinización. En ambos años se utilizó un diseño de bloques completamente aleatorizados. En 2001 se estudiaron nueve tratamientos: en los tratamientos 1, 2, 3, 4, y 5 la polinización empezó a la 1a, 2a, 3a, 4a y 5a semana de floración, respectivamente. Los tratamientos 6 al 9 fueron como sigue: tratamiento 6= polinización la 1a semana de floración y cubrimiento con Agribon® el resto del período de floración y sucesivamente, así al tratamiento 9 se polinizó a la 1a, 2a, 3a, y 4a semana de floración y cubierta con Agribon® el resto del período. En 2002 fue agregado un 10° tratamiento que se cubrió todo el período de floración. Existe una relación cuadrática significativa entre los primeros cinco tratamientos y rendimiento comercial con un coeficiente de determinación de 92.5%. Cuando la polinización empieza al principio de la floración el rendimiento puede alcanzar 44.3 t ha-1 y se perderán 3.17 t ha-1 por cada día de retraso en la polinización. Estos datos indican que las colmenas polinizadoras deben permanecer en el campo de melón un tiempo de 28 días.

Palabras clave: Cucumis melo, polinizadores, Agribon®, amarre de fruto, colmenas.

ABSTRACT

This research was carried out in the Comarca Lagunera region in order to answer the questions of when to introduce the beehives to the muskmelon fields and when to take them out. Muskmelon hybrids Gold Rush (2001) and Cruiser (2002) were used in this study. Planting dates were in April 18 in 2001 and April 26 in 2002. Four beehives per ha were used for pollination purposes. In 2001 nine treatments were studied: In treatments 1, 2, 3, 4, and 5 bee pollination began as follows: 1st, 2nd, 3rd, 4th and 5th week of blooming, respectively. For treatments 6-9, bee pollination was as follows: 6= bee pollination the 1st week and then covered with Agribon® net the rest of the blooming period, therefore, treatment 9 was pollinated during the 1st, 2nd, 3rd, and 4th week of blooming and then covered with Agribon® the rest of the blooming period. In 2002 a 10th treatment was added, which was covered all the blooming period. A significant quadratic relationship was found between the first five treatments and commercial yield with a determination coefficient of 92.5%. This quadratic

* Recibido: Septiembre de 2007


Período óptimo de polinización del melón con abejas melíferas (Apis mellifera L.) 371

model showed that when pollination began at the beginning of blooming the yield might be about 44.3 t ha-1 and 3.17 t ha-1 may be lost for each day in bee pollination delay. This data indicates that beehives should remain 28 days in the muskmelon field.

Key words: Cucumis melo, pollinators, Agribon®, fruit set, beehives.

INTRODUCCIÓN

En la república mexicana, el melón (Cucumis melo L.) es una de las hortalizas de mayor importancia. La superficie ocupada por este cultivo a nivel nacional fue en promedio de 1991 al 2002 de 32 048 hectáreas con una media nacional de 17.6 toneladas por hectárea, siendo los estados más importantes por su superficie sembrada Sonora, Durango, Coahuila, Oaxaca , Nayarit, Guerrero y Colima (SAGARPA, 2005).

El melón es uno de los cultivos más remunerativos y que más mano de obra ocupa durante el ciclo agrícola de primavera-verano en la Comarca Lagunera, es por consiguiente la hortaliza de mayor importancia social y económica, en esta área agrícola. En esta región se siembran alrededor de 5 mil hectáreas anuales con este cultivo, con un rendimiento promedio regional aproximado a las 20 toneladas por hectárea, siendo los municipios con mayor superficie Tlahualilo, Gómez Palacio, Viesca y Lerdo (Medina-Morales y Cano-Ríos, 1994; Espinoza-Arellano, 1998).

Dentro del total de factores que integran un sistema de producción de melón, el uso de agentes polinizadores es el de mayor importancia, considerando las características florales de esta especie hortícola y el bajo aprovechamiento que los agricultores hacen de este recurso (Cano-Ríos et al., 2000).

En la Comarca Lagunera, el melón presenta diferentes problemas para su producción, pero destaca el poco o nulo uso de agentes polinizadores para asegurar un buen amarre de cosecha (Cortéz-Ayala, 1997). Las flores del melón son atractivas como fuente de alimento (Delaplane, 2004) y la abeja puede tomar el polen de las estructuras reproductivas (Labandeira, 1998). Los híbridos actuales de melón poseen flores estaminadas y flores hermafroditas en la misma planta (Figura 1).

Al aislar flores de melón del alcance de los insectos se ha encontrado que no existe “amarre” de frutos pues a pesar de que existe compatibilidad no es posible la autofecundación dado que el polen del melón es pesado, pegajoso y sólo puede ser trasladado por insectos. (Reyes-Carrillo et al., 1982). También el número de visitas a la flor tiene efecto sobre el rendimiento y calidad del fruto, pues, entre mayor número de visitas mayor será el número de semillas. Dado que la semilla produce las hormonas del crecimiento del fruto al menos se deben obtener 400 semillas para que el melón tenga aceptación comercial (McGregor, 1976).

Para lograr una buena polinización se deben cubrir cuatro puntos básicos: 1) realizar las aplicaciones de plaguicidas durante la noche para evitar daños a las abejas, 2) colocar las abejas al inicio de la floración masculina, o ligeramente antes de la floración femenina y no es recomendable colocarlas con mucha anticipación, ya que buscarán otros cultivos para mantenerse y cuando se necesiten será difícil regresarlas, 3) colocar los cajones en sentido favorable a las corrientes de aire, para que les sirva de ayuda en el vuelo y 4) colocar las colmenas en sentido contrario a la fuente de abastecimiento de agua, para forzarlas a sobrevolar el cultivo (Sabori-Palma et al., 1998).

Lo anterior es una clara simplificación de un manejo eficiente para polinizar el cultivo del melón, un tratado mucho más completo se encuentra en los trabajos publicados por

Figura 1. Flores hermafrodita y macho presentes simultáneamente en la planta de melón (C. melo L.) (McGregor, 1976).

Ovúlos Ovario

Corala

Nectario

Anteras

Flores de melón A: hermafordita y B: macho (McGregor, 1976)

A

B

Sépalo

Antera

Estigma

Nectario

José Luis Reyes-Carrillo et al.372 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Delaplane (2004), Reyes-Carrillo y Cano-Ríos (2002) y Reyes-Carrillo et al. (2007), sin embargo, aún en esos trabajos no se precisa cuanto se pierde en producción y calidad de fruto por una introducción tardía de las abejas y cuando se deban retirar las colonias de las áreasde cultivo.

Con el propósito de dar respuesta a ambas interrogantes se realizaron dos experimentos con el melón (C. melo L.) con diferentes períodos de polinización con abejas melíferas (A. mellifera L.).


La presente investigación se realizó en el Campo Experimental La Laguna del INIFAP en Matamoros, Coahuila localizado en el meridiano 103º 14’ de longitud oeste, y el paralelo 25º 31’de latitud norte enclavado en La Comarca Lagunera la cual tiene una precipitación pluvial promedio de 235 mm al año, una altura sobre el nivel del mar de 1 139 y una temperatura media anual de 18.6 °C (Schmidt, 1989).

Ubicación de los trabajos. Los experimentos se establecieron en terrenos del Campo Experimental durante el ciclo primavera verano de 2001 y 2002. A nivel de campo los trabajos realizados fueron la preparación típica del terreno como barbecho, rastreo cruzado y nivelación y, de camas de siembra de 1.80 de ancho, sembrando una hilera de plantas al centro de la cama, espaciadas cada 20 cm, de acuerdo a lo descrito por Cano-Ríos (1992) para la Comarca Lagunera. Los híbridos utilizados para la siembras fueron Gold Rush y Cruiser para 2001 y 2002 respectivamente. Las siembras se realizaron el 18 de abril y el 26 de abril 2001-2002. El cultivo se dejó a libre crecimiento vegetativo en los dos años de cultivo. Los surcos fueron acolchados con plástico negro y fertirrigación por medio de cintilla. Para el suministro de insectos polinizadores se colocaron cuatro colmenas de abejas tamaño Jumbo con una reina comercial nueva y estandarizadas a ca 24 000 obreras, consideradas por diversas fuentes como suficientes para realizar una correcta polinización (Atkins et al., 1979; Hughes et al., 1982; Eischen y Underwood, 1991; Delaplane, 1994; Cano-Ríos y Reyes-Carrillo, 1995; Hodges y Baxendale, 1995; Ohio State, University, 1999). Los diferentes tratamientos fueron cubiertos con Agribon® para aislar a las flores de la acción de

los polinizadores. Previamente se aplicó Mitac 20 CE y Endosulfán 35 (1.5 l/ha) en cada uno de los tratamientos para el control de la mosquita blanca de la hoja plateada (Bemisia argentifolii Bellows &Perring) y otros homópteros.

Tratamientos y diseño experimental. Los tratamientos de períodos de polinización para el experimento de 2001 fueron los siguientes:

Polinización a partir de la primera semana de floración (testigo, sin cubrir)Polinización a partir de la segunda semana de floraciónPolinización a partir de la tercera semana de floración Polinización a partir de la cuarta semana de floraciónPolinización a partir de la quinta semana de floraciónPolinización la primera semana y cubierto con Agribon® en las siguientes semanasPolinización hasta la segunda semana y cubierto con Agribon® en las siguientes semanasPolinización hasta la tercer semana y cubierto con Agribon® en las siguientes semanasPolinización hasta la cuarta semana y cubierto con Agribon® en las siguientes semanas

Para el experimento de 2002 se agregó un décimo tratamiento, el cual permaneció cubierto con Agribon® todo el ciclo.

El diseño experimental en los dos años fue de bloques al azar con cuatro repeticiones. La parcela útil para la toma de datos fue una cama de 10 m de largo por 1.8 m de ancho para el experimento de 2001, mientras que el experimento de 2002 tuvo una parcela útil de ocho m de largo por 1.8 m de ancho.

Variables evaluadas. Dentro de cada parcela útil se evaluó el rendimiento exportación (frutos con menos de 5% de manchado exterior), nacional (con un manchado en la cáscara mayor de 5% y menor de 15% o con cierta deformidad) rezaga o desecho (frutos manchados o dañados con más de 15%). Se determino el tamaño de frutos en 9, 12, 15, 18, 23 y 30. Se estimó el rendimiento comercial, el cual es igual a la suma del rendimiento exportación más nacional. Durante 2002 únicamente se estimó el rendimiento comercial.

Análisis de datos. Los datos obtenidos se analizaron mediante análisis de varianza y técnicas de regresión para detectar diferencias significativas entre tratamientos (Steel y Torrie, 1960).



Experimento 2001. El retraso en el inicio de polinización y por lo tanto, en la polinización oportuna de este cultivo afectó la calidad de los frutos, especialmente

la calidad tipo exportación dado que se redujo de un 41.1% que se observó en la primera semana de floración a 7.9%. En la quinta semana no se detectó diferencia significativa entre la primera y segunda semana de floración(Cuadro 1).

respectivamente, para la semanas tercera, cuarta y quinta se habían cosechado 7.5, 0.8 y 0%, respectivamente (Cuadro 2).

Las Figuras 2 y 3 muestran que el retraso en el inicio de la polinización afectó la calidad de los frutos cosechados.

Inicio de polinización (semana de floración)

(%) rendimiento por fecha de cosecha

Oct. 7 Oct. 11 Oct. 13 Oct. 18 Oct. 25 Nov. 11 9.7 30.2 38.9 68.3 88.6 1002 12.8 23.6 31.6 61.2 79.7 1003 0.8 1.9 7.5 34.3 75.8 1004 0.4 0.8 0.8 12.0 57.2 1005 0 0 0 0 0 100

Figura 2. Efecto del inicio de la polinización en el número de frutos por parcela experimental de diferentes categorías de empaque, 2001.

Inicio de polinización (%) rendimiento por categoría(semana de floración) Rezaga Nacional Exportación

1 25.7 33.2 41.12 24.9 30.0 45.13 35.3 26.0 38.74 38.0 33.1 28.95 63.7 28.3 7.9

Cuadro 1. Efecto del inicio de la polinización por abejas en la calidad de la cosecha del melón, 2001.

El retraso en el inicio de la polinización también causó un re t raso en la cosecha, observándose más marcada diferencia cuando la polinización se inicia de la tercera semana en adelante. Por ejemplo, para octubre 13, mientras que en las semanas primera y segunda se habían cosechado 38.9 y 31.6%,

Cuadro 2. Efecto del inicio de la polinización por abejas en el retraso de la cosecha del melón, 2001.

Núm

ero

de f

ruto

s

50

40

30

20

10

01a. 2a. 3a. 4a. 5a.

Inicio de polinización (semana)

Categoría (frutos/reja) 23

15

9


visitas y el tiempo acumulado de visita mayor tienen también los mayores rendimientos (Gingras et al. 1999; Klein et al. 2003).

Rendimiento comercial 2001 y 2002. Los análisis de varianza practicados en los datos recabados durante 2001 y 2002 para la variable rendimiento comercial detectaron diferencias altamente significativas para los períodos de polinización estudiados. Considerando que se observaba una asociación entre los inicios de polinización y el rendimiento se sometieron los datos a análisis de regresión. Utilizando los tratamientos iniciales (1, 2, 3, 4, 5) se encontró una respuesta cuadrática significativa entre dichos tratamientos y el rendimiento comercial, con un coeficiente de determinación de 92.3%, el cual es aceptable estadísticamente (Figura 4).

Figura 3. Efecto del inicio de la polinización en el peso de frutos por parcela experimental de diferentes categorías de empaque, 2001.

El número y peso de frutos de categorías de tamaño más grande (9, 12 y 15 frutos/reja) se redujeron en mayor proporción cuando el inicio de la polinización ocurrió más tarde. Lo anterior se debe a que para la obtención de un fruto comercial de melón se necesita que varios cientos de granos de polen se depositen en el estigma de cada flor hermafrodita. Para lograr lo anterior, según McGregor (1976) cada flor hermafrodita debe ser visitada entre 10 y 15 veces durante el día en que abrió la flor. Mientras que en guanábana (Annona muricata L.) Podoler et al. (1985) indican que se requieren al menos cuatro coleópteros polinizadores por flor para generar un fruto de forma regular.

Delaplane (2004) señala que si la polinización en melón resulta insuficiente, se obtienen frutos con menos semillas y en consecuencia, deformes o de menor tamaño. Similares resultados fueron encontrados por Eischen et al. (1994) quienes en una investigación realizada en Weslaco, Texas durante 1992 y 1993 con tratamientos de retraso en la polinización del melón (0, 6 y 12 días de retraso) encontraron que los híbridos Cruiser y Explorer produjeron frutos más pequeños cuando la polinización fue retrasada 12 días, sin embargo no encontraron efectos negativos cuando la polinización se retraso seis días. En pepino (Cucumis sativus, L.) en las flores que produjeron fruto, se encontró una asociación entre un mayor número de visitas de las abejas y mayor tiempo acumulado de las visitas con la calidad comercial (Gingras et al., 1999). El peso del fruto y las características cualitativas relacionadas con la forma como el diámetro ecuatorial y longitudinal están relacionados con la visita por insectos a la flor, dado que las flores con mayor número de

Figura 4. Relación entre el inicio de la polinización y el rendimiento comercial de melón, en los experimentos de 2001 y 2002.

Peso

de

frut

os (

kg)

30

25

20

15

10

5

0

Inicio de polinización (semana)

1a. 2a. 3a. 4a. 5a.

Categoría (frutos/reja) 23

15

9

rend

imie

nto

t ha-1

50

40

30

20

10

0 0 7 14 21 28

días de inicio de la polinización

y = 0.0585x2 - 3.2373x + 44.527R² = 0.9236

0

10

20

30

40

50

0 7 14 21 28

rend

imie

nto

t ha-

1

días de inicio de la polinización

y= 0.0585x2 - 3.2373x + 44.527 R2 = 0.9236


El modelo cuadrático indica que iniciar la polinización cuando se presentan las primeras flores hermafroditas, es decir 0 días de retraso en polinización se tendrá un rendimiento comercial de 44.5 t ha-1 y se perderán 3.17 t ha-1 por cada día de dilación en polinización. Lo anterior implica que se perderían 22.19 t ha-1 si se inicia la polinización a los 7 días de empezada la floración hermafrodita, esto en completa ausencia de polinizadores. Dado que se requiere de más de una visita del polinizador a la flor, los productores necesitan proveer los polinizadores adecuados para alcanzar el nivel de carga en el momento requerido, pues bajo ciertas condiciones la ventaja numérica de las abejas es reducida por la presencia de otras flores que atraigan a las abejas y las alejen del cultivo (Dogterom et al., 2000). Para responder la pregunta de cuanto tiempo se deben dejar las abejas en los terrenos de cultivo, se utilizaron los tratamientos 1, 6, 7, 8, 9 y 10. El análisis de regresión detectó una tendencia cuadrática significativa para la relación días de permanencia de las abejas en el cultivo y el rendimiento comercial de melón con un coeficiente de determinación 82.13%, el cual es aceptable para efectos de predicción (Figura 5).

El modelo cuadrático indica que a los 28 días de permanencia de las abejas en el cultivo se tiene un rendimiento de 38.3 t ha-1, mientras que a los 35 días se tiene un rendimiento de 41.25 t ha-1. La diferencia estadística entre ambos tratamientos no es significativa, es decir, que desde el punto de vista de rendimiento, las abejas se pueden retirar alrededor

de los 28 días después de haber aparecido las primeras flores hermafroditas. Este efecto en rendimiento es bien conocido en frutales y cultivos que son visitados por las abejas durante la floración (Klein et al., 2003; McGregor 1976) y cultivos forrajeros polinizados para producir semilla (Levin 1959).

Por otro lado, Rush et al. (1995) encontraron que en la polinización de Raphanus raphanistrum la remoción del polen de la flor por las abejas se relaciona positiva y linealmente con el número de visitas de abejas melíferas polinizadoras.

Será necesario en futuros trabajos determinar otras incógnitas que se generan con los resultados obtenidos, como son: la distribución de las abejas en el campo y su relación con la producción de melón, el patrón temporal y espacial en el cultivo y el número idóneo de colmenas a colocar por hectárea para optimizar la polinización.

CONCLUSIONES

El retraso en el inicio de la polinización causa un efecto negativo en la calidad de la fruta, especialmente en la fruta tipo exportación.

El inicio de la polinización causa un significativo retraso en la época de cosecha, cuando se retrasa el inicio de la polinización se presenta un significativo decremento en el peso, el número y el tamaño del fruto.

Existe una relación cuadrática significativa entre el inicio de polinización y el rendimiento comercial en que de acuerdo al modelo se pierden 3.17 t ha-1 por cada día de retraso en el inicio de la polinización.

La polinización por 28 días después de haber aparecido las flores hermafroditas es suficiente para lograr el máximo rendimiento del cultivo de melón.

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Figura 5. Relación entre los días de permanencia de las abejas en el cultivo y el rendimiento comercial de melón en los experimentos de 2001 y 2002.

50

40

30

20

10

0

días de permanencia

0 7 14 21 28 35

t ha-1

y = -0.03x2 + 2.3127x - 2.9401R² = 0.8213

0

10

20

30

40

50

0 7 14 21 28 35

t ha-

1

días de permanencia

y= 0.03x2 + 2.3127x - 2.9401 R2 = 0.8213


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CARACTERIZACIÓN MORFOLÓGICA DE LA CALABAZA PIPIANA (Cucurbita argyrosperma Huber)*

MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF PIPIANA SQUASH (Cucurbita argyrosperma Huber)

Ricardo Rodríguez-Amaya1, Salvador Montes-Hernández2§, José Antonio Rangel-Lucio1, Mariano Mendoza-Elos1 y Luis Latournerie-Moreno3

1SEP-Instituto Tecnológico de Roque. Km 8 Carretera Celaya-Juventino-Rosas. C. P. 38110 Roque, Celaya, Guanajuato, México. ([email protected]), ([email protected]). 2Campo Experimental Bajío, INIFAP, km 6.5 Carretera Celaya-San Miguel de Allende, C. P. 38000 Celaya, Guanajuato, México. 3División de Estudios de Posgrado e investigación, Instituto Tecnológico de Conkal. Km 16. 3 antigua carretera Mérida-Motul, C. P. 97345. Conkal, Yucatán. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Diciembre de 2007


RESUMEN La calabaza pipiana (Cucurbita argyrosperma Huber) carece de un registro formal de su diversidad morfológica en México. Con este antecedente, y la importancia de conservar y conocer los recursos genéticos vegetales de esta especie, se realizó esta investigación con el propósito de caracterizar 32 accesiones de calabaza pipiana del banco de germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Campo Experimental Bajío, durante el ciclo primavera verano 2006. Las plántulas de las poblaciones descritas se distribuyeron en el terreno bajo un diseño de bloques completos al azar, y el manejo agronómico se realizó conforme a las técnicas de la calabaza en el Bajío Guanajuatense de México. Durante el ciclo de cultivo y en post-cosecha se emplearon descriptores que incluyen variables cualitativas (37) y cuantitativas (13) para su caracterización. El soporte estadístico comprendió análisis de componentes principales y de conglomerados jerárquicos. Las variables cualitativas distribución del color terciario, intensidad de moteado, color de margen y testa de la semilla, y forma de borde de hoja, fueron las que mostraron mayor variación en las accesiones caracterizadas y permitieron la formación de siete grupos con las 32 accesiones. Mientras tanto, las variables cuantitativas peso de 100 semillas con testa y sin testa, peso de fruto y días a

floración contribuyeron en mayor medida a la distinción de las accesiones y la formación de cinco grupos. Características de interés antropocéntrico, como peso de 100 semillas con y sin testa, mostraron la mayor diversidad del germoplasma de calabaza pipiana estudiado.

Palabras clave: accesiones, caracterización, componentes principales, recursos genéticos.

ABSTRACT

The pipiana squash (Cucurbita argyrosperma Huber) lacks formal descriptors of their existent morphological diversity in Mexico. With this antecedent and regarding the importance of conserving and to describe the genetic resources of this species, a research was carried out with the aim of characterizing 32 accessions of pipiana squash from the gene bank of the Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias, at Campo Experimental Bajio, Mexico during the spring-summer cycle (2006). Seedlings of the 32 populations were distributed in the field under a complete random block design, and the agronomic handling was carried

Caracterización morfológica de la calabaza pipiana (Curcubita argyrosperma Huber) 379

out according to the techniques used for commercial squash production in the “Bajio Guanajuatense” of Mexico. For the characterization, two sets of descriptors were used, one set included 37 qualitative traits and a second set of 13 quantitative traits; traits were recorded during the cultivation cycle and at post harvest. Data handling included principal components and clusters analysis. In the qualitative traits the distribution of the tertiary color, intensity of spots, color of the margin and seed coat plus the form of the leaf border, showed large variation in the evaluated accessions, these traits influenced the formation of seven groups of accessions. Meanwhile, the quantitative traits weight of one hundred seeds with and without coat, fruit weight and days to flowering contributed more to the distinction of the characterized accessions, separating them in five groups. The characteristics of anthropocentric interest, weigh of a hundred seeds with and without coat, showed the most diversity in the germplasm of pipiana squash.

Key words: accessions, characterization, genetic resources, principal components.

INTRODUCCIÓN

Los recursos genéticos representan la materia prima de fitomejoradores y son imprescindibles para los productores. El valor reside en su utilización para producir cultivares nuevos, incrementar el conocimiento de especies útiles y desarrollo de productos. Para ello es necesario conocer características del germoplasma existente, tanto in situ, como ex situ (Chávez, 1993; FAO, 2003). Sin embargo, existe una brecha importante entre materiales conservados, y aquellos caracterizados y evaluados. Entre 80 y 95% de muestras mundiales de accesiones de todas las especies, conservadas en bancos de germoplasma, carecen de caracterización y evaluación agronómica (Peeters y Galway, 1988), que los convierte en depósitos simples de materiales inútiles.

En México, el cultivo de calabaza es importante en sistemas agrícolas tradicionales de diversos estados, como Yucatán, Jalisco, Oaxaca y Veracruz, aunque generalmente como cultivo secundario después de otros básicos (Whitaker y Bohn, 1950; Whitaker y Davis, 1962), caso concreto la milpa en Yucatán, la cual consiste en la siembra asociada de maíz (Zea mays L.), (Phaseolus lunatus), frijol xcoolibuul (P. vulgaris)

y calabaza (Cucurbita spp.) junto con otros cultivos hortícolas bajo el sistema agrícola de roza-tumba-quema (Canul et al., 2005).

Existe poca información que describa en forma puntual la diversidad del género Cucurbita y C. argyrosperma Huber no es la excepción Merrick y Bates (1989) hicieron una descripción de la diversidad con fines de la reclasificación y nomenclatura de la especie. Merrick (1990) refiere diferencias entre variantes domesticadas y silvestres de la especie. Vildózola (1998) describió una población de C. argyrosperma y Canul et al. (2005) registraron la diversidad morfológica de calabaza de Yucatán.

Estudios de Lira et al. (1995), Azurdia (1999) señalan que la variabilidad de la calabaza cultivada se encuentra en la morfología y tamaño de frutos y semillas, coloración, tipo y sabor de mesocarpio. La diversidad es menos heterogénea en C. argyrosperma en comparación con las especies cultivadas; aunque con características agronómicas sobresalientes y ciclos biológicos diferentes (Zizumbo, 1992; Lira et al., 1995).

En México, variedades locales de calabaza se han perdido por falta de continuidad de uso, y el desplazamiento que ocurre por selecciones nuevas y productivas; algunas se mantienen aisladas y otras requieren caracterización, selección y mejora para manifestar características sobresalientes (Villanueva, 2007). Lo anterior enfatiza el problema y la necesidad de contar con información suficiente de las colecciones de germoplasma, para su identificación y uso adecuado en programas de mejoramiento genético (Frankel y Brown, 1984). Montes et al. (2005) concluyeron que Cucurbita podría sufrir erosión genética, lo que sugiere conservar el germoplasma en campos agrícolas de productores. Por lo anterior el trabajo planteó como objetivo caracterizar 32 colecciones de calabaza pipiana (C. argyrosperma) del banco de germoplasma del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ubicado en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ), con base en caracteres morfológicos y agronómicos de la planta.


Se seleccionaron 32 accesiones (Cuadro 1) del banco de germoplasma, con base en la disponibilidad de semilla. La siembra se realizó el 08 de abril de 2006 en el laboratorio

Ricardo Rodríguez-Amaya et al.380 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

de análisis de semillas del Instituto Tecnológico de Roque. El papel germinador KIMPAK de Seedburo Equipment Co®, se desinfectó con N-triclorometiltio-4-ciclohexeno-1,2-dicarboximida (2 g L-1). Después, la semilla se colocó en solución de hipoclorito de sodio al 2%, durante 5 min y después se lavó con agua purificada y se sumergió en ácido giberélico (0.5 gL-1) por espacio de 60 min. Las semillas se dispusieron entre hojas de papel germinador, enrolladas en forma de “taco” y colocadas en posición vertical dentro de

recipientes de plástico de un litro de capacidad, en la cámara de germinación (Lab-Line® 0405-003), a una temperatura promedio de 25 ºC por cuatro días (d) (Moreno, 1996; ISTA, 1999). Las plántulas fueron trasplantadas a vasos de unicel de 500 ml de capacidad con sustrato comercial (Sunshine Núm. 3) y se aplicó un enraizador (ácido idol 3-butirico, 3%; ácidos húmicos y fúlvicos, 12%; humectantes 14%; proteína vegetal hidrolizada, 5%) para promover el desarrollo radical, en una concentración de 1%.

Núm. Clave Localidad Municipio Estado1 Cu0772 Abasolo Abasolo Guanajuato2 MN-1 Tepec Amacueca Jalisco3 Cu0779 Sahuayo Sahuayo Michoacán4 Cu0940 La Lapara Badiragua Sinaloa5 Cu0906 Yécora Yécora Sonora6 Cu0893 El Saucillo El Saucillo Chihuahua7 MN-2 El Paraíso Ursulo Galván Veracruz8 Cu0303 Cerro Alto Cuitlahuac Veracruz9 Cu0686 Mérida Mérida Yucatán10 Cu1069 Cruz Verde Papantla Veracruz11 Cu0769 Rincón de Tamayo Celaya Guanajuato12 Cu1169 Mitla Tlacolula Oaxaca13 Cu0492 Tuxtla Gutiérrez Tuxtla Gutiérrez Chiapas14 Cu0978 Tlapehuala Tlapehuala Guerrero15 990428-06 Ejutla Ejutla Jalisco16 BG412 Julián de Grijalva Chiapa de Corzo Chiapas17 BG-363 Concordia Concordia Sinaloa18 990428-02 Ahuacapan El Grullo Jalisco19 BG-1176 Lachicocana Zacatepec Oaxaca 20 BG 1171 Mitla Tlacolula Oaxaca 21 14-20 El Rosario El Rosario Nayarit22 11-Jun San Miguel El Limón Jalisco23 MN-3 Ejutla Ejutla Jalisco24 MN-4 San Lorenzo Ejutla Jalisco25 990428-13 El Cuastecomate Ejutla Jalisco26 SMH-AV375 San Miguel El Limón Jalisco27 MN-5 Roque Celaya Guanajuato28 990111-01 San Miguel El Limón Jalisco29 BG 1175 Presa Cerro de Oro Tuxtepec Oaxaca30 990113-03 El Chante Autlán Jalisco31 Chonpola San Miguel Tlatetelco San Miguel Tlatetelco Morelos32 Marranera López Mateos López Mateos Morelos

Cuadro 1. Accesiones de calabaza pipiana seleccionadas para la caracterización morfológica.


El clima es semicálido subhúmedo, precipitación media de 600 a 800 mm, temperatura media entre 18 y 20 oC, temperatura máxima de 30 a 32 oC de mayo a junio (García, 1988). Predominan suelos Vertisoles Pélicos (FAO-UNESCO, 1970).

El terreno se preparó conforme recomendación técnica en la región y el trasplante definitivo se realizó el 03 de mayo de 2006, cuando la plántula había formado las tres primeras hojas verdaderas. El arreglo topológico consistió en separar las plantas 1 m y 3 m entre surcos, para lograr una densidad de población de 3 300 plantas por hectárea.

El diseño experimental en el campo fue de bloques completos al azar, con tres repeticiones. La parcela útil consistió de seis plantas, de 12 que constituyó la unidad experimental. El control de malezas fue manual, mecánico y químico; este último cinco días después del trasplante con 1.5 L ha-1 de Clethodim. Las plagas y enfermedades se controlaron con Imidacloprid, 1 L ha-1; Carbaril, 1-1.5 kg ha-1; Propamocarb-clorhidrato, 1-1.5 L ha-1;

Oxicloruro de cobre + Mancozeb, 1 kg ha-1; Azoxystrobin, 0.7-1 kg ha-1. El riego por gravedad se aplicó con una frecuencia de 20 días, aplicando dos riegos antes del inicio de las lluvias. La fertilización química manual comprendió la dosis 100-60-40, con la distribución de la mitad de nitrógeno y todo el fósforo y potasio 10 d después del trasplante; el resto de nitrógeno se suministró 25 d después. La fertilización básica se complementó con aplicación foliar de Bayfolan® [N, 11.5 %; P2O5, 8 %; K2O, 6%; micronutrientes (Bo, 0.036%; Cu, 0.04%; Fe, 0.05%; Mo, 0.005; Zn, 0.08%; S, 0.23%; Ca, 0.025%; Co, 0.002%; Mn, 0.036%; Mg, 0.025%), vitamina B1, auxinas de crecimiento (ácido indol acético, 0.003%)], a razón de 200 mL ha-1, 20 d después del trasplante.

Los caracteres morfológicos se registraron con el descriptor de Cucurbita propuesto por Esquinas-Alcázar y Gulick (1983) y modificado por Villanueva (2007), que incluye 13 variables cuantitativas (Cuadro 2) y 37 cualitativas (Cuadro 3). Esta actividad inició desde el trasplante en invernadero hasta poscosecha.

por un día, sobre papel periódico al ambiente, con constantes movimientos de la misma. Con base a modas de variables cualitativas y promedio de variables cuantitativas de cada accesión, se realizó el análisis de componentes principales, y el análisis de conglomerados de agrupamiento jerárquico con la distancia euclidiana (SAS, 2002).

Característica CP1 CP2 CP3Días a floración 0.140 0.185 0.577Longitud del androceo (cm) -0.299 0.376 -0.013Días a fructificación 0.153 0.413 0.250Longitud de fruto (cm) 0.028 0.212 0.469Diámetro de fruto (cm) 0.322 0.257 -0.251Peso de fruto (g) 0.288 0.409 -0.067 Grosor de pulpa (cm) 0.238 0.371 -0.432Longitud de semilla (cm) 0.307 -0.314 -0.061 Ancho de semilla (cm) 0.293 -0.219 0.344Peso de semilla (g) 0.292 0.120 -0.020Peso de 100 semillas (g) 0.372 -0.162 0.042Peso de 100 semillas sin testa (g) 0.378 -0.081 -0.025Varianza explicada (%) 48.9 17.2 10.0Varianza acumulada (%) 48.9 66.1 76.1

Cuadro 2. Valores de correlación obtenidos en la generación de los primeros tres componentes principales, y proporción de la varianza explicada y acumulada, en el análisis de componentes principales de 13 características cuantitativas, de 32 accesiones de calabaza pipiana del banco de germoplasma del INIFAP. Celaya, Guanajuato. 2006.

La cosecha de frutos inició el 22 de agosto y finalizó el 26 de octubre de 2006, y permanecieron en reposo por un mes, bajo condiciones naturales en la azotea de una bodega, para que la semilla alcanzara su madurez fisiológica. Los frutos se abrieron por la mitad para extraer la semilla y la pulpa excedente se eliminó con agua; la semilla se puso a secar


El análisis de CP mostró resultados similares a los de Canul et al. (2005), al evaluar la diversidad morfológica de calabaza en Yucatán. El hecho de que CP1 explique la mayor variabilidad de calabaza pipiana, indica relaciones estrechas y efectos de una selección apropiada de genotipos, con características agronómicas y alimenticias sobresalientes durante el proceso de domesticación (Lira y Montes-Hernández, 1992; Lira et al., 1995).

Respecto a la representación gráfica de la distribución de las accesiones estudiadas de calabaza pipiana sobre el CP1 (Figura 1), indica que la distribución de las poblaciones sobre este eje, está relacionada con los valores mayores de correlación relativos a las características evaluadas, así la ordenación de las poblaciones 7, 8, 10 y 13 en el extremo positivo del eje, se atribuye principalmente por registrar las semillas más grandes y pesadas y frutos de mayor

Característica CP1 CP2 CP3Forma del borde de hoja -0.028 -0.068 0.440Forma del ápice de la hoja 0.332 0.138 0.087Presencia de moteado en la hoja -0.287 0.155 0.313Color de moteado -0.241 -0.073 0.222Intensidad de moteado -0.320 0.046 0.069Pubescencia de tallo -0.103 0.157 -0.417Uniformidad de los frutos 0.097 0.186 -0.160Forma de fruto -0.130 0.169 -0.160Color primario en fruto 0.166 -0.221 -0.138Color secundario en fruto 0.281 0.181 -0.234Color terciario en fruto 0.258 -0.213 0.138Distribución de color secundario 0.021 0.312 -0.118Distribución de color terciario en color primario 0.352 -0.186 0.107Presencia de lomos en la parte basal del fruto 0.080 0.121 0.243Forma de lomos en la parte basal del fruto 0.149 0.087 0.247Presencia de lomos en la parte apical del fruto 0.108 0.146 0.206Forma de lomos en la parte apical del fruto 0.210 0.106 0.326Forma de inserción del pedúnculo en el fruto 0.274 0.190 0.029Susceptibilidad a enfermedades 0.275 -0.178 0.105Tipo de margen de semilla -0.172 -0.246 0.108Color de margen de semilla -0.094 -0.375 -0.120Color de testa de semilla 0.107 0.371 0.209Varianza explicada (%) 13.5 12.8 8.4Varianza acumulada (%) 13.5 26.29 34.71

Cuadro 3. Valores de correlación de los primeros tres componentes principales, y la proporción de la varianza explicada y acumulada, en el análisis de componentes principales de 22 caracteres que mostraron mayor variación interpoblacional, evaluadas en 32 accesiones de calabaza pipiana del banco de germoplasma del INIFAP. Celaya, Guanajuato. 2006.


Los tres primeros componentes principales (CP) explicaron 76% de la variabilidad total de las características cuantitativas evaluadas, ya que a partir del CP4 la varianza mostrada fue menor a 10% (8.7%), siendo el CP1 el más importante con un mayor porcentaje de participación (Cuadro 2). En el mismo Cuadro 2, se registran las variables que más influyeron en la variabilidad, de los tres primeros componentes principales, siendo aquellas que mostraron mayor valor de correlación, por lo tanto, el componente principal 1, se asoció más con características de la semilla, en cambio CP2 y CP3 se relacionaron con características de fruto y fenología de planta (Cuadro 2). De esta forma, las características fenológicas de planta, y morfológicas de semilla y fruto, fueron determinantes en la mayor parte de la diversidad mostrada por la calabaza pipiana.


anchura, porque manifestaron mayor peso para 100 semillas sin testa y 100 semillas con testa, mientras que las identificadas con los números 29, 20, 15 y 18 [ordenadas hacia la izquierda (valor negativo) de CP1], tuvieron valores bajos en las mismas características.

La ordenación de las accesiones considerando el eje del CP2, nos señala lo mismo que el CP1, poblaciones ubicadas en la escala mayor, se relaciona con valores mayores de las características que resultaron ser los de mayor influencia en el CP2, las cuales fueron días a fructificación y peso de fruto. Las accesiones 2, 4, 13 y 1 sobresalieron en días a fructificación y peso de fruto, y tienen un origen común, el centro-occidente de la república mexicana. Respecto a la accesión 10, colectada en Veracruz y ordenada en la parte inferior (escala negativa) de CP2, mostró precocidad en fructificación. Por lo tanto, la ordenación de las diferentes poblaciones en este eje, se da en función de la variabilidad registrada en días a fructificación con materiales desde precoces hasta tardíos (en promedio alcanzan desde 147 a 184 días a fructificación), frutos desde pequeños hasta grandes (desde 1 123 hasta 3 755 g en promedio), grosor de pulpa desde 1.0 hasta 2.4 cm. La ubicación de accesiones en la parte intermedia de ambos ejes posiblemente sea el resultado de algunas características comunes compartidas, específicas de la especie, pero con variaciones morfológicas y fisiológicas que hacen que se muestren diferentes, lo que precisa esa ordenación en cada eje.

Figura 1. Ordenación de 32 accesiones en los ejes constituidos por los componentes principales 1 y 2, con base en 13 variables cuantitativas. Celaya, Guanajuato. 2006.

Figura 2. Dendograma generado con 32 accesiones de calabaza pipiana (C. argyrosperma), con base a 13 variables cuantitativas, al considerar la distancia euclidiana y el método Unweighted Pair Groups Method with Arithmetric Averages (UPGMA). Celaya, Guanajuato. 2006.

-4 -2 2 4 6

2 4 1 13

9 8 7

10

20 18 1929 27 31

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

32

26 12 11

5

3

21 16

17 28 23 24 15

30 6 22

25

CP1 (48.91 %)

CP2

(17

.22

%)

12

4

13

3

6

1815

25

17

21

23

24

30

19

20

29

16

26

28

5

9

11

12

22

32

14

2731

7

8

10

ACCE SIONES

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

DISTANCIA EUCLIDIANA

I II

III

IV

V

14


El análisis de conglomerados formó cinco grupos con las 32 poblaciones de calabaza, a una distancia euclidiana de 0.8 (Figura 2). El grupo I se conformó por accesiones de Guanajuato, Jalisco, Sinaloa y Chiapas, y se caracterizaron por el ciclo tardío; los frutos grandes (longitud de 20.08 cm.), pesados (3 338 g), anchos (21.06 cm de diámetro) y pulpa gruesa (2.1 cm); alto rendimiento de semilla (78.5 g) y semillas grandes (2.1 cm). La dispersión geográfica de las accesiones del grupo IV denota la diversidad intraregional, ya que accesiones procedentes del mismo estado se ubican en diferentes grupos; lo cual a pesar de que se lleva una selección por tipos específicos en una región (Montes et al., 2005), se presenta entre ellas un nivel alto de entrecruzamiento (Montes y Eguiarte, 2002).

El grupo II, integrado por una población procedente de Michoacán, presentó un ciclo vegetativo largo (74 y 183 días a floración y fructificación respectivamente), longitud menor de fruto, peso de fruto menor, rendimiento bajo de semilla, semillas pequeñas, y peso bajo de 100 semillas con testa y sin testa.

El grupo III se integró por 15 accesiones procedentes de Jalisco, Oaxaca, Chihuahua, Sinaloa y Nayarit. Las accesiones de este grupo son precoces a floración (65 d), forman frutos de tamaño intermedio pero de menor diámetro, y pulpa delgada; valores bajos para las características peso de fruto (1 916 g), rendimiento de semilla (62.5 g), peso de 100 semillas con testa y sin testa (17.6 y 13.3 g, respectivamente).

Las accesiones que integraron el grupo IV tienen origen geográfico amplio (Yucatán, Sonora, Guanajuato, Oaxaca, Jalisco, Morelos y Guerrero). Lo que muestra que atributos de precocidad, tamaño de frutos y rendimiento de semilla han sido seleccionados en diferentes partes del país. Este grupo presentó características similares al grupo III.

El grupo V agrupó accesiones originarias de Veracruz, México, con ciclo reproductivo intermedio, los frutos grandes, pesados y pulpa delgada; alto rendimiento de semilla (93.5 g); semillas grandes, y alto peso para 100 semillas con testa y sin testa. El uso principal al que se destina la semilla de calabaza pipiana en Veracruz, es la elaboración de guisos regionales como el mole de pipián y elaboración de dulces con la semilla procesada (Montes, 1991; Lira y Montes, 1992); de ello deriva el interés por semilla de mayor tamaño.

Lira et al. (1995) y Zizumbo (1992) refieren que en C. argyrosperma la diversidad parece ser menos heterogénea, que en otras especies del género Cucurbita (C. moschata, C. pepo y C maxima), sin embargo, en este estudio se demostró la diversidad de resultados en las variables fenológicas, y en aquellas que forman parte de componentes del rendimiento. Por ejemplo la duración del ciclo vegetativo juega un papel importante en las preferencias selectivas de productores y fitomejoradores, particularmente en regiones con condiciones climáticas adversas. En este aspecto se observaron accesiones precoces con 55 d a floración, aunque Canul et al. (2005) afirman que la floración de C. argyrosperma en Yucatán osciló entre 47 y 51 d; evidencia de un posible efecto del ambiente de crecimiento sobre la misma especie, lo que confirma la diversidad observada en este estudio (Villanueva, 2007).

