Fernández-Rivera, M.
1*; Bernabé-Hernández, B.
21Universidad Autónoma Chapingo-Campus Morelia, Morelia, Michoacán, México. 2Instituto Tecnológico del Valle de Morelia, Morelia, Michoacán, México.
*Autor responsable: [email protected],mx; Periférico Paseo de la República Poniente Núm. 1000, Col. Lomas del Valle, Morelia, Mich.
Resumen
El objetivo de este trabajo fue estudiar la tolerancia a sequía y a baja fertilidad del suelo de diez variedades de maíz (Zea maysL.), en el norte de Michoacán. Siete variedades fueron criollas procedentes del norte de Michoacán y sur de Guanajuato, y tres fueron mejoradas, producidas por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). La sequía consistió en suspender el riego por 35 días desde 47 días después de sembrado hasta la antesis, y el estrés nutrimental consistió en no fertilizar en un suelo de ladera. La reducción del rendimiento por efecto de la sequía fue de 36 % y, de 52 % por efecto del estrés nutrimental. El rendimiento promedio de las dos condiciones de humedad varió desde 1072 hasta 3823 kg ha-1, en donde el grupo más rendidor se conformó por VS-322 (3823 kgha-1), H- 318 (3495 kg ha-1), H-317 (3112 kg ha-1) y criollo 16 (3053 kg ha-1); en la condición con
restricción nutrimental sobresalieron la VS-322 y el H-318. En términos de tolerancia a la sequía, las variedades con índices inferiores a la unidad (tolerantes) fueron el H-317 y los criollos 16 y 13, con valores de 0.7, 0.75 y 0.96 respectivamente, en tanto que los materiales con mayor tolerancia al estrés nutrimental fueron los criollos 16, 14 y VS-322, con índices de 0.68, 0.82 y 0.91 respectivamente.
Palabras clave
Estrés hídrico, estrés nutrimental, Zea mays.
Introducción
En México el rendimiento medio del maíz de temporal es de 2260 kg ha-1, con grandes
contrastes aun entre estados vecinos como Michoacán y Jalisco, donde los rendimientos medios son de 2980 y 5400 kg ha-1, respectivamente (SIAP, 2012). Las causas de estos contrastes son diversas, pero sobresalen la precipitación escasa y mal distribuida, suelos infértiles y escaso uso de fertilizantes, así como utilización de variedades criollas con bajo potencial de rendimiento, entre otros. El uso de fertilizantes y variedades mejoradas son insumos caros, que la mayoría de los productores de maíz en zonas marginadas tienen dificultades para adquirir, por lo que la estrategia más recomendable es el uso de variedades criollas mejoradas, tolerantes a sequía y a baja fertilidad de suelos, en combinación con prácticas agroecológicas de bajo costo. Este enfoque para abordar los problemas referidos, tienen además la ventaja de contribuir al mantenimiento de la diversidad genética del maíz, cuyo centro de origen es México. Bänziger et el. (2012) plantean que en el banco de
germoplasma del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) existen fuentes sobresalientes de tolerancia a sequía y a deficiencia de nitrógeno, disponibles para ser utilizados en los programas de mejoramiento genético de otras instituciones. Sin embargo, en Michoacán existen antecedentes de la existencia de fuentes importantes de tolerancia a sequía (Palacios, 1959), que valdría la pena utilizar como punto de partida para aprovechar el germoplasma del CIMMYT. Fernández (2012) reportó variabilidad en maíces criollos del norte de Michoacán, con tolerancia a sequía y a baja fertilidad del suelo, particularmente en la raza Ancho. El objetivo de este trabajo fue evaluar la tolerancia a sequía y a baja fertilidad del suelo de variedades criollas y mejoradas de maíz procedentes del norte de Michoacán y sur de Guanajuato.
Materiales y Métodos
Para cumplir con el objetivo propuesto, se estableció un experimento en campo en el municipio de Cuitzeo, Michoacán (19° 57' 41.36'' N y 101° 06' 3.93'' O y 1872 msnm), el 17 de febrero de 2013. Se utilizaron diez variedades, de las cuales dos se colectaron en Morelia, una en Villa Morelos, otra en Huandacareo y otra más en Cuitzeo, todos municipios de Michoacán; en Guanajuato se colectaron dos variedades en el municipio de Jerécuaro, y además se utilizaron como testigos la variedad sintética VS-322 y los híbridos H-317 y H-318, generados en el INIFAP. Para evaluar la tolerancia a la sequía, se utilizaron dos condiciones de humedad en el suelo: una de riego, que consistió en mantener el suelo cerca de capacidad de campo durante todo el ciclo, para lo cual se aplicaron de dos a tres riegos de goteo por semana, cada uno con duración de dos a tres horas, según la demanda evaporativa de la atmósfera y estado de desarrollo del cultivo. La otra condición de humedad fue de sequía, y consistió en suspender el riego a partir de los 40