Respecto a las variables cualitativas, después de realizar un análisis de varianza de estas, las accesiones de calabaza pipiana compartieron características como hábito de crecimiento rastrero, presencia de zarcillos y moteado, y color amarillo de la flor; las cuales son intrínsecas de la especie y han sido usadas para la clasificación taxonómica (Merrick y Bates, 1989; Lira y Montes-Hernández, 1992; Lira et al., 1995), ya que al estar controladas por uno o hasta dos pares de genes dominantes, no son afectados por el ambiente; por lo que dichas características son altamente heredables (Strickberger, 1978; Chávez, 1993). Por lo tanto, de las 37 características registradas, el análisis de componentes principales (ACP) se realizó con 22 (Cuadro 3), cuyos resultados mostraron que el CP1 aportó 13.5% de la variabilidad, y los tres primeros componentes explicaron 34.7% de la varianza total (Cuadro 3). El CP1 estuvo determinado en mayor proporción por caracteres de hoja y epidermis de frutos; el CP2 tuvo mayor relación con las características de semilla; en cambio el CP3 se asoció a características de hoja y tallo.

La ordenación de las accesiones con base en el CP1 (Figura 3) indica que la accesión 14 se caracterizó por haber presentado color naranja distribuido en forma de rayas en el fruto, siendo el color terciario en cantidad mostrada, y sin presencia de moteado en las hojas; por otro lado, las accesiones distribuidas en la parte izquierda de eje, se caracterizaron por carecer de este color naranja en los frutos y mostraron moteado de las hojas en forma intensa. Con base en la ordenación mostrada en el CP2, C. argyrosperma se caracteriza por el diferencias en el color del margen


de semilla, las accesiones ubicadas en la parte superior (positiva) de la Figura 3, se caracterizan por presentar el margen de semilla de color dorado, y en la parte inferior (negativa) ubicó a las accesiones con margen de semilla gris. Se puede observar que el mayor número de accesiones se distribuyó en la parte central de ambos CP, haciendo mención de que comparten características similares, o sus presentan valores intermedios dentro de los gradientes que se utilizan dentro de cada descriptor, lo cual forma parte de la diversidad del germoplasma evaluado (Esquinas-Alcázar y Gulick, 1983; Canul et al., 2005; Villanueva, 2007).

El resultado del análisis de conglomerados fue la agrupación de las 32 accesiones caracterizadas en siete grupos (Figura 4). El agrupamiento obtenido se dio a una distancia euclidiana de 0.97. Las accesiones que conformaron el grupo I y que representa más de 50%, mostraron color de moteado verde claro en las hojas; pubescencia escasa y suave en el tallo; fruto redondo; pulpa de color naranja; margen de la semilla color dorado y testa color crema.

Figura 3. Ordenación de 32 accesiones en los ejes constituidos por los componentes principales 1 y 2, con base en 37 variables cualitativas. Celaya, Guanajuato. 2006.

Figura 4. Dendograma generado con 32 accesiones de calabaza pipiana (C. argyrosperma), con base a 13 variables cuantitativas, con la distancia euclidiana y el método UPGMA.

25 24 13 18 26 23

3 17

30

6

11

2

20 1229 9 27

8

7

19

10

1 21

32 31

4

14

16 22

15-6 -4 -2

2 4 628

5

4

3

2

1

-1

-2

-3

-4

-5

CP1 (13.5 %)

CP2

(12

.8 %

)

1

16

26

23

3

17

6

24

25

13

2

15

4

5

28

21

31

32

22

7

10

8

9

27

18

30

12

20

29

11

19

14

ACCE SIONES

0.0 0.1 0. 2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4

DISTANCIA EUCLIDIANA

0.97

I

II

III

IVV VIVII


Las accesiones del grupo II mostraron color plateado en el moteado de hoja e intensidad intermedia; pubescencia de tallo escasa y media suave; fruto redondo; pedúnculo con inserción recta al fruto; semillas con margen gris, grueso e irregular, y testa blanca. Este grupo estuvo integrado por accesiones de Veracruz, Yucatán y Guanajuato.

Las características mencionadas para el grupo II (Figura 4), coinciden con la descripción hecha por Merrick y Bates (1989) para la clasificación de C. argyrosperma spp. argyrosperma var. argyrosperma. Ésta variedad también se localiza en Tamaulipas, San Luis Potosí, Puebla, Veracruz, Tabasco, Chiapas y Yucatán (Merrick y Bates, 1989; Lira y Montes-Hernández, 1992).

Las accesiones del grupo III colectadas en Jalisco, mostraron longitud del ápice de la hoja mayor a 3 cm, que corresponde a una forma de ápice puntiagudo; borde de hoja intermedio; frutos piriformes, de color verde distribuido en forma primaria, de manera secundaria el crema y sin color terciario; lomos en la parte basal y apical en forma de V (estrella) y pulpa de fruto de color amarillo claro. Las semillas con margen dorado, delgado y regular, y testa color crema.

Las accesiones del grupo IV procedentes de Oaxaca presentaron ápices de las hojas menores a 3 cm (forma redonda); fruto de forma elíptica y color crema distribuido en forma primaria, sin lomos en la parte basal y apical; semillas con margen gris, delgado y uniforme, y testa blanca.

La accesión del grupo V originaria de Guanajuato, formó hoja con lóbulos poco pronunciados, intensidad de moteado fuerte y color verde claro; pubescencia abundante en el tallo de consistencia media suave; los frutos de forma aplanada, color primario verde, epidermis dura, la pronunciación marcada de lomos en la base e intermedia en el ápice de fruto, y la inserción del pedúnculo de forma aplanada. Las semillas con margen dorado, delgado y regular, y testa blanca.

La accesión del grupo VI, cuyo origen de colecta fue Oaxaca, presentó ápice redondo de hoja (menos a 3 cm) y borde intermedio; el tallo con pubescencia escasa y suave; fruto redondo y pulpa color naranja; semillas con margen gris, delgado y uniforme, y testa blanca.

Los grupos IV y VI coinciden en el origen de la colecta que fue Oaxaca. La explicación por lo que la accesión del grupo VI no este incluida en el grupo III, se debe a la diversidad

fenotípica y genotípica presente en este germoplasma, por lo que la variación podría atribuirse a la composición genética de cada accesión. Los grupos anteriores poseen características (semillas con margen gris, delgado y uniforme y, testa blanca) que las incluyen en la clasificación de Merrick y Bates (1989) para C. argyrosperma spp. argyrosperma var. stenosperma., pero que forma parte de la diversidad morfológica de esta especie (Lira et al., 1995).

La accesión que integró el grupo VII, originaria de Guerrero, mostró hoja con lóbulos pronunciados y ausencia de moteado; tallo con pubescencia escasa y suave; fruto de forma aplanada, color primario verde, poca presencia de lomos en la parte basal y apical y pulpa color naranja; forma estrellada del pedúnculo al corte. Las semillas manifestaron margen color gris, delgado y uniforme, y testa blanca.

La variación de las características cualitativas de calabaza pipiana no parece ser amplia, debido a que están controladas por uno, o cuando mucho por dos pares de genes dominantes (Chávez, 1993; Villanueva, 2007), aunque se encuentran accesiones con algunos aspectos importantes preferentes para el consumo y entre los que destaca forma y color de fruto, y color de margen y testa de semilla. Finalmente, debido a que el interés principal por ésta especie en México radica en la semilla (Montes, 1991; Lira y Montes-Hernández, 1992), y en Sudamérica los frutos utilizados como forraje, indicaría que los agricultores han mostrado indiferencia por las características cualitativas durante el proceso de domesticación y selección de calabaza pipiana (FAO, 1993). Al respecto Lira et al. (1995), Canul et al. (2005) y Villanueva (2007) señalan la importancia del estudio de la diversidad de germoplasma de esta especie, con fines diversos, pero principalmente en la conservación y utilización (Lira et al., 1995; Esquinas-Alcázar y Gulick, 1983).

CONCLUSIONES

Las características cuantitativas, como son los días a floración y fructificación, peso de fruto y de semilla contribuyeron en mayor medida a la explicación de la diversidad del germoplasma de calabaza evaluado.

Las variables cualitativas que fundamentaron la diversidad del germoplasma fueron color de fruto, color de margen y testa de semilla, y la forma de borde de la hoja.


Se identificaron accesiones con características agronómicas sobresalientes; la accesión 31 fue la más precoz; la accesión 13 presentó mayor peso de frutos; la accesión 4 con mayor peso de semilla por fruto; la accesión 10 presentó mayor peso de 100 semillas con testa, y la accesión 7 registró el mayor peso para 100 semillas sin testa.

AGRADECIMIENTOS

Al Campo Experimental Bajío, del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Como parte del proyecto titulado: “Los recursos genéticos vegetales en el INIFAP: estado actual, perspectivas y desarrollo”, con número PRECI: 1015960A; y a la Dirección General de Educación Superior Tecnológica (DGEST) de la SEP, por la beca para los estudios de Maestría en Ciencias del autor responsable, en el Instituto Tecnológico de Roque (ITR) de Celaya, Guanajuato.

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HÍBRIDOS DE MAÍZ RESISTENTES A PUDRICIÓN DE MAZORCA EN CHIAPAS Y VERACRUZ, MÉXICO*

CORN HYBRIDS RESISTANT TO EAR ROT AT CHIAPAS AND VERACRUZ, MÉXICO

Esteban Betanzos Mendoza1§, Alfonso Ramírez Fonseca1, Bulmaro Coutiño Estrada2, Néstor Espinosa Paz2, Mauro Sierra Macias3, Andrés Zambada Martínez3 y Manuel Grajales Solis4

1Mejoramiento Genético de Maíz hasta el 31/12/2007. Campo Experimental Centro de Chiapas, INIFAP. ([email protected]). 2Mejoramiento Genético de Maíz. Campo Experimental Centro de Chiapas, INIFAP. Km 3, carretera Ocozocoautla-Cintalapa, A. P. Núm. 1, 29140 Ocozocoautla, Chiapas. Tel. 01 968 68 8 29 11. ([email protected]), ([email protected]). 3Campo Experimental Cotaxtla, Veracruz, INIFAP. Tel. 01 285 59 6 01 08. ([email protected]), ([email protected]). 4Campo Experimental Rosario Izapa, Chiapas, INIFAP. Tel. 01 962 11 0 02 71. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

En los estados de Chiapas y Veracruz, México, la pérdida de grano por pudrición de mazorca varía de 390 a 1 030 kg ha-1 por año. El objetivo de esta investigación fue identificar híbridos de maíz resistentes a la pudrición de la mazorca causada por hongos del género Diplodia spp. y Fusarium spp. En 2001 y 2002, se evaluaron en campo 20 híbridos considerados resistentes y cinco testigos en nueve localidades de los estados de Chiapas y Veracruz, México. Se utilizó un diseño experimental de látice triple 5x5. Se determinó el rendimiento de grano sano y el porciento de grano dañado por pudricion y se efectuó el análisis de varianza por localidad y combinado. Se identificaron híbridos con menos de 5.0% de grano dañado y alto rendimiento. No todos los híbridos de alto rendimiento mostraron resistencia a Diplodia y Fusarium. Los híbridos seleccionados por el bajo porcentaje de grano dañado mostraron resistencia intermedia. El híbrido experimental 271 x 310, produjo 900 kg ha-1 más que el H-516 con 3.7% de grano dañadodo, por lo que se seleccionó como una opción viable para las regiones donde el daño por pudrición de la mazorca es moderado.

Palabras clave: Diplodia, Fusarium, grano dañado, resistencia.

ABSTRACT

Harvest losses caused by ear-rot in Chiapas and Veracruz, México varies from 390 to 1 030 kg ha-1 per year. The objective of this research was to identify maize hybrids resistant to ear rot caused by fungi of the genus Diploidia spp. and Fusarium spp. During 2001 and 2002, 20 hybrids considered as resistant and five controls, were sown at nine location-year combinations in the states of Chiapas and Veracruz, Mexico. An experimental triple lattice design 5x5 was utilized. Analysis of variance per location and combined were performed. Undamaged grain yield and the percent of rotten grain were recorded. Hybrids with less than 5.0% of rotten grain and high yield were selected. No all the hybrids that displayed high yield were resistant to Diplodia and Fusarium. Hybrids with less than 5% of rotten grain showed intermediate resistance. The average yield of the hybrid 271 x 310 was 900 kg ha-1 higher than the control H-516 and the percentage of rotten grain was 50% lower, for these reasons it was selected as an option for regions were the incidence of this disease is moderate.

Key words: Diplodia, Fusarium, damaged grain, resistance.

* Recibido: Mayo de 2008


Esteban Betanzos Mendoza et al.390 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

INTRODUCCIÓN

Producción de maíz en México

En México, durante el período 1998-2006, se produjeron de 19.7 millones de ton anuales de grano de maíz en 7.4 millones de ha; de las cuales; 84.4% se sembraron bajo condiciones de temporal (SIAP, SAGARPA, 2007). La variación en la producción nacional de un año a otro depende principalmente de la cantidad y distribución de la lluvia. Durante el período 1994-2006, la rentabilidad de este cultivo se vio afectada por incrementos sostenidos en el costo de producción sin cambios sustanciales en el precio del grano, a partir de 2007 el precio del grano se incrementó a causa de la disminución de las reservas de este cereal en los Estados Unidos de América.

En los estados de Chiapas y Veracruz, México se producen anualmente 2.8 millones de toneladas de grano de maíz, en 1.5 millones de ha, (SIAP-SAGARPA, 2007). Los factores adversos que inciden en la baja productividad (1.9 t ha-1) son: sequía intraestival, suelos pobres en nutrientes, erosionados, con pendiente pronunciada, presencia de maleza, plagas y enfermedades que en conjunto reducen la producción de maíz en un millón de toneladas (Betanzos et al., 2001).

Pudrición de mazorca

La pudrición de la mazorca causada por hongos de los géneros Diplodia y Fusarium provoca severas pérdidas de cosecha (INIFAP, 2000; Betanzos 2001; Garrido et al., 2001), afecta la comercialización del grano (5% de daño, máximo aceptable) y constituye un problema de salud pública por las micotoxinas que producen los hongos cuando la incidencia de los patógenos y el daño es alto.

En 1999 en el estado de Chiapas, el volumen de grano rechazado por pudrición de la mazorca alcanzó 31 148 t. Para evaluar la severidad y cobertura geográfica del problema se analizaron 128 muestras provenientes de los Distritos de Desarrollo Rural (DDR) 01, 03 y 04, el daño observado varió 8.0 a 13.5%, con mayor incidencia de Diplodia que de Fusarium (INIFAP, 2000). En otro estudio, (Garrido et al., 2001) analizaron 189 muestras de maíz, de los DDR-01 y 04, observaron 5.5% y 6.6% de grano podrido por DDR, respectivamente y el daño causado por Diplodia fue más alto que por Fusarium. El análisis de micotoxinas mostró que dos muestras rebasaron la concentración

máxima permitida para consumo humano de Aflatoxina, siete para Zerealenona y 13 para Fumosina. En el ciclo primavera verano 2002, se analizaron 261 muestras colectadas en 21 municipios de seis DDR del estado de Chiapas. Los promedios de grano podrido variaron de 4.2 a 19.7%, los más bajos se observaron en las muestras de los DDR-01 y 04, de clima cálido subhúmedo y los más altos en los DDR de clima semicálido y templado, en donde el 95% de la superficie se siembra con maíces criollos. Los resultados anteriores indican que en algunos años y localidades el ataque severo de estos hongos causa fuertes pérdidas de grano y cubre una amplia superficie que incluye la región semicálida y cálida del estado de Chiapas. También confirma que la severidad depende en buena medida de los genotipos que se cultivan.

Formas de control

El control de los agentes causales de la pudrición de la mazorca se efectúa mediante prácticas agronómicas y el uso de variedades resistentes; cualquiera de ellas, para que sea eficaz, debe alterar o interrumpir el ciclo biológico del patógeno. La infección de la mazorca por Diplodia ocurre en las dos semanas posteriores a la floración femenina, la mazorca se torna de color gris-café, muy ligeras y completamente podridas, con las hojas internas del totomoxtle adheridas firmemente por el crecimiento del micelio blanco. Las mazorcas infectadas más tarde no muestran evidencia externa de la enfermedad; sin embargo, en el interior se observa el moho entre los granos y parte o toda la mazorca puede estar podrida. Los cuerpos fructíferos de Diplodia (picnidias) se encuentran diseminadas en el totomoxtle, el olote y el grano. Las picnidias se encuentran llenas de miles de esporas que pueden ser transportadas por el viento e iniciar nuevas infecciones (University of Illinois, Extensión, 1991). El maíz es el único huésped conocido para Diplodia (Lips y Mills, 2004).

Prácticas agronómicas

En la región productora de maíz de EE.UU, la incidencia de la enfermedad se incrementó considerablemente a medida que se implementó la práctica de labranza de conservación (Malvick, 2001). En Sudáfrica, se observó correlación lineal positiva, entre la cantidad de rastrojo sobre el suelo y la incidencia de pudriciones por Stenocarpella maydis (Berg) Sutton, (Diplodia maydis Berg) (Flett et al., 1998). En México, Betanzos (2001)

Híbridos de maíz resistentes a pudriciones de mazorca causadas por Diplodia spp. y Fusarium spp., en Chiapas y Veracruz, México 391

determinó el efecto de la densidad de población, fecha de siembra y fertilización, sobre la producción de grano sano y podrido en el cv. V-534, observó que los tratamientos que incrementaron la producción también incrementaron la proporción de grano podrido, la cual varió de 17.9 a 22.2%. Concluyó que estas prácticas agronómicas no constituyen per-se una solución al problema.

Variedades resistentes

Tomando en cuenta que la incidencia de los patógenos no es uniforme a través de años y localidades, para evaluar la resistencia se ha recurrido a diferentes métodos de inoculación artificial, épocas y dosis de esporas (Schaafsma et al., 1993; Reid y Hamilton, 1996; Reid, 2003). Schaafsma et al. (1993), evaluaron la severidad de la pudrición de la mazorca y la contaminación de granos por micotoxinas causada por tres especies de Fusarium inoculados en los híbridos P3790 (resistente) y P3737 (susceptible). La inoculación se efectuó una, tres y seis semanas después de la floración femenina, asperjando los estigmas. Observaron diferencia significativa entre los híbridos, para la severidad de pudrición de mazorca. Betanzos (2001), evaluó un grupo de cruzas de maíz con resistencia a pudrición de la mazorca provenientes del Centro Internacional para el Mejoramiento del Maíz y Trigo (CIMMYT). Los genotipos sobresalientes produjeron de 4 019 a 5 089 kg ha-1 de grano sano y la proporción grano podrido varió de 3.0 a 12.0%. Al comparar estos resultados con los observados en otro experimento (paralelo) sobre el efecto de las prácticas agronómicas, se determinó que la resistencia de los genotipos tiene mayor potencial para reducir la incidencia y severidad del ataque que las prácticas agronómicas. A partir de los resultados reportados por Espinosa (2002), se determinó que el uso de variedades resistentes es una alternativa viable para reducir la pérdida de cosecha y el riesgo de problemas de salud pública; además, es un componente tecnológico fácil de transferir (Swindale, 1979; Reid, 2003).

La acción génica de la resistencia a la pudrición de mazorca causada por Diplodia se debe a efectos genéticos de dominancia y en menor proporción a los aditivos (Dorrance y Hinkelmann, 1998; Olantinwo et al., 1999) mientras que la resistencia a la pudrición causada por Fusarium moniliforme y F. graminearum, está gobernada predominantemente por genes de efecto aditivo (Chungu et al., 1996; Reid, 2003). La mejor opción para reducir en forma significativa el daño causado por Diplodia y Fusarium es el uso de

variedades resistentes. Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue detectar híbridos de cruza simple con resistencia genética a pudrición de mazorca, mediante evaluaciones en predios de productores de maíz en las regiones con clima cálido subhúmedo de los estados de Chiapas y Veracruz, México.


Material genético

En 1999, se introdujeron once líneas del CIMMYT calificadas como resistentes a pudrición de mazorca, las cuales se observaron, seleccionaron e incrementaron en los ciclos otoño-invierno 1999-2000 y primavera-verano 2000. Se seleccionaron siete y se agregaron dos (introducidas previamente), para un total de nueve líneas: CML-1, CML-48, CML-253, CML-271, CML-272, CML-278, CML-280, CML-309 y CML-310, que en lo sucesivo se referirán por los números solamente. Las primeras cinco se seleccionaron como hembras y las otras cuatro como machos con base en la información acerca de los materiales que intervinieron en su formación y la heterosis que presentaban las poblaciones de las cuales se derivaron, (CIMMYT, 1999).

Mediante polinización manual se obtuvieron 20 cruzas simples, a las que se sumaron tres híbridos comerciales: H-514, H-515 y H-516 y dos híbridos experimentales; éstos últimos no fueron los mismos en 2001 que en 2002 y se les identifica como “testigo experimental 1” y “testigo experimental 2”. Los 25 híbridos se evaluaron en los ciclos de primavera-verano de 2001 y 2002.

Localidades de evaluación

Los 25 híbridos, se evaluaron en siete predios de productores y en dos campos experimentales Cotaxtla y Centro de Chiapas del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) localizados en la región cálido-húmeda y subhúmeda, donde ocurren pudriciones de mazorca (Serrano et al., 2006). En total se condujeron nueve experimentos, siete en Chiapas y dos en Veracruz (Cuadro 1). Para la preparación del suelo, se utilizó labranza convencional (desvare, barbecho rastreo y surcado) en Ocozocoautla y Villaflores, en Chiapas y Cotaxtla en Veracruz y labranza cero en Ribera California y ejido Monterrey del municipio de Villacorzo, Chiapas.


campo se ajustó por el porcentaje de desgrane y humedad a 14%. La presencia de Diplodia y Fusarium, se determinó por medio de los síntomas visuales en cada mazorca.

Análisis de datos

El análisis de varianza se efectuó para la producción de grano sano y podrido en kg ha-1 obtenidos en cada experimento. Se calculó la DMS0.05 y se utilizó para identificar los híbridos que superaron al testigo comercial H-516 en producción de grano sano. Para la producción de grano podrido, la DMS0.05 no es el criterio adecuado para la selección de los híbridos, puesto que la norma establece 5% de grano podrido como máximo para consumo humano. En las otras variables no se observaron diferencias entre los híbridos y los testigos comerciales, que pudiera indicar que poseen ventajas o desventajas en las localidades (agrosistemas) donde se evaluaron.


Selección por rendimiento de grano sano

El análisis de varianza de la producción de grano sano mostró significancia para híbridos en ocho de las nueve localidades. El rendimiento promedio de grano sano de los 21 híbridos varió de 4 543 a 6 946 kg ha-1 (Cuadro 2).

Localidad Abreviatura PP jun-oct(mm)

T. M. (ºC)

Altitud(m) Representativa de:

CECECH Ocoz.1, 2 y 02 706 24 800 Valle de Ocozocoautla Villaflores 16 sep 965 26 540 Vega del río Villaflores. Suelo plano, profundo, textura

limo-arcillosaMonterrey Mont. 1 273 25 955 Lomerío, Fraylesca. Suelo somero, textura limo-arenosa.

Pendiente 10%Ribera California

R.C. 1 273 25 630 Planicie lluviosa, Fraylesca. Suelo plano, profundo, textura limo-arcillosa

Metapa Tap. 1 647 27 93 Planicie lluviosa, Soconusco. Suelo plano profundo, textura franca

Cotaxtla Cot. 1 058 26 40 Planície Central, Veracruz. Suelo plano, profundo textura arcillosa

San Andrés Tuxtla

SAT 1 525 24 300 Lomerío somero

CECECH= Campo Experimental Centro de Chiapas; PP= precipitación pluvial; TM= temperatura media anual.

Cuadro 1. Características de las localidades de evaluación de 25 híbridos de maíz para tolerancia a pudrición de mazorca. 2001 y 2002.

Establecimiento y conducción de ensayos

Se utilizó un diseño experimental en látice triple 5 x 5. La parcela experimental consistió en dos surcos de 5.50 m de largo, separados a 0.80 m. Cada surco tuvo once matas de dos plantas a 0.50 m (50 000 plantas ha-1). La siembra se realizó en función del establecimiento de la estación de lluvias en cada localidad y se condujeron en todos los casos bajo “temporal estricto”. La maleza y las plagas se controlaron de manera oportuna. La fertilización se aplicó de acuerdo a la recomendación de INIFAP para cada localidad, (Betanzos et al., 2002; Betanzos et al., 2003).

En cada parcela se determinaron: días a floración masculina, días a floración femenina, altura de planta, altura de mazorca, calificación visual de la planta y de la mazorca y producción de grano sano y podrido, expresados en kg ha-1. La estimación del grano podrido se efectuó con base en la clasificación visual de acuerdo al porciento del área de la mazorca con granos podridos en las clases siguientes: 0, 1-10, 11-30, 31-60, 61-95, 96-100. Una vez clasificadas las mazorcas, se pesó cada clase y se tomó una muestra aleatoria para determinar contenido de humedad y porciento de desgrane. Determinado el peso de campo, se estimó el peso de grano podrido mediante la suma de los productos de peso de cada clase por el valor medio de esa clase; el peso de grano sano se determinó por diferencia respecto al peso total. El peso de


Para cada localidad se seleccionaron los híbridos que mostraron rendimiento significativamente superior al de H-516. El número de híbridos seleccionados en cada localidad fue diferente y dependió de la respuesta de H-516 en ese sitio y de la magnitud del error experimental respectivo. Se observaron tres casos contrastantes: en Ocoz. 02, el H-516 rindió 7.53 t ha-1 (lo cual es alto para esa localidad), debido a esto ninguno de los híbridos lo superó; la

Híbrido Rendimiento kg ha-1

Ocoz. 1 Ocoz. 2 Mont. 16 sep. Ocoz. 02 R. C. Tap. Cot. SAT Media1 x 278 7 052 7 364 7 453 6 547 8 026 8 629 6 225 6 851 4 042 6 9101 x 280 5 477 7 268 7 389 4 575 7 250 8 484 5 614 5 829 4 839 6 3031 x 309 6 968 7 598 7 160 5 259 7 205 8 755 5 174 5 807 3 670 6 4001 x 310 8 254 7 372 7 854 5 775 7 864 10 002 6 034 7 031 4 571 7 19548 x 278 5 124 6 081 7 786 4 525 6 298 7 806 5 509 5 828 3 657 5 84648 x 280 6 040 6 687 6 559 3 397 6 756 8 239 5 532 5 262 4 097 5 84148 x 309 6 778 7 819 8 011 4 414 5 888 8 846 5 754 5 450 4 533 6 38848 x 310 8 464 7 219 6 736 6 401 7 293 8 410 5 343 6 117 5 266 6 805253 x 278 6 620 7 671 8 056 6 198 6 264 6 939 5 201 6 729 5 475 6 573253 x 280 5 554 7 742 6 652 5 560 6 717 7 110 5 627 5 873 5 180 6 224253 x 309 3 937 5 552 5 421 3 866 4 652 5 958 3 410 5 376 2 715 4 543253 x 310 5 870 8 249 7 246 6 304 7 650 8 844 5 872 6 873 5 610 6 946271 x 278 6 050 5 998 7 457 6 240 6 623 9 624 5 276 4 905 4 174 6 261271 x 280 6 992 7 714 7 375 6 410 * * 5 640 6 459 5 361271 x 309 5 211 7 474 6 468 6 034 4 577 8 615 5 717 5 887 3 183 5 907271 x 310 6 752 7 254 6 551 6 946 8 277 9 888 5 201 6 533 3 934 6 815272 x 278 5 696 7 731 7 117 4 452 6 465 8 177 5 080 6 172 4 181 6 119272 x 280 3 964 6 035 6 265 2 417 7 378 8 141 5 012 5 699 4 361 5 475272 x 309 6 362 6 045 6 401 4 703 6 106 8 959 5 593 5 870 4 592 6 070272 x 310 6 876 5 859 6 697 5 254 8 930 8 827 5 562 6 356 4 724 6 565H-516 6 164 6 496 6 465 5 226 7 530 6 654 4 653 5 555 4 419 5 907Media/Localidad 6 169 6 889 6 895 5 176 6 927 8 260 5 212 5 993 4 427D.M.S. 5% 2 238 1 349 1 043 929 1 761 1 018 1 425 1,476ns 1 241C.V.% 26.40 9.64 9.64 11.5 15.9 9.2 17.2 13.9ns 17.8H-516+DMS0.05 8 402 7 845 7 508 6 155 9 291 7,672 6,078 7 031ns NS 5 660

*271 x 280 no se sembró en Ocoz. 02 y R. C.; ns= en Cotaxtla la F calculada no fue significativa, por lo cual no se seleccionaron híbridos.

Cuadro 2. Rendimiento de grano sano de 21 híbridos de maíz evaluados en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

El promedio de rendimiento de grano sano fue diferente entre localidades y varió desde 4 427 en San Andrés Tuxtla, Veracruz hasta 8 260 kg ha-1 en Ribera California, Chiapas. Esto se explica por las diferentes características del clima, suelo y el manejo del cultivo en cada localidad. El alto rendimiento observado en Ribera California, se debió a que en esta localidad el suelo es plano, profundo limo-arcilloso y con abundante precipitación.


situación opuesta ocurrió en R.C. donde el rendimiento de H-516 fue inferior al promedio de los híbridos evaluados y en consecuencia 16 híbridos lo superaron significativamente (Cuadro 3). El otro caso se observó en SAT. donde los rendimientos fueron los mas bajos

de las nueve localidades y no se observaron diferencias significativas entre híbridos. En general, el rendimiento de H-516 fue menor en las localidades con clima más húmedo, como Ribera California y Tapachula, en Chiapas y San Andrés Tuxtla, en Veracruz.

altamente significativas para cada una de las fuentes de variación, (Cuadro 4). El valor de este estadístico para localidades confirma lo ya mencionado de que existe diferencia en rendimiento de los híbridos bajo diferentes condiciones de humedad.

Se observaron nueve híbridos con rendimiento promedio de grano sano superior al de H-516, (Cuadro 5). Sin embargo, el valor de Fc para la interacción (localidades x híbridos) y su probabilidad, (Pr (F)), indican que no se puede afirmar categóricamente que el híbrido que en promedio fue superior, lo sea en todas las localidades. No obstante, la preselección es útil para identificar los híbridos más productivos.

HíbridoH-516 48 x 309 1 x 309 272 x 310 253 x 278 48 x 310 271 x 310 1 x 278 253 x 310 1 x 310

Rendimiento (kg ha) 5 907 6 388 6 400 6 565 6 573 6 805 6 815 6 910 6 946 7 195

Diferencia (kg ha) 0 481 493 658 666 898 908 1 003 1 039 1 288

LocalidadOcoz. 1 Ocoz. 2 Mont. 16 sep. Ocoz. 02 R. C. Tap. Cot. SAT

Número de híbridos 1 1 4 7 0 16 1 0 0

Fuente de variación G. L. C. M. Fc Pr(F) DMS0.05

Localidades 8 92 402 391.80 112.16 <0.0001 602Repeticiones(localidades) 18 8 148 054.60 9.89 <0.0001Híbridos 21 10 313 606.40 12.52 <0.0001 454Localidades x Híbridos 168 1 484 817.30 1.80 <0.0001 839Error 378 823 860.00

Cuadro 3. Número de híbridos de maíz con rendimiento de grano sano superior al H-516 en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

En seis localidades se observaron híbridos con rendimiento de grano sano superior al H-516, entre los que destacan 271 x 278, 271 x 310 y 1 x 310 con rendimiento de 9.6, 9.9 y 10.0 t ha-1, respectivamente.

Análisis de varianza combinado de producción de grano sano

En el análisis combinado no se incluyeron los testigos experimentales 1, y 2 y la cruza 271 x 280 debido a que no se incluyeron en las nueve localidades. De esta manera, el número de híbridos se redujo a 22, en nueve localidades con tres repeticiones por localidad y se analizó como bloques completos al azar. Las Fc resultantes de este análisis fueron

Cuadro 4. Cuadrados medios, F calculada y DMS derivados del análisis combinado de grano sano, de 22 híbridos de maíz evaluados en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

Cuadro 5. Diferencia del promedio de rendimiento de grano sano de H-516 y los híbridos de maíz que lo superaron en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.


Selección por resistencia a pudriciones de la mazorca

El análisis de varianza de la producción de grano dañado mostró que la variación entre híbridos no fue significativa en tres localidades, al 5% de probabilidad en dos y altamente

significativa a 1% en cuatro (Cuadro 6). Para el presente trabajo, el análisis de varianza es solo indicativo de la variación entre localidades y entre híbridos. La selección de los mejores híbridos por la baja producción de grano podrido, se efectuó considerando el 5% de grano podrido como máximo permitido.

localidades ha obligado al uso de inoculación artificial para el mejoramiento del maíz por resistencia genética a estos patógenos, (Schaafsma et al., 1993; Reid y Hamilton, 1996).

Las condiciones ideales para efectuar la selección fueron: alta temperatura y humedad relativa durante el período de inoculación como en la localidad Tap. donde 11 de los híbridos mostraron menos de 5% de pudrición de mazorca. Destacan los híbridos 1 x 280, 48 x 278 y 271 x 310, con menos de 5% de grano podrido en ocho localidades; es decir, mostraron mayor resistencia que los otros.

Los híbridos preseleccionados con resistencia a pudrición de la mazorca produjeron grano comercializable en ocho localidades, mientras que el testigo H-516 sólo en cuatro; por lo tanto, con el uso de alguno de estos híbridos, el productor de maíz tendría 89% de probabilidad de que el grano sea aceptado, mientras que con la siembra de H-516 la probabilidad se reduce a 44% (Cuadro 8). Si los tres híbridos preseleccionados por el bajo porcentaje de grano podrido, se seleccionan con base en rendimiento (Cuadro 5), solo el híbrido 271 x 310 cumple con ambos criterios ya que los otros dos no aparecen en el Cuadro 5; por consiguiente, este híbrido es el seleccionado.

Fuente de variación LocalidadGL Ocoz.1 Ocoz.2 Mon. 16sep Ocoz.02 R.C. Tap. Cot. SAT

Repeticiones 2 ns ** ** ns ns ns ** ns ns

Bloques dentro de repeticiones 12 ns ns ** ns ns ns ns ns ns

Tratamientos 24 2.678** ns 2.110* ns ns 2.318* 7.966** 47.398** 3.001**Error 36

Valor tabulado de Fc de tratamientos Fc 0.05= 1.820, Fc 0.01= 2.350;* Significativo al 5% de probabilidad.;**significativo al 1% de probabilidad.

Cuadro 6. Significancia de F calculada para las fuentes de variación, de producción de grano podrido (kg ha1) en siete localidades de Chiapas y dos de Veracruz.

El promedio de grano dañado observado en Tapachula, Chiapas y San Andrés Tuxtla, Veracruz, superó 5%. Destaca que, el porciento observado en la segunda localidad fue 2.7 veces el de la primera (Cuadro 7). Lo anterior sugiere que en la localidad de San Andrés Tuxtla, Veracruz existen cepas o razas de los patógenos, diferentes a las de Chiapas, por lo que los híbridos mostraron suceptibilidad. En contraste, Ocoz. 1 y Ocoz. 2 fueron experimentos contiguos sembrados el segundo 15 días después del primero. En Ocoz. 1 se observó 5.0% de grano podrido en promedio y en Ocoz. 2, sólo 2.2%. Varios factores podrían explicar este resultado: a) tomando en cuenta que ambos experimentos se cosecharon en la misma fecha, la mazorcas maduras de la primera fecha permanecieron más tiempo en el campo, por los que los patógenos dañaron más al grano, b) que las condiciones ambientales prevalecientes en la primera fecha de siembra (Ocoz, 1) favorecieron la infección. Esta inoculación natural ocurre de una a tres semanas después de la emergencia de los estigmas, (Reid y Hamilton, 1996; University of Illinois, Extensión, 1991).

El número de híbridos con grano podrido menor al 5%, varió entre localidades, desde cero en SAT hasta 20 y 21% en Ocoz. 1 y 16 sep. Es evidente que ambos extremos no favorecen el proceso de selección de genotipos resistentes. La variación en incidencia y severidad del ataque entre


en 908 kg ha-1; además, el porcentaje de grano podrido de 271 x 310, fue inferior a 5% en ocho localidades y el promedio de las nueve, representó 50% de lo observado en H-516. En las localidades de Ocoz. 1 y R. C. esta diferencia fue más alta

Híbrido Ocoz. 1 Ocoz. 2 Mont. 16 sep. Ocoz- 02 R. C. Tap. Cot. SAT Prom. NLGP ≤ 5%1 x 280 2.5 1.8 2.4 2.4 1.0 3.0 2.4 0.3 9.9 2.8 848 x 278 4.2 1.2 3.9 4.7 3.6 4.8 4.2 4.7 23.7 6.1 8271x310 2.4 1.2 2.4 1.0 2.5 1.0 4.4 0.5 18.0 3.7 8H-516 11.8 2.0 5.7 3.4 3.4 12.0 6.1 2.5 18.9 7.3 4

Híbrido LocalidadOcoz. 1 Ocoz. 2 Mont. 16 sep. Ocoz.02 R. C. Tap. Cot. SAT Prom. NLGP ≤5%

1 x 278 3.9 2.3 2.8 1.2 3.4 4.5 5.9 1.8 19.0 5.0 71 x 280 2.5 1.8 2.4 2.4 1.0 3.0 2.4 0.3 9.9 2.8 81 x 309 4.4 2.8 4.0 3.1 3.2 2.5 7.6 0.8 22.3 5.6 71 x 310 3.0 4.6 5.0 1.7 1.2 3.0 13.7 4.2 27.3 7.1 748 x 278 4.2 1.2 3.9 4.7 3.6 4.8 4.2 4.7 23.7 6.1 848 x 280 0.6 0.3 5.6 6.6 1.7 1.4 1.8 1.2 19.4 4.3 648 x 309 5.0 2.6 3.8 5.0 7.8 1.1 1.5 3.9 17.4 5.3 748 x 310 4.6 1.1 6.0 1.6 2.7 6.8 5.6 2.1 22.6 5.9 5253 x-278 4.2 2.5 2.4 2.5 3.1 5.1 4.2 0.3 10.9 3.9 7253 x 280 4.0 1.2 3.9 1.4 1.0 4.5 5.8 1.1 6.3 3.2 7253 x 309 8.2 6.2 6.9 4.0 5.5 1.7 12.9 2.3 18.7 7.4 3253 x 310 9.9 3.5 5.0 4.3 5.2 2.8 9.8 1.8 12.5 6.1 5271 x 278 6.2 3.4 1.8 1.9 5.9 5.0 2.8 2.9 8.4 4.3 6271 x 280 1.4 0.3 1.5 1.6 * * 4.5 2.1 7.8 2.9271 x 309 5.3 1.5 2.8 2.1 7.9 2.4 1.7 1.8 28.4 6.0 6271 x 310 2.4 1.2 2.4 1.0 2.5 1.0 4.4 0.5 18.0 3.7 8272 x 278 3.6 1.8 2.1 2.8 4.5 6.6 4.5 2.5 14.9 4.8 7272 x 280 3.4 1.2 1.8 1.5 1.3 4.5 6.2 2.5 17.6 4.4 7272 x 309 9.5 4.3 5.7 3.5 8.3 3.4 10.2 4.5 19.3 7.6 4272 x 310 6.5 3.3 3.9 3.0 1.1 6.7 7.0 2.2 25.4 6.6 5H-516 11.8 2.0 5.7 3.4 3.4 12.0 6.1 2.5 18.9 7.3 4Promedio 5.0 2.2 3.7 2.9 3.9 4.5 6.5 2.6 17.5 5.4Nº de híbridos G.P. ≤ 5% 14 20 16 20 14 15 10 21 0 10

Prom.= promedio; *el híbrido (271 x 280) no se sembró en Ocoz. 02 y R. C.; NLGP ≤ 5%= número de localidades con grano podrido menor a 5%.

Cuadro 7. Porciento de grano dañado por los hongos causantes de la pudrición de la mazorca en 19 híbridos de maíz en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

Cuadro 8. Porcentaje de grano podrido de tres híbridos de maíz preseleccionados, comparados con H-516, evaluados en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

Prom.= promedio, NLGP ≤ 5%= número de localidades con grano podrido menor a 5%.

El híbrido 271 x 310 superó significativamente al H-516 en producción de grano sano en tres localidades y en otras cinco lo superó numéricamente, por lo que el promedio de las nueve localidades superó significativamente al testigo


a favor del 271 x 310. El testigo H-516 superó 5% de grano podrido en cinco localidades lo que aumenta la posibilidad de que el grano sea rechazado (Cuadro 9). El híbrido

seleccionado contribuirá a reducir la pérdida de grano de maíz por pudrición de mazorca, así como reducir el riesgo de problemas de salud pública.

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Híbrido LocalidadOcoz.1 Ocoz.2 Mont. 16sep. Ocoz-02 R.C. Tap. Cot. SAT Prom.

kg ha271x310 6 752 7 254 6 551 6 946 8 277 9 888 5 201 6 533 3 934 6 815H-516 6 164 6 496 6 465 5 226 7 530 6 654 4 653 5 555 4 419 5 907D.M.S. 5% 2 238 1 349 1 043 929 1 761 1 018 1 425 1 476 1 241 454

(%)271 x 310 2.4 1.2 2.4 1.0 2.5 1.0 4.4 0.5 18.0 3.7H-516 (t) 11.8 2.0 5.7 3.4 3.4 12.0 6.1 2.5 18.9 7.3

Prom.= promedio.

Cuadro 9. Rendimiento de grano sano y porciento de grano podrido del híbrido de maíz seleccionado 271x310 y H-516 en nueve localidades de Veracruz y Chiapas. 2001 y 2002.

CONCLUSIONES

Se identifico un híbrido de cruza simple con resistencia a pudrición de mazorca causada por hongos de los géneros Diplodia y Fusarium y rendimiento competitivo con los híbridos comerciales.

Los genotipos con mayor rendimiento no siempre fueron los que mostraron mayor resistencia a las pudriciones por Diplodia y Fusarium; por lo tanto, la variabilidad de los patógenos presentes en el trópico de Veracruz y es determinante para la selección de genotipos de maíz resistentes.

La cruza simple 271 x 310 mostró el más alto rendimiento de grano sano y el más bajo porcentaje de grano podrido.

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INTERNET FOR THE RURAL DEVELOPMENT IN AGUASCALIENTES, MEXICO*

INTERNET PARA EL DESARROLLO RURAL EN AGUASCALIENTES, MÉXICO

Luis Reyes-Muro1§, Dora Ma. Sangerman-Jarquín2, Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez3 and Ceferino Ortiz-Trejo4

1§Dirección de Promoción y Divulgación. INIFAP. Av. Progreso Núm. 5 Col. Santa Catarina. Del. Coyoacán. México, D. F. 04010. 2Campo Experimental Valle de México, INIFAP, km 18.5 carretera Los Reyes-Lechería, C. P. 56230, Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 95 4 29 64, ([email protected]). 3Universidad Autónoma Chapingo, División de Ciencias Forestales, Fitotecnia. Km 38.5 carretera México-Texcoco, C. P. 56230. Tel. 01 595 95 2 16 14. ([email protected]). 4Dirección de Vinculación con Unidades Operativas. Coordinación de Investigación, Innovación y Vinculación, INIFAP. Av. Progreso Núm. 5 Col. Santa Catarina. Del. Coyoacán. México, D. F. 04010. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

ABSTRACT

The incipient use of Internet in rural areas and there was the assumption that the low educational level, older producers, the lack of infrastructure and computer hardware, affect the interest of producers to know and use the medium of communication. Diagnosis was performed to identify factors that determine the use of these electronic media in rural areas of the state of Aguascalientes. In April 2008; 81 producers were interviewed by sampling method in "bola de nieve". Sociodemographic characteristics were identified: gender, age, education, occupation and aspects of computer use, email and Internet. Negative correlation was found between the age of producers and computer use (r2= -0.43920) and high positive correlation with educational level (r2= 0.74248), and the need for training in the Internet use (r2= 0.89646). Notwithstanding the alleged cultural barriers and lack of infrastructure and computer equipment in rural areas, it was possible in three workshops to train 37 farmers in the management of a computer, email and Internet. Under the light of the results, contrary to the assumption that the Internet has no rural penetration, it was found in the area of study, that there is interest in using electronic means of communication as well as the availability of infrastructure (10 000 digital community centers nationwide) so there is a great opportunity for Internet use in the transfer of information on Web pages, email, video conferencing, distance learning, discussion forums, among other tools and

applications like a cost-effective to enhance personal communication, group and institutional development and strengthening rural families.

Key words: electronic communication media, producers, digital community centers.

RESUMEN

Es incipiente el uso de la Internet en el medio rural y existe el supuesto de que el bajo nivel de escolaridad, edad avanzada de los productores, falta de infraestructura y equipo computacional, afectan el interés de los productores en conocer y usar el medio de comunicación. Se realizó un diagnóstico para identificar los factores que determinan el uso de estos medios electrónicos en el área rural del estado de Aguascalientes. En abril de 2008 se entrevistó a 81 productores por muestreo en “bola de nieve”. Se identificaron las características sociodemográficas: sexo, edad, escolaridad, ocupación y aspectos del uso de la computadora, correo electrónico e Internet. Se encontró correlación negativa entre la edad de los productores y el uso de la computadora (r2= -0.43920) y alta correlación positiva con el nivel de escolaridad (r2= 0.74248), así como la necesidad de capacitación en el uso de Internet (r2= 0.89646).

* Recibido: Junio de 2008


Luis Reyes-Muro et al.400 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

No obstante las supuestas barreras culturales y la falta de infraestructura y equipamiento computacional en el área rural, fue posible capacitar en tres talleres a 37 agricultores en el manejo de la computadora, correo electrónico e Internet. A la luz de los resultados, contrariamente al supuesto de que la internet no tiene penetración en le medio rural, se descubrió que en el área de estudio si existe interés por el uso los medios electrónicos de comunicación, además de que se dispone de infraestructura (10 000 centros comunitarios digitales a nivel nacional) por lo que hay una gran oportunidad para el aprovechamiento de Internet en la transferencia de información en páginas Web, correo electrónico, videoconferencias, capacitación a distancia, foros de discusión, entre otros recursos y aplicaciones, como un medio económico y eficaz para fortalecer la comunicación personal, grupal e institucional y afianzar el desarrollo de las familias del campo.

Palabras clave: medios electrónicos de comunicación, productores, centros comunitarios digitales.

INTRODUCTION

Today the Internet is a vast web that connects computer networks distributed all over the world, allowing us to communicate, and transfer and search information with no major economic or technological requirements relating to the individual.

The network involves large systems to personal models. In addition, it brings together governmental, educational, scientific, nonprofit and, increasingly, private companies with business interests, making your information available to an audience of more than 30 million people.

Approximately one thousand 460 million people on the planet use the Internet. Brazil is the only Latin American country that figure to 67 million Internet users.

Besides being an economic and efficient means for transmitting information and establishing communication between various sectors of the population. It is commonly used in government offices, businesses, schools, cafes and homes, and it’s users are multiple: researchers, students, traders and consumers. According to the February report from eMarketer, in 2001 only 2.2% of Mexicans (1.5 million) had Internet access, and estimated growth for 2004 to 6.4 million people online (Honmex.com. 2001; Honmex.

com. 2003; Weborama, 2004). In rural areas, the use of the Internet has been used in successful programs on communication for development, sponsored by the Organization of the United Nations Food and Agriculture Organization (FAO) in Mexico, Chile, Zambia and Zimbabwe (Richardson, 1997).

The National Research Institute for Forestry, Agriculture and Livestock (INIFAP) uses the Internet to inform their users about the results of scientific research and promote their products and services (http://www.inifap.gob.mx). The institute has a website (http://clima.inifap.gob.mx) through which information on weather monitoring in a network of agrometeorological stations. The stations are equipped with sensors for recording the following variables: temperature, precipitation, wind, relative humidity, barometric pressure and solar radiation.

This information is analyzed in periods of 15 minutes and can be used in agricultural systems to improve food production and management of crops and livestock, as well as estimation of crop (Production Estimates and Crop Assessment Division, 2004, USDA, 2008). Despite the influx of visitors to the website of the network of stations (67 957 to 3 October 2006, the date of inception of this research) is unknown what degree of internet penetration in rural areas and factors determine the acceptance and use by farmers. There is the assumption that this electronic means of communication is rarely used in rural areas, under the argument that is beneath the level of education, the advanced age of farmers and lack of infrastructure and computer hardware, coupled with low interest the producers know and use the medium. The aim of this study was to identify factors that determine the use of computers and the Internet and in particular, the access and use of agro-climatic information transferred via internet, and after a diagnosis, conduct a pilot training program.

MATERIALS AND METHODS

The study included the steps: a) diagnosis of Internet use and agrometeorological information sources used by the producers, b) developing a training program for computer use, Internet and agrometeorological information, and c) formation of "clubs" of Internet producers. For diagnosis, during April 2008 was administered a questionnaire to 81 farmers in the state of Aguascalientes, with the sampling method "bola de nieve" from primary respondents (owners of Agro-climatological stations).

Internet for the rural development in Aguascalientes, Mexico 401

As mentioned, a questionnaire was applied to 81 people of which 80 (98.76%) were male and only 1 (1.24%) were female. In the town of Aguascalientes, they interviewed 11 people (13.58%), Calvillo 10 (12.34%), Cosio 9 (11.11%), El Llano 10 (12.34%), Jesús María 2 (2.46%), Pabellón de Arteaga 11 (13.58%), Rincon de Romos 5 (6.17%), San Francisco de los Romo 9 (11.11%), San José de Gracia 9 (11.11%), Tepezala 5 (6.17%).

RESULTS AND DISCUSSION

Sociodemographic characteristics were identified: sex (99% male), mean age (47 years), education (primary 43%, secondary 22%, BS 16%, school 15%, master's 3% and uneducated 1%) and 80% engaged in agricultural activities, 69% of farmers planting under irrigation and the rest in time. Regarding the electronic media: only 37% know how to handle a computer. Those who could not use it say that the reason is the lack of training (57%), without a computer (20%), not interested (4%) did not have the economic resources (4%) and other reasons (15%), 67% have a family that manages computer, 20% use electronic mail (e-mail) and 35% know how to use the Internet. 98% said it is important to use this tool and 96% that it would be useful to producers as a mean of communication.

53% of the people said that through computers, we can be better informed about services and new technologies, others mention that they even improve production (15%), on the other hand, it is helpful to use a new tool (12%), a major media (7%), a method for efficiently conditions (7%), although 4% reported not having time to learn to use this medium and 1% said people could not learn, 63% would like to receive computer training. 68% are willing to train a group of producers (club) for training. Only 17% of respondents know the web page agrometeorological station of INIFAP, while remaining 83% had never heard about it.

From those who know this website, 7% was through the home page Ministry of Agriculture, Livestock, Rural Development, Fisheries and Food (SAGARPA), 7% by INIFAP, 7% by the Foundation PRODUCE, Aguascalientes, AC , while 36% are from the beginning of the project, 14% learned from neighboring producers, 7% had met a researcher at the INIFAP, 14% from a visit to the Experimental Hall and 7% through print newsletters. Those familiar with the website, 36% visit once a week, 21% once a month, 21%

once or more times per day, 21% every six months or harvest season. People who visit the page, 71% found all the information they were seeking instead to 29% could not find what they wanted, especially historical data and technical information on crop and poultry programs.

From those who use the website, 64.28% said they use the information to schedule activities in the agricultural and livestock production, 29% for research, weather forecasting, database and reports executives and 7% knew the page but does not use the information. At 17% it seemed easy to find information within the page. Some of the suggestions of respondents to be aware of the page were: 11.76% suggested training in the use of the Internet, 24% more network broadcast stations and 59% expressed opinions as to publicize the benefits of information, suggest it to small producers, support, accurate predictions, newsletters and training staff.

Negative correlation was found between the age of producers and computer use (r2= -0.43920) and high positive correlation with educational level (r2= 0.74248) and a positive response in receiving training in the use of Internet (r2= 0.89646). Despite the cultural barriers and the alleged lack of infrastructure and computer equipment in rural areas (e-Mexico program) was possible in three workshops to train 37 farmers in the management of the computer, email and Internet for weather data query and its application in agricultural production and forestry.

Figure 1. Producers in the computer literacy workshop.


According to (Laurencio, 2008), the Internet can become a tool for social development, only if the underprivileged are considered and under the light of the results of this work, contrary to the assumption that in rural areas there is no Internet penetration, it has been found in the study area that there is interest in using electronic means of communication as well as available infrastructure, as there are about 10 000 digital community centers (DCC), defined as "open space for learning” (no school) with computers, Internet access and a promoter that helps users to develop skills and abilities with the use of ICTs. (www.emexico.gob.mx-CCD, 2008). This situation represents a great opportunity for the use of the Internet in the transfer of information on Web pages, email, video conferencing, distance learning, discussion forums, among other tools and applications, as a cost-effective to strengthen communication personal, group and institutional development and strengthening of rural families.

In the investigations conducted by (Hudson, 2003; Woods, 2005; Hegen, 2008 and FAO, 2008) it is revealed that there is a lot of information produced in Africa, Asia and Latin America that can be transferred to Internet in a creative way. There are national agencies, including national agricultural research systems, extension services, women's organizations (Women's Resource Center in Zimbabwe), as well as a national and regional NGO’s that publish printed newsletters, brochures, manuals, guides, pamphlets and leaflets which do not receive the attention they deserve and diffusion due to high cost of printing and distributing them. Many of

these publications are produced on computers, using word processing programs and can therefore be easily transferred through software packages of the Internet to be distributed on-line, in workshops that use computers, performing in rural communities. The static information online can be “recycle” and get a longer validation when combined with interactive Internet applications that support questionnaires, learning games, discussion groups and feedback from users in these communities.

This strategy to support creative services and Internet applications, including actors and actresses in rural Africa, Asia and Latin America, is to implement and use services in different ways: a) subsidizing agencies, national agricultural research systems and groups of rural actors and actresses as NGO's, women's organizations and universities for hosting a creative information service, libraries and resource centers and information-gathering through Internet service providers, b) training the staff involved to provide information to rural areas through other means, to learn to use and implement Internet services. This exercise is quite interesting because they train, learn and teach so they reach communities with a background for learning.

Supporting the production and distribution of content via the internet digital audio (and in the future, digital video) to be used in applications of rural radio campaigns, and programs for the illiterate, in combination with graphic illustrations and photographs.

Variable Age Education Occupation Use computer

Need to use a computer?

Need to use Internet?

Training needed?

Age 1.00000Education -0.43365 1.00000

Ocupation 0.01054 0.25380 1.00000Usa computadora -0.43920 0.74248 0.19656 1.00000Need to use a computer? -0.08950 -0.03972 0.29566 0.01504 1.00000

Need to use Internet? 0.03105 -0.38600 -0.24859 -0.52353 0.12033 1.00000

Training needed? 0.05119 -0.34169 -0.17441 -0.52353 0.14521 0.89646 1.00000

Table 1. Demographic variables and opinion on the use of computers, the Internet and need for training, correlation coefficients between selected variables.


Age (years)

Education (1= elementary,2= high school,3= bachelor, 4= licentiate)

Occupation (1=Agr,

2=Cattle, 3= agrop, 4=other)

Use computer

(1=no; 2=si)

Need to use a computer? (1=no; 2=si)


(1=no; 2=si)

Training needed? (1=no; 2=si)

60 3 3 2 2 1 141 4 4 2 2 1 248 2 3 1 2 2 240 4 4 2 2 1 143 4 4 2 2 1 128 2 3 2 2 2 247 5 4 2 2 1 256 2 3 1 2 2 247 1 3 1 2 2 254 1 3 1 2 2 231 1 1 1 2 2 258 1 1 1 2 2 219 1 2 1 2 2 234 3 3 1 2 2 237 2 1 1 2 2 247 1 1 1 2 2 233 2 3 1 2 2 281 1 3 1 2 1 164 1 3 1 2 2 248 1 3 1 2 2 264 1 1 1 1 1 162 1 1 1 2 2 236 1 1 1 2 2 260 4 1 2 2 2 240 2 2 1 2 2 232 3 3 2 2 1 148 2 1 2 2 1 140 4 3 2 2 1 129 3 3 2 2 2 263 1 2 1 2 2 243 4 1 2 2 1 160 1 1 1 1 2 231 2 3 1 2 2 228 2 2 1 2 2 227 3 3 2 2 1 159 1 3 1 2 1 160 1 3 1 2 2 258 4 4 2 2 1 156 3 1 1 2 2 237 2 1 1 2 2 265 1 3 1 2 2 263 1 3 1 2 1 129 4 3 2 2 1 161 1 3 1 2 2 2


Most of the producers expressed a need for training in the use of computers and Internet.

Interest in the use of electronic means of communication, and the availability in rural infrastructure, the Internet is

Age (years)

Education (1= elementary,2= high school,3= bachelor, 4= licentiate)

Occupation (1=Agr,

2=Cattle, 3= agrop, 4=other)

Use computer

(1=no; 2=si)

Need to use a computer? (1=no; 2=si)


(1=no; 2=si)

Training needed? (1=no; 2=si)

64 1 3 1 2 2 253 1 1 2 2 2 227 2 3 1 2 2 251 1 3 1 2 2 237 5 1 2 1 1 142 4 4 2 2 1 142 2 3 2 2 1 163 3 3 1 2 2 254 2 3 1 2 2 234 4 2 2 2 1 127 4 2 2 2 1 136 4 3 2 2 2 234 1 1 1 2 2 222 3 1 2 2 2 253 1 3 1 2 2 274 1 3 1 2 1 171 1 3 1 2 1 120 2 1 2 2 1 131 3 3 2 2 2 222 2 3 2 2 2 247 2 3 1 2 2 246 1 3 1 2 2 273 1 3 1 2 2 258 1 3 1 2 1 274 1 1 1 2 2 245 1 3 2 2 1 159 1 3 1 2 2 283 0 1 1 2 2 252 2 3 1 2 2 246 3 3 1 2 2 250 1 2 1 2 1 150 1 3 1 2 2 252 1 2 1 2 1 250 4 3 2 2 2 222 2 1 1 2 2 224 3 4 2 2 1 134 3 4 2 2 1 1

CONCLUSIONS

In the study area, older producers do not use computers, while the highest academic degree have preferences for using this tool.


emerging as an economical and effective interpersonal communication, group and institutional development to strengthen rural families.

ACKNOWLEDGMENTS

The authors thank CONACYT for financial support the development of this project (S52373-Z), the University Galilea, AC for its support to the Lic. Psy. José Luis Reyes Puga and Marvin Rafael Macias Escobedo, who lent their social service in application of questionnaires and conducting training workshops, the e-mexico program (Digital Community Centers), for the facilities provided for training and agricultural producers who provided information and attending training workshops.

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ACCEPTANCE OF MAIZE PLATINO, ORO BLANCO AND PROTEMAS CULTIVARS OF HIGH PROTEINIC QUALITY IN EL SALVADOR, CENTRAL AMERICA*

ACEPTACIÓN DE LOS CULTIVARES DE MAÍZ PLATINO, ORO BLANCO Y PROTEMÁS, DE ALTA CALIDAD PROTEÍNICA EN EL SALVADOR, AMÉRICA CENTRAL

José Arístides Deleón1, Dora Ma. Sangerman-Jarquín2§ and Jesús Axayacatl Cuevas Sánchez3

1Unidad de Socioeconomía, Centro Nacional de Tecnología Agropecuaria y Forestal, Ministerio de Agricultura y Ganadería (CENTA-MAG), km. 33. 5, carretera a Santa Ana, La libertad, El Salvador, C. A. Tel. 503 23 02 02 00. 2Campo Experimental Valle de México, INIFAP. Km 18.5 carretera Los Reyes- Lechería, A. P. 10, C. P. 56230, Chapingo, Texcoco, Estado de México, México. Tel. y Fax. 01 595 95 4 29 64 y 01 595 95 42877 y 43536, 3Banco de Germoplasma, Universidad Autónoma Chapingo, km 38.5 carretera México- Lechería, C. P. 56230, Chapingo, Texcoco, Estado de México, México, Tel. 01 595 95 216 14. 2§Autora para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Agosto de 2008


ABSTRACT

In El Salvador, the nutritional diet average is composed by a high percentage of maize and kidney bean, especially in the countryside, which is in addition, intimately bound to the traditional culture. In 2007 the Ministry of Agriculture and Livestock (MAL) of El Salvador, plans a strategy, to give solution to the problems of the producers, stimulating the maize culture with high proteinic content (HPC). It means the promotion of new hybrids and varieties of maize, that within the validation tests, contribute to the increase of the productivity, at the same time as they improve the nutritious quality of grains. The objective of the investigation was, to consider the index of acceptance of Oro Blanco, Platino and Protemas cultivars; and to identify social, economic, agronomic and technological variables, that explain the causes of the acceptance or rejection of that technology, by the beneficiary producers of the programme. The investigation was made in the year 2008, at the regions I and IV of El Salvador. A survey was done to 133 maize producers, which was applied to the program to promote the productivity of basic grains and pastures, 2006-2007 beneficiary producers. Some of the highlighted results were that 60% of the producers were willing to cultivate during the next agricultural cycle, the materials undern study, in 96% of the areas seeded with HPC, in 2007. The cv Oro

Blanco turned out to have major acceptance, with an index of acceptance of 82.5%; Protemas, reached 69.6% and the Platino obtained 53.7%.

Key word: maize, proteinic quality, cultivar, farmers.

RESUMEN

En El Salvador, la dieta alimenticia promedio está compuesta por un alto porcentaje de maíz y frijol, especialmente en las zonas rurales, lo cual se encuentra además, íntimamente ligado a la cultura tradicional. En 2007 el Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) de El Salvador, planea una estrategia, para dar solución a los problemas de los productores, incentivando el cultivo de maíces con alto contenido proteínico (ACP). Significa la promoción de nuevos híbridos y variedades de maíz, que dentro de las pruebas de validación, contribuyen al incremento de la productividad, a la vez que mejoran la calidad nutritiva de los granos. El objetivo de la investigación fue, estimar el índice de aceptación (IA), de los cultivares Oro Blanco, Platino y Protemás; e identificar las variables sociales, económicas, agronómicas y tecnológicas, que explican las

Acceptance of maize Platino, Oro Blanco and Protemas cultivars of high proteinic quality in El Salvador, Central America 407

causas de aceptación o rechazo a la tecnología, por parte de los productores beneficiarios del programa. La investigación se realizó en 2008, en las regiones I y IV de El Salvador, Se elaboró una encuesta, a 133 productores de maíz, la cual se aplicó a los productores beneficiarios del fomento a la productividad de granos básicos y pastos 2006-2007. Algunos de los resultados más sobresalientes fueron que 60% de los productores estuvieron dispuestos a cultivar durante el próximo ciclo agrícola, los materiales en estudio, en 96% de las áreas sembradas con ACP, en 2007. El cv Oro Blanco resultó tener mayor aceptación, con un IA de 82.5%; Protemás, alcanzó 69.6%, y Platino obtuvo 53.7%.

Palabras clave: maíz, calidad proteínica, cultivares, productores.

INTRODUCTION

Agricultural research contributes knowledge to improve the profitability of crops and conservation of natural resources (Huato et al., 2007). The Ministry of Agriculture and Livestock (MAL) is the institution dedicated to research, develop and disseminate technologies that are applicable to environmental and socioeconomic conditions of the country and leading to increased production and productivity of the different items that constitute the agricultural activity, mainly those that support the nutritional needs for domestic consumption (MAL, 2007).

As part of the efforts to determine the efficiency of programs of improved seed, with maize pruducers in El Salvador in 2007 the Ministry of Agriculture and Livestock of El Salvador, gives a new step in solving the problems of the producers, encouraging the cultivation of maize with high protein content (QPM). This change of strategy, means the promotion of new hybrids and varieties of maize, wich within the validation tests, contribute to increased productivity, while improving the nutritional quality of grains (MAL-DEC, 2005-2006 ).

For the implementation, a systemic assessment tool was used, which feeds the system of generation and transfer of technology, with information obtained from producers, having a first contact with the transferred technologies (MAC-Center, 2006ab). This tool was developed by PASOLAC, under the name of index acceptability, which was adapted for this study to be known as index acceptance (IA). The research was conducted through a survey during

2007 in regions I and IV of El Salvador, cultivars with high quality protein (QPM). (MAC-DGEA, 2007). With beneficiaries of the program to promote the productivity of basic grains and pastures, 2006-2007, promoted by the Ministry of Agriculture and Livestock (MAL) of El Salvador, through the National Center for Agricultural and Forestry Technology (NCAFT-MAL, 2006).

STUDY AREA

We selected western and eastern areas of El Salvador, identified as regions I and IV, to present major problems of malnutrition. Region I includes the departments of Santa Ana, Sonsonate and Ahuachapán, which grow 62 803 ha, 26% of the total area reaches an average yield of 2 140 kg ha-1 (MAL-DGEA, 2007).

The region IV comprises the departments of La Union, San Miguel, Morazán and Usulután, which grow 85 837 ha of maize (MAL-DGEA, 2007), 35.6% of the total area of cultivars. In this region, harvesting 33.2% of national grain production and average yields are obtained from 2 010 kg ha-1.

For the calculations of the hybrid maize Oro Blanco, some municipalities were added such as La Nueva Concepción and La Palma, from the department of Chalatenango, which politically belongs to the region II within the structure of the CENTA, is assigned to the region I (Figure 1).


Sample

The survey was conducted on a sample of a total of 541 producers, beneficiaries of the project, which in 2007, came into contact with technology in one of 15 extension agencies located in the eastern and western regions, in a completely randomly way, selected 133 (about 25%), of which 36 producers have used Oro Blanco, 73 Platino and 25 Protemas, respectively. The selection of sampling units (producers) were conducted randomly one by one without replacement.

Within the statistical analysis, qualitative variables were contrasted by means of the x 2 test, and the quantitatives using Pearson correction, Student t test, the medium test was applied to the collected data, with a probability p<0.05.

José Arístides Deleón et al.408 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Acceptance index

The acceptance index (AI) is an easy way to monitor the activities of technology transfer that was developed by the project PASOLAC in 1999. The AI is part of a group of socio-economic tools used in the process of introducing and disseminating agricultural technology participatory, as a follow up to these technologies. This process begins with the validation of a technology, passes through a transfer period, finally allowing researchers, know if the technology is adapted to study specific production, consumption and marketing to meet the needs of producers who use them.

The AI of a variety, mathematically estimated based on the base years for calculating and comparing the years of using percentages of total area planted with producers and the HPC, as seen in the general formula, which is presented to below:

AI=(% producers applying technology)(% applied area)

100

Figure 1. Location of beneficiaries of the program to promote the productivity of basic grains and pastures 2006-2007.

Evaluated cultivars characteristics

Oro Blanco: maize hybrid, white grain, high-quality protein with IC= 92% (CENTA-MAL, 2008) with a potential yield of 7 143 kg ha-1 and yield of 4 870 kg ha-1. It features good size and cob appearance with excellent coverage, texture crystalline grain, weevil damage tolerant and relative tolerance to erratic rainfall and lodging.

Platino: maize hybrid, white grain, high-quality protein (IC= 90%). It has yield potential of 6 494 kg ha-1 and average yield of 4 545 kg ha-1. Good size and cob appearance, excellent coverage, texture crystalline grain, weevil damage tolerant and relative tolerance to erratic rainfall and lodging (CIMMYT-Pardue, 1977a).

Protemas: maize variety, growing open-pollinated white crystalline grain, high quality protein (IC= 90%) yield potential of up to 5 844 kg ha-1, and average of 3 701 kg ha-1. Good size and cob appearance, and excellent coverage. Root system that provides good anchorage (CIMMYT-Pardue, 1977b; MAL-Center, 2008).

N

Región IRegión IV0101, AHUACHAPAN0103, ATIQUIZAYA0106, GAYMANGO0107, JUJUTLA0108, SAN FRANCISCO MENENDEZ0109, SAN LORENZO0110, SAN PEDRO PUXTLA

0111, TACUBA0112, TURIN0201, CANDELARIA DE LA FRONTERA0203, CHALCHUAPA0213, TEXISTEPEQUE0314, SANTO DOMINGO GUZMAN0404, CITALA0412, LA PALMA0416, NUEVA CONCEPCION1105, TRIUNFO

1109, JUCUAPA1112, NUEVA GRANADA1118, SANTA ELENA1205, CHINAMECA1210, NUEVA GUADALUPE1217, SAN MIGUEL1404, CONCHAGUA1408, LA UNION1414, SAN ALEJO

0 10 20 40 60 80km

LeyendaRegiones

0101 0103

01060107

0108

0109

0110

01110112

0201

0203

0213

0314

0404

0412

0416

1105

1109

1112

1118

1205

1210

1217

1404

1408

1414

1408

1408


Modified formula to calculate the acceptance index

This study used the modified formula by Deleon 2007, PASOLAC 1999, to be called the acceptance index (AI), which calculates by comparing data from producers who used the HPC technology in 2007, with those who expressed a desire to apply technology in 2008, if they have supplied the seed, or if available on the market.

where, HPC producers 08= number of producers of the sample that would apply the HPC technology in 2008, having seed in the market, HPC producers 07= number of producers who applied the technology in 2007; HPC area 08= area where the technology was applied by the will of the producer, if there was any seed on the market during 2008; HPC area 07= total area planted with HPC maize in 2007 (Reyes, 1982; Sarmiento, 2002; Pedroza and Dicovskyi, 2006).

Conceptual model

Like a Gordian knot, all variables are inter-related, at certain levels of complexity equal to that reality as it is presented for the maize producer.

The maize crop is influenced by outside world variables -exogenous- that are beyond the control of producers and their own particular reality -endogenous-, to whom should make decisions for their crops.

From this perspective, the survey data within the model represent the endogenous variables or internal producer, which allow to relate the concepts of external reality and understand the phenomenon of acceptance of maize HCP as a whole, combining variables that controls with system components that do not depend on it.

Technological component

The technical assistance provided by the CENTA within state policy and transfer of technology generation, supports technological information to growers in the area where it produces, this will allow a better perception of the advantages or disadvantages of the technologies that are transferred.

Agronomic component

Where internal and external dynamics of maize, is contrasted with the varieties planted, agronomic factors, nutritional content and crop cycles, which can bring benefits to production. In a future implementation of the model can be seen climate variables or seasonal nature, such as droughts in a given area.

Economic component

The short-and medium term producers, local markets, global trade agreements, tariff policy and how they affect the wealth of the producer: farm size, tenure, purpose of crops and incomes from the producers.

Social component

Food security, rural poverty, global economic crisis, etc., that are associated in the real production environment with some demographic variables: education, age, household composition, orientation of production and, most importantly, experience in growing maize. With the understanding of how the producer makes decisions in the process of technology transfer, the theoretical model allows for connection of external variables outside their scope of action with the complex reality of the producer.


The reality of the producer from the subsystems theoretical model that was used, explains the national situation, the farmer produces in a complex environment, where linked to technology transfer, has access to agronomic products, which allows them to modify its economic reality and have a different social environment, improvedquality of life, a systemic approach to the factors of production.

Thus, the producer, seeking a balance that enables it to be profitable in the cultivation and keep producing in an adverse economic environment, while allowing it to provide food security to his family, being up to date with advances in science and technology, it receives from the outside world through the technology transfer process that drive the institutions and the state.

AI= Producers HPC 08 HPC Area 08 x100 x100

Producers HPC 07 HPC Area 07

100


Calculating the acceptance index for HPC materials for 2008

The original concept of index acceptance used to monitor the early dissemination of agricultural technologies,

considered a technology to succeed in acceptance, the percentage of producers who accept it should be at least 50%, while the numerical value of the index, at least equivalent to 25 units. The index acceptance calculated based on data from the survey was for 2008, as regards (Table 1).

region IV (AI= 93.7), the Platinum's conduct was completely opposite, being more accepted in the region I (IA= 56.7) than in region IV (AI= 46.1).

The Protemas was not cultivated in the region I, while it had an IA= 69.6 in region IV. This shows that we can adapt the distribution of HPC materials based on the IA, in a given geographical area.

Moreover, women of childbearing age (between 15 and 49 years of age) and children under 3 years are approximately 40% of the family and the wider rural population.

An average rural family in El Salvador, consumed in tortillas and other corn uses daily, a total of 2.5 kg, at an average price of U.S. $ 0.22 (year 2008), with a daily spend of U.S. $ 0.54 cents annually totaling about 958.2 kg with a value of $ 210.

Age and experience in growing maize

The key is the fact that only those producers with more experience in growing, solvency and financial ability, could maintain an economically viable production. The experience allows you to identify the advantages and disadvantages of new technology, adapt it to its economic goals, to become profitable on their crops.

Geographic Area

Variety No. Prod. HPC 07

No. Prod. HPC 08

(%) Prod. 09/07

Area HPC 07

Area HPC 08

(%) Area 08/07

-AI-2008

National HPC 133 80 60.15 75 71 94.67 56.94National Oro Blanco 36 24 66.67 21 26 123.81 82.54National Protemás 24 13 54.17 7 9 18.57 69.64National Platino 73 49 67.12 45 36 80.00 53.70Region I HPC 75 46 61.33 47 44 93.62 57.42Region I Oro Blanco 20 9 45.00 13 17 130.77 58.85Region I Protemás 0 0 0.00 0 0 0.00 0.00Region I Platino 55 37 67.27 32 27 84.38 56.76Region IV HPC 58 37 63.79 28 27 96.43 61.51Region IV Oro Blanco 16 12 75.00 8 10 125.00 93.75Region IV Protemás 24 13 54.17 7 9 128.57 69.64Region IV Platino 15 12 66.67 13 9 69.23 46.15

Table 1. Acceptance index of HPC materials in regions I and IV in El Salvador, Central America.

The above table shows that 60.1% of producers surveyed (80 out of 133), are willing to grow 94.6% in their areas (71 out of 75 ha) and are willing to grow during the next agriculture cycle.

It is noted, according to results of the index acceptance 2008, materials under study, producers benefited from the distribution of maize seed HPC in 2007, hybrid maize Oro Blanco was the best qualified, with an IA in general regions of 82.5, second, reached Protemás IA= 69.6 and Platinum, third, scored IA= 53.7. The Oro Blanco is an exceptional case, 82.5% of producers agreed 23% of these extra plant a total area of the areas during the investigation, the same way, with Protemas; 67.1% of producers are willing to grow 28.5% extra 100% of sown areas favored with the distribution of maize seed HPC in 2007.

It shows that the producer's intentions regarding the new technology in the region I was IA= 57.4, while in region IV, was IA= 61.5, although the information gathered was not possible to determine the cause of the difference of the index in both regions.

By comparing the IA between the materials evaluated and their geographical location, we find that the Oro Blanco in the region I, has much less acceptance (IA= 58.8) than in


It was noted that the average age of participating farmers is 51 years, where 75% of farmers are older than 40 years and remaining 25%, ages 21 to 40 years.

On average, farmers have 32 years cultivating maize and others about 18 since they’ve begun to cultivate improved varieties and hybrids, because most of them began cultivating maize at the age of 12 to 20 years old.

Furthermore, the data shows that the age is a variable that has a highly significant correlation (99%) with the experience of producers and influences their ability to recognize that the HPC maize will provide an additional benefit. The variable age was a determining factor in technology transfer studies in countries like Mexico, India, Bangladesh (Bigg, 1997, Galindo et al., 2000, Viana and Villar, 2001; Sangerman et al., 2009).

Technological subsystem

The transfer of technology per se, is a external component -exogenous- that benefits the producer when making decisions about what to produce, which variety or some type of agricultural practice to use in the field or farm, that is to say, an endogenously to production index.

The calculated test statistic of independence between these variables had a significance of 99%, meaning, it is perceived that being a beneficiary of technical assistance for HPC maize provides an additional benefit to the production, so it states that both variables are related (Table 2).

From table values, it follows, in percentage terms, that from all the producers who received technical assistance during 2007, 89.6% of them perceive that the HPC maize provided an additional benefit.

It is considered as a first step, that the technology transfer method used by the institutions to provide additional nutritional benefits of HPC maize, has been efficient, while 60% of the 133 producers, decided to plant HCP in cycles subsequent agricultural cultivation in their fields.

This is logical, as well as being important that producers know and accept the benefits of this technology, it is also important to have available resources for its use.

Nutritional quality of HPC materials

The nutritional quality of HPC maize measured from rates and tryptophan containing protein, was determined at a laboratory level within the study made by (CENTA-MAL, 2008).

It was noted that the evaluated cultivars, HPC maize have a quality index greater than or equal to 0.90, which puts them way above of some traditional hybrids used by the maize producers, like H-59 with a value in the table of 0.40 (Table 4).

Basically the agronomic analysis has shown the nutritional importance of this technology, which entails improved regarded as crucial by the producer, although its decision on the acceptance of technology has yet to undergo the economic criteria, as detailed below.

Have you received any technical a s s i s t ance t o cultivate HPC?

Do you believe that cultivating HPC maize provides an additional benefit for you?

Total

Yes No Doesn´t knowYes 95 6 5 106No 15 8 1 24Total 110 14 6 130

W o u l d y o u change the maize currently used for this variety?

D o y o u b e l i e v e t h a t cultivating HPC maize offers an additional benefit?

Total

Yes No Doesn´t knowYes 81 1 1 83No 16 12 3 31Doesn´t know 13 1 2 16Total 110 14 6 130

Table 2. Technological subsystem, correlation between being a beneficiary of technical assistance and perceive that the HPC maize crop provides an additional benefit, probability p <0.01.

Table 3. Contingency table of additional nutritional benefit (chi-square) with probability p <0.01.


Figure 3, shows that there is no statistical relationship between the perception of farmers about the utility of HPC maize for food (human or animal) and the arrangement they have to increase the production areas of maize cultivation in the coming years, with a statistical significance of 95%.

constantly innovate the technologies used for production, with state support directed to the use of improved and hybrid maize.

Maize producers in El Salvador, are classified as small farmers from the area used for cultivation, since 40% of the crop area sown in the study area are smaller than one hectare. 48% is grown in plots of up to 2.4 ha and 12% balance is in areas between 2.3 to 5 ha.

Thus, 65% of the total area planted with maize (187 ha), is in the hands of owners, while 29% (84 ha) are cultivated and the remaining leases are land loans or other forms of tenure.

Considering the amount and the use or guidance given to the production, the statistical determined that 15% of production is oriented towards consumption and 85% marketing, with a positive relationship between both variables. A greater amount produced, more dedicated to marketing, in 99 of the cases studied.

Another important relationship to compare variables, specifically the land tenure and disposition of producing future incorporation of a larger area than it does now for the cultivation of HPC maize is negative.

Effect of HPC maize yield in the index acceptance

In the case of HPC materials, it was proved that its nutritive quality of perception yields, with farmers in different areas of the country, contributing to its acceptance.

It was mentioned in the agronomic subsystem that the materials were accepted by 60% of the producers, who are in favor to keep cultivating, but is the economic factor, the most decisive.

Hybrid Nitrogen Protein Tryptophan Quality indexH-59 (grain) 1.64 10.23 0.04 0.40Oro Blanco (grain) 1.72 10.78 0.103 0.96Oro Blanco (seed) 1.82 11.38 0.104 0.91Platino (grain) 1.53 9.50 0.092 0.96Platino (seed) 2.01 12.54 0.113 0.90

Table 4. Analysis of grain quality and hybrid HPC seed maize and common hybrid maize.

Figure 3. Relationship between receiving an additional benefit of increasing the provision vs area planted.

Do you believe farming HPC maize offers an additional benefit over the provided benefit of the native maize cultivation?

Yes No Doesn’t know

60

40

20

0

Cou

nt

Would you be willing to increase the area with the new variety or hybrid HPC in the 2008 season?

Yes No

Doesn’t know

Current use of maize areas

In the last decade, the nacional enviroment of the maize crop has changed in response to global trade policies of regional and international integration. Producers have developed responsiveness that allows them to


So the real reason for not achieving 100% acceptance was that the HPC maize yields were 564 kg ha-1, down from hybrid cultivars, or a decline in profitability of the crop of U.S. $ 149 per hectare.

This allows us to assert that significant differences exist between the yields of traditional materials and HPC maize hybrids, as shown in Table 5, which has high statistical significance (99%) in the middle term tests.

425 kg ha-1 at the lower limit and 704 kg ha-1 in the upper range, either producer subsistence or commercial.

The obtained results estimate the economic benchmarking of the producers of maize in 2007, considering averages and percentils, from the producers’ strata related to the income parameters, costs and benefits of both producers in general and HPC cultivars (Table 6).

Prospects for HPC maize

It was found that 60% of the producers (133 individuals) accept the HPC maize technology and are willing to continue growing at 33.2% (total= 215.7) from total cases, in the area of cultivated maize in 2007.

According to Table 7, 79.17% of farmers who cultivated Protemas in 2007, are willing to grow 40% from total area (total= 33.6), the 68.57% of Oro Blanco producers are willing to grow 38.9% (total= 59.3) and 50.68% of Platino producers are willing to grow 28.9% (total= 28.9) of their areas with this technology.

Economic situation of the producers

Average income $ ha of maize

Average cost $ ha of maize

Average profit $ ha of maize

Profit $ ha net HPC Cultivar

Profit $ ha net of other hybrids.

N Total 132 133 132 132 133Media 700.6 516 184.0 69.9 80.9Percentiles 25 421.6 403.6 40.9 301.1 166.0

50 724.4 603.3 196.5 108.2 168.275 946.2 641.2 411.3 168.8 442.3

Comparison of HPC cultivar yield and other hybrids

Test value= 0t Degrees of

Freedom SIG (bilateral)

Difference measures kg ha-1

95% confidence interval for the differenceInferior kg ha-1 Superior kg ha-1

2007 HPC cultivar yield 26.0 131 0.00 2 375 2 195 2 555Other hybrid yields 18.1 132 0.00 2 939 2 620 3 259

Table 5. Student t test on maize yields between HPC and hybrids.

Even so, producers who accept the HPC consider that these varieties provide an additional benefit of good yields, which are seen up to 43.5% of producers. Moreover, 45.4% of the very same producers, believe that HPC provides better quality maize protein for human and animal consumption. It is noted that establishes a significant difference between the yields of maize hybrids and HPC, equivalent to 564 kg ha-1 averaged

Table 6. Comparison of profitability between hybrid and HPC maize, 2007.

By comparing the average net income of hybrid maize against HPC materials, the 2007 data, show that the hybrids were $ 80 ha-1 while the HPC maize, had a deficit of nearly U.S. $ 69 ha-1.

Regarding the statistical distribution of data, it appears that the 25th percentile for both the hybrid cultivars ($ -166 ha-1) and the HPC ($ -310 ha-1) have a negative result, although the economic loss for the hybrid is less traditional.

Thus, the difference in income from the sale of hybrid materials for an average family, is increased to 3 356 kg compared to 1 295 kg HPC maize produced.


The materials are rejected by 40% of the population of producers and won´t be introduced in about 66.7% of total areas, if the current perception is not improved, related to the efficiency of these materials, according to them the HPC mazie is not up to expectations they’ve got.

The index acceptance analysis of HPC maize, under the set of internal and external variables that are under consideration, can make some assumptions about the potential coverage area, which in the future could have these materials, which stems the current perception that farmers’ve got of their performance.

CONCLUSIONS

The IA of HPC materials in the region I and IV of El Salvador CA, reflect their acceptance by 60% of the population of maize producers, who are willing to grow in subsequent cycles, about 33% of all areas to be cultivated during 2007.

From the HPC cultivars included in the study, the Oro Blanco hybrid is the most favored with an IA general of 82.54, while the variety Protemas, second, reached a rate of 69.64 while platinum hybrid maize gets a IA 53.70. In the region IV is more accepted the Oro Blanco hybrid, while the I is the hybrid Platino.

At establishing social, economic, agronomic and technological factors as a cause that influences the determination of IA, every level plays a specific role and taking all of them into account the economic factor determines more forcefully, the decision by the producers, regarding the use of these materials in subsequent periods of the agricultural cycle.

ACKNOWLEDGEMENT

Thanks to the great support in the elaboration of theis article to Air line pilot Jesús Cuevas Coeto. Tank you very much.

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Table 7. Results of the HPC maize transfer in regions I and IV, El Salvador, Central America.

HPC maize list

Total number of producers

Producers(%)

Total area

Area(%)

Protemas 24 79.17 33.6 40.0Oro Blanco

36 68.57 59.3 38.9

Platino 73 50.68 122.6 28.9Total 133 60.0 215.7 33.2


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ADAPTATION TRAITS IN DRY BEAN CULTIVARS GROWN UNDER DROUGHT STRESS*

CARACTERÍSTICAS DE ADAPTACIÓN EN VARIEDADES DE FRIJOL BAJO SEQUÍA

Efraín Acosta-Díaz1§, Jorge Alberto Acosta-Gallegos2, Carlos Trejo-López3, José Saúl Padilla-Ramírez4 and Mario Domingo Amador-Ramírez5

1§Programa de Frijol, Campo Experimental General Terán, INIFAP. km 31 carretera Montemorelos-China. A. P. 3. C. P. 67400, General Terán, Nuevo León, México. Tel. 01 826 26 7 05 39. 2Programa de Frijol, Campo Experimental Bajío, INIFAP. Tel. 01 461 61 1 53 23. Ext. 200. ([email protected]). 3Especialidad de Botánica, Colegio de Postgraduados, Montecillo, Estado de México. 4Programa de Frijol, Campo Experimental Pabellón, INIFAP. Tel. 01 463 95 8 01 86. ([email protected]). 5Programa de Malezas, Campo Experimental Calera, INIFAP. Tel. 01 478 98 5 01 98. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Septiembre de 2008


ABSTRACT

Drought is the major constraint to common bean (Phaseolus vulgaris L.) production in Mexico. The objective of this study was to identify physiological and phenological traits related to drought adaptation in common bean. A field experiment was conducted under a rainout shelter at The Valley of Mexico Experimental Station near Texcoco, State of Mexico. Eight common bean cultivars from different genetic races and growth cycle and contrasted drought response were tested under drought stress and non-stress. Irrigation was withheld 55 days after sowing at the initiation of flowering, to induce the stressed treatment. Starting at this day, six consecutive nondestructive samplings were conducted at noon every other day. In each sampling, leaf water potential, stomata conductance and CO2 assimilation rate were determined. Data on phenology were also recorded. At physiological maturity, seed yield and shoot biomass were measured. Harvest index was calculated. All cultivars exhibited a tendency to escape drought effects throughout accelerated reproductive development. This response was of small magnitude in Mesoamerican cultivars Negro Cotaxtla 91 and BAT 477 (type III) and significant in cultivars from the Durango race such as Pinto Zapata, Bayo Madero and Bayo Criollo del Llano. Significant difference among cultivars for stomata control was

observed with high sensitivity in BAT 477 and SEQ 12, cultivars from the Mesoamerican race and in ICA Palmar from Nueva Granada race. Bred and distinct cultivars ICA Palmar (type I) and Pinto Villa (type III) from Durango race, displayed high photosynthetic rate and harvest index, traits or mechanisms directly related to seed yield under stress and non-stress conditions.

Key words: Phaseolus vulgaris L., biomass, physiological traits, seed yield.

RESUMEN

La sequía es el factor que más limita la producción de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en México. El objetivo del presente trabajo fue identificar características fisiológicas y fenológicas relacionadas con la adaptación a la sequía en este cultivo. Se estableció un experimento bajo una cubierta de plástico en el Campo Experimental Valle de México en Texcoco, Estado de México, México. Se evaluaron ocho variedades de frijol de diferente raza genética y hábito de crecimiento y contrastantes en su respuesta a la sequía, bajo dos condiciones: riego durante todo el ciclo y sequía. En sequía, el riego se suspendió a

Adaptation traits in dry bean cultivars grown under drought stress 417

partir del inicio de la floración. A partir de esta etapa, se realizaron seis muestreos de hojas, en las que se determinaron potencial hídrico, conductividad estomática y tasa de asimilación de CO2. Se registraron datos fenológicos. A la madurez fisiológica se determinó el rendimiento de semilla y la biomasa del vástago. Se calculó el índice de cosecha. Las variedades mostraron tendencia de escape a la sequía mediante el desarrollo acelerado en la etapa reproductiva. Esta respuesta fue de menor magnitud en variedades de la raza Mesoamericana Negro Cotaxtla 91 y BAT 477 (tipo III) y fue más notoria en variedades de la raza Durango Pinto Zapata, Bayo Madero y Bayo Criollo del Llano (todas tipo III). Se observaron diferencias significativas entre variedades para el control estomático; se observó más alta sensibilidad en BAT 477 y SEQ 12, variedades de la raza Mesoamericana y en ICA Palmar, variedad de la raza Nueva Granada (tipo I). Las variedades ICA Palmar y Pinto Villa (tipo III) de la raza Durango, mostraron altos valores de tasa fotosintética e índice de cosecha, características directamente relacionadas con el rendimiento en condiciones de estrés hídrico y de no estrés.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., biomasa, características fisiológicas, rendimiento de semilla.

INTRODUCTION

Most dry bean production in the world takes place under rainfed conditions and drought due to insufficient or unpredictable rainfall limits yield. Nearly 60% of bean production occurs in agricultural land prone to water deficit, where the costs of irrigation or the lack of precipitation are major difficulties for producers (Graham and Ranalli, 1997). Consequently, there is an increasing need to improve drought tolerance in common bean cultivars, where adaptive mechanisms to cope with drought stress include traits such as root architecture, growth habit, maturity acceleration, early flowering, shoot biomass accumulation and efficient assimilate redistribution towards seeds, contributing to an increased harvest index (Terán and Singh, 2002; Rosales-Serna et al., 2004). Since seed yield is the main economic trait in common bean, the most practical way to screen for drought tolerant genotypes is the quantification of seed production, expressed as mean seed yield (Terán and Singh, 2002).

Differences in seed yield among common bean cultivars under drought stress can be associated with physiological

and biochemical responses, such as tissue water retention, osmotic adjustment, integrity of membrane system, protease activity and stomata adjustment (Costa Franca et al., 2000; Hieng et al., 2004; Lizana et al., 2006).

In the highlands of Mexico, where water deficit is the main constrain for bean production, there is a bean-breeding program. New common bean cultivars have been developed through selection and incorporation of physiological, phenological, morphological and yield traits for drought tolerance (Beaver et al., 2003). High drought tolerance levels have been found in bean cultivars from semiarid regions of Mexico; for example, in cultivars belonging to the Durango race (Teran and Singh, 2002). One of these is Pinto Villa, cultivar that has one of the highest mean seed yield under stress among a large selection of common bean genotypes (Teran and Singh, 2002).

In order to launch a successful common bean-breeding program for drought adaptation, the knowledge of physiological mechanisms involved in drought tolerance is important. Therefore, the objective of this research was to identify physiological and phenological traits such as leaf water potential, stomatal conductance, leaf assimilation rate, shoot biomass and seed yield of eight dry bean cultivars under drought stress and non-stress conditions.


Location and experiment layout

The study was conducted at the Valle de Mexico Experimental Station, near Texcoco, State of Mexico (19o 20’ N and 2 240 masl) during the summer season in 2000. The experiment was established under a rain-out shelter on June 11 in a soil classified as Eutric cambisol (FAO, 1989). The experimental unit was a single row 5.0 m in length with 52 cm between rows. Fertilizer was applied at sown at a rate of 40-40-00 units/ha of N, P2O5 and K205, respectively at 10 cm depth beside the row. The experiment was kept weed and pest free during the growing cycle. At fifty five days after sowing (DAS), two treatments of soil moisture were applied, one was well-watered throughout the growing cycle while in the other irrigation was withheld until the soil reached permanent wilting point (PWP) at a depth of 0-60 cm, monitored through the gravimetric method. Five days after PWP was reached (73 DAS), irrigation was reestablished and it continued until the physiological maturity of the cultivars.

Efraín Acosta Díaz et al.418 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Soil moisture content was determined ten times every other day during the water stress period. In order to measure soil moisture, soil samples were taken, weighted and immediately dried in at 120 °C for 48 h. The soil moisture retention curve was previously determined. A randomized complete block design arranged as split plot with three replicates was utilized, irrigation treatments were randomized in the main plots and cultivars in the subplots.

Physiological traits

Measurements of leaf water potential, leaf stomatal conductance and leaf assimilation rate were performed at 55, 57, 59, 61, 63 and 65 DAS. Determinations were made at noon. Leaf stomatal conductance and leaf assimilation rate were determined on the terminal leaflet of the youngest fully expanded trifoliate leaf in five irrigated and water stressed different plants with a portable open gas analyzer system (CIRAS-1, PPSYSTEMS). Leaf water potential was determined in five different leaves after the petiole was cut at 5 cm from the base and immediately inserted into a pressure chamber, Scholander type (Soil Moisture Equipment, Corp. Santa Barbara, CA.). The pressure in the chamber was raised slowly until a pressure balance was reached (xylem water potential) and recorded.

Agronomic traits

Days to flowering (DF) was recorded when 50% of the plants in a specific plot had at least one open flower; days to physiological maturity (DPM) was recorded when 90% of the pods in 50% of the plants lose their green pigmentation. From those traits the number of days of seed filling was calculated (DSF= DPM-DF).

At harvest, seed yield and shoot biomass were determined on plot basis (g m). All plant parts, except seeds, were

oven-dried at 70 oC for 72 h. Harvest index was calculated (HI= seed yield/total biomass, excluding roots and fallen leaves). The drought intensity index [DII= 1-(Xd/Xp)] was also calculated, where Xd is the mean yield under drought and Xp is the mean yield under non-stress (Fischer and Maurer, 1978).

Data analysis

Phenological traits, seed yield, shoot biomass and harvest index were analyzed as a factorial with split-plot arrangement with soil moisture treatments as main plots and cultivars as subplots with the MSTATC Program for microcomputers (Freed et al., 1991). Individual analyses of variance for each irrigation treatment were conducted for the rest of measured and calculated traits.


Drought intensity

The drought treatment showed a reduction in yield in all cultivars compared with the full irrigated treatment; the reduction represented by DII= 0.50 value. This stress was comparable with previous experiments conducted with beans under rain-fed conditions at the highlands of Mexico (DII= 0.49, Schneider et al., 1997; 0.48, Rosales-Serna et

Cultivar Race Growth habit Drought responseNegro Cotaxtla 91 Mesoamerican II SusceptibleBAT 477 Mesoamerican III ResistantSEQ 12 Mesoamerican III ResistantPinto Zapata Durango III ResistantPinto Villa Durango III ResistantBayo Criollo del Llano Durango III ResistantBayo Madero Durango III SusceptibleICA Palmar Nueva Granada I Resistant

Table 1. Racial classification and agronomic traits of eight dry bean cultivars.

Germplasm

Most of the cultivars utilized in this research were previously classified as drought resistant according to their yield response under rainfed and drought stressed conditions at multiple locations. With the exception of Bayo Criollo del Llano, the rest of the cultivars are bred cultivars (Table 1).


al., 2004) but was smaller than the reported under a rain-shelter controlled drought treatment at Michigan (DII= 0.63, Ramirez-Vallejo and Kelly, 1998).

Physiological traits

Physiological traits were measured during the first ten days after irrigation was withheld. A differential effect of water stress was observed among bean cultivars. Leaf water potential fluctuated between -3 to -5 bars for both non-stressed and stressed treatments. In some

cultivars, the soil drying did not show any effect on the leaf water potential at least for the first eight days after irrigation was withheld. That was the case of the bred line SEQ 12, from the Mesoamerican race and the cultivars Pinto Villa, Bayo Criollo del Llano and Bayo Madero, all type III from the Durango race (Figure 1). In contrast, bred lines BAT 477, from the Mesoamerican race, Pinto Zapata, Durango race and ICA Palmar, Nueva Granada race, displayed an early reduction in leaf water potential at day four, while the cultivar Negro Cotaxtla 91, from the Mesoamerican race, showed reduction in leaf water potential at day six.

Figure 1. Effect of irrigation withheld (day 0) on leaf water potential of eight bean cultivars. Closed and open symbols represent irrigated and drought stressed plants, respectively. Each point represents the average of five replicates, ± s. e.

Days after irrigation withheld

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

Leaf water potential (bar)

Negro Cotaxtla 91 BAT 477

Pinto Villa Pinto Zapata

Bayo Criollo del Llano

ICA Palmar

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

Bayo Madero

-6

-5

-4

-3

-2

0 2 4 6 8 10 12

SEQ 12

Lea

f wat

er p

oten

tial (

bar)


Bred l ines BAT 477, ICA Palmar and SEQ 12 exhibited high sensitivity for stomatal conductance and showed stomata closure at the second day of soil drying even thought leaf water potential remained unaffected (Figure 2). This reduced stomata conductance

Drought stress caused a decrease in leaf assimilation rate. This trait showed a similar response to that found in stomatal conductance. Assimilation rate of the bred lines BAT 477, ICA Palmar and SEQ 12 decreased from

the second day of soil drying (Figure 3). In the cultivars Pinto Zapata, Negro Cotaxtla 91, Pinto Villa, Bayo Criollo del Llano and Bayo Madero this physiological trait was only slightly affected by the stress treatment. These

Figure 2. Effect of irrigation withheld (day 0) on stomatal conductance of eight dry bean cultivars. Closed symbols represent irrigated plants and open symbols drought stressed plants. Each point is the average of five replicates, ± s. e.

was maintained during the stress treatment. The cultivars Pinto Zapata, Negro Cotaxtla 91, Pinto Villa, Bayo Criollo del Llano and Bayo Madero showed a gradual reduction in stomata conductance after the day four of the stress treatment (Figure 2).

Stom

atal

con

duct

ance

(mm

ol m

-2 s-1

)

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

BAT 477

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

Negro Cotaxtla 91

Pinto Villa


ICA Palmar

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

Bayo Madero

SEQ 12

Stomatal conductance (mmol m-2

s-1)

0

500

1000

1500

2000

2500

0 2 4 6 8 10 12

Pinto Zapata



results indicate high stomata sensitivity; mainly, in bred lines BAT 477, ICA Palmar and SEQ 12. It was clear that the leaf water potential could not had

elicited the stomata response since it had not been affected at the time stomata closure was observed (Acosta-Diaz et al., 2004).

for which there appeared to be substantial differences among cultivars in reply to drought stress (Acosta-Diaz et al., 2004). The high sensitivity of cultivars BAT 477, SEQ 12 and ICA Palmar suggests that the Mesoamerican and Nueva Granada races have evolved under the pressure of different biotic

Figure 3. Effect of irrigation withheld (day 0) on CO2.assimilation rate of eight dry bean cultivars. Closed symbols represent irrigated plants and open symbols drought stressed plants. Each point is the average of five replicates, ± s. e.

Each cultivar showed different degree of expression of the physiological mechanisms, which contributed to avoid dehydration by reducing water loss. The most important of these was stomatal adjustment to water loss in response to declining stomata conductance and assimilation rate,

Ass

imila

tion

rate

(µm

ol C

O2 m

-2 s-1

)

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

Pinto Villa



05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

Negro Cotaxtla 91

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

Bayo Madero

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

ICA Palmar

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

05

101520253035

0 2 4 6 8 10 12

Pinto Zapata

BAT 477

SEQ 12

Assimilation rate (µm

ol CO2

m-2

s-1)


stresses but drought, in contrast to cultivars from the Durango race, developed at the semiarid highlands of Mexico, which showed stomata control under slight drought stress. The mechanism maintains high values of stomatal conductance, suggesting high water use efficiency in these cultivars (Lizana et al., 2006).

Another possibility is that stomata of Phaseolus vulgaris L. are sensitive to very small increase in ABA concentration, although this sensitivity must operate against a high background concentration of ABA (Trejo and Davies, 1991; Lizana et al., 2006). An interesting aspect is that stomata adjustment showed a great dynamic range among the studied cultivars. In addition, bred lines BAT 477 and SEQ 12, which displayed sensitive stomata to water stress, showed the highest stomata frequency and the smaller stomata size (data non shown). It is not clear whether frequency and/or size are related to sensitivity; however, it seems that those traits can be readily transmitted through generations since SEQ 12 is a progeny from BAT 477 (CIAT, 1995).

Agronomic traits

No significant differences were observed among irrigation treatments and cultivars for days to flowering but significant differences (p≤0.01) were observed due to irrigation treatments and cultivars for days to maturity and the duration of reproductive period (data not shown). The drought treatment caused a reduction in flowering and maturity period in all cultivars compared with the non-stress treatment. Negro Cotaxtla 91 of indeterminate growth habit type II, Mesoamerican race, that had been classified as drought susceptible, was developed for rain-fed conditions in the tropical lowlands of Mexico, was late in flowering and maturity in contrast to early cultivars from the Durango race of indeterminate growth habit type III and drought resistant, Pinto Zapata, Pinto Villa and Bayo Madero (Table 2). These late cultivars were developed for rain-fed conditions in the semiarid highlands of Mexico and had been classified as drought resistant (Acosta-Díaz et al., 1994; Acosta-Gallegos et al., 1995; Rosales-Serna et al., 2000; Rosales-Serna et al., 2004).

The tested cultivars responded to drought stress in several ways and the degree of expression varied among cultivars. In general, cultivars exhibited a tendency to escape from the effects of drought through a faster development in response to the stress. Similar effects of drought stress on plant phenology have previously been observed (Acosta-Gallegos and Kohashi-Shibata, 1989; Ramírez-Vallejo and Kelly, 1998). Therefore, the matching of crop phenology to

Cultivar Days to flowering Days to maturity Length of eproductive period d-1

Non-stress Stress Non-stress Stress Non-tress StressNegro Cotaxtla 91 55 56 109 103 54 47BAT 477 53 53 105 90 52 37Pinto Zapata 44 44 100 90 56 46Pinto Villa 44 45 98 87 54 42Bayo C. del Llano 50 53 105 97 55 44Bayo Madero 46 46 99 90 53 44ICA Palmar 49 49 105 100 56 51SEQ 12 47 48 103 100 56 52Average 48 49 103 95 55 45LSD (0.05) 3.1 2.0 1.73 1.26 3.55 2.1

Table 2. Days to flowering, maturity and reproductive period of eight dry bean cultivars grown under two irrigation treatments during the reproductive stage, Texcoco, Estado de Mexico. 2000.

The drought stress treatment accelerated physiological maturity, particularly of cultivars BAT 477, Pinto Villa, Pinto Zapata, Bayo Criollo del Llano and Bayo Madero (Table 2). In contrast, the effect on SEQ 12 and ICA Palmar were only three and five day reduction, respectively. The number of days to physiological maturity was associated with the variation of the duration of the reproductive period.


environmental conditions, mainly rainfall pattern, has been recognized as an important criterion for improving drought adaptation in common bean (Acosta-Gallegos and Adams, 1991; Acosta-Gallegos and White, 1995; Ramirez-Vallejo and Kelly, 1998; Rosales-Serna et al., 2000; Acosta-Díaz et al., 2004; Rosales-Serna et al., 2004).

Significant differences (p≤0.05) were observed among irrigation treatments and cultivars for shoot biomass and

seed yield (Table 3). The drought treatment caused a reduction in shoot biomass in all cultivars compared with the non-stress treatment. Biomass reduction was larger in the resistant cultivars, ICA Palmar, SEQ 12, Pinto Zapata and Pinto Villa. High shoot biomass under drought stress coupled to high harvest index may be useful as a selection criterion for drought resistance in common bean (Rosales-Serna et al., 2000; Rosales-Serna et al., 2004).

was not reduced under mild stress and significantly reduced under severe stress. In this study, cultivars ICA Palmar and Pinto Villa showed a high harvest index under drought stress conditions in comparison with the others cultivars. These cultivars had previously been classified as drought resistant (Acosta-Díaz et al., 1994; Acosta-Gallegos et al., 1995; Rosales-Serna et al., 2000; Rosales-Serna et al., 2004). The observed response was in part due to shoot biomass adjustment in coordination with the duration of the reproductive stage since these cultivars showed early maturity (Table 2). Acosta-Gallegos and Kohashi-Shibata (1989) reported similar findings in a study with cultivars from the Durango race.

The results indicate that under drought stress conditions, cultivars from the Durango race displayed a high seed mass to biomass ratio as compared to cultivars from the Mesoamerican race. Drought resistant cultivars that display high yield under stress are more efficient in photoassimilate remobilization (Samper and Adams, 1985; Rosales-Serna et al., 2000; Acosta-Díaz et al., 2004; Rosales-Serna et al., 2004).

Cultivar Shoot biomass (g m2) Seed yield (g m2) Harvest Index (%)Non-stress Stress Non-stress Stress Non-stress Stress

Negro Cotaxtla 91 581 436 250 169 45 39BAT 477 608 370 265 141 44 38Pinto Zapata 673 313 336 136 50 42Pinto Villa 496 326 249 138 50 44Bayo C. del Llano 691 551 303 149 44 32Bayo Madero 575 451 311 128 54 40ICA Palmar 543 242 197 111 36 46SEQ 12 538 276 256 101 45 37Average 584 342 271 134 46 40LSD (0.05) 151.2 84.3 83.4 34.7

Table 3. Shoot biomass, seed yield and harvest index of eight dry bean cultivars grown under non-stress and water stress treatments. Texcoco, Estado de Mexico. 2000.

Overall, yield reductions due to drought were larger in the resistant cultivars, SEQ 12 and ICA Palmar, and in the susceptible cultivar, Bayo Madero; whereas susceptible cultivar Negro Cotaxtla 91 and resistant cultivars Bayo Criollo del Llano, BAT 477, Pinto Villa and Pinto Zapata were the highest yielding cultivars (Table 3).

Results suggest that the reduction of seed yield due to the effect of drought stress was independent of the growth cycle, probably due to the fact that the differences in the duration of the cycle among cultivars were not significant. Seed weight of SEQ 12 was less affected by the stress treatment in comparison with cultivars of larger seed size, such as Bayo Madero and Pinto Villa. The average reduction in seed weight was by far smaller than the decrease in seed yield, suggesting that other yield components, such as the number of pods per plant and seeds per pod were also affected by the stress.

Most of the cultivars showed a reduction in harvest index under the drought stress treatment (Table 3). Foster et al. (1995) observed that the harvest index in common bean


CONCLUSIONS

The studied bean cultivars showed a tendency to escape from the effects of drought throughout a faster development; particularly, reducing the number of days to maturity and the duration of the reproductive period.

Each cultivar exhibited a different degree of expression of the physiological mechanisms, to avoid dehydration, the most effective were stomata control of water loss in response to declining stomata conductance and assimilation rate.

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stomata closure of Phaseolus vulgaris L. precedes leaf water deficit and any increase in xylem ABA concentration. J. Exp. Bot. 42(245):1507-1515.


CARACTERIZACIÓN DE GENOTIPOS NATIVOS DE FRIJOL DEL ESTADO DE HIDALGO, CON BASE A CALIDAD DEL GRANO*

CHARACTERIZATION OF NATIVE BEAN GENOTYPES FROM THE STATE OF HIDALGO, BASED ON ITS GRAIN QUALITY

Erika Elizabeth Muñoz-Velázquez1, David Rubio-Hernández1, Irma Bernal-Lugo2, Ramón Garza-García3 y Carmen Jacinto-Hernández4§

1Ingeniería Agroindustrial. UACH. Km. 36.5 Carretera México-Texcoco. Chapingo, México. C. P. 56230. 2Facultad de Química UNAM, México, D. F. 04510. 3Programa y 4Laboratorio Calidad de Frijol. CEVAMEX-INIFAP. Km. 38.5 Carretera México-Texcoco. A. P. 10. Chapingo, México. C. P. 56230. Tel. 01 595 95 4 22 77 o 4 28 77 Ext. 134 y 148. ([email protected]). §Autora para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

México cuenta con un vasto acervo de germoplasma nativo de frijol; sin embargo, para poder utilizarlo se requiere conocer los atributos de los genotipos, tanto agronómicos, como de calidad comercial y nutrimental del grano. El objetivo de este estudio fue caracterizar, con base a la calidad culinaria y de proteína, a 65 genotipos nativos de frijol. Se determinó el color, brillo, forma y tamaño, y se evaluó la calidad culinaria, contenido y digestibilidad in vitro de la proteína del grano. Por el color de la testa se identificaron 16 grupos, llamados “tipos”, la mayoría con testa brillante. En los genotipos predominó la forma arriñonada del grano. Se observó gran diversidad de tamaño (volumen de grano), directamente relacionado con el peso (r= 0.96**). Los genotipos presentaron tiempos de cocción entre 43 a 81 min, lo cual se cual se considera de rápida cocción. Se advirtieron diferencias significativas en el espesor del caldo, con un intervalo entre 0.22% y 0.58%. El genotipo de mayor tamaño y que también mostró mayor tiempo de cocción y caldo más espeso fue Cacahuate. El contenido de proteína varió desde 16.0% (tipo Ojo de Cabra) hasta 26.9% (tipo Negro). En promedio la digestibilidad in vitro de la proteína, fue superior a 84%. No se observó asociación entre el contenido y la digestibilidad in vitro de la proteína. El germoplasma estudiado mostró amplias diferencias en los parámetros de calidad, lo cual permitió afirmar que se puede aprovecharlo para obtener mejores variedades.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., calidad culinaria, digestibilidad in vitro de la proteína, germoplasma, proteína.

ABSTRACT

Mexico has a vast gene pool of native bean germplasm. To make use of this pool, knowledge of the genotype’s agronomic, commercial and nutritional quality traits is necessary. This study was conducted to characterize 65 native bean genotypes on the basis of their cooking and protein quality. Color, shininess, shape and size were determined, as were cooking quality, content and in vitro digestibility of the protein. Sixteen groups, or “types”, were defined by seed coat color; most had shiny seed coats. The kidney shape prevailed in the accessions. A wide range in size (grain volume) was observed. This trait was directly related with weight (r= 0.96**). The genotypes had cooking times considered short, between 43 and 81 min. There were significant differences in broth thickness; solids were between 0.22% and 0.58%. The genotype with the largest grain and longest cooking time and thicker broth was Cacahuate type. Protein content varied from 16.0% (in Ojo de Cabra type) up to 26.9% (negro type). The in vitro digestibility of the protein was

* Recibido: Febrero de 2009


Caracterización de genotipos nativos de frijol del Estado de Hidalgo, con base a calidad del grano 427

more than 84%. There was no association between protein content and in vitro digestibility. Native bean germplasm exhibited wide variability in quality parameters, which can be used in selection of better varieties.

Key words: Phaseolus vulgaris L., cooking quality, germplasm, in vitro protein digestibility, protein.

INTRODUCCIÓN

En México, desde tiempos ancestrales, la dieta de la población ha tenido como base el consumo de leguminosas y cereales, principalmente frijol (Phaseolus vulgaris L.) y maíz (Zea mays L.) (Arias et al., 1999). Durante los últimos años el consumo de frijol en México ha disminuido; mientras que en 1994 el consumo per cápita era de 15 kg, durante 2005 fue de 11.8 kg (INEGI, 2006).

El frijol que se produce y consume en México proviene en gran parte de genotipos nativos o criollos, y en menor nivel de variedades mejoradas, las cuales presentan ventajas agronómicas y también de calidad. En ambos casos, pero particularmente en los genotipos nativos, -cuya siembra tradicionalmente es para autoconsumo-, es común, además de la producción de grano seco, aprovechar el cultivo para obtener ejote.

Los atributos del grano que el consumidor prefiere son los que determinan la calidad comercial del mismo. Tanto el ama de casa como el industrial demandan granos de colores preferentes, de acuerdo a los hábitos alimenticios de la zona, que además sean de rápida cocción, y con características sensoriales de color, textura y sabor agradables. Para la comercialización de frijol en territorio nacional la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial (SECOFI, 2002), definió dos clases en atención al color del grano: los negros y claros. Existe además un tercer grupo denominado “otras clases” en donde se incluyen variedades de grano con diferentes colores, tamaños y formas, en este grupo se consideran los genotipos nativos que reciben nombres locales como acerado, morita, conejito, etc.

La calidad del grano de frijol es determinada por la variedad, manejo agronómico, condiciones del cultivo y posteriormente, de almacenamiento del grano. Los cambios poscosecha más frecuentemente observados, son el oscurecimiento, también llamado “oxidación”, de los granos de testa clara, y el endurecimiento, que a la vez provoca el

aumento de su tiempo de cocción. Tanto la oxidación como el endurecimiento son ocasionados principalmente por el tiempo prolongado de almacenamiento o por condiciones inadecuadas en el almacén (Liu, 1995), aunque la dureza puede ser también de origen genético. Se conocen dos factores que pueden causar una cocción lenta o deficiente; la “testa dura”, que describe un estado físico en el cual las semillas son incapaces de embeber suficiente agua, debido a la impermeabilidad parcial de la testa; y la “dureza a la cocción” que se refiere a la textura del cotiledón, la cual induce mayor tiempo de cocción (Liu, 1995; Reyes-Moreno y Paredes-López, 1993).

Por otra parte la calidad nutrimental se valora principalmente por el contenido de proteína del grano (Jacinto et al., 2002a). El frijol constituye una de las principales fuentes de proteína en la dieta de grandes segmentos de la población, lo cual es relevante porque en México existe un nivel elevado de desnutrición energético-proteínica, principalmente en las zonas rurales y urbanas marginales. En el estado de Hidalgo, de donde son originarios los genotipos nativos en estudios diversos se demostró que 21.4% de la población padece desnutrición severa, 13.5% importante y 23.3% moderada (Roldán et al., 2000). Una variedad mejorada de frijol con un contenido de proteína de aproximadamente 26%, que se obtiene en variedades como: Bayo Mecentral, Bayo Azteca o Jamapa, puede aportar 46% de la ingestión diaria recomendada de proteína para la alimentación infantil. Aunada a la importancia de la proteína del frijol para la alimentación, el grano contiene otros compuestos benéficos para el organismo humano como son vitaminas, minerales y fibra (Duranti y Gius, 1997), aunque también presenta algunos factores que limitan el valor nutrimental (Admassu y Kumar, 2005).

Investigaciones realizadas indicaron que en frijol nativo (Jacinto et al., 2002b), así como en variedades mejoradas Jacinto et al. (1993), existe amplia diversidad en las características físicas y químicas, así como también en su tolerancia a envejecerse durante el almacenamiento (Jacinto et al., 2001).

México es el centro de origen del frijol, y cuenta con un vasto acervo de poblaciones silvestres y nativas, éstas últimas también conocidas como criollas; sin embargo, hay escasa información sobre sus características físicas y químicas asociadas con la calidad del grano. Siendo los genotipos nativos parte importante de la riqueza genética de nuestro país, es necesario contar con su caracterización,

Erika Elizabeth Muñoz-Velázquez et al.428 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

lo cual permitiría aprovechar este germoplasma en los programas de mejora genética, además de que se podría mejorar el aporte de proteína de los consumidores de estas variedades tradicionales al ofrecerles variedades con características morfológicas similares dentro de los tipos criollos, pero con mayor contenido de proteína de alta digestibilidad.

Por lo anterior, el presente estudio tuvo como objetivo caracterizar genotipos nativos de frijol provenientes del estado de Hidalgo, con base a la calidad culinaria y proteína del grano.


Durante 2006 se analizaron en el laboratorio de frijol del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), 65 genotipos de frijol nativo provenientes del estado de Hidalgo, las cuales se multiplicaron en el ciclo primavera-verano de 2005. La parcela fue de un surco de 4 m de longitud para cada genotipo, intercaladas con un surco de separación, para evitar contaminación. La siembra se hizo bajo condiciones de punta de riego; la dosis de fertilización N P K fue de 40-40-00 al momento de la siembra, en la localidad de Santa Lucía de Prías, Texcoco, México, que está a los 19° 27’ latitud norte y 98° 53 longitud oeste, a 2 250 m; el clima en el área se clasifica como Cb (Wo), templado con lluvias en verano y una temperatura media anual de 15.2 °C, con una precipitación de 636.5 mm anuales (García, 1987).

Los genotipos cosechados se clasificaron por su color, brillo y forma de semilla, tomando como referencia los descriptores que, para Phaseolus vulgaris L., menciona el consejo internacional para recursos fitogenéticos (IBPGR, 1982).

Se registró el peso y el tamaño del grano, éste último medido como volumen, ambos en muestras de 100 granos. La capacidad de absorción de agua se midió para detectar si el genotipo presentaba la “testa dura”; que se refiere a que después de 18 h de remojo su peso se incrementa en menos de 70% por el agua absorbida (Guzmán et al., 1995). Cuando el grano absorbe agua más de 80% de su peso, puede ser un indicador de que tenderá a suavizarse rápidamente durante la cocción. Se determinó también el tiempo de cocción del grano y el porcentaje de sólidos en el caldo, que es un

indicador del espesor del mismo. Las pruebas se realizaron por duplicado, de acuerdo a la metodología descrita por Guzmán et al. (1995).

El tiempo de cocción se registró en términos de los minutos transcurridos a partir de que una muestra de 25 granos se colocó en agua en ebullición, en un equipo con condensadores de reflujo, hasta el momento en que 60% de los granos alcanzó una textura granular suave, determinada por evaluación sensorial. El porcentaje de sólidos en el caldo de cocción se determinó por la diferencia de peso al evaporar el líquido de una alícuota de 10 ml del caldo.

Se analizó el contenido de proteína por el método Kjeldahl, utilizando el equipo semiautomatizado Kjeltec-1030. El porcentaje de proteína se obtuvo a partir del nitrógeno total, aplicando el factor 6.25. Asimismo, se evaluó la digestibilidad in vitro de la proteína en ocho genotipos sobresalientes por su alto (>25%) y bajo (<19%) contenido de proteína. La determinación se realizó de acuerdo al método descrito por Saterlee et al. (1979), utilizando cuatro enzimas: tripsina, quimotripsina, peptidasa y proteasa bacteriana, para simular el proceso de digestión en el organismo humano, en las muestras de frijol previamente cocidas, deshidratadas y pulverizadas.

Los datos se analizaron bajo un diseño completamente al azar, con 16 tipos (con base a color) y 65 tratamientos (accesiones), ambos con dos repeticiones. Se usó el procedimiento GLM (modelo lineal general del programa SAS (Sistema de Análisis Estadístico) versión 8 (SAS, Institute 1999). La comparación de medias se hizo con la prueba de Tukey (p<0.05). Además se obtuvo una matriz de correlaciones de Pearson. Se aplicó un análisis de componentes principales y se obtuvo el coeficiente de determinación (R2) de cada variable con respecto a su componente principal correspondiente y un agrupamiento jerárquico a los 65 tratamientos, con el procedimiento Cluster opción estándar (Est) y el método de ligamiento promedio de SAS (SAS, Institute 1999).


Por el color de la testa se formaron 16 grupos que se denominaron “tipos” de frijol (Cuadro 1). Predominaron los genotipos de color negro, crema-rosado y amarillo mostaza, aunque dentro de la diversidad se observaron algunos poco convencionales como color vino, acerados, vino con pintas crema y pinto morado-crema-negro.


La forma del grano más común fue la arriñonada, presente en 29 genotipos (44.6%) y la cúbica en 24 (36.9%) (Figura 1). Dentro de los tipos que presentaron forma arriñonada se encuentran flor de mayo, crema-amarillo, negro, vino y pinto morado-crema-negro. Las que presentaron forma cúbica fueron Ojo de Cabra, amarillo mostaza y Cacahuate. No se observaron genotipos con grano redondo.

Más de 80% de los genotipos nativos mostraron grano con testa brillante. Dentro de los tipos con testa opaca estuvieron los café claro, vino, crema-amarillo y algunos negros. La importancia del brillo en la testa radica en que, según se ha reportado, los granos con testa brillante requieren mayor tiempo de cocción (Tapia et al., 1985), lo cual afecta la calidad del grano, ya que el consumidor prefiere frijol que sea de cocción rápida. En este estudio no se detectó asociación entre el brillo de la testa y el tiempo de cocción. Los genotipos se cocieron entre 43 a 81 min (Cuadro 2), lo cual se cual se considera de rápida cocción (Jacinto et al., 2003).

Se observó una gran diversidad entre tipos, en el volumen de grano, que osciló entre 14 y 41 ml (Cuadro 2). Esta variable se relaciona directamente con el peso (r= 0.96**), el cual mostró un intervalo de 18.4 hasta 51.3 g/100 semillas. El genotipo de mayor tamaño fue tipo Cacahuate. Esta variabilidad en tamaño del grano, además de mostrar la diversidad del frijol nativo, permite disponer de un gran número de opciones para satisfacer la preferencia de los consumidores.

Color o tipo Núm. genotipos nativosNegro 12Amarillo mostaza 8Crema-rosado 8Crema 6Crema con pintas negro-café 5Pinto-morado-crema-negro 4Flor de Mayo 4Canario 3Ojo de Cabra 3Crema-amarillo 3Café oscuro 3Café claro 2Acerado 1Vino 1Vino con pintas crema 1Cacahuate 1

Variable Media Mínimo Máximo DE CVPeso (g)Volumen

(ml) Absorción

(%) T. cocción

(min)Sólidos en caldo (%) Proteína

(%)

30.623.7

85.6

60.6

0.3

22.2

18.414.0

14.0

43.0

0.2

16.0

51.341.0

137.0

81.0

0.6

26.9

7.06.0

18.8

8.4

0.1

2.0

9.09.1

14.7

6.3

13.4

3.9

Cuadro 1. Agrupamiento de 65 genotipos nativos de frijol por color.

Figura 1. Distribución de 65 genotipos nativos de frijol de acuerdo a la forma del grano.

Cuadro 2. Valor medio de características de calidad de 65 genotipos de frijol.

DE= desviación estándar; CV= coeficiente de variación (%); T. cocción = tiempo de cocción.

30

25

20

15

10

5

0

Núm

. gen

otip

os n

ativ

os

Ovalada Cúbica Arriñonada Truncada

1

24

29

10


La capacidad de las accesiones para absorber agua fue de 14 a 137% (Cuadro 2), menos de 80% mostraron testa dura, de acuerdo a la clasificación de Guzmán et al. (1995). El nivel de agua absorbida se ha correlacionado (r= -0.66**) con el tiempo de cocción (Jacinto et al., 2002a); sin embargo, en este caso no existió asociación entre estas variables, lo cual podría deberse a que en su mayoría no mostraron problemas de testa dura.

Los tipos Cacahuate y café claro fueron los que requirieron mayor tiempo de cocción, en comparación con los negros, crema-amarillo y pinto morado-crema-negro (Cuadro 3). El hecho de que los genotipos fueran de cocción rápida (<80 min), aun cuando algunos de ellos, como los de color crema-amarillo y Ojo de Cabra, presentaron la testa dura, sugiere que las características de dureza a la cocción y testa dura pueden ser independientes.

menor contenido (Cuadro 3). Estos resultados coinciden con los reportados por Jacinto y Campos (1993), quienes en variedades mejoradas observaron una variación en el contenido de sólidos de 0.24 a 0.58%.

En relación con el número de granos abiertos durante la cocción, se observó que los Ojo de Cabra y color crema tendieron a abrirse antes de concluir su cocción, mientras que los de color vino, canario y acerado no mostraron fracturas en el grano.

Color o tipo Peso (g) Absorción (%) Sólidos en caldo (%)

Tiempo cocción (min)

CacahuateVino pintas cremaAceradoFlor de MayoCanarioOjo de CabraVinoCremaCrema-rosadoCafé oscuroCrema pintas negro-caféPinto morado-crema-negroAmarillo mostazaNegroCrema-amarilloCafé claro

50.4 a

47.9 ab47.1 ab38.5 bc35.7 cd35.0 cd30.9 cd30.8 cd30.8 cd30.6 cd30.1 cde28.4 cde28.2 cde26.2 de25.6 de19.7 e

95.5 a77.5 a99.5 a80.3 a81.8 a103.5 a89.5 a84.6 a78.7 a78.8 a84.3 a85.0 a74.6 a92.0 a102.8 a89.2 a

0.58 a0.50 ab0.49 abc0.38 bcde0.44 bcd0.37 cde0.35 def0.34 def0.29 ef0.34 def0.31 def0.30 ef0.31 def0.27 ef0.31 def0.22 f

72.5 a67.5 abc57.0 abc60.8 abc66.0 abc64.5 abc59.5 abc64.9 abc62.2 abc59.0 abc55.6 bc52.8 c66.3 abc54.8 bc54.0 c70.5 ab

Medias con distinta letra en cada columna son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey (p<0.05).

Cuadro 3. Valores promedio por tipo de frijol nativo para características físicas y de calidad culinaria.

La cantidad de sólidos en el caldo de cocción está relacionada con el sabor y consistencia. Los caldos más espesos contienen más sólidos y son preferidos por los consumidores (Jacinto et al., 2002b).

Se observaron diferencias significativas en el espesor del caldo de cocción entre los tipos. El intervalo en el contenido de sólidos estuvo entre 0.22% y 0.58%. Los tipos Cacahuate, Canario, color vino y acerado mostraron mayor contenido de sólidos, mientras que los negros y café claro tuvieron


Fue notable también la amplia diferencia entre tipos en cuanto al contenido de proteína, cuyo intervalo fue de 20.7 a 26.0 (Cuadro 4). Los genotipos de color vino, crema-amarillo y canario mostraron mayor contenido de proteína, que los de color amarillo mostaza, crema-rosado y Ojo de Cabra.

Los genotipos que sobresalieron por su alto contenido de proteína (> 23.5%) fueron: color negro, genotipo-1 (26.9%); vino, genotipo-5 (26.3%); crema, genotipo-54, (25.2%); Flor de Mayo, genotipo-57 (26.0 %); crema-amarillo, genotipo-25 (25.7 %). Dentro de los que presentaron contenidos más bajo (< 20%) estuvieron: Ojo de Cabra, genotipo-2 (16%); amarillo mostaza, genotipo-32 (18.3%), y crema-rosado, genotipo-11 (18.9%). El contenido de proteína, al igual que otros factores de calidad, es afectado por el ambiente; sin embargo, no es frecuente encontrar variedades con contenido de proteína inferior a 18%. El bajo contenido de proteína mostrado por algunas accesiones

es un factor que podría estar asociado con el nivel de desnutrición de la población en la zona donde se siembran y consumen esos genotipos.

Los valores de proteína detectados coinciden con los reportados por Jacinto et al. (2002b), quienes al realizar una evaluación de 131 genotipos nativos provenientes de diferentes estados de México, encontraron un intervalo de 17.8 a 26.5 % de proteína.

En la digestibilidad in vitro de la proteína se definió un intervalo de 83.6 a 91.3% (Figura 2), este dato es congruente con el reportado para una población de líneas endogámicas, que varió de 85.2 a 87.5% (Jacinto et al., 2002a). En el caso de las líneas endogámicas la cercanía genética reduce la variabilidad en este carácter. Por otra parte, Egg et al. (2003) indican que los compuestos fenólicos presentes en el frijol, también afectan la digestibilidad in vitro, estos compuestos, junto con las antocianinas se asocian con el color de grano. La variabilidad en color es una característica evidente en el grupo de genotipos nativos estudiados.

Se consideró importante realizar la determinación de la digestibilidad in vitro de la proteína, en el frijol cocido, pues es la forma en la que se consume y por ello resulta un indicador más cercano a la digestibilidad en nuestro organismo. La determinación en frijol crudo no sería buen indicador, autores como Duranti y Gius (1997), refieren a que uno de los componentes antinutrimentales que provocan una baja digestibilidad de la proteína es el inhibidor de tripsina,

Color o tipo Proteína† (%)VinoCrema-amarilloCanarioFlor de mayoCafé claroCacahuateVino con pintas cremaNegroCafé oscuroCremaCrema con pintas negro-caféPinto morado-crema-negroAceradoOjo de CabraCrema-rosadoAmarillo mostaza

26.0 a

25.1 ab23.7 abc23.6 abc23.6 abc22.7 abc22.5 abc22.4 abc22.4 abc21.8 bc21.7 bc21.6 bc21.6 bc21.4 bc21.1 bc20.7 c

Cuadro 4. Contenido de proteína de genotipos nativos de frijol agrupados en 16 tipos.

Medias con distinta letra en cada columna son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey (p<0.05); † Datos en base seca.

Figura 2. Contenido y digestibilidad in vitro de proteína en frijol cocido de ocho genotipos nativos.

100

95

90

85

80

75

70

30

25

20

15

10

5

0

Dig

estib

ilida

d in

vitro

de p

rote

ína (

%)

Prot

eína

(%)

Crema Ojo de Amarillo Vino Crema Flor de Negro Crema Cabra mostaza amarillo Mayo rosado

digestibilidad proteína


el cual es inactivado por el calor; por lo que el obtener valores de digestibilidad in vitro superiores a 80% indica que se tuvo una buena cocción provocando la inactivación del inhibidor de tripsina. Aunado a esto Njintang et al. (2001), mencionan que la digestibilidad in vitro de la proteína aumenta con el secado que se les da a las muestras antes de su análisis.

El intervalo de digestibilidad in vitro en las accesiones de bajo contenido de proteína (≤ 19%) fue 85.2 a 90.2% y en las de alto contenido (≤ 25%) fue de 83.6 a 91.3%. No se observó asociación entre el contenido de proteína y digestibilidad in vitro de la misma.

Se sabe que la cocción provoca la desnaturalización de la proteína (Liu, 1995) y con ello la digestibilidad aumenta, por lo que es más fácil la degradación de la proteína para las enzimas utilizadas durante la prueba; sin embargo, no se detectó asociación entre el tiempo de cocción, y la digestibilidad in vitro de la proteína. Los genotipos con digestibilidad menor a 85% se cocieron en 53-58 min, mientras que los de digestibilidad mayor a 85% en 55-60 min.

Por otra parte, Jacinto y Campos (1993) observaron valores de digestibilidad in vitro de la proteína de 76.0 a 82.2% para frijol crudo y de 84.1 a 93.2% para frijol cocido, ellos observaron que la digestibilidad del frijol cocido, con respecto al crudo, se incrementó 10% en promedio. Asimismo, remarcan la necesidad de aplicar tiempos de cocción acordes a los requerimientos de cada genotipo, lo cual es también importante para la destrucción adecuada de inhibidores de tripsina, que son los factores antifisiológicos más termoresistentes del frijol.

El análisis de componentes principales (CP), tuvo información de las nueve características que incluyeron atributos físicos, calidad culinaria y contenido de proteína (Cuadro 5). Los tres primeros componentes explicaron 70% de la variación total: el primero 35%, segundo 22% y tercero 13%. Las nueve variables fueron importantes para la definición de los componentes principales. En el primero las variables más significativas fueron el peso y volumen de 100 granos, y contenido de sólidos en el caldo. Lo anterior indica que las accesiones que mostraron mayor peso y tamaño del grano son las que

tuvieron caldos más espesos. En el segundo componente las variables más sobresalientes fueron la forma y brillo de la testa, número de granos abiertos durante la cocción, y contenido de proteína, lo cual quiere decir, que las accesiones con mayor contenido de proteína fueron de grano opaco y tendieron a mostrar menos granos abiertos. Asimismo, las de forma ovalada y truncada tendieron a mostrar mayor contenido de proteína.

En el componente principal tres, fueron las variables de mayor peso; la forma, brillo de la testa, absorción de agua y tiempo de cocción, indicando que a mayor capacidad para absorber agua los granos tuvieron menor tiempo de cocción.

La distribución espacial de las accesiones considerando los dos primeros componentes principales (Figura 3) muestra una tendencia a agrupar los genotipos por colores o tipos de grano, atendiendo al peso, volumen del grano, sólidos en el caldo, forma y brillo de la testa, así como granos abiertos. Lo que si se separa en forma muy notoria son un cacahuate (genotipo-28), en el cuadrante superior derecho, por su gran tamaño de grano, mientras que por su grano muy pequeño también se separa el genotipo-27, en el cuadrante II; en el caso del Ojo de Cabra (genotipo-2) con el más bajo contenido de proteína se separa de los otros grupos y se ubica en el cuadrante inferior izquierdo (Figura 3).

Variable Vectores característicos

CP1 CP2 CP3Forma -0.0699 0.3467 0.4838Brillo de la testa 0.2606 -0.3564 0.3478Peso 100 granos 0.5418 0.0212 0.1358Volumen 100 granos

0.5252 0.0560 0.1660

Absorción de gua -0.1142 0.2619 0.4340Tiempo de cocción

0.2765 -0.1040 -0.5447

Granos abiertos -0.1222 -0.5470 0.2693Sólidos en caldo 0.5028 0.1087 0.0419Proteína 0.0222 0.5989 -0.1481

Cuadro 5. Vectores característicos de nueve variables de calidad de 65 accesiones de frijol de P. vulgaris.


(25%) se diferenció de las demás accesiones sin asociarse con alguna (grupo “d”). El grupo “e” se constituyó por similitudes en absorción, peso, volumen, proteína y tiempo de cocción. Y el grupo “f” unió genotipos de tamaño grande (37-50 g/100 granos) y contenido de proteína entre 21.6 y 24.9%.

Figura 3. Distribución de 65 accesiones nativas de frijol con base en los dos primeros componentes principales de nueve variables de calidad del grano.

El agrupamiento jerárquico definió seis grupos (Figura 4). El grupo “a” se constituyó por similitudes en tiempo de absorción, proteína y tiempo de cocción; mientras que el grupo “c” agrupó a 38 genotipos por sus coincidencias en peso y volumen. El genotipo-3, de grano pequeño, forma truncada, color café claro, con alto contenido de proteína

CO

MPO

NE

NT

E P

RIN

CIP

AL

2

COMPONENTE PRINCIPAL 1

CP1peso, volumen degranosólidos en caldo

CP2forma y brillo del granogranos abiertosproteína

IV

II

Figura 4. Dendrograma de 65 accesiones nativas de frijol, con base en el análisis de agrupamiento jerárquico con nueve variables de calidad del grano.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B BB B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B B1 2 2 3 2 3 4 3 6 1 3 5 3 5 1 4 4 6 4 2 1 3 3 4 5 3 4 6 5 5 9 4 1 3 1 2 5 8 2 5 2 1 1 5 1 2 1 1 2 4 4 5 5 6 6 6 2 3 6 7 3 2 5 4 4

6 1 4 4 8 6 1 5 9 6 7 9 0 9 1 3 5 3 2 3 8 0 5 2 4 7 7 4 1 1 9 5 2 1 3 2 9 3 6 0 8 7 5 6 0 2 4 2 5 0 7 0 8 8 3 4

Genotipos nativos

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0.00

a b c d e f


CONCLUSIONES

En cuanto a color de la testa se identifican 16 grupos o clases, donde predomina el frijol negro con 12 genotipos nativos, seguido de crema-rosado (8) y amarillo-mostaza (8). Se detectaron diferencias significativas entre genotipos de frijol en relación a la forma y tamaño de grano, tiempo de cocción, espesor del caldo y contenido de proteína.

La digestibilidad in vitro de la proteína de los genotipos nativos fue variable y no se asoció con su contenido en el grano.

Los genotipos nativos de P. vulgaris negro (genotipo-60) o Flor de Mayo (genotipo-57), podrían ser útiles en los programas de mejoramiento como fuente de proteína, mientras que el amarillo (genotipo -62) y negro (genotipo-22), se distinguen por su reducido tiempo de cocción.

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LA FERTILIZACIÓN DE SITIO ESPECÍFICO MEJORÓ LA PRODUCTIVIDAD DEL AGUACATE ‘HASS’ EN HUERTOS SIN RIEGO*

SITE SPECIFIC FERTILIZATION INCREASED PRODUCTIVITY OF ‘HASS’ AVOCADO IN RAINFED ORCHARDS

Samuel Salazar-García1§, Luis Eduardo Cossio-Vargas2 e Isidro José Luis González-Durán1

1§Campo Experimental Santiago Ixcuintla, INIFAP, A. P. 100, Santiago Ixcuintla, Nayarit. 63300. México. Tel. 01 323 23 5 07 10. ([email protected]. 2Universidad Autónoma de Nayarit, Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias. A. P. 49, Xalisco, Nayarit 63780. México. (dirección actual: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Campo Experimental Santiago Ixcuintla, A. P. 100, Santiago Ixcuintla, Nayarit. 63300. México). Tel. 01 323 23 5 20 31. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

Esta investigación fue desarrollada de 2001 a 2005 con el objetivo de evaluar el efecto de la fertilización de sitio específico sobre la producción y tamaño del fruto en aguacate ‘Hass’ cultivado sin riego en Nayarit. Se emplearon tres huertos comerciales de ‘Hass’ que exploraron la fertilidad de los suelos predominantes en la parte baja, media y alta de la zona aguacatera de los municipios de Tepic y Xalisco, Nayarit. La dosis de fertilización se calculó considerando la demanda nutrimental del árbol para obtener un rendimiento de 30 t ha-1, lo invertido en su biomasa, la proporción de nutrimentos que son reciclados al árbol y/o al suelo, la aportación de nutrimentos por el suelo, el diagnóstico nutrimental foliar y la eficiencia de la fertilización. Los tratamientos de fertilización incluyeron N, P, K, Ca, Mg, S, Zn y B y tuvo dos niveles: normal, que se obtuvo de los cálculos mencionados, y alto, equivalente al nivel normal más 50%. Como controles se usaron dos tipos de fertilización empleados por productores de aguacate de la región: control-1 consistió en fertilización basada en N y K más 50 kg de gallinaza anual por árbol; control-2 sólo incluyó N y K. La fertilidad del suelo de los huertos fue mejorada con el tratamiento de fertilización dosis alta. La fertilización basada en N y K, sola o complementada con gallinaza no mejoró la producción y tamaño del fruto. Considerando la producción, tamaño del fruto y el análisis económico, el tratamiento de

fertilización dosis alta, que consiste en la aplicación por árbol de 2.140 kg N, 0.742 kg P2O5, 2.520 kg K2O, 810 g Zn y 94.30 g B, fue la mejor para incrementar la productividad del aguacate ‘Hass’ en Nayarit.

Palabras clave: Persea americana Mill., análisis foliares, productividad, nutrición mineral.

ABSTRACT

The research was performed during 2001-2005 to test the effect of site specific fertilization on yield and fruit size on ‘Hass’ avocado grown under rainfed conditions. Three commercial ‘Hass’ avocado orchards, exploring the fertility of the predominant soils on the low, medium and high avocado producing zones of Tepic and Xalisco municipalities of the state of Nayarit were included. Fertilization dosages were calculated by considering tree’s nutrient demand to produce 30 t ha-1, nutrient investment on tree biomass, nutrient recycling, soil fertility, nutrient foliar analysis, and fertilization efficiency. Mineral fertilization included N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, and B and consisted of two levels: normal, obtained by the calculations described above, and High, equivalent to the Normal rate plus 50%. Two

* Recibido: Enero de 2009


La fertilización de sitio específico mejoró la productividad del aguacate ‘Hass’ en huertos sin riego 437

fertilization regimes used regionally by avocado growers were used as controls: control-1 consisted in fertilization with N and K plus 50 kg composted chicken manure per tree per year; control-2 only included N and K. Soil fertility was improved with High fertilization rate. Fertilization based on N and K, alone or complemented with chicken manure did not improve yield nor fruit size. Yield, fruit size and economical analysis showed that High rate fertilization, that consisted in the application per tree of 2.140 kg N, 0.742 kg P2O5, 2.520 kg K2O, 810 g Zn, and 94.30 g B, was the best to improve the productivity of ‘Hass’ avocado en Nayarit.

Key words: Persea Americana Mill., leaf analysis, mineral nutrition, productivity.

INTRODUCCIÓN

En el estado de Nayarit el aguacate ‘Hass’ se cultiva sin riego y el rendimiento de fruto en huertos que carecen de un programa razonable de fertilización es de 5 a 12 t ha-1 (Salazar-García y Lazcano-Ferrat, 2003). De esta producción, cerca de 20% corresponde a frutos de calibre grande (primera, extra y súper extra), que son los de mayor precio en el mercado y el resto es fruto pequeño con reducido valor comercial (hasta 60% menos).

El diagnóstico de la condición nutrimental del aguacate ‘Hass’ en los municipios de Tepic y Xalisco, Nayarit fue la base para iniciar los ensayos de fertilización de sitio específico en esta región (Salazar-García y Lazcano-Ferrat, 1999). Se realizaron muestreos foliares y de suelo en 38 huertos sin riego; esto permitió identificar los nutrimentos que estaban en niveles abajo de lo normal o en exceso que pudieran limitar el rendimiento de los huertos. La condición foliar más frecuente fueron los niveles “abajo de lo normal” de potasio y azufre. El nitrógeno se ubicó cerca del límite inferior de lo “normal’ en la mayoría de los huertos. Los niveles de fósforo, calcio, hierro, manganeso y zinc fueron “normales” en gran parte de los huertos, aunque se observaron síntomas visuales de deficiencia de zinc. El boro resultó “abajo de lo normal” en la mayoría de los huertos y el sodio se encontró en niveles aceptables para el aguacate. La fertilidad de los suelos fue baja ya que se encontraron deficiencias de la mayoría de micronutrimentos.

En México, las recomendaciones de fertilización empleadas en las distintas regiones productoras de aguacate son muy generales y tiendes a ser usadas en grandes superficies

productoras sin considerar las variaciones en la fertilidad de los suelos ni la condición nutrimental de los árboles. Esto ocasiona que frecuentemente se apliquen menos nutrientes que los necesarios para alcanzar la máxima producción de los huertos o que se incurra en la sobre fertilización, propiciando desbalances nutrimentales que además de limitar la productividad, contaminan los mantos acuíferos, especialmente con nutrientes fácilmente lixiviables como el nitrógeno.

La fertilización de sitio específico permite maximizar la producción, tamaño y calidad del fruto ya que considera el estatus nutrimental del suelo y del árbol, así como una meta de rendimiento. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto a mediano plazo de la fertilización de sitio específico sobre la producción y tamaño del fruto en aguacate ‘Hass’ cultivado sin riego en Nayarit.


Características de los huertos. La investigación se realizó de 2001 a 2005 en tres huertos comerciales de ‘Hass’ injertados sobre portainjertos de semilla de probables híbridos de raza Guatemalteca x Antillana, establecidos a 8 x 8 m, cultivados sin riego y con lluvia anual de 1 225 m, distribuida de junio a septiembre. Los huertos exploraron las características de los suelos de las zonas ubicadas en alturas baja, media y alta de los municipios de Tepic y Xalisco, Nayarit. El huerto “Nájera”, se ubicó en La Yerba, municipio de Tepic (21º 31.6’ latitud norte; 105º 02.9’ longitud oeste), a 858 m sobre el nivel del mar. El huerto “Ante” estaba establecido en Venustiano Carranza, municipio de Tepic (21º 32.0’ latitud norte; 104º 59.1’ longitud oeste), a una altura de 927 m. El huerto “Sánchez” se localizó en Xalisco (21º 22.4’ latitud norte; 104º 54.0’ longitud oeste) y a una altura de 1 064 m.

En abril 2001 en cada uno de los huertos Nájera y Sánchez se seleccionaron 40 árboles y en el huerto Ante, sólo se seleccionaron 30 árboles. Los árboles tenían 10-12 años de edad, tamaño y vigor similar y una cosecha esperada de al menos 100 kg árbol. A excepción de los tratamientos de fertilización, cada huerto recibió el manejo estándar del productor.

Tratamientos de fertilización. La cantidad de nutrimentos a aplicar en cada huerto fue calculada de acuerdo al procedimiento descrito por Salazar-García (2002), el cual

Samuel Salazar García et al.438 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

descritos al inicio de esta sección. La dosis alta consistió en la dosis normal más 50% adicional. Como control se incluyeron dos tratamientos de uso común por los productores de aguacate de la región. El Control-1 se empleó en los huertos Nájera y Sánchez y consistió en N, K más estiércol e ave (gallinaza). El Control-2 consistió sólo en la aplicación de nitrógeno y potasio. Los detalles de los tratamientos y su aplicación se presentan en el Cuadro 1. Las fuentes de fertilizantes fueron: sulfato de amonio (20.5% N), sulfato de potasio (50% K2O), urea (46% N), fosfato diamónico (18% N, 46% P2O5), SulPoMag (22% K2O, 18% MgO, 22% SO4), sulfato de zinc (36% Zn) y boronat (32% B).

considera: a) la demanda nutrimental del árbol para producir 30 t de fruto ha, b) lo invertido por el árbol en su biomasa (raíces, tronco, etc.), c) la proporción de nutrimentos que son reciclados en el árbol y/o al suelo, d) la aportación de nutrimentos por el suelo, según su fertilidad, e) la eficiencia del fertilizante según la textura del suelo y la forma de aplicación, y f) el diagnóstico nutrimental foliar.

Los tratamientos evaluados en cada huerto difirieron para algunos nutrientes, debido principalmente a las diferencias en la fertilidad del suelo. Se evaluó una dosis normal y otra alta. La normal correspondió al resultado de los cálculos

Tratamientos Años deaplicación

Huertos Años deaplicación

HuertosNúm. de

aplic. MesesNájera Ante Sánchez Nájera Ante SánchezNormal 2001 - 2002 2003 - 2005

SulPoMag 750 g 750 g 750 g 0 g 375 g 0 g Una Jul.Sulfato de amonio 151 g 0 g 0 g 1.246 kg 1.152 kg 1.246 kg Una Jul.Fosfato diamónico 1.076 kg 0.656 kg 1.593 kg 1.076 kg 0.656 kg 1.076 kg Una Jul.Sulfato de potasio 0.792 y

1.122 kg0.792 y 1.122 kg

0.792 y 1.122 kg

1.683 kg 1.435 y 1.683 kg

1.683 kg Dos Jul. y Sep.

Urea 489 g 441 g 409 g 978 g 882 g 978 g Dos Ago. y Sep.Sulfato de zinc 0.750 kg 0.750 kg 0.750 kg 0.750 kg 1.500 kg 0.750 kg Dos Jul. y Sep.Boronat 65.5g 65.5g 65.5g 98.3 g 98.3 g 98.3 g Dos Jul. y Sep.

Alta 2001 - 2002 2003 - 2005SulPoMag 1.125 kg 1.125 kg 1.125 kg 0 g 562.5 g 0 g Una Jul.Sulfato de amonio 226 g 0 g 0 g 1.869 kg 1.728 kg 1.869 kg Una Jul.Fosfato diamónico 1.614 kg 0.984 kg 2.389 kg 1.614 kg 0.984 kg 1.614 kg Una Jul.Sulfato de potasio 1.188 y

1.683 kg1.188 y 1.683 kg

1.188 y 1.683 kg

2.524 kg 2.152 y 2.524 kg

2.524 kg Dos Jul. y Sep.

Urea 733.5 g 661.5 g 613.5 g 1.467 kg 1.323 kg 1.467 kg Dos Ago. y Sep.Sulfato de zinc 1.125 kg 1.125 kg 1.125 kg 1.125 kg 2.250 kg 1.125 kg Dos Jul. y Sep.Boronat 98.3 g 98.3 g 98.3 g 147.4 g 147.4 g 147.4 g Dos Jul. y Sep.

Control-1 (N, K+ gallinaza) 2001 - 2005

gallinaza 50 kg 50 kg Dos Jul. y Sep.Sulfato de amonio 2.780 kg 2.780 kg Dos Jul. y Sep.Sulfato potasio 2.100 kg 2.100 kg Dos Jul. y Sep.

Control-2 (N + K) 2001 - 2005Sulfato de amonio 2.780 kg 2.780 kg 2.780 kg Dos Jul. y Sep.Sulfato de potasio 2.100 kg 2.100 kg 2.100 kg Dos Jul. y Sep.Urea 0.489 kg 0.489 kg 0.489 kg Una Ago.

Cuadro 1. Tratamientos de fertilización al suelo aplicados de 2001 a 2005 en los tres huertos experimentales.


En Nayarit la mayor producción de raíces jóvenes en ‘Hass’ cultivado sin riego ocurre durante el período de lluvias de verano (julio a septiembre) (Cossio-Vargas et al., 2008). Por esta razón, los tratamientos evaluados fueron aplicados en estos meses. En algunos tratamientos la dosis anual fue fraccionada en dos o tres partes, aplicándolas los días 12 de julio, agosto y septiembre, respectivamente. En agosto sólo se aplicó urea al voleo, cubriendo la mayor parte del área de sombreo del árbol. La aplicación de los tratamientos fue manual, en una banda de 50 cm de ancho y 15-20 cm de profundidad, alrededor del árbol e inicialmente a 1.5 m del tronco; posteriormente, dicha banda de aplicación se alejó del tronco cada año para cubrir la mayor parte del área de raíces del árbol.

Producción y tamaño de fruto. En el huerto Sánchez se registraron las cosechas de cada árbol de 2002 a 2005. Debido a los daños del huracán “Kenna” en 2002, en los huertos Nájera y Ante sólo se registraron las cosechas del 2003 a 2005. El tamaño del fruto se obtuvo mediante el peso individual de 100 frutos escogidos al azar por árbol y se usaron los siguientes intervalos de peso: canica (<135 g), segunda (135-169 g), primera (170-210 g), extra (211-265 g) y súper extra (>266 g).

Análisis foliares. En el último año del estudio (septiembre 2005) para los distintos tratamientos aplicados en cada huerto se colectaron 30 hojas maduras completas (lámina + pecíolo) por árbol, del flujo vegetativo de invierno, sanas y de la parte media de brotes sin fructificación. Las hojas fueron lavadas con agua corriente y destilada y secadas en una estufa con aire forzado a 70 °C durante 72 h. Posteriormente, fueron enviadas a un laboratorio certificado para la determinación del contenido de N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Cu, Mn, B y Zn. La interpretación de los resultados de los análisis foliares se realizó según el procedimiento de Kenworthy (1973), empleando los valores estándar y coeficientes de variación desarrollados para Nayarit por Salazar-García et al. (2009).

Aspecto estadístico. Para el análisis estadístico del contenido nutrimental del suelo y foliar se empleó un diseño experimental de bloques completos al azar con cinco repeticiones (árboles). Con los datos de producción y tamaño de fruto se hicieron dos tipos de análisis: con el primer análisis se determinó la influencia de la fertilidad del suelo (huerto) sobre la respuesta a la fertilización y fue realizado para los huertos Sánchez y Nájera (2003,

2004 y 2005); en el segundo análisis se cuantificó el efecto de la dosis de fertilización sobre la producción y tamaño del fruto y fue realizado para los tres huertos, excluyendo el Control-1 (N, K+ gallinaza) (2003, 2004 y 2005). Para los tres huertos se empleó un diseño de bloques completos al azar con 10 repeticiones (árboles) por huerto. Las comparación de medias se realizó con Duncan (p= 0.05).

RESULTADOS

Efecto de la fertilidad del suelo de los huertos Sánchez y Nájera (cosechas 2003 a 2005)

La fertilidad del suelo de estos huertos, en los que se aplicaron los tratamientos dosis normal o alta, control-1 (N, K+ gallinaza) y el control-2 (N, K), no modificó la producción de fruto (promedio cosechas 2003 - 2005), la cual varió de 129 a 135 kg árbol. El tamaño del fruto tampoco resultó afectado y la producción de frutos de tamaños P+E+SE varió de 69.1 a 73.6 kg árbol.

Efecto de los tratamientos de fertilización en los huertos Sánchez y Nájera por año de estudio (cosechas 2003, 2004 y 2005)

El análisis de las cosechas 2003, 2004 y 2005 de los huertos Sánchez y Nájera mostró que en todos los años los tratamientos con fertilización en dosis alta o normal, presentaron la mayor producción de fruto y esta varió de 133.2 a 154.5 kg árbol, comparado con el control-1 (N, K+ gallinaza) y el control-2 (n, K) (Cuadro 2). Respecto al tamaño de fruto, la mayor producción de tamaños primera, extra y súper extra fue obtenida con la dosis de fertilización alta la cual varió de 89.2 a 92.2 kg árbol, comparada con los dos tratamientos control (Cuadro 2).

Efecto de los tratamientos con fertilización en los huertos Sánchez y Nájera. Promedio de las cosechas 2003 a 2005

El análisis de las cosechas 2003, 2004 y 2005 de los huertos Sánchez y Nájera mostró que los tratamientos con fertilización en dosis alta o normal, presentaron la mayor producción de fruto (149.9 y 139.4 kg árbol, respectivamente), comparado con el control-1 y el control-2 (116.8 y 123.7 kg árbol, respectivamente) (Cuadro 3). Respecto al tamaño de fruto, la mayor producción de tamaños primera, extra y súper extra fue


obtenida con la dosis alta (93.2 kg árbol), comparada con menos de 60 kg árbol para el control-1 y el control-2 (Cuadro 3). La producción acumulada de las cosechas 2003

al 2005 fue mayor para el tratamiento de fertilización dosis alta (419.6 kg árbol) y el menor para el control-1 (343.3 kg árbol) (no se muestran datos).

kg árbol a la del huerto Sánchez, pero fue similar a la del huerto Nájera (Cuadro 4). El huerto Ante también presentó la mayor producción de fruto en los tamaños P+E+SE (86.6 kg árbol), comparado con el huerto Sánchez (75.2 kg árbol).

Año 2003 2004 2005

Tratamiento

Producción según el tamaño de fruto

(kg árbol)


(kg árbol)


(kg árbol)Producción total(kg árbol)

C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g

Producción total(kg árbol)

C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g


C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g

Normal 133.6 bz 58.7 a 74.9 b 139.5 ab 56.2 a 83.3 b 145.2 a 56.4 a 88.8 b

Alta 146.7 a 57.5 a 89.2 a 148.4 a 56.6 a 91.8 a 154.5 a 56.3 a 98.2 a

Control-1 116.4 cd 63.1 a 53.3 c 112.5 cd 61.4 a 51.1 c 121.4 b 66.6 a 54.8 c(N, K+ gallinaza)Control-2 (N y K)

120.2 c 64.4 55.8 c 123.4 c 66.3 a 57.1 c 127.5 b 68.4 a 59.1 c

Pr>F 0.0001 0.8543 0.0001 0.0012 0.7686 0.0001 0.0015 0.7765 0.0001

Tratamiento Producción total (kg árbol)

Producción según el tamaño de fruto (kg árbol)

Canica (C)<135 g

Segunda (S)135-169 g

Primera (P)170-210 g

Extra (E)211-265 g

S. Extra (SE)>266 g C+S P+E+SE

Normal 139.4 az 18.4 b 38.9 54.2 b 18.2 a 9.7 b 57.3 82.1 bAlta 149.9 a 17.9 b 38.8 61.1 a 20.1 a 12.0 a 56.7 93.2 aControl-1 (N, K+ allinaza) 116.8 b 21.6 ab 42.1 38.9 c 9.3 b 4.9 c 63.7 53.1 cControl-2 (N, K) 123.7 b 22.9 a 43.5 40.5 c 11.3 b 5.5 c 66.4 57.3 cPr>F 0.0001 0.0218 0.2536 0.0001 0.0001 0.0001 0.3936 0.0001

zcomparación de medias en las columnas por Duncan, p= 0.05.

Cuadro 2. Efecto de todos los tratamientos evaluados sobre la producción y tamaño del fruto por año de estudio (cosechas 2003, 2004 y 2005) para los huertos Sánchez y Nájera.

Cuadro 3. Efecto de algunos tratamientos de fertilización sobre la producción y tamaño del fruto. Promedio de las cosechas 2003, 2004 y 2005 para los huertos Sánchez y Nájera.


Efecto de la fertilidad del suelo en los Tres Huertos (cosechas 2003 a 2005)

Efecto de la fertilidad del suelo del huerto. La producción promedio de tres años en el huerto Ante superó en casi 15


la mayor producción de fruto y esta varió de 144.6 a 154.5 kg árbol, comparado con el control-2 (N, K) (Cuadro 5). Respecto al tamaño de fruto, la mayor producción de tamaños primera, extra y súper extra fue obtenida con la dosis alta la cual varió de 91.2 a 98.2 kg árbol, comparada con el control-2 (Cuadro 5).

de fruto grande (P+E+SE) (95.9 kg árbol), seguido por los tratamientos de mineral normal y el control-2 (Cuadro 6). La mayor producción acumulada en el período 2003-2005 se obtuvo con los tratamientos de fertilización dosis alta y normal (443.1 y 422.4 kg árbol, respectivamente).

Huerto Produccióntotal (kg árbol)

Producción según el tamaño de fruto (kg árbol)Canica (C)

<135 gSegunda (S)135-169 g


Extra (E)211-265 g


Sánchez 134.9 bz 19.2 40.5 50.5 b 16.3 8.4 59.7 75.2 bAnte 150.4 a 21.5 42.3 58.7 a 17.9 9.9 63.8 86.6 aNájera 140.4 ab 20.2 40.4 53.2 ab 16.8 9.7 60.6 79.8 abPr>F 0.0130 0.3289 0.6133 0.0181 0.2302 0.1468 0.3295 0.0095


Cuadro 4. Efecto de la fertilidad del suelo de cada huerto sobre la producción y tamaño del fruto. Promedio de las cosechas 2003 al 2005 para los tratamientos mineral dosis normal, dosis alta y el control-2 (N y K).

Efecto de los tratamientos de fertilización en los tres Huertos por año de estudio (cosechas 2003, 2004 y 2005)

El análisis por año de las cosechas 2003, 2004 y 2005 de los tres huertos mostró que en todos los años los tratamientos con fertilización mineral, en dosis alta o normal, presentaron


Cuadro 5. Efecto de todos los tratamientos evaluados sobre la producción y tamaño del fruto por año de estudio (cosechas 2003, 2004 y 2005) para los huertos Sánchez y Nájera.

Año 2003 2004 2005

Tratamiento


(kg árbol)


(kg árbol)


(kg árbol)Producción total(kg árbol)

C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g


C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g


C+S<135-169 g

P+E+SE170->266 g

Normal 144.6 az 57.7 b 86.9 a 145.5 a 58.8 b 86.7 ab 146.2 ab 59.4 b 86.8 b

Alta 149.7 a 58.5 b 91.2 a 150.7 a 56.6 b 94.1 a 154.5 a 56.3 b 98.2 aControl-2 (N y K)

126.2 b 67.4 a 58.8 b 127.4 b 70.3 a 57.1 c 132.5 c 71.4 a 61.1 c

Pr>F 0.0013 0.0134 0.0016 0.0010 0.0010 0.0011 0.0014 0.0012 0.0001

Efecto de los tratamientos con fertilización. La fertilización dosis normal o alta presentó la mayor producción total de fruto, que varió de 145.4 a 151.6 kg árbol, respecto al control-2 (N, K) (128.7 kg árbol) (Cuadro 6). Los árboles que recibieron la fertilización dosis alta mostraron la mayor producción


Estado nutrimental foliar

Cuatro años después (septiembre 2005) del inicio de este estudio, en el huerto Sánchez fue realizado un muestreo foliar para comparar el efecto a mediano plazo de los tratamientos de fertilización dosis normal y dosis alta, control-1 y el control-2. El diagnóstico nutrimental foliar mostró

valores Normales de N, Ca, Mg y S, para los cuatro tratamientos evaluados (Figura 1). En el caso del P, el control-2 mostró valores abajo de lo normal, comparado con los otros tres tratamientos. Para el K, se observó un incremento en la concentración foliar conforme se incrementó la cantidad de potasio aplicado; sin embargo, los cuatro tratamientos fueron ubicados como debajo de lo normal.

Características del suelo de los huertos

Los suelos de los huertos Sánchez y Ante pertenecen a los Andosoles húmicos y poseen una textura migajón arenosa. Por su parte, el suelo del Huerto Nájera es un Feozem con textura migajón arcillo arenosa.

Nutrimentos

N

P

K

Ca

Mg

S

Fe

Cu

Mn

Zn

B Dosis alta Dosis normal Control-1 (N, K+ gallinaza Control-2 (N y K)

15 49 83 117 151 185Abajo de lo normal Normal Arriba de lo normal ExcesoDeficiente

Tratamiento

Produccióntotal (kg árbol)

Producción según el tamaño de fruto (kg árbol)Canica (C)<135 g

Segunda (S)135-169 g


Extra (E)211-265 g


Normal 145.4 a z 18.8 b 39.7 b 58.0 a 18.6 b 10.1 b 58.6 b 86.8 bAlta 151.6 a 17.6 b 38.1 b 62.4 a 20.8 a 12.6a 55.7 b 95.9 aControl -2 (N y K) 128.7 c 24.5 a 45.3 a 41.9 b 11.6 c 5.4 c 69.8 a 58.9 cPr>F 0.0001 0.0001 0.0031 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001

z Comparación de medias en las columnas por Duncan, p= 0.05.

Cuadro 6. Efecto de los tratamientos de fertilización mineral sobre la producción y tamaño del fruto. Promedio de las cosechas 2003 a 2005 para los huertos Sánchez, Ante y Nájera.

Figura 1. Diagnóstico nutrimental foliar cinco años después del inicio de la aplicación de tratamientos de fertilización en el huerto Sánchez.

Los tratamientos con fertilización dosis normal y alta mostraron valores normales de Zn, mientras que en los dos tratamientos controles los valores fueron abajo de lo normal. En el caso del B, los cuatro tratamientos fueron ubicados como normales, aunque los tratamientos de fertilización normal y alta mostraron mejores niveles de este nutrimento (Figura 1).

Nut

rimen

tos

B Zn

Mn

Cu

Fe

S

Mg

Ca

K P

N

15 49 83 117 151 185Deficiente Abajo de lo normal Normal Arriba de lo normal Exceso

Dosis altaDosis normalControl-1 (N, K+ gallinaza)Control-2 (N y K)


Al inicio del estudio (mayo 2001) los suelos de los tres huertos presentaron pH 5.5 a 6.4 y en general, mostraron niveles debajo de lo normal de macro- y micronutrimentos en los primeros 30 cm de profundidad (Cuadro 7). Cinco años después (mayo 2006), fue notoria

una disminución en el pH del suelo, así como un incremento en los niveles de todos los macro- y micronutrimentos, incluyendo aquellos que no formaron parte de los tratamientos aplicados, como lo es el caso del Fe, Mn y Cu (Cuadro 7).

del fruto, estos tratamientos incrementaron el rendimiento en 3.1 y 4.2 t ha, respectivamente. El beneficio neto por hectárea de la fertilización dosis alta vs. dosis normal fue de $ 10 738, y vs. la fertilización control fue de $ 52 424 (Cuadro 8).

Concepto TratamientosControl Mineral normal Mineral alta

Rendimiento total de fruto (t ha)z 23 938 27 044 28 197Rendimiento de fruto tamaños P+E+SE (t ha) 10 955 16 144 17 837Precio ($ t) 10 000 10 000 10 000Ingreso bruto ($ ha) 109 500 161 440 178 370Rendimiento de fruto tamaños C+S (t ha) 12 983 10 900 10 360Precio ($ t) 4 000 4 000 4 000Ingreso bruto ($ ha) 51 932 43 600 41 440Ingreso bruto (P+E+SE) + (C+S) ($ ha) 161 432 205 040 219 810Costo del fertilizante más su aplicación ($ ha) 6 524 8 446 12 478Ingreso neto ($ ha) 154 908 196 594 207 332Beneficio neto según el nivel de fertilización empleado ($ ha)y + 41 686 + 52 424Diferencia entre el uso de la fertilización alta y normal ($ ha) + 10 738

Muestreo inicial (mayo 2001) Muestreo final (mayo 2006)Huerto Sánchez Huerto Ante Huerto Nájera Huerto Sánchez Huerto Ante Huerto Nájera

pH (1:2 H2O) 5.51 (Fuert.ácido) 5.85 (Mod. ácido) 6.46 (Mod. ácido) 4.80 bz (Fuert. Ác) 5.85 a (Mod. Ác.) 4.76 b (Fuert. Ác.)

M. O. (%) 4.89 (MA) 4.16 (MA) 3.14 (A) 6.73 a (MA) 5.30 b (MA) 5.71 b (MA) mg kg-1

N-NO3 17.25 (Me) 4.01 (B) 3.27 (MoB) 84.21 a (N) 72.39 a (N) 80.79 a (N)P-Bray 1.08 (MB) 9.58 (MoB) 5.58 (B) 4.32 a (B) 13.7 a (MoB) 7.01 a (B)K 270 (MoB) 300.5 (M) 300 (MoB) 689.8 a (A) 805.4 a (A) 672.9 a (A)Ca 663 (B) 1204.5 (MoB) 736 (MoB) 1010.6 a (MoB) 903.2 a (MoB) 1077.5 a (MoB)Mg 253 (MoB) 420.5 (M) 262.6 (MoB) 158.40 a (MoB) 153.65 a (MoB) 128.87 a (MoB)Na 14.6 (MB) 13.8 (MB) 16.85 (MB) 13.28 a (MB) 19.92 a (MB) 20.32 a (MB)Fe 0.30 (B) 1.11 (B) 1.9 (B) 15.44 b (MoA) 23.85 a (MoA) 18.50 b (MoA)Zn 1.66 (B) 3.13 (B) 2.87 (B) 21.19 a (MA) 10.32 a (MA) 19.80 a (MA)Mn 2.1 (B) 2.45 (B) 2.65 (B) 29.06 ab (A) 17.12 b (MoA) 36.66 a (A)Cu 1.17 (M) 0.30 (B) 0.36 (B) 1.26 a (MoA) 2.01 a (A) 0.53 a (MoB)B 1.08 (B) 0.64 (B) 0.52 (B) 1.54 a (MoA) 1.06 a (MoB) 1.36 a (M)

A= alto; MoA= moderadamente alto; MA= muy alto; M= mediano; B= bajo; MoB= moderadamente bajo; MB= muy bajo; N= normal; Me= mediano. zcomparación de medias en las hileras (para el muestreo final), por Duncan, p= 0.05.

Cuadro 7. Características del suelo (0-30 cm) de los huertos experimentales al inicio (2001) y cinco años (2006) después de la continua aplicación del tratamiento de fertilización mineral dosis alta (Cada dato es el promedio de cinco árboles).

Análisis Económico

Los tratamientos de fertilización más redituables fueron la dosis normal y dosis alta. Adicional al incremento en el tamaño

Cuadro 8. Comparación económica de los mejores tratamientos de fertilización contra el control (mineral).

zpromedio de las cosechas 2003, 2004 y 2005, ymenos otros costos de producción.


DISCUSIÓN

Los suelos de los huertos experimentales mostraron una variación de pH entre 4.7 a 6.4, lo cual es considerado como aceptable para el cultivo del aguacate (Salazar-García, 2002). La continua adición de fertilizante (dosis alta) incrementó los niveles de los nutrimentos aplicados, como fue el caso del N-NO3, P, K, Zn y B. En general, la mayor concentración de nutrimentos en el suelo causó un incremento en los niveles foliares de dichos nutrimentos. Sin embargo, desde el punto de vista del diagnóstico nutrimental foliar no siempre hubo diferencias.

Las producciones más bajas fueron obtenidas con los dos tratamientos de control. El que la adición de gallinaza a la fertilización mineral no haya mejorado la producción o el tamaño del fruto pudiera deberse a un problema de salinidad temporal (la gallinaza se aplica uno a dos meses previo a las lluvias) o toxicidad por exceso de los iones Na+ y Cl- que contiene la gallinaza local y que ha sido mencionado por Salazar-García (2002). Los resultados de este estudio evidencian que los tratamientos control-1 (N, K+ gallinaza) o control-2 (N, K) empleados por muchos productores de ‘Hass’ de los municipios de Tepic y Xalisco fue insuficiente para obtener altas producciones de frutos de tamaños grandes y mayor valor comercial.

El máximo rendimiento de fruto fue obtenido con el tratamiento de fertilización dosis alta que consistió en la aplicación por árbol de 2.140 kg N, 0.742 kg P2O5, 2.520 kg K2O, 810 g Zn y 94.30 g B. Su equivalente, para un huerto con 156 árboles por hectárea fue: 333.84 kg N, 115.752 kg P2O5, 393.12 kg K2O 126.36 kg Zn y 14.711 kg B) y resultó en un rendimiento promedio para tres años (2003 al 2005) de 28.197 t ha-1 (Cuadro 6). En Michoacán se evaluó durante cinco años la respuesta del cv. Hass a la aplicación por hectárea (con 100 árboles) de: 200 kg N, 200 kg P2O5 y 100 kg K2O, obteniéndose un rendimiento de 16.7 t ha-1 (promedio de cinco años), comparado con 11.6 t ha-1 para árboles sin fertilización (Aguilera-Montañez y Salazar-García, 1996).

El enfoque de fertilización de sitio específico ha sido empleado exitosamente en cultivos como maíz y soya (Malzer, 2000; Rodríguez et al., 2008) y es un enfoque muy prometedor. Sin embargo, a excepción de las primeras investigaciones realizadas en aguacate por Salazar-García y Lazcano-Ferrat (2003) no se encontraron reportes sobre este tema en aguacate. Un trabajo similar fue realizado en China,

en donde fue evaluada la respuesta del mango (Mangifera indica L.) a la fertilización de sitio específico (N, P, K, Mg y S). El máximo rendimiento de fruto fue obtenido con la aplicación por árbol por año de 400 g N, 125 g P2O5, 320 g K2O, 40 g Mg y 80 g S, lo cual resultó en un rendimiento de 15.2 t ha (Xiuchong et al. 2001).

CONCLUSIONES

La fertilidad del suelo de los huertos y el contenido nutrimental foliar de los árboles de ‘Hass’ fue mejorada con el tratamiento de fertilización dosis alta. La fertilización mineral incrementó de manera más consistente la producción y tamaño del fruto que el biofertilizante. La fertilización basada en N y K, sola o complementada con gallinaza no mejoró la producción y tamaño del fruto. Considerando la producción, tamaño del fruto y el análisis económico, es tratamiento de fertilización dosis alta, que consistió en la aplicación anual por árbol de 2.140 kg N, 0.742 kg P2O5, 2.520 kg K2O, 810 g Zn y 94.30 g B, fue el mejor para incrementar la productividad del aguacate ‘Hass’ en Nayarit.

AGRADECIMIENTOS

Al financiamiento del SIMORELOS-CONACYT, Fondo Mixto de Fomento a la Investigación Científica y Tecnológica CONACYT-Gobierno del estado de Nayarit, Fundación Produce Nayarit, Húmicos de Nayarit S. A. de C. V. Los autores también agradecen a Alberto Ante (Venustiano Carranza), Juan Nájera (La Yerba) y Juan Manuel Sánchez (Xalisco) por facilitar sus huertos para esta investigación.

LITERATURA CITADA

Aguilera-Montañez, J. L. y Salazar-García, S. 1996. Efecto del Nitrógeno, Fósforo y Potasio en el rendimiento y tamaño del fruto de aguacate. INIFAP, CIRPAC, Campo Experimental Uruapan. Michoacán México. 24 p. (Folleto Técnico Núm. 12).

Cossio-Vargas, L. E.; Salazar-García, S.; González-Durán, I. J. L. y Medina-Torres, R. 2008. Fenología del aguacate ‘Hass’ en el clima semicálido de Nayarit, México. Revista Chapingo Serie Horticultura 14:153-159.


Kenworthy, A. L. 1973. Leaf analysis as an aid in fertilizing orchards. pp. 381-392. In: Walsh, L. M. and J. D. Beaton (eds.) Soil testing and plant analysis. Soil Sci. Soc. Amer. Madison WI.

Malzer, G. 2000. Maximizing the profitability of site-specific nutrient management in a corn-soybean rotation. Potash & Phosphate Institute/Foundation for Agronomic Research Annual Report.

Rodríguez, J.; González, A. M.; Rodrigo-Leiva, F. y Guerrero, L. 2008. Site-specific soil fertilization in maize crop (Zea mays L.) at Bogota plateau. Agron. Colomb. (Consulta julio, 2008).

Salazar-García, S. 2002. Nutrición del aguacate, principios y aplicaciones. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias e Instituto de la Potasa y el Fósforo. Querétaro, México. 165 p.

Salazar-García, S. y Lazcano-Ferrat, I. 1999. Diagnóstico nutrimental del aguacate bajo condiciones de temporal. Rev. Chapingo Serie Horticultura Número Especial 5:173-184.

Salazar-García, S. and Lazcano-Ferrat, I. 2003. Site specific fertilization increased yield and fruit size in ‘Hass’ avocado. Better Crops International 17(1):12-15.

Salazar-García, S. and Lazcano-Ferrat, I. 2003. La fertilización en “sitio específico” incrementa los rendimientos y el tamaño de la fruta del aguacate en México. Actas del V Congreso Mundial del Aguacate. Granada-Málaga, España. 19 al 24 de Octubre 2003. Vol. I:373-377.

Salazar-García, S.; González-Durán, I. J. L. y Cossio-Vargas, L. E. 2009. Sistema para el diagnóstico nutrimental foliar del aguacate 'Hass' en Nayarit, México. INIFAP, CIRPAC, Campo Experimental Santiago Ixcuintla. (programa de cómputo

Núm. 4).Xiuchong, B. Z.; Guojian, L.; Jianwu Y.; Shaoying, A. and

Lixian Y. 2001. Balanced fertilization on mango in Southern China. Better Crops International 15(2):16-20.


ESTUDIO COMPARATIVO DE CARACTERÍSTICAS DE CALIDAD ENTRE GENOTIPOS DE FRIJOL DE GRANO NEGRO*

COMPARATIVE STUDY OF GRAIN QUALITY CHARACTERISTICS AMONG BLACK COMMON BEAN CULTIVARS

Israel Guzmán Tovar1, Enrique Almanza Aguilera1, Jorge Alberto Acosta Gallegos2 y Salvador Horacio Guzmán Maldonado1§

1§Laboratorio de Alimentos de la Unidad de Biotecnología del Campo Experimental Bajío, INIFAP. Tel. 01 461 61 1 53 23. ([email protected]). 2Programa de frijol, Campo Experimental Bajío, INIFAP. Km 6.5 Carretera Celaya-San Miguel Allende Celaya, Guanajuato C. P. 38110, México. Tel. 01 461 61 1 53 23. Ext. 200. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

El frijol negro de importación sembrado en México son conocidos como Negro Michigan. No se sabe cuales son las características que lo hacen competir ventajosamente con las variedades locales de frijol. Se realizaron encuestas a productores, comercializadores y consumidores del centro del país, para obtener un panorama de la situación entre las variedades locales de frijol negro y la de importación. Por otro lado, se determinaron las características físicas de la materia extraña, tamaño, color, peso, contenido y grosor de testa a variedades comerciales y líneas de frijol negro de México y Negro Michigan y T39. Asimismo, se determinó la capacidad de absorción de agua, sólidos lixiviados y espesor del caldo. El sabor fue importante para 41% de los consumidores. Debe mejorarse la apariencia física del grano de las variedades locales de frijol negro que se comercializan en la región para que puedan competir con la variedad importada. Los estudios de aceptación sensorial durante el desarrollo de una nueva variedad de frijol negro son importantes. Entre las líneas de frijol evaluadas algunas fueron muy similares en características de calidad a la variedad Negro Michigan y deben ser registradas como variedades ya que al estar adaptadas a las condiciones locales pueden competir ventajosamente en el mercado nacional con base en su productividad y calidad.

Palabras clave: limpieza, uniformidad, espesor de caldo, sabor.

* Recibido: Enero de 2009


ABSTRACT

The imported black seeded bean type is known in Mexico as Negro Michigan, even after being grown in Mexico. The seed traits responsible for the high demand of imported Negro Michigan that has competitive advantages in the national market are unknown; however. A survey was conducted among merchants and consumers in order to define which traits make the difference between the local black beans and the imported Negro Michigan. On the other hand, some physical properties, such as seed appearance, cleanliness, seed shape and size, seed color, seed coat content and thickness were recorded on commercial black seeded samples, bred lines and cultivars, as well as imported Negro Michigan and T39 produced in Mexico. Also data were taken on water sorption capacity, soluble solids and broth thickness. Cook bean flavor was important for 41% of consumers. Therefore, the physical appearance of the local bean grain must be improved to be able to compete with the imported black bean, and sensorial studies among consumers should be conducted when a new cultivar is going to be registered for commercial production. Among the bred lines tested, some displayed similar quality traits as Negro Michigan and could be registered and increased for commercial production since they are suitable for the national market due to its high quality and proven productivity.

Key words: grain cleanliness, grain uniformity, broth thickness, flavor.

Estudio comparativo de características de calidad entre genotipos de frijol de grano negro 447

INTRODUCCIÓN

Los tipos comerciales de frijol con la mayor demanda en México son Negro, Azufrado, Bayo, Pinto, Flor de Mayo y Flor de Junio (Castellanos et al., 1997). En 1997 el frijol negro era la clase comercial con mayor demanda en el Distrito Federal (45%) y el sureste del país (90%). Además, el frijol negro ocupaba el cuarto lugar de consumo (10%) en el centro del país después del frijol Flor de Mayo (34%), Azufrado (14%) y Flor de Junio (11%) (Castellanos et al., 1997). En 2006 se sembraban en el país aproximadamente 600 000 ha con friol negro (SAGARPA-SIACON, 2006). Esa superficie se cubría con variedades tropicales de grano opaco como Jamapa y Veracruz y variedades de grano brillante como Negro San Luis, Negro Querétaro y Negro Zacatecas. Las cifras anteriores son un indicador de la demanda que el tipo de frijol negro tiene por parte del consumidor mexicano.

En años recientes los Estados Unidos de América han incrementado la producción y consumo de frijol negro y pinto. Esta situación es el reflejo de la promoción que se ha hecho sobre el efecto benéfico que el consumo de frijol tiene sobre la prevención de enfermedades como cáncer, diabetes y problemas cardiovasculares (Guzmán-Maldonado et al., 2002; Hangen y Bennink, 2002; Ríos-Ugalde et al., 2007). Otro factor que ha contribuido también es el nivel de exportación de frijol de Estados Unidos de América a México; se calcula que en 2006 se importaron 70 000 t de frijol Negro a nuestro país. Las exportaciones en el país del norte se han visto favorecidas por la infraestructura de acopio, los sistemas eficientes de transportación y exportación y sobre todo, por los apoyos gubernamentales que aquel país ofrece a los productores de frijol (FIRA, 2001), así como por la limpieza del grano ofertado.

La situación anterior ubica a las variedades locales de frijol negro en una clara desventaja en la comercialización interna con la variedad Negro Michigan importada a México. Se cree que la aceptación del consumidor mexicano por esta variedad se debe a su menor precio y a la limpieza y uniformidad del grano al momento de su venta. Sin embargo, no se sabe con precisión si estos son los factores involucrados en esta situación o si existen otros que afectan la decisión del consumidor. El conocimiento de los factores que gobiernan la comercialización, tanto del frijol de importación como de las variedades locales, permitirá identificar las características de calidad del

grano que deben atenderse para que el frijol producido en México pueda competir en el mercado nacional con su contraparte estadounidense. En cuanto a la producción interna de frijol, las variedades mexicanas desarrolladas bajo las condiciones locales tienen la ventaja de presentar mayor adaptación y rendimiento que cualquier material introducido.

El objetivo del presente trabajo fue evaluar la situación económica que se presenta en el centro del país con relación al frijol negro de importación y nacional. Asimismo, identificar las características físicas y culinarias del frijol de importación Negro Michigan y T39 que les da ventaja comercial sobre las variedades de frijol negras mexicanas e identificar líneas de frijol negro con características similares o superiores al frijol de importación como fuente de futuras nuevas variedades.


Material vegetal. Se adquirieron seis materiales comerciales de frijol negro identificadas por los comercializadores del mercado de abastos de Irapuato y Querétaro como Zacatecas, Veracruz Grande y Veracruz Chico, Querétaro, Durango y Nayarit. Para comparación, se incluyó la variedad T39, que es el frijol Negro Michigan producido en México. Además, se incluyeron 80 líneas mexicanas que están en proceso de evaluación para generar nuevas variedades de frijol negro. Las 80 líneas fueron sembradas bajo condiciones de temporal en 2006 en el Campo Experimental Bajío del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Con fines comparativos se adquirieron 3 materiales de frijol de importación Negro Michigan en los mercados de Salamanca (NS), Querétaro (NQ) e Irapuato (NI).

Encuestas. Durante los meses de septiembre y octubre de 2006 se levantaron 25 encuestas exploratorias a productores de la organización Ocampo Productores S. A. de R. L. del municipio de Ocampo, Guanajuato, a 25 comercializadores de los mercados de abasto y locales de Irapuato, Celaya, Salamanca y Querétaro y a más de 200 consumidores de frijol en los estados de Guanajuato y Querétaro. Los consumidores fueron escogidos totalmente al azar a la salida de centros comerciales y en mercados locales. El 95% de los consumidores fueron amas de casa de entre 30 y 60 años de edad.

Israel Guzmán Tovar et al.448 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

igual de renglones y columnas de la matriz original con reemplazo y consecuentemente un segundo dendrograma. Una vez que se obtuvieron 1 000 réplicas bootstrap de la matriz fue posible comparar el dendrograma original y las replicas. Esta técnica permite analizar si cada grupo (racimo) del dendrograma original se presenta en cada dendrograma replica lo que da un nivel de confiabilidad. Para la obtención de los dendrogramas se utilzó el paquete estadístico Minitab 2003 Release 14 for Windows (Minitab Inc. USA). El nivel de significancia para definir diferencias estadísticas en los dendrogramas fue de 0.01.


Encuestas a productores y comercializadores. Las encuestas demostraron que 69% de los socios de Ocampo Productores siembran frijol negro y de estos, 87% siembran las variedades Negro 8025, Negro San Luis y Negro Querétaro (Cuadro 1). El 32% siembra frijol negro porque los productores que colocan su cosecha en Querétaro y el Distrito Federal, lo venden más fácilmente debido a la demanda por este tipo de frijol por el consumidor (Castellanos et al., 1997). Por otro lado, 42% de los agricultores que siembran estas variedades declararon que lo hacen porque presentan un mayor rendimiento o porque dura más tiempo sin deterioro en el almacenado (Cuadro 1). Aparentemente el menor deterioro en el almacén se debe a una mayor resistencia a plagas (26% de los productores así lo indicaron) o al hecho de que el frijol negro no se obscurece como el frijol claro o no se mancha aún cuando llueva después de arrancado y permanece en el campo a la intemperie.

Con respecto a los comercializadores, 17% de las centrales de abasto y mercados locales de Querétaro y Guanajuato venden únicamente frijol Negro Michigan (Cuadro 1), mientras que 49 % venden sólo frijolnegro local y el resto venden ambos tipos de frijol (local e importado). Es interesante que sólo 30% de los comercializadores ofrecen frijol Negro Michigan, el resto ofrecen principalmente las variedades de grano negro Zacatecas, Querétaro, San Luis y Veracruz (Cuadro 1).

Calidad física del grano. En el grano de las variedades locales y de importación adquiridas en el mercado se determinó el contenido de piedra, tierra, grano dañado y residuos vegetales. El porcentaje de cada uno se determinó con base en el peso. Por otro lado, se determinó el color del grano (colorímetro tri-estímulo Hunter Lab), el peso, humedad, capacidad de absorción de agua, contenido de testa y grosor de testa del grano de las variedades y líneas incluidas en el estudio con los métodos descritos por Guzmán-Maldonado et al. (1995).

Calidad culinaria del grano. A las muestras de frijol se les determinó el tiempo de cocción utilizando un cocedor Mattson con agujas de 90 g, espesor del caldo y sólidos lixiviados siguiendo la metodología descrita por Guzmán-Maldonado et al. (1995).

Análisis estadístico. Para el análisis estadístico de los datos, se aplicó un diseño completamente al azar, la unidad experimental fue la variedad/línea y cada tratamiento con tres repeticiones. Se realizó el análisis de varianza el SAS (2003), (PROC ANOVA) y en algunos casos la prueba de Tukey (p≤0.05) para comparación de medias. Los resultados fueron expresados como la media ± desviación estándar (DE).

El dendrograma original de las 80 líneas de frijol negro y las muestras de Negro Michigan se obtuvo a partir de la matriz de similaridad. La matriz se obtiene utilizando el coeficiente de agrupamiento simple de Skroch (Skroch et al., 1992) el cual compara cada uno de los factores físicos y culinarios de una línea con el correspondiente factor de la siguiente línea y con los material de frijol Negro Michigan (NQ, NS, NI) hasta comparar todas contra todas. Este proceso iterativo permite determinar la similaridad de las líneas entre sí y con los materiales de Negro Michigan. El modelo de Skroch determina el coeficiente de similaridad de acuerdo con la siguiente formula: SAS= (A+D)/N. Donde SAS es el coeficiente de similaridad de apareamiento simple, A es el número de factores en que ambas líneas de frijol son similares, B es el número de factores en que ambas líneas de frijol no son similares y N es el número total de factores. Para estimar la confiabilidad del dendrograma original obtenido se utilizó una muestra réplica (bootstrap) que básicamente origina una segunda matriz con un número


el sur del país (Castellanos et al., 1997). Este resultado fue corroborado por la respuesta de los consumidores que prefieren otro tipo de frijol, quienes indicaron su disgusto por el sabor del frijol negro. Estas reacciones de los consumidores probablemente tienen más que ver con la tradición que tienen de preparar y consumir uno u otro tipo de frijol que con el sabor.

El segundo factor en importancia para el consumidor es el color con poco interés en el brillo (2%) (Figura 1A); no fue posible determinar si el poco interés en el brillo significa que le es lo mismo adquirir frijol negro brillante u opaco. Es pertinente aclarar que en la región de estudio el frijol negro opaco no era conocido y principalmente se conseguía frijol de grano brillante, Negro Querétaro y Negro San Luis. Algo interesante fue que el aspecto nutritivo es factor importante para 13% de los consumidores lo que permite indicar que deberá darse atención a promover este tipo de frijol basándose en los resultados que sobre el efecto favorable de consumir este frijol tiene sobre la nutrición y la salud (Rios-Ugalde et al., 2007). Por otro lado, el tiempo de cocción solo fue de interés para 6% de los consumidores, probablemente porque el consumidor no vuelve a adquirir un frijol que le fue atractivo en el mercado pero presentó tiempo de cocción prolongado. El precio del frijol no apareció en las respuestas del consumidor, porque seguramente está dispuesto a pagar el precio que sea necesario con tal de comprar el frijol de su preferencia (Castellanos et al., 1997a).

Las respuestas a la pregunta ¿Dónde compra su frijol?; 64% de los consumidores indicaron que compran frijol en el mercado de abastos y en los mercados locales, mientras que 19% lo hacen en tiendas de abarrotes y 15% en tiendas de autoservicio (Figura 1B). Asimismo, el 46% del frijol se consume cocido en la olla y 43% refrito. Por otro lado, 85% de la compra de frijol se hace en crudo y el resto cocido (1%) y enlatado (14%). Este último dato es interesante dado que se sabe que 8% de la producción de frijol se destina a la industria para ser enlatado, por lo que la preferencia de cocerlo sigue siendo una práctica común en los estados de Querétaro y Guanajuato. Sin embargo, en la última década, el consumo de frijol enlatado a ganado adeptos entre los consumidores urbanos, probablemente por razones relacionadas con la ocupación de las amas de casa fuera del hogar.

Encuestas a consumidores. Con respecto a la preferencia por el frijol negro, se encontró que el aspecto más importante para el consumidor es el sabor (41%) (Figura 1A); lo cual es la respuesta del consumidor por su lugar de origen, principalmente Querétaro, Distrito Federal o

Cuadro 1. Respuestas a encuestas aplicadas a productores y comercializadores de frijol negro en los estados de Guanajuato y Querétaro.

Pregunta Nivel de respuesta (%)

Productores ¿Siembra frijol?

SiNo

6931

¿Qué variedades de frijol siembra?Negro 8025San LuisQuerétaroAltiplanoOtomí

21363077

¿Por qué siembra esta variedad?Se vende fácilDura más en el almacénPor su rendimientoPor su resistencia a las plagas

32311126

¿A quien vende su cosecha?A la integradoraA los acaparadores

6040

Comercializadores ¿Qué tipo de frijol vende?

Solo negro nacionalSolo negro MichiganAmbos

491734

¿Qué variedad de frijol negro vende?ZacatecasDurangoMichiganNayaritQuerétaroSan Luis PotosíVeracruz

115303211020


de criba y limpia antes de su venta. Por el contrario, las variedades de frijol negro locales adquiridas en los diferentes mercados de la región, mostraron en todos los casos granos dañados, restos de planta, tierra y en algunos casos pequeñas piedras. Lo anterior explica en parte la preferencia de los consumidores urbanos por el grano importado y fuertemente sugiere que para ser competitivos los productores mexicanos deben mejorar la presentación física de su producto antes de su comercialización.

Características físicas de las variedades. Los materiales de frijol Negro Michigan adquiridos en los mercados de Irapuato, Salamanca y Querétaro no presentaron ningún tipo de contaminación con tierra, piedra o restos de planta (Cuadro 2). Además, el nivel de grano dañado fue nulo y el tamaño del grano fue uniforme; debe recordarse que sólo para 4% de los consumidores fue importante el tamaño del grano (Figura 1B). Es probable que el grano de frijol importado negro Michigan tenga varios pasos de beneficio

Variedad Residuos de planta Tierra y/o piedras Grano dañado Uniformidad del tamaño del granoMichigan Irapuato1 0 0 0 ExcelenteMichigan Salamanca1 0 0 0 ExcelenteMichigan Querétaro1 0 0 0 Muy malaZacatecas 0 1 1 MalaVeracruz Grande 0 1 1 Muy malaVeracruz Chico 0 1 1 Muy malaQuerétaro 1 1 1 MalaDurango 0 1 1 Muy malaNayarit 0 1 1 Muy malaT392 0 1 1 Regular

Figura 1. Respuestas a encuestas realizadas a consumidores de frijol negro sobre A) ¿Qué determina su decisión al momento de comprara frijol negro? y B) ¿Dónde compra su frijol negro?

1adquirido en los mercados locales de la ciudad que se indica; 2variedad Negro Michigan sembrada en México; 0= ausencia; 1= presencia.

Cuadro 2. Nivel de limpieza de líneas y variedades de frijol negro producidas en México y la variedad Negro Michigan importada.

A)

B)

64%

2% 19% 15%

23%

2% 4% 6% 2%

41%

13% 9%

Abarrotes Autoservicio Mercado Otros

Sabor Nutritivo Otros

Color Brillo Tamaño T de cocción Tipo de caldo


Características culinarias de las variedades. En la Figura 2 se compara esquemáticamente la capacidad de absorción de agua (CAA), sólidos lixiviados (SL), espesor del caldo (EC) y tiempo de cocción (TC) entre las variedades locales y el frijol Negro Michigan importado. En la parte central de la Figura 2, en el recuadro, se presenta un círculo con cuatro líneas que parten del centro y alcanzan el perímetro del mismo. Estas líneas representan el promedio de los niveles

de CAA, SL, EC y TC de las muestras de Negro Michigan adquiridas en los tres mercados de la región. De igual manera, el resto de círculos alrededor de la variedad negro Michigan representa los niveles de las mismas características presentadas por cada variedad local estudiada. Cuando el valor de una característica fue menor o mayor a la del frijol Negro Michigan, la línea queda dentro o fuera del círculo en forma proporcional, respectivamente.

Figura 2. Comparación esquemática de la capacidad de absorción de agua (CAA), sólidos lixiviados (SL), espesor del caldo (EC) y tiempo de cocción (TC) de variedades mexicanas de frijol negro y de importación Negro Michigan.

98.7 ± 2.49

2.41 ± 0.09102 ± 0.6

7.3 ± 0.2Querétaro

107.43 ± 1.2

2.14 ± 0.16

4.12 ± 0.4

106 ± 8

Durango

101 ± 1

2.86 ± 0.06

6.25 ± 0.3

154 ± 11

Zacatecas

102.27 ± 0.004

3.36 ±

4.85 ± 0.5

110 ± 3

Veracruz Grande

100 ± 0.6

4.35 ± 0.7

7.12 ± 0.977

100 ± 2

Veracruz Chico

101.69 ± 2.4

2.92 ± 0.8

6.49 ± 0.14

112 ± 0.6

T-39

107.85 ± 0.3

2.03 ± 0.10

8.3 ± 0.69

101 ± 1.2

Nayarit

CAA(97 %)

TC(93 min)

SL(3%)

EC(5.3 %)

Negro Michigan


resistencia de los cotiledones a suavizarse (Castellanos et al., 1995). Fenómeno que se desarrolla por mal manejo poscosecha.

Análisis de agrupamiento. Se realizó un análisis de agrupamiento tomando en consideración todas las características físicas (color del grano, peso, humedad, CAA, GT, EC y SL) y las características culinarias (tiempo de cocción, espesor del caldo y sólidos lixiviados) de las líneas sembradas, comparando sus características con las de la variedad Negro Michigan adquirida en los mercados de Irapuato (MI), Salamanca (MS) y Querétaro (MQ). En el eje de las Y de la Figura 3 se indica la distancia que existe en la similaridad entre las líneas de frijol entre si y con los materiales de la variedad Negro Michigan. Entre más cerca al eje de las X esté un racimo, más similares son entre si los materiales agrupados en dicho racimo. Entre más separado del eje de las X este un racimo más diferentes serán los materiales agrupados en el mismo. Esta cercanía al eje de las X se corresponde con un valor de disimilaridad indicado en el eje de las Y.

Ninguna de las variedades locales presentó características de CAA, SL, CE y TC similares a las del frijol Negro Michigan. Sin embargo, la variedad Negro Querétaro fue estadísticamente similar en la CAA, TC y SL al frijol Negro Michigan (Figura 2). Con respecto al espesor del caldo y los sólidos lixiviados se presentó mucha variación entre los materiales mexicanos al comparar con el Negro Michigan; sin embargo, estos factores son importantes sólo para 2% de los consumidores(Figura 2A).

Por otro lado, la CAA de las variedades Negro Michigan en promedio fue 97 ± 7% que se vió reflejada en los bajos tiempos de cocción con excepción del frijol Negro Michigan adquirido en Salamanca. Esta variedad presentó 89% de CAA pero su tiempo de cocción fue de 270 min. Este dato no se incluyó en la elaboración de la Figura 2. El t iempo decocción prolongado del frijol Negro Michigan adquirido en Salamanca con alta CAA, significa que presentae l fenómeno conoc ido como Hard- to -Cook o

Figura 3. Dendrograma de para líneas de frijol negro mexicanas (número entre paréntesis) y Negro Michigan (MI= Michigan adquirido en el mercado de Irapuato; MQ= adquirido en Querétaro, MS= adquirido en Salamanca).

Dis

tanc

ia

9.80

6.53

3.72

0.00

Líneas de frijol negro y variedad Negro Michigan

1 60 4 67 49 62 8 50 23 58 9 63 16 19 54 20 71 18 53 27 64 3 45 44 22 26 29 7 6 11 34 42 36 33 37 41 MS 5 69 48 2 55 56 63 12 24 70 14 13 61 51 25 52 46 43 66 68 MQ 21 28 17 57 15 47 29 10 30 40 31 32 35 38 39 MI


Las variedades Negro Michigan adquiridas en el mercado de Irapuato (MI) y en Salamanca (MS) no se agruparon con ninguna de las 80 líneas evaluadas (Figura 3, extremo derecho). Mientras que la variedad de frijol Negro Michigan adquirida en el mercado de Querétaro se agrupó con las líneas 27, 68 y 64 y por lo tanto fueron similares en las características físicas y culinarias involucradas. Con el fin de tener una idea sobre este resultado se presenta el cuadro comparativo de estas tres líneas con los materiales del frijol Negro Michigan (Cuadro 3). Los datos estadísticos corresponden a los resultados del dendrograma; es decir,

hay diferencias mínimas entre las líneas 27, 68 y 64 y las variedades Michigan adquiridas en los mercados de Irapuato y Querétaro. Con respecto al peso del grano (relacionado con el tamaño del mismo) no se observaron diferencias entre los materiales comparados, no obstante el frijol Negro Michigan adquirido en Irapuato presentó un grano de mayor peso. Por otro lado, las líneas de frijol presentaron una capacidad de absorción de agua menor al frijol Negro Michigan, efecto que se manifestó en tiempos de cocción mayores. Por lo cual deberá ponerse atención en mejorar este aspecto al momento de liberar la variedad correspondiente.

las mejores, deberán registrarse y liberarse para que puedan competir ventajosamente en el mercado nacional.

LITERATURA CITADA

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1Sólidos lixiviados en el caldo después de la cocción; 2Utilizando el estándar negro del equipo Hunter Lab. Medias con letras iguales en la misma columna no presentaron diferencia estadística significativa (p≥0.05).

Cuadro 3. Características físicas y culinarias de tres materiales de frijol negro de México y materiales de frijol Negro Michigan adquiridas en el mercado local de Irapuato (I) y Querétaro (Q).

Como se indicó anteriormente el material adquirido en el mercado de Salamanca presentó tiempos de cocción muy altos y no fue incluido en este cuadro.

CONCLUSIONES

La limpieza, uniformidad y color del grano de frijol es la primera impresión que el consumidor recibe y que define en buena manera su decisión de compra. Otro factor importante para 41% de los consumidores fue el sabor del frijol cocido. Esto obliga a llevar a cabo estudios de aceptación sensorial durante el desarrollo de una nueva variedad de frijol negro.

Las variedades comerciales de frijol negro que se producen y ofertan en México deben mejorar su apariencia física antes de comercializarse para que puedan competir con la variedad de frijol de importación Negro Michigan.

Las líneas de frijol que fueron muy similares en características de calidad a la variedad Negro Michigan deben ser evaluadas por su capacidad deabsorción de agua, y

Línea/cultivar Peso del grano (g)

Capacidad de absorción de

agua (%)

Tiempo de cocción (min)

Espesor del caldo

(%)

Contenido de testa (%)

Grosor de la testa

(mm)

Diferencia en color (ΔE)2

27 20.8 ± 2.1 a 84.8 ± 3.2 b 110 ± 12 a 4.0 ± 0.5 d 9.6 ± 0.9 a 1.14 ± 0.1 b 0.8 ± 0.1 a68 23.1 ± 1.3 a 88.2 ± 1.9 b 119 ± 9 a 5.2 ± 0.3 c 8.8 ± 0.2 a 0.75 ± 0.2 d 0.9 ± 0.2 a64 18.4 ± 1.9 a 86.0 ± 3.0 b 118 ± 2 a 5.9 ± 0.6 a 9.2 ± 0.3 a 0.69 ± 0.3 e 1.0 ± 0.3 aMichigan I 26.1 ± 7.6 a 102.0 ± 3.0 a 93 ± 6 a 5.9 ± 0.5 a 8.7 ± 0.6 a 1.00 ± 0.1 c 1.1 ± 0.6 aMichigan Q 18.6 ± 3.0 a 109.0 ± 2.5 a 93 ± 7 a 5.5 ± 0.2 b 8.4 ± 0.7 a 1.35 ± 0.2 a 0.7 ± 0.2 b


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REACCIÓN DE GENOTIPOS DE FRIJOL A Fusarium spp. y Rhizoctonia solani BAJO CONDICIONES DE CAMPO E INVERNADERO*

REACTION OF COMMON BEAN GENOTYPES TO Fusarium spp. y Rhizoctonia solani UNDER FIELD AND GREENHOSE CONDITIONS

Rosa Navarrete-Maya1§, Evangelina Trejo-Albarrán1, Jorge Navarrete-Maya1, José Manuel Prudencio-Sains1 y Jorge Alberto Acosta Gallegos2

1Unidad de Investigación en Granos y Semillas, Facultad de Estudios Superiores-Cuautitlán, UNAM, A. P. 25, Cuautitlán Izcalli, Estado de México. 2Campo Experimental Bajío-INIFAP. A. P. 10, C. P. 38000, Celaya, Guanajuato, Tel. 01 461 6 11 53 23, Ext. 200. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

Las pudriciones de raíz inducidas por R. solani y Fusarium spp. afectan al cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.) en el altiplano de México. Para identificar genotipos de frijol resistentes a ambos hongos bajo condiciones de invernadero y campo, se realizaron dos experimentos en 2001. En campo, bajo condiciones de temporal, se sembraron 15 genotipos el 24 de julio, en suelo naturalmente infestado con hongos inductores de pudriciones de raíz, en Texcoco, Estado de México. Durante el ciclo del cultivo se determinó la incidencia y severidad de la enfermedad en las etapas fenológicas V3, R5, R7 y R8; además, se registraron temperatura ambiente y precipitación pluvial diaria. Los mismos genotipos se sembraron en invernadero el 27 de julio de 2001 en macetas con suelo del mismo sitio, las determinaciones realizadas en ambos ensayos fueron similares. Se tomaron muestras de tejido vegetal para el aislamiento e identificación de los hongos causantes de pudriciones de raíz; ambos, R. solani y Fusarium spp. se recuperaron. En campo, se observaron pudriciones de raíz durante todo el ciclo, con la mayor severidad en las etapas R5 y R7, sin que se observaran genotipos inmunes. Negro Tacaná mostró resistencia intermedia a Fusarium spp. y G 12729 (genotipo silvestre) fue resistente en las primeras etapas fenológicas. En invernadero, ningún genotipo mostró un patrón de resistencia durante el ciclo. En campo, el ataque de R. solani fue menos severo que el de Fusarium

* Recibido: Mayo, 2007

Aceptado: Diciembre, 2009

spp., mientras que en invernadero el ataque de R. solani fue más alto. En campo, los genotipos Pinto Villa, Wisc RRR, PI 203958 y BAT 477 mostraron resistencia intermedia y fueron consistentes en su respuesta a ambos hongos, pero en invernadero mostraron susceptibilidad. La incidencia y la severidad de los patógenos mostraron diferencias relacionadas con las condiciones climáticas registradas durante el ciclo del cultivo.

Palabras clave: Phaseolus vulgaris L., clima, incidencia, pudriciones de raíz.

ABSTRACT

The root rot induced damage caused by R. solani and Fusarium spp. affects common bean (Phaseolus vulgaris L.) production at the highlands of Mexico. To identify bean genotypes resistant to both fungi, two experiments were conducted under field and greenhouse conditions. In the field, under rainfed conditions, 15 bean genotypes were planted on July 24 2001, at Texcoco, state of Mexico. Incidence and attack severity were determined at the phenological stages V3, R5, R7 and R8; also, daily temperature and precipitation were recorded. The same genotypes were planted under greenhouse conditions on July 27th, 2001 in pots with soil

Rosa Navarrete-Maya et al.456 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

from the same site. Plant samples were collected from all genotypes for isolation and identification of fungi causing root rots. Both, R. solani and Fusarium spp. were recovered. Under field conditions, root rots were observed throughout the cycle, with the greatest severity at the R5 and R7 stages, no immune genotypes were observed. Cultivar Negro Tacana showed intermediate resistance to Fusarium spp. and G 12729 (a wild genotype) was resistant during the early phenological stages. Under greenhouse conditions, any genotype showed a consistent resistance pattern during the cycle. At the field, the attack by R. solani was less severe than that of Fusarium spp., whereas in the greenhouse the attack R. solani was severe. At the field, cultivars Pinto Villa, Wisc RRR, PI 203,958 and BAT 477 were intermediate and consistent in its response to both fungi; however, were susceptible in the greenhouse. The disease incidence and severity on the genotypes showed differences related to climatic conditions registered during the growth cycle.

Key words: Phaseolus vulgaris, climate, incidence, root-rots.

INTRODUCCIÓN

Entre las enfermedades que afectan al frijol (Phaseolus vulgaris L.) la pudrición de raíz causada por los hongos Fusarium spp. y Rhizoctonia solani se considera la más importante debido a la amplia distribución en todas las zonas de producción del cultivo y a la reducción de rendimiento que causa (Campos, 1991; López, 1991; Keinath et al., 2000). En condiciones ambientales favorables para su desarrollo, temperaturas de 22 a 28 ºC y alta humedad en el suelo, las pudriciones de raíz pueden retrasar y disminuir el desarrollo de las plantas, con reducción de hasta 53% en el rendimiento (Schwartz y Gálvez, 1980; Campos, 1991; Smith y Dunez, 1992; Keinath et al., 2000).

Las especies de Fusarium que afectan al frijol son F. oxysporum Schl. f. sp. phaseoli Ken. y Snyd. y F. solani (Mart.) Appel y Wollenv. f. sp. phaseoli (Burk.) Snyd. y Hans. (Abawi y Pastor-Corrales, 1990). F. solani f. sp. phaseoli se encuentra ampliamente distribuido en las zonas templadas y ocasiona pudrición seca en la raíz (Romero, 1988; Smith y Dunez, 1992). Por otra parte, F. oxysporum f. sp. phaseoli induce el marchitamiento y se distribuye en zonas donde prevalecen temperaturas entre los 20 a 28 ºC y períodos de sequía (Abawi y Pastor-Corrales, 1990). En México, se han reportado daños por Fusarium spp. en los estados de: México,

Sinaloa, Tamaulipas, Durango, Jalisco, Veracruz, Guanajuato y Chiapas (Campos, 1991; Navarrete y Acosta, 1999).

F. oxysporum f. sp. phaseoli es inductor del marchitamiento, afecta a las plantas durante las etapas fenológicas de segunda hoja trifoliada (V4), prefloración (R5) y floración (R6) (Schwartz y Morales, 1989; Smith y Dunez, 1992; Abawi y Pastor-Corrales, 1990). Los síntomas se presentan después de siete a nueve días de la infección y en ataques severos la planta muere a los 21 días. En las plantas se observa pudrición seca por encima de la raíz pivotante y del cuello de la raíz, el tejido se torna rojizo y puede morir. Las hojas inferiores presentan amarillamiento y marchites, que inicia lateralmente, posteriormente abarca a las demás hojas y se observa defoliación prematura (Abawi y Pastor-Corrales, 1990; Smith y Dunez, 1992).

Respecto a F. solani f. sp. phaseoli que causa la pudrición seca de la raíz en plantas de 8 a 15 días de edad, los síntomas visibles inician en el hipocótilo y la raíz en forma de franjas o lesiones alargadas rojizas, las cuales se unen y se tornan café; llegan hasta el cuello de la raíz, las raicillas mueren y permanecen adheridas a la planta. Las plantas atacadas son de menor talla, con marchitamiento y clorosis, se induce la defoliación prematura; en ocasiones se desarrollan raíces adventicias (Schwartz y Gálvez, 1980; Campos, 1991; Smith y Dunez, 1992) que permiten la sobrevivencia de las plantas si la humedad del suelo es favorable.

Entre los factores favorables para el desarrollo de la infección por Fusarium spp. están: compactación del suelo, exceso de humedad, sequía, altas densidades de población, daño por herbicidas, aplicación de nitrógeno en forma amoniacal y los metabolitos tóxicos generados de los residuos de cultivos (Abawi y Pastor-Corrales, 1990).

La pudrición por R. solani con frecuencia afecta a las semillas durante la germinación, en las plántulas induce muerte pre o post emergente y en plantas, pudre la raíz. Las lesiones son ovales, hundidas, de color café rojizo y secas. Se observa flacidez del follaje y posteriormente el secamiento total. La enfermedad se desarrolla a temperaturas de 18 a 23 ºC y con humedad en el suelo de moderada a alta (Romero, 1988; Abawi y Pastor-Corrales, 1990; Campos, 1991). Se cuenta con registros de daños por R. solani en los estados de: Veracruz, Tamaulipas, Sinaloa, Durango, Jalisco, San Luis Potosí, Guanajuato, Chiapas, Estado de México y Yucatán (Campos, 1991; Navarrete y Acosta, 1999). En Durango, las pudriciones de raíz disminuyeron el rendimiento hasta 35% (Campos, 1991).

Reacción de genotipos de frijol a Fusarium ssp. y Rhizoctonia solani bajo condiciones de campo e invernadero 457

Para el control de ambos patógenos se recomienda realizar: prácticas culturales, el uso de productos químicos, semilla sana y variedades resistentes, ésta última es la medida más recomendable (Velásquez-Valle y Schwartz, 1997; Navarrete y Acosta, 1999; Estevez et al., 2002). Se han reportado algunos genotipos tolerantes a las pudriciones de raíz, entre ellos BAT 477 (Abawi y Pastor-Corrales, 1990; Martin y Adams, 1987), Pinto Villa (Acosta-Gallegos et al., 1995), PI 203958, Wis RRR y FR 266, resistentes a F. solani f. sp. phaseoli (Kelly, 1998; Navarrete et al., 2000), Puebla 152 y BAT 477 resistentes a Macrophomina phaseolina (Pastor-Corrales y Abawi, 1988; Mayek-Pérez, et al., 2001); Wisc RRR, Pinto Villa y Negro 8025 resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli (Pastor-Corrales y Abawi, 1987; Acosta-Gallegos et al., 1995; Velásquez-Valle y Schwartz, 1997); Wisc RRR, G 122 y FR 266 resistentes a Sclerotinia sclerotiorum (Kolkman y Kelly, 1998); Wisc RRR resistente a Rhizoctonia solani (Tu, 1991).

El objetivo de este estudio fue identificar germoplasma de frijol con resistencia a las pudriciones de raíz inducidas por Fusarium spp. y Rhizoctonia solani en un suelo naturalmente infestado, bajo condiciones de campo e invernadero.


Se llevaron a cabo dos experimentos: uno en campo y otro en invernadero, en ambos se incluyeron 15 genotipos de frijol y se realizaron las mismas determinaciones.

Sitio experimental. Los ensayos se establecieron en el Campo Experimental Valle de México del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), localizado en Texcoco, Estado de México (19º 29′ latitud norte, 98º 51′ longitud oeste, 2 240 m y 644 mm de precipitación anual). Sitio con clima templado húmedo con inviernos benignos (García, 1981), con suelo de tipo migajón arenoso profundo del orden molisol (clasificación FAO-UNESCO), color claro-oscuro, rico en humus en los estratos superiores y pH neutro.

Germoplasma. Se estudiaron 15 genotipos de frijol de diferentes orígenes y hábitos de crecimiento, algunos de ellos considerados por otros investigadores c o m o r e s i s t e n t e s a l a s p u d r i c i o n e s d e r a í z (Cuadro 1).

Genotipo Hábito de crecimiento

Ciclo biológico

Origen Raza + Color de semilla

Considerado resistente a

PI 203958 IIIb Tardío USAID J Negro F. solani phaseoli (1, 2)Negro Tacaná II Intermedio INIFAP/

CIATM Negro Virus del mosaico amarillo del frijol

Puebla 152 IIIa Intermedio INIFAP J Negro Macrophomina phaseolina (7)Canario 107 I Precoz INIFAP NG Crema Susceptible a pudriciones de raiz por

Fusarium spp.Wisc. RRR I Precoz USAID NG F. solani phaseoli (1, 2); F. oxysporum

phaseoli (3, 4), Rhizoctonia solani (6)G 122 I Precoz CIAT NG Blanco Sclerotinia sclerotiorum (5)FR 266 I Precoz USAID NG F. solani phaseoli (1, 2); S. sclerotiorum (5)Pinto Villa III Intermedio INIFAP D Pinto F. oxysporum phaseoli (3, 4)Negro 8025 II Intermedio INIFAP D Negro F. oxysporum phaseoli (3, 4)Negro Durango III Intermedio INIFAP M NegroBAT 477 III Intermedio CIAT M Negro Macrophomina phaseolina (4,7),

Phaeoisariopsis griseola (8), Xanthomonas campestris pv. phaseoli (9)

Negro Cotaxtla 91 II Intermedio INIFAP M NegroNegro INIFAP II Intermedio INIFAP M NegroFlor de Mayo Bajío III Precoz INIFAP J Rosa / CremaG 12729 IV Tardío CIAT Negro / Gris

+ J= Jalisco; M= Mesoamericana; NG= Nueva Granada. 1: Kelly (1998); 2: Navarrete-Maya et al. (2000); 3: Velásquez-Valle y Schwartz (1997); 4: Pastor-Corrales y Abawi (1988); 5: Kolkman y Kelly (1998); 6: Tu (1991); 7: Mayek-Pérez et al. (2001); 8: Martin y Adams (1987) y 9: (Prudencio-Sains et al. (2008).

Cuadro 1. Características del germoplasma de frijol utilizado en los ensayos de pudrición de raíz en Texcoco, Estado de México, 2001.


Condiciones climáticas. Los registros de precipitación, temperatura máxima y mínima diarias durante el ciclo

de cultivo se obtuvieron de una estación meteorológica, localizada a 500 m del sitio experimental (Figura 1).

Porciento de germinación. A los nueve días después de la siembra se cuantificaron las plántulas emergidas, para obtener el porcentaje de germinación con la fórmula (Moreno, 1996):

G (%)= PE / PT X100

donde, G (%)= porcentaje de germinación, PE= plantas emergidas, PT= plantas totales.

Grado de severidad. Se determinó con la escala visual en la que 1= planta sana y 9= planta con la máxima severidad (Cuadro 2). Los genotipos con valores de 1.0 a 3.0 se consideraron resistentes, de 3.1 a 6.0 intermedios y de 6.1 a 9.0 susceptibles (Cuadro 2) (Schoonhoven y Pastor-Corrales, 1987).

Porciento de incidencia. La incidencia de las pudriciones de raíz se calculó con la fórmula de Van der Plank (1975):

I = PE / PT X 100

donde, I = índice de incidencia (%), PE= número de plantas afectadas, PT= número total de plantas.

Figura 1. Precipitación, temperatura máxima y mínima acumuladas cada cinco días durante el ciclo de cultivo del frijol, Texcoco, Estado de México, 2001.

Experimento en campo. Los 15 genotipos se sembraron el 24 de julio de 2001, cada genotipo se sembró en parcelas experimentales de un surco de 3 m de longitud, con separación de 0.6 m con 30 a 35 plantas por surco (40 semillas por surco), en un lote sembrado con frijol los últimos diez años, infestado en forma natural con los hongos Fusarium spp. y R. solani, en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. Se realizaron las labores culturales recomendadas para la zona: fertilización al momento de la siembra con la dosis 40-40-00 kg ha de N2-P2O5vK2O5, respectivamente, y control de plagas.

Experimento en invernadero. El 27 de julio de 2001 se sembraron cuatro semillas de cada genotipo en macetas con 1.5 kg de suelo tomado del mismo sitio donde se estableció el ensayo de campo, naturalmente infestado con los hongos Fusarium spp. y R. solani. Las macetas se distribuyeron en el invernadero en arreglo completamente al azar con cuatro repeticiones por genotipo. Se proporcionaron las condiciones adecuadas para el desarrollo de las plantas: riego, fertilización y control de plagas.

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Precipitación

Prec. mm T. min. °C T. max. °C

JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV.

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Temperatura

días después de la siembra

siembra 20 45 62 97

5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30


Análisis estadístico. Con los datos obtenidos se realizaron análisis de varianza y separación de medias de acuerdo a la prueba de rango múltiple de Duncan (p< 0.05), con el programa estadístico MSTAT-C, para el diseño y análisis de experimentos agronómicos (Freed et al., 1991). Para homogeneizar las varianzas los datos fueron transformados por medio de la raíz cuadrada (Little y Hills, 1988). También se determinó el coeficiente de correlación de Pearson entre las variables evaluadas.

Aislamiento de los hongos. Porciones del material vegetal colectado se desinfectaron con hipoclorito de sodio al 1% en solución acuosa, se depositaron en medio de cultivo papa dextrosa agar (PDA) y se incubaron a 25 ºC durante siete

días. Posteriormente se realizó la identificación de los hongos aislados por medio de las claves de Snyder y Hansen (Romero, 1988), Booth (1977) y Parmeter (1970).


Los parámetros climáticos registrados (Figura 1, Cuadro 3) durante el ciclo del cultivo son indicativos de un ambiente favorable para el desarrollo del cultivo y a su vez de las enfermedades asociadas, con tres periodos de abundante precipitación al inicio y durante la etapa reproductiva y temperaturas bajas hasta la última semana de octubre.

(1990). Los genotipos Negro Cotaxtla 91, Negro INIFAP y Canario 107 mostraron un porciento de germinación de 91.6, 93.7 y 97.9%, respectivamente, por lo que la semilla fue considera de alta calidad, ya que es superior al (85% que es el límite mínimo para considerarlas como tales (Navarrete y Acosta, 1999), los demás genotipos mostraron 100% de germinación.

Incidencia de R. solani. Este hongo presentó 100% de incidencia en todos los genotipos, lo que sugiere una relativa uniformidad de la infestación del suelo en el sitio experimental. La incidencia se observó desde la etapa de la

Grado de severidad Apariencia del daño1 Sin síntomas visibles de la enfermedad.3 Decoloración ligera, sin lesiones necróticas o con 10% de los tejidos del hipocótilo y de la raíz

cubiertos con lesiones.5 Aproximadamente 25% de los tejidos del hipocótilo y de la raíz están cubiertos con lesiones, con

decoloración fuerte, aunque los tejidos estén firmes.7 Aproximadamente 50% de los tejidos del hipocótilo y de la raíz están cubiertos con lesiones que se

combinan con ablandamiento, pudrición y reducción considerable del sistema radical.9 Aproximadamente 75% o más de los tejidos del hipocótilo y de la raíz están afectados por estados

avanzados de pudrición, en combinación con una reducción severa del sistema radical.

Factor Días después de la siembra20 45 62 97

Temperatura mínima ºC 6.4 9.1 5.3 0Temperatura máxima ºC 25.3 22.6 24.2 22.4Precipitación mm1 15.5 53.8 6.5 0

Cuadro 2. Escala para determinar el grado de severidad del ataque de pudriciones de raíz en el cultivo de frijol.

Cuadro 3. Factores climáticos registrados en promedio de los diez días previos a las evaluaciones de Fusarium spp. y R. solani. Texcoco, Estado de México, 2001.

1 acumulada en los 10 días previos.

Experimento de campo

Porciento de germinación. El cultivar Flor de Mayo Bajío presentó el menor porciento de germinación (75%), lo que pudo deberse a un ataque de R. solani en pre-emergencia como lo muestra su alta incidencia en la etapa de la primera hoja trifoliada (V3, 20 dds), en la que ambos patógenos, Fusarium spp. y R. solani mostraron alta severidad promedio de 4.3 y 5.3, respectivamente, con 100% de incidencia de ambos hongos. Además, algunas plantas mostraron ahogamiento pre emergente, lo cual coincide con lo señalado por Pedroza y Téliz (1991) y Abawi y Pastor-Corrales


primera hoja trifoliada (V3, 20 dds) hasta la de prefloración (R5, 45 dds), en esta última etapa se registraron las más altas precipitaciones pluviales del ciclo, se acumularon 53.8 mm en los diez días previos a la evaluación (Figura 1) que corresponden al período de incubación del patógeno. En el

muestreo de etapa de formación de vainas (R7, 62 dds) la incidencia del hongo fue 75% en algunos genotipos, lo cual se relacionó con una menor acumulación de lluvia (6.5 mm) y con la temperatura (Figura 1); en contraste, se observó un incremento en la incidencia de Fusarium spp. (Cuadro 4).

y Cárdenas (1988) mencionaron que en la etapa de plántula R. solani causó el más alto daño al cultivo, el cual disminuyó con el desarrollo de la planta.

Severidad de R. solani. En las diferentes etapas fenológicas se observaron diferencias significativas para la severidad de R. solani, el mayor daño ocurrió a los 20 dds en la etapa V3 (Cuadro 5). Lo anterior coincide con lo señalado por Mendoza y Pinto (1983), Sánchez y Cárdenas (1988) y Campos (1991), acerca de que los mayores daños por este hongo se presentan en las primeras etapas de desarrollo del cultivo. Durante ese periodo la temperatura media (18.9 ºC) coincidió con la óptima para el desarrollo de la enfermedad, como indicó De la Garza (1996). El valor máximo de severidad por R. solani fue de 5.4 en Canario 107; es decir, 25% de los tejidos del hipocotílo y raíz mostraron lesiones, ablandamiento, pudrición y reducción del sistema radical (Schoonhoven y Pastor-Corrales, 1987) (Cuadro 2). Los genotipos con menor daño fueron: Puebla 152, Wisc RRR,

R. solani Fusarium spp.Genotipo 62/R7 97/R8 20/V3 62/R7

PI 203958 100* 83.3 83.3 100Negro Tacaná 100 91.7 91.7 83.3Puebla 152 100 91.7 91.7 100Canario 107 100 100 83.3 100Wisc RRR 75.0 75.0 83.3 100G 122 91.7 100 100 100FR 266 100 100 91.7 100Pinto Villa 100 100 100 100Negro 8025 83.3 91.7 83.3 100Negro Durango 100 100 100 100BAT 477 83.3 100 83.3 100Negro Cotaxtla 91 91.7 100 75 100Negro INIFAP 75.0 91.7 100 100Flor de Mayo Bajío 91.7 100 100 100G 12729 91.7 91.7 58.3 100

Cuadro 4. Porcentaje de incidencia de Rhizoctonia solani y Fusarium spp. en etapas fenológicas en que se observaron diferencias entre los 15 genotipos de frijol sembrados bajo condiciones de campo. Texcoco, Estado de México, 2001.

*= días después de la siembra / etapa fenológica; *media de tres repeticiones.

Se ha reportado que la temperatura óptima para el desarrollo de la pudrición por R. solani es de 15 a 20 ºC (De la Garza, 1996); además, Abawi y Pastor-Corrales (1990) mencionaron que las condiciones de humedad del suelo deben ser de moderadas a altas para que ocurra la enfermedad. En la etapa de formación de vainas (R7, 62 dds), la precipitación previa acumulada fue menor (6.5 mm) que en la etapa V3 (Cuadro 3), lo que probablemente impidió el desarrollo óptimo del hongo.

A partir de la etapa R7, se observó en Wisc RRR un porcentaje de incidencia de R. solani de 75% y se mantuvo así hasta la R8. En los genotipos PI 203958, Negro Tacaná y Puebla 152 también se observó un menor porcentaje de incidencia de R. solani en la etapa R7; lo anterior pudo deberse a la presencia de resistencia de planta adulta, que como mencionan Schwartz y Gálvez (1980) en esa etapa es más alta que en plántulas, probablemente debido al aumento en el contenido de calcio, a la inducción de la producción d e fitoalexinas y a la disminución de los exudados de la raíz. También Sánchez


Negro 8025, BAT 477, Negro INIFAP y G 12729. Los genotipos PI 203958, Negro Tacaná, Canario 107 y Flor de Mayo Bajío tuvieron valores de severidad altos (> 4.0) en las primeras etapas fenológicas y posteriormente

descendieron conforme la planta llegaba a la etapa de madurez, al grado de que en la etapa R7 fueron resistentes. Esto estuvo influenciado por el clima prevaleciente durante ese período, así como por la etapa fenológica de las plantas.

como resistente a Macrophomina phaseolina (Mayek-Pérez et al., 2001) y a Phaeoisariopsis griseola (Martin y Adams, 1987).

Incidencia de Fusarium spp. La menor incidencia se observo en la etapa V3, posteriormente, se observó 100% de incidencia en todos los genotipos, excepto en Negro Tacaná que a partir de la etapa R7 mostró 83.3% de incidencia (Cuadro 3).

La severidad e incidencia de Fusarium spp. mostró correlación negativa significativa (r= -0.641 y r= -0.839) con la temperatura máxima, mientras que para la severidad e incidencia de R. solani las correlaciones fueron positivas (r= 922 y r= 0.714). Por el contrario, la severidad de Fusarium spp. y los síntomas en el cuello de las plantas mostraron correlación positiva significativa (r= 0.762 y r= 0.927) con la precipitación (Cuadro 6). Los genotipos Negro INIFAP, Negro Durango, Flor de Mayo Bajío y G 122 mostraron incidencia de 100% desde la primera observación; es decir, son susceptibles a este hongo.

Genotipos R. solani Fusarium spp.20/V3* 45/R5 62/R7 97/R8 X 20/R3 45/R5 62/R7 97/R8 X

PI 203958 4.6ab** 3.4cd 3.0bc 2.7cde 3.4 4.2abc 4.7ef 3.7defg 4.6bcde 4.3Negro Tacaná 4.3ab 4.0ab 3.0bc 2.4e 3.4 3.5bcd 3.8fg 3.5efg 3.7e 3.6Puebla 152 3.7bcd 3.3cd 2.9bc 2.8bcde 3.2 3.2bcde 5.4cde 4.5cde 4.0de 4.3Canario 107 5.4a 4.2a 4.2a 3.2abcd 4.2 3.2bcde 7.1a 6.2ª 5.6a 5.5Wisc RRR 3.9bcd 3.2d 2.2cd 2.3e 2.9 2.9cde 5.0de 3.1g 4.0de 3.7G 122 4.7ab 4.0ab 4.4a 3.9a 4.2 5.0a 6.6ab 5.6ab 5.8a 5.7FR 266 4.2bc 3.8abc 3.0bc 3.9a 3.7 4.7ab 5.0de 4.7bcd 5.6a 5.0Pinto Villa 3.9bcd 3.2d 3.2b 3.4abc 3.4 4.2abc 5.2cde 4.6bcd 5.0abc 4.7Negro 8025 3.1cd 3.4cd 2.7bc 3.4abc 3.1 4.7ab 4.7ef 3.7defg 4.9abcd 4.5Negro Dgo. 4.3ab 3.2d 2.9bc 3.2abcd 3.4 5.0a 6.1bc 5.0bc 5.7a 5.4BAT 477 3.6bcd 3.4cd 3.1b 2.7de 3.2 2.9cde 5.3cde 4.1cdefg 4.4cde 4.2Negro Cotaxtla 91 4.1bc 3.2d 3.6ab 3.4abcd 3.6 2.4de 4.9de 4.5cde 4.5bcde 4.1Negro INIFAP 3.9bcd 3.5bcd 1.8d 3.0bcde 3.0 3.9abc 5.8bcd 3.4fg 5.7a 4.7Flor de Mayo Bajío 4.3ab 4.3a 3.2b 2.6de 3.6 5.3ª 5.2cde 4.0cdefg 4.0de 4.6G 12729 2.8d 3.2d 3.1b 3.5ab 3.1 1.8e 3.0g 4.2cdef 5.4ab 3.6Media 4.0 3.5 3.1 3.1 3.8 5.2 4.3 4.9

Cuadro 5. Severidad de Rhizoctonia solani y Fusarium spp. en diferentes etapas fenológicas en 15 genotipos de frijol sembrados en campo. Texcoco, Estado de México. 2001.

*= días después de la siembra/etapa fenológica; **media de tres repeticiones. Cifras con la misma letra son estadisticamente similares según la prueba de Duncan p<0.05.

Los genotipos Negro Cotaxtla 91, Pinto Villa, G 122 y FR 266 mostraron respuesta variable durante el experimento, sus valores de severidad más altos se observaron en la etapa V3. Los dos últimos genotipos pertenecen a la raza Nueva Granada, que incluye a los que mostraron la mayor severidad, sus semillas tienen testa blanca o crema, lo que puede estar asociado su susceptibilidad. Pedroza y Téliz (1991) y Schwartz y Gálvez (1980) señalaron que las semillas de testa negra contienen sustancias fenólicas que inhiben el crecimiento de R. solani, las que no existen en semillas de color claro. Una respuesta similar se observó para semillas obscuras que mostraron tolerancia a Xanthomonas campestris pv. phaseoli y Pseudomonas siryngae pv. phaseolicola (Valadez et al., 1999).

El genotipo BAT 477 considerado por Abawi y Pastor-Corrales (1990) como resistente a R. solani sólo fue resistente en la etapa R8. Probablemente la cepa del hongo presente en el sitio del estudio fue más agresiva que la utilizada por Abawi y Pastor-Corrales. BAT 477 también se ha reportado


poseen resistencia que permitió que todas las plántulas germinaran. Esta respuesta es indicativa del vigor que presentan las semillas de estos genotipos (Moreno, 1996).

Los genotipos PI 203958, Puebla 152, Canario 107, G 122, Pinto Villa y BAT 477, mostraron germinación superior al 90%, mientras que G12729, Flor de Mayo Bajío y Negro INIFAP presentaron baja germinación (66.7 a 75%), y la mínima ocurrió en Negro Cotaxtla 91 que mostro 33%. El ataque de R. solani, probablemente influyó en la pudrición de las semillas de la variedad Negro Cotaxtla 91, ya que como lo mencionaron Pedroza y Téliz (1991) y Abawi y Pastor-Corrales (1990), este patógeno ataca a la semilla incluso antes de la germinación, siendo uno de los principales causantes de la muerte pre-emergente y en esta variedad las semillas fueron encontradas podridas, lo que muestra su susceptibilidad a R. solani en esta etapa de desarrollo.

Incidencia de R. solani. La incidencia de este hongo fue del 100% en todo el ciclo del cultivo para la mayoría de los genotipos, a excepción de Negro 8025, Negro Durango y G 12729, los cuales mostraron 83.3%, 90.4% y 88.9%, respectivamente, en la etapa V3 (Cuadro 7).La incidencia se relacionó con la severidad en la primera observación (20 dds) (r= 0.51). En general, los valores de incidencia de R. solani se incrementaron con el desarrollo del cultivo (Cuadro 7).

Severidad de R. solani. La severidad osciló entre 4.1 y 5.1 a lo largo del ciclo, esto es, los genotipos se comportaron como intermedios, teniendo el valor promedio mas alto en la observación de la madurez fisiológica (Cuadro 8); probablemente debido a la competencia con Fusarium spp. que indujo el incremento de la severidad de R. solani como lo reportaron Pedroza y Téliz (1991), quienes observaron que al inicio del ciclo ambos patógenos presentaban valores de severidad similares, pero posteriormente la severidad de R. solani se incrementó y la de Fusarium spp. no obstante ser alta, se mantuvo por debajo de la de R. solani.

Severidad de Fusarium spp.

Severidad de R. solani

Síntomas en cuello

Incidencia de Fusarium spp.

Incidencia de R. solani

Temperatura máxima ºC -0.641* 0.922* -0.172 -0.839* 0.714*Temperatura mínima ºC 0.366 0.549 0.703* -0.005 0.797*Precipitación mm 0.762* 0.162 0.927* 0.417 0.564*

Cuadro 6. Coeficientes de correlación entre condiciones climáticas, severidad e incidencia de Fusarium spp. y R. solani en 15 genotipos de frijol. Texoco, Estado de México. 2001.

*= significativo (p< 0.05).

Severidad de Fusarium spp. Bajo condiciones de campo, Fusarium spp. fue mas agresivo que Rhizoctonia solani, la mayor severidad se observó en prefloración, posiblemente favorecida por la precipitación (Figura1). Posteriormente, la precipitación, la temperatura y la severidad de Fusarium spp. disminuyeron, lo anterior coincide con las correlaciones entre la precipitación y la severidad de Fusarium spp. (r= 0.76); esto indica que conforme se incrementó la precipitación, también lo hizo el ataque del hongo. La temperatura máxima promedio, 22.7 ºC mostró correlación negativa (r= -0.64) (Cuadro 6), lo cual indica que temperatura superior a 22 °C reduce el daño por este patógeno, lo que coincide con lo mencionado por Schwartz y Morales (1989), quienes observaron que 20 °C es la temperatura óptima para el desarrollo de F. oxysporum.

En general, los genotipos Canario 107 y G 122 mostraron la mayor severidad a lo largo del ciclo, comportándose como intermedios. Canario 107, fue reportado por Velásquez-Valle y Schwartz (1997) y por Navarrete y Acosta (1999) como intermedio. El genotipo FR266 que Silbernagel (1990) reportó como resistente, en este experimento fue intermedio, con valores de severidad que variaron de 4.7 a 5.6 (Cuadro 5). Los genotipos Wisc RRR (2.9), BAT 477 (2.9) y Negro Cotaxtla 91 (2.4), mostraron resistencia solo en la etapa V3. El genotipo silvestre G12729, se comportó como resistente desde la etapa de primera hoja trifoliada (1.8), hasta la prefloración (3.0), sin dejar de considerar que el hongo está presente desde las primeras etapas, aunque los mayores daños se observan en las etapas de la segunda hoja trifoliada al llenado de vainas (Abawi y Pastor-Corrales, 1990).

Experimento II. Invernadero

Porciento de germinación. Bajo condiciones de invernadero negro Tacaná, Wisc RRR, FR 266, Negro Durango y Negro 8025 mostraron 100% de germinación, lo cual indica que no obstante la presencia de los patógenos, estos genotipos


Genotipo Rhizoctonia solani Fusarium spp.20/V3* 45/R5 62/R7 97/R8 20/V3 45/R5 62/R7 97/R8

PI 203958 100 ** 100 100 100 100 66.6 100 100Negro Tacaná 100 100 100 100 100 75.0 100 100Puebla 152 100 100 100 100 100 100 100 100Canario 107 100 100 100 100 100 100 100 100Wisc RRR 100 100 100 100 100 75.0 100 100G 122 100 100 100 100 100 100 100 100FR 266 100 100 100 100 100 66.7 100 100Pinto Villa 100 100 100 100 100 100 100 100Negro 8025 83.3 100 100 100 100 100 100 100Negro Durango 90.4 100 100 100 100 75.0 100 100BAT 477 100 100 100 100 100 100 100 100Negro Cotaxtla 91 100 100 100 100 100 50.0 100 100Negro INIFAP 100 100 100 100 100 100 100 100Flor de Mayo Bajío 100 100 100 100 100 100 100 100G 12729 88.9 100 100 100 88.9 66.7 100 100

Genotipos R. solani Fusarium spp.20/V3* 45/R5 62/R7 97/R8 x 20/V3 45/R5 62/R7 97/R8 x

PI 203958 4.6ab** 3.3d 4.5cde 4.2cd 4.1 3.6ef* 2.7de 4.5bc 3.2ef 3.5Negro Tacaná 4.6abc 4.0cd 4.0e 6.5a 4.8 4.0cde 3.2cde 3.5cd 4.2cd 3.7Puebla 152 3.7bcde 4.0cd 4.0e 4.5cd 4.0 4.6bcd 5.0a 3.5cd 3.5def 4.1Canario 107 4.2bcd 5.7a 4.2de 4.2cd 4.6 4.8abcd 4.3abc 4.7b 3.5def 4.3Wisc RRR 4.7ab 4.2bcd 6.3a 5.7ab 5.2 3.1ef 2.7de 6.0a 3.5def 3.8G 122 4.3bcd 5.2ab 4.2de 5.7ab 4.8 5.7a 5.5a 4.7b 4.7bc 5.1FR 266 4.2bcd 4.0cd 5.3bc 6.2a 4.9 3.1ef 2.7de 3.3d 5.2ab 3.6Pinto Villa 3.5cde 3.7cd 4.5cde 6.3a 4.5 3.9cdef 3.2cde 3.2d 5.7ª 4.0Negro 8025 3.2de 3.5cd 4.0e 6.0a 4.2 4.6bcd 3.7bcd 3.2d 6.0a 4.4Negro Durango 4.3bcd 3.7cd 4.0e 5.0bc 4.2 4.8abcf 3.0de 4.7b 4.0cde 4.1BAT 477 3.8bcde 4.2bcd 4.7cde 6.2a 4.7 4.7bcd 4.5ab 4.7b 4.0cde 4.5Negro Cotaxtla 91 4.2bcd 6.0a 5.0cd 4.0d 4.8 3.0f 2.5e 4.0bcd 3.5def 3.2Negro INIFAP 3.3de 5.7a 4.2de 4.0d 4.3 3.9def 4.7ab 3.5cd 3.3ef 3.8Flor de Mayo Bajío 5.7a 4.5bc 6.2ab 4.7cd 5.3 5.3ab 3.5bcde 5.0ab 4.0cde 4.4G 12729 3.0e 3.7cd 5.0cd 4.0d 3.9 3.2ef 2.7de 5.0ab 3.0f 3.5Media 4.1 4.4 4.7 5.1 4.1 3.6 4.2 4.1

Cuadro 7. Porcentaje de incidencia de Rhizoctonia solani y Fusarium spp. en diferentes etapas fenológicas en 15 genotipos de frijol sembrados en invernadero.Texcoco, Estado de México. 2001.

*= días después de la siembra/etapa fenológica; **= media de cuatro repeticiones.

*= días después de la siembra/etapa fenológica; **= medias de cuatro repeticiones. Cifras con la misma letra no presentan diferencia significativa.

Cuadro 8. Severidad de R. solani y Fusarium spp. en diferentes etapas fenológicas en 15 genotipos de frijol sembrados en invernadero. Texcoco, Estado de México. 2001.


En la etapa V3 G12729 mostró el menor grado de severidad (3.0) seguido de Puebla 152, PI203958, Negro Durango y Negro 8025 (Cuadro 8). En R6, Wisc RRR y Flor de Mayo Bajío mostraron valores de 6.3 y 6.2, respectivamente; posteriormente, disminuyeron aunque en el caso de Wisc RRR la disminución no fue significativa (5.7) y en Flor de Mayo Bajío la incidencia descendió hasta 4.7; estos resultados contradicen lo mencionado por Tu (1991), quien reportó a Wisc RRR como resistente a R. solani y Fusarium spp. El resultado anterior sugiere alta agresividad de los patógenos en esta zona o que están presentes diferentes razas patogénicas a las utilizadas en la investigación mencionada. De todos los genotipos evaluados, en promedio, G 12729 (silvestre) mostró la menor severidad (3.9) del ataque de R. solani.

Incidencia de Fusarium spp. Los porcientos más bajos de incidencia de Fusarium spp. se observaron en la etapa R5; en el resto, la incidencia fue del 100% en todos los genotipos. Es decir, todas las plantas mostraron daño, aunque en algunos casos no fueron severos, sólo manchados ligeros con lesiones en la raíz e hipocótilo en el 10% de los tejidos (Cuadro 7).

La más baja incidencia se presentó en R5 en Negro Cotaxtla 91 (50%), mientras que PI 203958, FR 266 y G 12729 mostraron incidencia de 66.7%. En los materiales Negro Tacaná, Wisc RRR y Negro Durango, el porcentaje fue del 75%. Mientras que Puebla 152, Canario 107, G 122, Negro 8025, BAT 477, Negro INIFAP y Flor de Mayo Bajío, mostraron 100% de incidencia durante todo el ciclo.

Severidad de Fusarium spp. La severidad promedio fue 3.6 en la etapa de prefloración y la máxima de 4.2 en la etapa de formación de vainas. En las dos primeras observaciones varios genotipos mostraron resistencia; sin embargo, a los 62 dds todos los genotipos se comportaron como intermedios (Cuadro 8). Fusarium spp. fue menos agresivo que R. solani; sin embargo, en la etapa de primera hoja trifoliada se observaron genotipos con daños severos como G 122 (5.7) y Flor de Mayo Bajío (5.3), otros que también mostraron daños considerables fueron: Canario 107 (4.8), Negro Durango. (4.8), BAT 477 (4.7), Puebla 152 (4.6) y Negro 8025 (4.6). Lo anterior significa que cerca de 25% de los tejidos del hipocótilo y la raíz estaban cubiertos por lesiones y manchas (Schoonhoven y Pastor-Corrales, 1987).

En la mayoría de los genotipos, el daño más bajo se observó en la etapa de prefloración, posiblemente R. solani no tuvo influencia en este descenso ya que los valores de correlación

entre ambos patógenos fueron bajos (r= 0.36). En esa misma etapa los genotipos que mostraron valores de severidad altos fueron: Puebla 152 (5.0), G 122 (5.5), BAT 477 (4.5) y Negro INIFAP (4.7). Esto indica que estos genotipos fueron más susceptibles a Fusarium spp. en esa etapa, lo cual coincide con Agrios (2005) quien observó que algunas plantas son susceptibles solo en determinada etapa de crecimiento y esta es una característica bajo control genético. En esta etapa se presenta mayor demanda de nutrimentos hacia las yemas florales, para la formación de vainas y semillas, que sumado a la demanda de nutrimentos por Fusarium spp. la planta se muestra mas susceptible.

Los genotipos PI 203958, Wisc RRR, FR 266, Negro Durango, Negro Cotaxtla 91 y G 12729 mostraron valores iguales o inferiores a 3.0, lo que los clasifica como resistentes, debido a que presentaron daños mínimos, por lo menos en la etapa de prefloración (Cuadro 8).El valor de severidad más alto (6.0) se observó en los genotipos Wisc RRR a los 62 dds y Negro 8025 a los 97 dds.

A partir de la etapa de formación de vainas en la mayoría de los genotipos se observó un incremento en los daños causados por Fusarium spp., a excepción de los materiales Puebla 152, G 122, FR266, Pinto Villa, Negro 8025 y Negro INIFAP, algunos de los cuales en prefloración fueron los mas atacados y posteriormente los daños disminuyeron. BAT 477 que presentó resistencia en una investigación efectuada por Pastor-Corrales y Abawi (1988) en la que inocularon F. oxysporum bajo condiciones de invernadero; en contraste, en esta investigación la reacción fue intermedia; mientras que el genotipo Puebla 152, evaluado también por esos investigadores, tuvo la misma respuesta (intermedio) en ambas investigaciones.

CONCLUSIONES

El ataque de Fusarium spp. y R. solani varia de acuerdo a la etapa fenológica del cultivo y se relaciona con las condiciones ambientales y la competencia entre ambos hongos para invadir los tejidos del hospedante.

Los genotipos con resistencia a Fusarium spp. fueron: G 12729 (silvestre), Negro Cotaxtla 91, Negro Tacaná y PI 203958, mientras que para R. solani fueron: G 12729, Negro Durango, Puebla 152, PI 203958 y Negro 8025. En contraste, Canario 107 fue el mas susceptible a R. solani y a Fusarium spp.


El daño inducido por R. solani es más severo en las primeras etapas de desarrollo de las plantas. El daño causado por Fusarium spp. se presenta en la etapa de prefloración en campo y en la formación de vainas en invernadero.

La asociación entre Fusarium spp. y R. solani favorece la patogenicidad de R. solani lo que incrementa los daños en las últimas etapas de desarrollo del cultivo.

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ALINA, NUEVA VARIEDAD DE CEBADA MALTERA PARA RIEGO EN EL BAJÍO*

ALINA, NEW MALT BARLEY CULTIVAR FOR THE IRRIGATED AREA IN BAJIO

Salomón Solano Hernández1, Mauro Zamora Díaz2§, Francisco Paúl Gámez Vázquez1, Juan José García Rodríguez1, Ricardo Sánchez de la Cruz3, Javier Ireta Moreno4, Febronio Díaz Espino1 y Ramón Garza García2

1Programa de Cebada Maltera, Campo Experimental Bajío, INIFAP. Km 6 carretera Celaya-San Miguel Allende, C. P. 38000, Celaya, Guanajuato. Tel. 01 461 6 11 53 23, ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 2Programa de Cebada Maltera, Campo Experimental Valle de México, INIFAP, km 18.5 carretera Los Reyes-Lechería, C. P. 56230, Texcoco, Estado de México, Tel. 01 595 95 4 28 77 Ext. 126. ([email protected]). 3Campo Experimental Río Bravo, INIFAP, km 61 carretera Matamoros-Reynosa, C. P. 88900, Río Bravo, Tamaulipas, Tel. 01 899 9 34 10 46, ([email protected]). 4Campo Experimental Centro Altos de Jalisco, INIFAP, km 8 carretera Tepatitlan-Lagos de Moreno, Tepatitlan, C. P. 47600, Lagos de Moreno Jalisco, Tel. 01 378 7 82 03 55 ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Marzo de 2009


ABSTRACT

Malting barley in the Bajio region, represents one of the most important crops due to its industrial use, approximately 50 thousand hectares are annually planted under irrigation in the autumn-winter cycle.. To develop the new cultivar ‘Alina’, the pedigree method was utilized in a double-cross, for that selections were held alternately in the fields of the experimental stations Bajio in Guanajuato and Valley of Mexico during the F2 to F7 generations. Alina is tolerant to strip yellow rust (Puccinia striiformis f. sp. hordei), powdery mildeu (Erisiphe graminis f. sp. hordei) and leaf rust (Puccinia hordei).and overcomes the yield of commercial cultivar ‘Esperanza’ by 18% in the Bajio region.

INTRODUCCIÓN

El cultivo de la cebada maltera es uno de los más importantes en la región de El Bajío, donde se siembran 50 mil hectáreas de riego, que aportan aproximadamente 30% de la producción nacional de cebada (SIACON, 2007), estas siembras dependen de la variedad Esperanza como la única opción tecnológica ante la presencia de la roya lineal amarilla (Puccinia striiformis f. sp. hordei).

Las siembras de cebada en condiciones de riego se realizan en el ciclo otoño-invierno en El Bajío, que comprende parte de los estados de Querétaro, Guanajuato, Michoacán y Jalisco. El cultivo de la cebada en invierno interviene en rotaciones con la siembra de sorgo o maíz en el ciclo de verano.

Los principales factores que limitan la producción son la escasez de agua y la incidencia de las royas; estas enfermedades tienen la propiedad de crear y generar nuevas razas fisiológicas del hongo, capaces de dañar a las variedades previamente consideradas como tolerantes.

Debido a estos problemas el programa nacional de cebada maltera del INIFAP desarrolla nuevas variedades con mayores rendimientos, buena calidad maltera y tolerantes a la roya lineal amarilla. Con la liberación de nuevas variedades de cebada ha sido posible sustituir a las variedades comerciales cuando éstas se han visto amenazadas por los problemas de enfermedades, lo que ha evitado cuantiosas pérdidas económicas a los agricultores.

La variedad Alina es resultado de la selección de líneas segregantes de cebada, originadas de un cruzamiento doble realizado por el programa nacional de cebada

Salomón Solano Hernández et al.468 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

maltera del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) en el Campo Experimental Bajío. Alina presenta tolerancia a las enfermedades comunes en la región y posee un alto rendimiento potencial con muy buena calidad industrial.

Origen de Alina

El cruzamiento se llevó a cabo en el ciclo otoño-invierno de 1988-1989; la generación F1 se sembró en el Campo Experimental Bajío. Las generaciones segregantes fueron alternadas en el Campo Experimental Bajío y Campo Experimental Valle de México. La cosecha en masa se realizó en la generación F7 cuando se observó uniformidad en sus características agronómicas y de calidad. Esta variedad se le asignó el número M 10457B, cuya genealogía es R89-191-11R-11C-5R-1C-8R-0R y se liberó para su cultivo comercial con el nombre de Alina en 2005. Esta fue desarrollada de acuerdo con la Ley de Producción y Certificación, Comercio de Semillas vigente en México y está inscrita en el registro nacional de variedades y plantas (RNVP), con el registro de título de obtentor 0297 con vigencia del 31 de mayo de 2006 al 31 de mayo de 2021.

Caracterización varietal

Alina tiene hábito de crecimiento de primavera y su ciclo vegetativo es precoz; el espigamiento se presenta de los 58 a 68 días y madurez fisiológica ocurre entre los 106 y 123 días, dependiendo del ambiente y de la fecha de siembra; es de porte intermedio, el cual varía de 0.80 a 1.20 m, según el manejo agronómico del cultivo. Es tolerante a roya lineal amarilla (Puccinia striiformis f. sp. hordei), a la cenicilla (Erisiphe graminis f. sp. hordei) y moderadamente tolerante a roya de la hoja (Puccinia hordei).

Esta variedad se evalúo principalmente en el Campo Experimental Bajío, en Roque, Guanajuato, durante 11 ciclos agrícolas y con rendimientos experimentales que variaron de 7.1 a 11.3 ton ha-1, con un rendimiento medio de grano superior en 18% al de la variedad comercial Esperanza (Figura 1). Cumple con los requerimientos de calidad maltera aceptados por la industria nacional (Solano y Zamora, 2006).

Áreas de producción

Las principales áreas de producción actuales y potenciales de Alina se ubican en los estados de Guanajuato, Querétaro, Michoacán y Jalisco, donde se localizan las regiones con climas semicálido y semiseco, con lluvias en verano y con temperaturas medias anuales de 18 a 22 °C, altitudes entre 1 500 y 1 800 m, y donde predominan suelos Vertisoles y Feozem.

Manejo agronómico

Las recomendaciones técnicas generadas para el manejo de la variedad Alina (Solano et al., 2000; García et al., 2002; y García et al., 2003), son: una densidad de siembra de 100 kg ha-1 y una dosis de fertilización de 120 kg ha-1 de nitrógeno, en función del suelo y disponibilidad de humedad del suelo, además de 60 kg ha-1 de fósforo. La fertilización se debe realizar al momento de la siembra.

Los trabajos de investigación con relación al control de malas hierbas indican que Alina no presenta problemas de susceptibilidad varietal a los herbicidas convencionales a base de 2,4-D Amina, que se recomiendan para el control de malezas de hoja ancha en el cultivo de la cebada; asimismo, las plagas nose consideran un problema de importancia económicasi las especies de pulgón, que se llegan a presentaren algunas etapas del desarrollo del cultivo, se controlan oportunamente.

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1993/94 1994/95 1995/96 1996/97 1997/98 1998/99 1999/00 2000/01 2001/02 2002/03 2003/04

Ciclos agrícolas otoño-invierno

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Alina Esperanza

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Ciclo agrícola otoño-invierno

Figura 1. Rendimiento de la variedad Alina en comparación con la variedad Esperanza.

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Alina, nueva variedad de cebada maltera para riego en El Bajío 469

AGRADECIMIENTOS

Los autores reconocen al personal del programa nacional de investigación de cebada maltera del INIFAP, que participó y los que todavía colaboran con sus aportaciones para la generación de tecnología en este cultivo, así como a la industria maltera nacional por el apoyo financiero a través de los proyectos concertados que permitieron la liberación de esta variedad.

LITERATURA CITADA

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JOSECHA F2007, NUEVA VARIEDAD DE TRIGO HARINERO PARA LA REGIÓN DE EL BAJÍO Y ZONAS DE RIEGO DEL NORTE DE MÉXICO*

JOSECHA F2007, NEW WHEAT CULTIVAR FOR EL BAJIO REGION AND IRRIGATED AREAS OF

NORTHERN MEXICO

Ernesto Solís Moya1§, Julio Huerta Espino2, Javier Ireta Moreno3, Ricardo Sánchez de la Cruz4, Héctor Eduardo Villaseñor Mir2, Eduardo Espitia Rangel2 y Aquilino Ramírez Ramírez1

1§Programa de Trigo, Campo Experimental Bajío, INIFAP. Km 6.5 carretera. Celaya-San Miguel de Allende C. P. 38110. Celaya, Guanajuato. Tel. 01 461 61 15 3 23. Ext. 174. ([email protected]). 2Programa de Trigo, Campo Experimental Valle de México, INIFAP. Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 95 4 22 77. ([email protected]), ([email protected]), ([email protected]). 3Programa de Trigo, Campo Experimental Altos de Jalisco, INIFAP. Tepatitlán, Jalisco. Tel. 01 378 78 2 03 55. ([email protected]). 4Programa de Trigo, Campo Experimental Río Bravo. INIFAP. Bravo, Tamaulipas. Tel. 01 899 93 4 10 45. ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

* Recibido: Febrero de 2009 Aceptado: Diciembre de 2009

RESUMEN

Josecha F2007 was developed by the wheat breeding program of INIFAP at the Bajio Experimental Station, Celaya, Guanajuato. Josecha F2007 takes 83 days to flowering and 128 to maturity, produces 8.7% higher yield than Barcenas S2002 and 8.7% than Kronstand F2003 under irrigated conditions. Josecha F2007 has higher resistance to stripped and leaf rust than the commercial wheat varieties being grown at El Bajio region, 11.1% whole grain protein content, 80 kg hL-1 hectoliter weight and 387 W x 10-4 J gluten strength. Josecha F2007 is recommended for El Bajio region and irrigated wheat-producing areas of Tamaulipas, Nuevo Leon, Zacatecas, Durango and Chihuahua.

El Bajío es la segunda región productora de trigo en México, contribuye con 28.3% de la producción nacional de este cereal (SIAP, 2008). En esta región; 95% de la superficie se siembra con variedades de trigo harinero en su mayoría de gluten suave y el resto con cristalinos. Desde que se liberó la variedad Salamanca S75 (1975), las variedades más utilizadas en la región han sido Saturno S86, Cortazar S94 y Bárcenas S2002, de gluten suave,

de las cuales se siembran 30 000 ha año. En esta región se han sembrado trigos suaves durante más de 30 años; sin embargo, las condiciones ambientales también son adecuadas para la producción de trigo de gluten fuerte.

En la actualidad las empresas panificadoras importan grano de gluten fuerte para satisfacer la demanda y han mostrado interés por la producción de este tipo de trigo en la región de El Bajío. Josecha F2007 que ha mostrado 21.2% más rendimiento que Salamanca S75 y resistencia al ataque de royas, se pone a disposición de los productores de El Bajío como alternativa para incrementar la rentabilidad de este cultivo. Además, Josecha F2007 destaca por su amplia adaptación y alto rendimiento en Zacatecas, Nuevo León, Tamaulipas, Durango y Chihuahua y en todas las regiones productoras de trigo bajo condiciones de riego en México.

La variedad de trigo harinero Josecha F2007 fue desarrollada en el programa cooperativo INIFAP-CIMMYT por hibridación y selección masal de la cruza triple entre los progenitores WBLL4/KASORO//

Josecha F2007, nueva variedad de trigo harinero para la región de El Bajío y zonas de riego del norte de México 471

PASTOR efectuada en El Batán, Estado de México en 2000. Durante el proceso de selección, desde F1 hasta F4 se alternaron las generaciones en Cd. Obregón, Sonora (099Y) durante el invierno y en Toluca, Estado de México (099M) durante el verano. El método de selección consistió en identificar las mejores plantas en cada generación y cosecharlas en forma masal para obtener un compuesto balanceado que se sembró en la siguiente generación (Singh y Huerta-Espino, 2004). En la generación F5 se practicó selección individual en Celaya, Guanajuato, en esta generación la planta reconocida como 22CEL dio lugar a la generación F6 que se cosechó en forma masal al considerarse uniforme. A partir de 2004 inició la evaluación de Josecha-F2007 en ensayos de rendimiento en Guanajuato y otros estados para concluir en el ciclo 2007-2008 en predios de productores de El Bajío.

La variedad Josecha F2007 es de hábito de crecimiento de primavera, altura promedio de 93 cm (semienana), ciclo de intermedio a tardío, con 83 días a floración y 128 días a madurez fisiológica. El tallo es fuerte, hueco, de color crema y moderadamente resistente al acame. Esta nueva variedad sembrada a 120 kg de semilla ha-1 produce de 304 a 428 espigas m2 en función de la fecha de siembra.

La espiga es de color blanco, piramidal, laxa, con barbas y longitud de 13 a 16 cm, produce de 15 a 19 espiguillas de las cuales 1 ó 2 (de la base) pueden ser estériles. Generalmente produce tres granos en la base, cuatro en la parte media y tres en el ápice. Las glumas son de color blanco, de 8 a 10 mm de largo y 4 mm de ancho. El pico es medio, de 8 mm de longitud. La forma predominante del hombro es elevado.

Grano de color rojo, forma ovoide, bordes redondeados y endospermo fuerte. El grano es de tamaño medio, de 6 a 7 mm de largo y de 3 a 4 mm de ancho, con peso específico medio de 80 kg hL-1 y peso de 1 000 granos de 35 a 43 g en función de la fecha de siembra.

En Josecha F2007 se postularon los genes de resistencia Lr10, Lr23 y Lr27+31. El gene Lr10 se postula por su respuesta la raza TCB/TD. Previamente, Lr10 fue postulado en 11 de 73 variedades liberadas de 1950 a 1988 en México (Singh y Rajaram, 1991; 1992; Singh, 1993) y en 10 de 48 genotipos desarrollados para condiciones de temporal (Huerta et al., 2002). El gen Lr10 es uno de los presentes en trigos duros con genoma AABB y trigos

harineros con genoma AABBDD (Huerta y González, 2000), ha sido identificado y confirmado en la variedad Altar C84 y otros trigos duros (Aguilar-Rincón et al., 2000). En las variedades de El Bajío se ha postulado en Bárcenas S2002 (Solís et al., 2003) y Maya S2007 (Solís et al., 2008).

El gen Lr23 se postuló por el tipo de infección característico, que se observa como un pequeño punto clorótico y/o necrótico en la hoja, del tamaño de la punta de un alfiler y que es consecuencia de la muerte de una célula causada por la infección del hongo de la raza MCJ/QM. Lr23 es uno de los genes de resistencia más comunes, presente en las variedades desarrolladas para las áreas de temporal en México, entre las que se incluyen: Chapingo VF74, Glenson M81, México M82, Seri M82, Curinda F86, Temporalera M87, Batán F96, e incluso en variedades más recientes como Rebeca 2000 (Huerta y Singh, 2000). Lr23 también se postuló en Urbina S2007 (Solís et al., 2007). En la variedad Josecha F2007, el gen Lr23 puede provenir del progenitor pastor en el que se ha postulado su presencia (Huerta y Singh, 2000).

Los genes complementarios Lr27+Lr31, se identifican por el tipo de infección característico en respuesta a una raza avirulenta como LCJ/BN, estos genes han sido postulados solos en la variedad Ocoroni o en combinación con otros genes en las variedades Zaragoza F75, Jupateco F73, Tonichi S81, Anáhuac F75, Cocoraque F75 y Delicias S81 (Singh y Rajaram, 1992) así como en nueve genotipos de trigo para temporal (Huerta et al., 2002). También se postuló en la variedad Bárcenas S2002 (Solís et al., 2003).

En planta adulta, la severidad máxima de ataque de roya en hoja bandera de la variedad Josecha F2007 es 10%, con inoculaciones artificiales en Celaya, Guanajuato, en el ciclo primavera verano con las razas MCJ/SP y MBJ/SP a las cuales Josecha F2007 es susceptible en estado de plántula, lo que indica que esta nueva variedad fundamenta su resistencia de campo en por lo menos tres genes de resistencia de planta adulta (Singh et al., 2001). Los genes de planta adulta son de efecto aditivo y confieren resistencia al ataque “lento” de la roya de la hoja (Singh et al., 2001), resistencia que es efectiva contra todas las razas que existen en México y otras regiones del mundo en las que se cultiva trigo y protege de las epifitias de roya hasta 84% (Singh y Huerta-Espino, 1997).

Ernesto Solís Moya et al.472 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Esta variedad muestra rendimiento estable en un amplio rango de fechas de siembra con rendimiento potencial superior a las 9 t ha-1 en el período entre el 16 de noviembre, y 31 de diciembre en El Bajío. Al comparar el rendimiento de Josecha F2007 con el de las variedades comerciales sembradas en esta región, la nueva variedad superó el rendimiento de Salamanca S75 y Saturno S86 en 21.2%; Cortazar S94 12.8% y Bárcenas S2002 7.3%. El rendimiento de Josecha F2007 es superior al de cualquier variedad sembrada en el período del 16 de noviembre al 15 de enero, especialmente del 16 de noviembre al 31 de diciembre, período en el que el rendimiento es superior en más de 450 kg ha-1. No obstante que el ciclo de Josecha F2007 es más largo que el de las variedades comerciales, presenta alto rendimiento en siembras tardías (15 de enero).

Con riego restringido (dos o tres riegos), se observó que Josecha F2007 fue superior en el rendimiento promedio a Salamanca S75 y Saturno S86; sin embargo, otras variedades comerciales como Cortazar S94 y Bárcenas S2002 la superaron con 4.0 y 8.9%, respectivamente. Por lo anterior, se sugiere que a la variedad Josecha F2007 se apliquen 4 ó 5 riegos y en el caso de que sólo sea posible aplicar tres riegos se recomienda utilizar otras variedades como Cortazar S94, Bárcenas S2002 o las nuevas variedades Urbina S2007 y Maya S2007, las cuales son de ciclo más corto y producen más que Josecha F2007 bajo la condición de riego restringido.

Josecha F2007 se evaluó en 40 localidades en los estados de Guanajuato, Jalisco, Sinaloa, Sonora, Baja California Norte, Chihuahua, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas, bajo condiciones de riego suficiente (cuatro o cinco riegos) y riego restringido (presiembra y un riego de auxilio). En El Bajío, bajo condición de riego restringido, Josecha F2007 fue superada por la variedad Bárcenas S2002; sin embargo, a nivel nacional el rendimiento de Josecha F2007 superó con 319 kg ha-1 a Bárcenas S2002. El rendimiento promedio de Josecha F2007 con la aplicación de dos y cuatro riegos, superó al de las variedades comerciales en las distintas regiones productoras y en El Bajío a Bárcenas S2002 y Gema C2004 con 12.3 y 4.5%, respectivamente y en la región Noroeste supero a Kronstand F2003, Tacupeto F2001 y Júpare C2002 con 8.7, 5.4 y 2.3%, respectivamente.

La nueva variedad de trigo harinero de gluten fuerte Josecha F2007 (producida bajo condiciones de riego) supera en 4 unidades el peso hectolítrico requerido para e l

trigo harinero del grupo 1 en el máximo grado de calidad “México 1”. Lo anterior significa alto rendimientode harina.

El índice de perlado de Josecha F2007 producido en condiciones de riego es 38%, valor representativo de la clasificación de los trigos duros, generalmente de gluten fuerte. La dureza del grano de Josecha F2007 es similar a la de la variedad testigo Kronstad F2003. El índice de sedimentación es 48 cc, el cual corresponde al de variedades de gluten fuerte y es similar al de la variedad testigo Kronstad F2003 (53 cc).

El contenido de proteína de la harina integral es 11.1%, valor intermedio y aceptable para uso en la industria de la panificación. Este valor es 1.4% inferior al de la variedad testigo Kronstad F2003. El contenido de proteína en la harina refinada de la nueva variedad de trigo harinero de gluten fuerte Josecha F2007 producido en condiciones de riego (10.5%) es intermedio y aceptable para elaboración de pan.

La NMX-FF-036-1996 (DGN, 1996) define al gluten como la fracción proteica de la masa que le confiere visco-elasticidad. Esta característica es propia de cada variedad y se específica en el registro y recomendación para el tipo de productos en que puede ser utilizada como materia prima. Aun cuando la calidad del gluten es una característica regida principalmente por el genotipo, puede modificarse en función de las condiciones ambientales presentes durante el desarrollo del cultivo y el manejo agronómico (Zeleny, 1978). La nueva variedad Josecha F2007, bajo condiciones de riego presenta alta fuerza de gluten (387 W x 10-4 J), característica de los trigos de gluten fuerte, ligeramente inferior a la de la variedad testigo Kronstad F2003 (444 W x 10-4 J), lo que la clasifica como apta para la panificación mecanizada.

La relación tenacidad/extensibilidad es otro parámetro de importancia en la calidad del gluten de las harinas de trigo panificable. La nueva variedad de trigo harinero de gluten fuerte Josecha F2007 presenta gluten tenaz (T/L= 2.3), mayor que el de la variedad Kronstad (T/L= 1.4). Por ello, se recomienda que la harina de la nueva variedad Josecha F2007 se use mezclada con harina de gluten extensible en el proceso mecanizado de panificación, a fin de reducir la tenacidad para que no se vea afectado el volumen del producto.

Josecha F2007, nueva variedad de trigo harinero para la región de El Bajío y zonas de riego del norte de México 473

RECONOCIMIENTOS

Con el nombre de esta variedad, los autores reconocen la destacada labor del M. C. José Chávez Chávez, investigador del programa de mejoramiento genético de trigo del Campo Experimental Altos de Jalisco del INIFAP durante las décadas de 1970 y 1980. El M. C. Chávez participó en el desarrollo de variedades de trigo; entre ellas, Arandas F91, sembrada en la década de 1990 en El Bajío. Al Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMyT), institución que proporcionó al programa de mejoramiento genético de trigo del INIFAP ensayos y viveros de selección donde se desarrolló la nueva variedad Josecha F2007.

AGRADECIMIENTOS

Al CONACyT por el financiamiento parcial para llevar a cabo las evaluaciones finales de esta nueva variedad, proyecto CONACyT-SAGARPA-COFUPRO 12163. Esta variedad es un producto del proyecto PRECI 2056029A del INIFAP. Asimismo, agradecen a la Fundación Guanajuato Produce, A. C. (proyecto 482/08) por el financiamiento parcial de los trabajos de investigación que condujeron a la obtención de la nueva variedad Josecha F2007.

LITERATURA CITADA

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La fuerza y extensibilidad del gluten de la masa de trigo harinero están influenciadas directamente por la proporción de sus componentes principales, gliadinas y gluteninas, así como por la combinación de alelos o sub-unidades especificas de gluteninas tanto de alto peso molecular (G-APM), como de bajo peso molecular (G-BPM) y gliadinas, las cuales contribuyen de manera diferente en la definición de fuerza y extensibilidad del gluten (Weegels et al., 1996).

La nueva variedad de trigo harinero de gluten fuerte Josecha F2007 contiene las gluteninas de alto peso molecular 2* asociadas al genoma A, 17+18 al genoma B y 5+10 al genoma D, de manera similar a las presentes en la variedad testigo Kronstad F2003. Las combinaciones de alelos presentes en estas variedades tienen efecto positivo sobre la fuerza general del gluten y volumen de sedimentación. Estas características se encuentran relacionadas a su vez con la calidad de panificación; es decir, los trigos que contienen gluteninas de alto peso molecular generan pan de alto volumen.

No obstante que gluten de Josecha F2007 es tenaz, permite obtener volumen intermedio de pan (promedio de 673 cc), inferior al de la variedad Kronstad F2003 (835 c). La miga de Josecha F2007 es de color y estructura aceptable.

Se recomienda mezclar la harina de Josecha F2007 con harina de gluten fuerte extensible en la proporción adecuada, a fin de mejorar la calidad en la industria mecanizada. También se puede mezclar con harinas de trigo de gluten suave balanceado a extensible para elevarles la fuerza y puedan ser utilizadas en la industria de la panificación mecanizada.

La siembra de la nueva variedad Josecha F2007 se recomienda bajo condiciones de riego para la región Bajío, que comprende parte de los estados de Guanajuato, Michoacán, Jalisco y Querétaro, entre 1 500 y 1 800 m, temperatura media de 20 °C y precipitación de 450 a 650 mm. También se puede sembrar en las regiones productoras de trigo en los estados de Zacatecas, Nuevo León, Tamaulipas, Durango y Chihuahua bajo condiciones de riego.

La variedad Josecha F2007 fue inscrita y protegida en el Catálogo de Variedades factibles de Certificación (CVC) con el número 2039-TRI-076-270308/C. La semilla básica de Josecha F2007 se puede adquirir en el Campo Experimental Bajío del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).

Ernesto Solís Moya et al.474 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

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HUASTECA 300, NUEVA VARIEDAD DE SOYA PARA EL SUR DEL ESTADO DE TAMAULIPAS*

HUASTECA 300, A NEW SOYBEAN CULTIVAR FOR THE SOUTH OF

TAMAULIPAS STATE

Nicolás Maldonado Moreno1, Guillermo Ascencio Luciano1 y Homar Rene Gill Langarica1§

1§Campo Experimental Las Huastecas INIFAP. Km 55 carretera Tampico-Mante, Villa Cuauhtémoc, Tamaulipas. México. C. P. 89610. Tel. 01 899 93 4 10 45. ([email protected]), ([email protected]). §Autor para correspondencia: [email protected].

RESUMEN

Mexico imports large quantities of soybeans in order to satisfy its internal demand for vegetable oil and protein for human and animal consumption. A new soybean cultivar was developed for the southern region of the state of Tamaulipas, Mexico and other similar tropical areas. Huasteca 300, the new cultivar is resistant to the most important diseases and pests present in the region and shows low sensitivity to short photoperiod. Average from multiple trials, the yield of Huasteca 300 was 23% higher than that of cultivar Huasteca 200 with similar oil and protein content and quality. Huasteca 300 is adapted to tropical lowland regions with humid and subhumid climate with annual rainfall average from 800 to 1 000 mm, and average temperatura from 25 to 27 °C.

En México, la producción de oleaginosas es deficitaria por lo que se importan grandes cantidades de soya para satisfacer la demanda de la industria que abastece de aceite y proteína vegetal el mercado nacional (Maldonado-Moreno et al., 2007). A partir de 1999, la soya se produce bajo condiciones de temporal lo que ha causado reducción en la superficie sembrada y cosechada asi como en la productividad y rentabilidad del cultivo (SIACON, 2007). En la región sur del estado de Tamaulipas y otras regiones tropicales, la semilla con más demanda por los agricultores y la industria es la de tipo amarillo de forma ovalada (Garza-Urbina et al., 2001). En Tamaulipas, la superficie promedio anual sembrada con

soya de 1999 al 2007 fue de 48 822 ha de las cuales 83% se cultivó bajo condiciones de temporal con rendimiento medio de 1.27 t ha-1 (SIACON, 2007). Los problemas que más limitan la productividad del cultivo de soya bajo condiciones de temporal son: cantidad y distribución de las lluvias en la etapa reproductiva (período de llenado de grano), la sensibilidad al fotoperíodo corto en siembras tardías lo que ocasiona un reducido ciclo vegetativo y plantas pequeñas (Maldonado-Moreno et al., 2007). Las principales enfermedades que atacan el cultivo son causadas por Phytophthora spp., Pythium spp. y Fusarium spp., tizón de la yema o plantas estériles (jorras) (TRSV) (género: nepovirus), antracnosis (Colletotrichum truncatum), ojo de rana (Cercospora spp.), mildiú velloso (Peronospora manshurica), pudrición carbonosa (Macrophomina phaseolina), tizón del tallo (Diaporthe spp.)., tizón de las vainas (Phomopsis spp.), tizón sureño (Sclerotium rolfsii Sacc.) (Maldonado-Moreno et al., 2007) y roya asiática de la soya (Phakopsora pachyrhizi) (Terán-Vargas et al., 2007).

Registro de Huasteca 300

La variedad Huasteca 300 es propiedad intelectual del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y se encuentra inscrita en el catálogo

* Recibido: Abril de 2009


Nicolás Maldonado Moreno et al.476 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

de variedades factibles de certificación (CVC) del servicio de inspección y certificación de semillas (SNICS) y se le asignó el número de registro 1672-SOY-029-2450904/C.

Origen

La variedad Huasteca 300 se desarrolló en el Campo Experimental Las Huastecas (CEHUAS) del INIFAP a partir de la cruza simple entre la línea H82-1930 y línea H80-2535 realizada en el ciclo primavera-verano en 1985, estas líneas se clasifican dentro del grupo de madurez IX (adaptación a latitudes tropicales). La línea H82-1930 proviene de la cruza de la variedad Júpiter x F76-9835 y la línea H80-2535 se originó de la cruza de la variedad Júpiter x Iowa.

Desarrollo de la Variedad

La variedad Huasteca 300 se obtuvo por el método de pedigrí modificado (Brauer, 1969) por hibridación de las líneas H82-1930 x H80-2535, el proceso incluyó selección individual en la F2-F3 y selección en masa en la F4 para la obtención de la línea H88-0930 (Huasteca 300). En ciclos posteriores se realizaron evaluaciones de rendimiento de grano y características agronómicas de la línea H88-0930, primero se realizó la prueba preliminar de rendimiento de las generaciones F5 y F6, seguida de la evaluación en F7 y de 1993 al 2003, la evaluación uniforme regional y en el trópico húmedo (F8-Fn) realizada en los campos experimentales de Cotaxtla en la zona centro del estado de Veracruz, Ébano en la zona oriente de San Luis Potosí, Edzná en la zona centro de Campeche, Rosario Izapa en la zona sur de Chiapas y las Huastecas en la zona sur del estado de Tamaulipas.

Con base en los resultados de las evaluaciones de rendimiento se inició la validación comercial de la línea H88-0930 en 2004 en predios de productores de soya en la región sur de Tamaulipas donde se constató el alto potencial de rendimiento. Morfológicamente, la planta es de línea angosta poco ramificada con dosel abierto y erecto, de hábito de crecimiento indeterminado, foliolos de forma lanceolada de tamaño pequeño, flor color púrpura, vaina de dos y tres granos de pubescencia café, semilla grande, color amarillo con hilio café claro y forma esférica aplanada. La floración inicia a los 41 días después de la siembra (12 días antes que el testigo regional), característica que le permite disponer

de más humedad en el suelo durante el período de llenado de grano bajo condiciones de temporal lo que favorece el rendimiento.

La madurez fisiológica la alcanza a los 116 días después de siembra cinco antes que el testigo. La altura máxima de la planta es 78 cm con resistencia al acame y buen desgrane. Por el tipo de planta angosto se puede sembrar en surcos de 60 cm de separación (300 000 plantas ha-1), la altura de la vaina basal es de 14 cm lo que permite la cosecha mecánica con mínima pérdida de grano. Tamaño de semilla grande (peso promedio 100 semillas 16.3 g) (Cuadro 1). La variedad Huasteca 300 desarrolla profusa nodulación en su sistema radical en simbiosis con la bacteria Bradyrhizobium japonicum lo que beneficia significativamente en la nutrición del cultivo al fijar biologicamente N2 atmosférico.

Reacción a enfermedades y plagas

Durante el período de 1998 a 2004 se evaluó la reacción de la variedad Huasteca 300 a plagas y enfermedades del follaje y el tallo. La nueva variedad posee tolerancia a ojo de rana (Cercospora sojina Hara), mildiú velloso (Peronospora manshurica Naoum) (Syd), tiro de munición (Corynespora cassiicola Berk. y Curt.) Wei y antracnosis (Colletotrichum dematium) var. truncata (Schw.) Arx, ya que mostró ausencia de síntomas o daños foliares menores a 10% en los diferentes ambientes y menos de 30% de daño por el ataque de gusano terciopelo (Anticarsia gemmatalis) Hübner y gusano falso medidor de la soya (Pseudoplusia includens) Walker, sin afectar el rendimiento (Cuadro 1).

Calidad de la semilla

La calidad industrial del aceite de soya depende del alto contenido de ácido oleico y del bajo contenido de ácidos grasos saturados (palmítico y esteárico) y el bajo contenido de poli-insaturados (linoléico y linolénico) sobre todo el linolénico que induce el deterioro del aceite. El contenido y calidad de la proteína y aceite de la variedad Huasteca 300 son aceptables ya que se encuentran en el rango del nivel satisfactorio del requerimiento de la industria nacional para el procesamiento de aceite para consumo humano y productos derivados (Cuadro 2).

Huasteca 300, nueva variedad de soya para el sur del estado de Tamaulipas 477

período de siembra es del 15 de junio al 15 de julio; de acuerdo a la fecha, es importante utilizar la densidad de siembra recomendada de 19 plantas por metro lineal.

El rendimiento medio de grano de la variedad Huasteca 300 fue 2 657 kg ha-1 (23% superior al testigo Huasteca 200) con rendimiento potencial de 3 708 kg ha-1. Los rendimientos experimentales mostraron que supera al testigo regional hasta 47%. El rendimiento es menor al de Huasteca 200 hasta 13% cuando la precipitación pluvial no alcanza 150 mm en el mes de septiembre (Cuadro 3).

Característica VariedadHuasteca 300 Huasteca 200 (T)

Días a floración 41 53Altura de planta (cm) 78 84Número de entrenudos 16 18Altura de vainas basales (cm) 14 16Periodo de llenado de grano (día) 46 40Días a madurez fisiológica 116 122Peso de cien semillas (g) 16.3 15.1Rendimiento promedio (ton ha) 2 657 2 174Acame Resistente ResistenteDesgrane Resistente ResistenteReacción al ojo de rana* Resistente ResistenteReacción a mildiu velloso* Resistente ResistenteReacción al tiro de munición* Resistente ResistenteReacción a antracnosis* Resistente ResistenteReacción al gusano terciopelo* Tolerante ToleranteReacción al gusano falso medidor* Tolerante Tolerante

Componente VariedadHuasteca 300 Huasteca 200 (T)

Proteína 37.58* 40.81Aceite 21.59 20.84Ácidos grasos:Palmítico 5.59 10.0Esteárico 4.93 3.72Oléico 25.91 24.87Linoléico 56.73 54.75Linolénico 5.66 5.74

Cuadro 1. Características de la nueva variedad Huasteca 300 vs Huasteca 200 en la región sur del estado de Tamaulipas.

T= testigo; *= evaluada bajo condiciones de campo, con infestación natural de las plagas y enfermedades presentes en la región sur de Tamaulipas.

Cuadro 2. Contenido y calidad de aceite y proteína de Huasteca 300 vs Huasteca 200.

*Expresada en porcentajes.

Adaptación

La variedad Huasteca 300 se adapta a regiones con clima cálido húmedo y subhúmedo, con precipitación anual de 800 a 1 000 mm y temperatura media de 25 a 27 °C, fotoperíodo de 13:30 a 13:10 h luz y suelo vertisol. La zona de adaptación en el sur de Tamaulipas se ubica en los municipios de Altamira, Gómez Farías, González y Mante. La variedad también puede sembrarse en el oriente de San Luis Potosí y norte de Veracruz ya que las condiciones de clima y suelo son similares a las del sur de Tamaulipas. El óptimo

Nicolás Maldonado Moreno et al.478 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Durante los ciclos primavera verano 2001 a 2004 se realizaron las pruebas de validación en terrenos de productores cooperantes en el sur de Tamaulipas. Los resultados mostraron que Huasteca 300 superó en rendimiento (hasta 53%) a Huasteca 200, lo que indica el alto potencial de rendimiento que impactaría favorablemente la producción de soya en Tamaulipas, San Luis Potosí y Veracruz (Cuadro 4).

Producción y disponibilidad de semilla

Para mantener la calidad genética, la semilla original de Huasteca 300 se conserva en el Campo Experimental Las Huastecas-INIFAP, bajo la supervisión de los investigadores del programa de mejoramiento genético de soya y del SNICS. La multiplicación y comercialización de semilla de Huasteca 300 se realiza en la primavera de cada año.

Garza-Urbina, E.; Céspedes-Torres, E.; Aguirre-Álvarez, E.; González-Jiménez, A. y Del Ángel-Sánchez, R. 2001. Guía para cultivar soya en la planicie huasteca Potosina. CIRNE-INIFAP. San Luis Potosí, México. 23 p. (Folleto para productores Núm. 3).

Parcela/Localidad Variedad (%) Relativo al testigoHuasteca 300 Huasteca 200

Rancho el Satélite, Altamira, Tamps. primavera verano 2001 2 300* 1 500* +53CEHUAS primavera verano 2002 2 779 2 282 +22CEHUAS primavera verano 2004 3 087 2 717 +14Rancho San Jorge, Altamira Tamps. primavera verano 2004 3 169 2 100 +51Rancho el Satélite, Altamira, Tamps. primavera verano 2001 2 000 1 600 +25

Fecha de siembra Variedad (%) Relativo al testigoHuasteca 300 Huasteca 200 (T)

26/7/1995 2 007* 1 813* +1112/8/1996 2 056 1 539 +347/6/1997 2 396 2 130 +1223/6/1997 2 230 2 570 -1319/6/1998 3 122 2 226 +4010/8/1998 2 773 1 882 +4729/7/1999 2 818 2 057 +3730/6/2000 1 671 1 457 +1531/8/2001 2 246 2 220 +112/7/2002 3 488 2 558 +3614/7/2003 3 373 2 934 +159/7/2004 3 708 2 697 +37Media 2 657 2 174 +23

Cuadro 3. Rendimiento experimental de Huasteca 300 vs Huasteca 200 en el Campo Experimental Las Huastecas. INIFAP.

* kg ha-1.

*medida dada en kg ha-1; CEHUAS= Campo Experimental Las Huastecas.

Cuadro 4. Rendimiento en parcelas de validación de las variedades de soya Huasteca 300 y Huasteca 200 en el sur de Tamaulipas.

LITERATURA CITADA

Brauer, O. 1969. Fitogenética aplicada: los conocimientos de la herencia vegetal al servicio de la humanidad. México, D. F. Limusa-Wiley. 518 p.

Huasteca 300, nueva variedad de soya para el sur del estado de Tamaulipas 479

Maldonado-Moreno, N.; Ascencio-Luciano, G. y Ávila-Valdez, J. 2007. Guía para cultivar soya en el sur de Tamaulipas. Campo Experimental Sur de Tamaulipas, CIRNE-INIFAP. Altamira, Tamaulipas, México. 83 p. (Folleto para Productores Núm. 2).

Sistema de Información Agropecuaria de Consulta (SIACON)-SAGARPA. 2007. México, D. F. (Fecha de consulta, 2009).

Terán-Vargas, A. P.; Ascencio-Luciano, G.; Maldonado-Moreno, N. y Ávila-Valdez, J. 2007. La roya asiática de la soya en México. Campo Experimental Sur de Tamaulipas, CIRNE-INIFAP. Altamira, Tamaulipas., México. 53 p. (Folleto Técnico Núm. 22).


TURQUESA, NUEVA VARIEDAD DE AVENA PARA LA PRODUCCIÓN DE GRANO Y FORRAJE EN MÉXICO*

TURQUESA, NEW OAT CULTIVAR FOR FARAGE AND GRAIN PRODUCTION IN MEXICO

Héctor Eduardo Villaseñor Mir1§, Eduardo Espitia Rangel1, Julio Huerta Espino1, Leodegario Osorio Alcalá2 y Jesús López Hernández3

1§Programa de Trigo, Campo Experimental Valle de México, INIFAP. Texcoco, Estado de México. Tel. 01 595 95 4 22 77. ([email protected]), ([email protected]). 2Campo Experimental Valle de Guadiana, INIFAP. Km. 5 carretera Durango-El Mezquital, Durango, C. P. 34000. Durango, Durango. Tel. 01 951 52 1 55 02. Ext. 112. ([email protected]). 3Campo Experimental Valles Centrales Melchor Ocampo, INIFAP. Núm. 7, colonia. Santo Domingo Barrio Bajetla C. P. 68200. Oaxaca, Oaxaca. Tel. 01 618 82 6 04 26. ([email protected]). §Autor para correspondencia: ([email protected]).

* Recibido: Febrero de 2009


ABSTRACT

In 2007 the area sown to oat (Avena sativa L.) in Mexico was superior to 800 000 ha. The new cv. Turquesa is of spring habit and was developed at Valle de Mexico Experimental Station from a simple cross between the experimental line F2 CV-83(5-0C) 8C-0C / Karma. Turquesa and eight check cultivars were grown from 2002 to 2008 under rainfall conditions in 132 yield trials; the average seed yield of Turquesa was 3 043 kg ha-1, superior to all checks from 13.2% in cv. Karma to 57.6% in cv. Opalo. The forage production of Turquesa, average from ten locations was superior to 11.0 ha-1, significantly superior to all commercial checks.

INTRODUCCIÓN

Durante 1996 se sembraron de avena 420 mil hectáreas (SAGAR, 1997) y para el 2007 la superficie superó las 800 mil hectáreas (SIAP, 2008); esos incrementos se deben a que este cereal se adapta bien a condiciones de sequía y bajas temperaturas en comparación a cultivos como maíz, frijol, trigo o cebada (Villaseñor et al., 2003), de tal manera que se ha convertido en un cultivo alternativo para el agricultor cuando se siniestran los antes indicados o cuando ya no es conveniente sembrarlos. En la actualidad la principal limitante de la producción de

avena es la roya del tallo, enfermedad que puede causar pérdidas hasta del 70% (Leyva et al., 2004); su control más efectivo es mediante la siembra de variedades resistentes o tolerantes, para lo cual el programa de mejoramiento genético de avena del INIFAP pone a disposición de los agricultores e industria de la transformación de la avena la variedad Turquesa, que ha sobresalido en más de 120 evaluaciones a nivel nacional por su alto rendimiento de grano y forraje, y por su resistencia a moderada resistencia a las diferentes razas de roya del tallo que han prevalecido en el país durante su período de evaluación.

Origen y características

La variedad de avena (Avena sativa L.) Turquesa es de hábito de primavera y fue obtenida en el Programa de Mejoramiento Genético de Avena del Campo Experimental Valle de México (CEVAMEX) por recombinación genética y selección. La cruza que dio origen a la variedad se realizó en el Campo Experimental Bajío (CEBAJ) durante el ciclo otoño-invierno de 2003. Turquesa se obtuvo a partir de una cruza simple entre la línea Experimental F2 CV-83(5-0C) 8C-0C y la variedad Karma. En las generaciones de segregación se aplicó la combinación de los métodos de selección masivo o

Turquesa, nueva variedad de avena para la producción de grano y forraje en México 481

poblacional y el de familias derivadas, y en la generación F6 se obtuvo la línea que generó a Turquesa, misma que se identificó con la siguiente genealogía y pedigrí:

Genealogía: [F2CV-83(5-0C)8C-0C]/KARMA Pedigrí: I-4373-0C-0C-7CE-0R-0C

Esa línea se evaluó de 2001 al 2008 en los viveros y ensayos nacionales formados por el programa de avena hasta en 132 localidades que se ubicaron en 12 estados de la república que comprendieron Oaxaca, Puebla, Tlaxcala, Hidalgo, Estado de México, Guanajuato, Michoacán, Jalisco, Aguascalientes, Zacatecas, Durango y Chihuahua. Turquesa es una variedad de ciclo vegetativo intermedio (105 días a madurez fisiológica), con porte medio, tolerante al acame, plantas de color verde oscuro de antesis a grano lechoso, panícula con alta densidad de granos, grano de tamaño mediano y alta relación grano-paja.

Reacción a royas y enfermedades foliares

Durante el periodo de evaluación de la variedad Turquesa se identificaron las siguientes enfermedades: roya del tallo causada Puccinia graminis f. sp. avenae, roya de la corona o de la hoja causada por P. coronata, mancha foliar causada por Helminthosporium avenae y por Septoria avenae f. sp. avenae (Zillinsky, 1984) y antracnosis causada por Colletotrichum graminicola (Leyva et al., 2005). Turquesa de manera general se comporta ante este variación de enfermedades de la siguiente manera: es moderadamente resistente a roya del tallo, moderadamente resistente a roya de la corona o de la hoja y es tolerante al complejo de enfermedades foliares en donde se presentan las dos manchas foliares y antracnosis.

La roya del tallo es la enfermedad más agresiva y devastadora en avena; es importante indicar que durante los ocho años de evaluación de la variedad Turquesa, no se identificó ninguna variedad que sea inmune a esta enfermedad, entre otras causas, porque de manera natural en las regiones aveneras de México existe gran variabilidad de razas, en donde al menos en el 2005 se aislaron 11 diferentes (Villaseñor et al., 2007), algunas de ellas importantes porque rompieron la resistencia de variedades como CEVAMEX que prácticamente era inmune (Villaseñor et al., 1998a) y Karma que su reacción era de resistencia con un máximo de infección de 20% (Villaseñor et al., 1998b). Turquesa se comportó de resistente (TR “pequeñas pústulas”) a

moderadamente resistente (40MR “40% de reacción de moderada resistencia”) a la incidencia de esta enfermedad, reacción que superó a todas las variedades testigo.

En roya de la corona o de la hoja Turquesa fue el genotipo con mayor resistencia; manifestando incidencias de 0 a 3MS, superior a los mejores testigos como lo fueron Karma, Obsidiana y Avemex, variedades que tuvieron incidencias hasta de 40S.

La variedad Turquesa no igualó la moderada resistencia al complejo de enfermedades foliares de las variedades testigo Ópalo y Obsidiana; sin embargo, mostró tolerancia a estos hongos, igualando la reacción de las variedades tolerantes

Avemex, Karma y Chihuahua; por otra parte, mostró mejor reacción a estas patógenos que las variedades susceptibles Papigochi, Menonita Juchitepec, Bachiniva y Teporaca.

Efecto de la roya del tallo en la producción

Para cuantificar el nivel de tolerancia de Turquesa a la roya del tallo, se establecieron pruebas de campo en cinco ambientes de producción donde se realizaron inoculaciones artificiales utilizando una suspensión de urediniosporas de Puccinia graminis f. sp. avenae. Se mantuvo el cultivo con y sin protección de fungicidas para cuantificar las pérdidas en rendimiento de grano y forraje. Turquesa presentó el menor porcentaje de pérdidas en rendimiento de grano y forraje. En grano la variedad Chihuahua presentó las pérdidas más altas (45%), enseguida Avemex, Obsidiana y Karma (24, 19 y 17%, respectivamente), y por último Turquesa y Menonita (13%). En forraje también Chihuahua presentó más pérdidas (28%), seguida por Avemex (15%), Obsidiana, Karma y Menonita (10 a 12%), mientras que en Turquesa se registraron menores pérdidas (8%). En la Figura 1 se presenta la producción de grano con y sin aplicación de fungicida de Turquesa y variedades testigo, en donde se observa que bajo cualquier condición (sin y con roya del tallo) Turquesa es superior a las variedades testigo, lo que también se corrobora en la producción de forraje (Figura 2).

Rendimiento de grano

Turquesa y ocho variedades testigo fueron evaluadas de 2002 a 2008 en condiciones de temporal en 132 ensayos de rendimiento establecidos en los estados antes indicados.

Héctor Eduardo Villaseñor Mir et al.482 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

intermedios: con precipitación de 300 a 500 mm durante el ciclo de cultivo, cuyos principales problemas fueron la incidencia de roya del tallo y la sequia, y 3) Ambientes favorables: con precipitación mayor de 500 mm durante el ciclo de cultivoy donde el principal problema fuela incidencia de enfermedades foliares y royas del tallo y la hoja en segundo término.

1 782 kg ha-1 (46 localidades). Los rendimientos registrados en Turquesa fueron superiores al de cualquier variedad testigo en todos los ambientes de producción, lo que determina que la siembra de esta variedad permitirá incrementar la producción nacional conservadoramente 20%, si se parte del principio que las ocho variedades testigo presentadas (Cuadro 1) son la base de la producción nacional.

Los sitios de evaluación se clasificaron en tres tipos de ambiente (Villaseñor y Espitia, 2000), principalmente por sus regímenes de precipitación:

1) Ambientes críticos: con precipitación menor de 300 mm durante el ciclo de cultivo, cuyo problema principal fue la sequía en diferentes etapas de crecimiento, 2) Ambientes

En el Cuadro 1 se presenta el rendimiento promedio de grano a madurez mecánica de Turquesa y variedades testigo por tipo de ambiente de producción, en donde se observa que esta variedad presentó un rendimiento medio de 3 043 kg ha-1 (132 localidades), mientras que su rendimiento en ambientes favorables fue de 4 532 kg ha-1 (40 localidades), en ambientes intermedios fue de 3 010 kg ha-1 (46 localidades) y en ambientes críticos fue de

Figura 1. Producción de grano con y sin aplicación de fungicida de la variedad Turquesa y variedades testigo.

Ren

dim

ient

o (k

g ha

-1)

4500

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000 500

0Turquesa Chihuahua Cevamex Karma Menonita Obsidiana

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Turquesa Chihuahua Cevamex Karma Menonita Obsidiana

CON FUNGICIDA

SIN FUNGICIDA

Con Fungicida

Sin Fungicida

Figura 2. Producción de forraje con y sin aplicación de fungicida de la variedad Turquesa y variedades testigo.Turquesa Chihuahua Cevamex Karma Menonita Obsidiana

Ren

dim

ient

o (k

g ha

-1)

11000

10000

9000

8000

7000

60006000

7000

8000

9000

10000

11000

Turquesa Chihuahua Cevamex Karma Menonita Obsidiana

CON FUNGICIDA

SIN FUNGICIDA

Con FungicidaSin Fungicida


Figura 3. Predicción de rendimiento de grano de Turquesa y variedades testigo.

Variedad Ambientes críticos (46) Ambientes intermedios (46) Ambientes favorables (40) General (132)kg ha-1 (%) kg ha-1 (%) kg ha-1 (%) kg ha-1 (%)

Turquesa 1782 - 3010 - 4532 - 3043 -Obsidiana 1698 -4.7 2465 -18.1 3726 -17.8 2579 -15.2Karma 1696 -4.8 2570 -14.6 3814 -15.8 2641 -13.2Menonita 1571 -11.8 2280 -24.3 3422 -24.5 2379 -21.8Avemex 1330 -25.4 2262 -24.9 3006 -33.7 2163 -28.9Papigochi 1245 -30.1 2015 -33.1 3025 -33.3 2053 -32.5Teporaca 1570 -11.9 2080 -30.9 2945 -35.02 2164 -28.9Chihuahua 1276 -28.4 1712 -43.12 2647 -41.6 1846 -39.3Ópalo 930 -47.8 1274 -57.67 1710 -62.2 1289 -57.6Tukey (5%) 177 -20.6 222 -30.4 325 -32.6 139 -29.7

Cuadro 1. Comparación en el rendimiento de grano de turquesa y variedades testigo en 132 localidades en diferentes ambientes de temporal durante 2002-2008.

Predicción del rendimiento (kg ha-1)

Ren

dim

ient

o (k

g ha

-1)

1000 2000 3000 4000 5000 6000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000 00

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

1000 2000 3000 4000 5000 6000

Cevamex Yi=1.00 (Rend)-126.70

Chihuahua Yi=0.88 (Rend)-166.70

Karma Yi=1.12 (Rend)-92.15

Menonita Yi=0.99 (Rend)-117.59

Obsidiana Yi=1.22 (Rend)-191.80

Ópalo Yi=0.64 (Rend)-181.68

Turquesa Yi=1.16 (Rend)-409.76

CEVAMEX Yi=1.00(Rend)-126.70 CHIHUAHUA Yi=0.88(Rend)-166.70 KARMA Yi=1.12(Rend)+92.15

MENONITA Yi=0.99(Rend)+117.59 OBSIDIANA Yi=1.22(Rend)-191.80 ÒPALO Yi=0.64(Rend)-181.68

TURQUESA Yi=1.16(Rend)+409.76















TURQUESA Yi=1.16(Rend)+409.76CEVAMEX Yi=1.00(Rend)-126.70 CHIHUAHUA Yi=0.88(Rend)-166.70 KARMA Yi=1.12(Rend)+92.15



En la Figura 3 se presenta el análisis de regresión para predecir el rendimiento de la variedad Turquesa y seis variedades testigo, en donde se observa que la mejor respuestas esperada la presentó Turquesa, debido a su media de rendimiento alta en ambientes limitantes y a su valor alto en la pendiente de regresión, lo que la alta y con mejorcomportamiento a medida que se mejora la condición de producción. La variedad Obsidiana presentómayor respuesta que Turquesa, sin embargo, la manera comoTurquesa superó la mejor respuesta de Obsidiana, fue a través de su mayor potencial de rendimiento, lo que la permite superarla en ambientes favorables (Cuadro 1).

La mayor ventaja de Turquesa sobre las variedades testigo fue en ambientes favorables e intermedios se de producción, en donde generalmente presentaron problemas de enfermedades como la roya del tallo,lo que reafirma su resistencia a esta enfermedad. Bajo condiciones de baja precipitación la mayor productividad de Turquesa sobre las variedadestestigo fue de menor magnitud, sobre todo con respecto a Karma y Obsidiana, sin embargo, es notoria su ventaja sobre las otras variedades en ambientes en dondese registra la mayor superficie de avena sembrada en México.

Héctor Eduardo Villaseñor Mir et al.484 Agric. Téc. Méx. Vol. 35 Núm.4 1 de octubre - 31 de diciembre 2009

Rendimiento de forraje

Se evaluó en 10 localidades la producción de forraje henificado de la variedad Turquesa. En el Cuadro 2 se observa que en promedio esta variedad presentó la mayor producción de forraje, con más de 11 ha-1, superando significativamente a las variedades testigo de referencia. En ese cuadro también se presentan los valores mínimos y máximos y el rango observado para cada variedad, en donde se observa que esta variedad expresó mayores ventajas en lugares en donde se registró menor producción de forraje, mientras que en ambientes favorables sus ventajas fueron menores. Su mayor ventaja en ambientes menos favorables para la producción de forraje se debe a que en estos hubo mayor incidencia de roya del tallo, en donde variedades como Chihuahua se vieron mayormente afectadas.

Recomendaciones de producción

Turquesa es una variedad de avena con alto potencial de rendimiento de grano y con buena producción de forraje henificado o achicalado. Se recomienda para su siembra en ambientes críticos, intermedios y favorables de producción en las áreas temporaleras en donde se produce avena durante el verano. Se recomienda como la mejor opción en ambientes críticos junto con Karma, Avemex y Menonita, en ambientes intermedios junto con Obsidiana, Karma, Avemex y Menonita, y en ambientes favorables junto con Obsidiana, Avemex y Karma. También es adecuada, junto con Obsidiana y Avemex, para siembras de invierno para la producción de forraje verde o henificado en todos los estados en donde se produce este cereal.

AGRADECIMIENTO

Investigación financiada con recursos fiscal del INIFAP a través del proyecto de investigación denominado: “Mejoramiento genético y liberación de variedades de avena para la producción de forraje y grano en México” con número de PRECI “2096030A”.

LITERATURA CITADA

Leyva, M. S. G.; Espitia, R. E. Villaseñor, M. H. E. y Huerta, E. J. 2004. Pérdidas ocasionadas por Puccinia graminis f. sp. avenae Eriks. y Henn., causante de la roya del tallo en seis cultivares de avena (Avena sativa L.) en los Valles Altos de México. Rev. Mex. Patol. 22(2) p. 166-171.

Leyva, M. S. G.; Soto, A.; Espitia, R. E.; Villaseñor, M. H. E. y Huerta, J. 2005. Etiología e incidencia de la antracnosis de la avena (Avena sativa L.) en Michoacán, México. Rev. Mex. Fitopatol. 22:358-362.

Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural (SAGAR). 1997. Datos básicos del Sistema Nacional de Información Agropecuaria. México, D. F., México.140 p.

Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). 2008. Servicio de información y estadística agroalimentaria y pesquera (SIAP). México.

Villaseñor, M. H. E; Espitia, R. E. and Márquez, G. C. 1998a. Cevamex nueva variedad de avena para la producción de grano y forraje en México. INIFAP CIRCE-CEVAMEX. 16 p. (Folleto Técnico Núm. 12).

Villaseñor, M. H. E.; Espitia, R. E. y Márquez, G. C. 1998b. Karma nueva variedad de avena para la producción de grano y forraje en México. INIFAP CIRCE-CEVAMEX. 16 p. (Folleto Técnico Núm. 11).

Villaseñor, M. H. E. y Espitia, R. E. 2000. Características de las áreas productoras de trigo de temporal: Problemática y condiciones de producción. In: Villaseñor, M. H. E. y Espitia, R. E. (eds.). El Trigo de temporal en México. Chapingo, Estado de México, México, SAGAR, INIFAP, Campo Experimental Valle de México. p. 85-98. (Libro Técnico Núm. 1).

Variedad kg ha-1

Promedio Mínimo Máximo RangoTurquesa 11 002 7 458 - 11 980 4 522Karma 8 744 6 056 - 11 139 5 083Cevamex 9 743 4 898 - 11 570 6 672Obsidiana 9 985 5 836 - 11 654 5 818Chihuahua 7 714 3 255 - 10 245 6 990

Cuadro 2. Producción de forraje de la variedad Turquesa y variedades testigo en 10 ambientes de temporal.


Villaseñor, M. H. E.; Espitia, R. E. y Huerta, E. J. 2003. El Campo Experimental Valle de México, estratégico en la producción nacional de avena: historia y aportaciones. In: 60 años de investigación en el Campo Experimental Valle de México. INIFAP, CIRCE, CEVAMEX. Chapingo, Estado de México. p. 17-30. (Publicación Especial Núm. 1).

Villaseñor, M. H. E.; Huerta E. J.; González, G.; Leyva, R.; Salmeron, J.; Osorio, L.; Jiménez, C.; López, J.; Solís, E.; Cabañas, B. y Espitia, R. E. 2007. Estrategia en la selección de líneas avanzadas de avena por resistencia durable a roya del tallo. XXXIV Congreso Nacional de Fitopatología y IX Congreso Internacional de Fitopatología. Cancún, Quintana Roo, México. p. 72.

Zillinsky, F. J. 1984. Guía para la identificación de enfermedades en cereales de grano pequeño. México. D. F. México, Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo. 141p.

el potencial de agua del sustrato en la germinaciÓn … 35 (4).pdf · mejoramiento de maíz y...

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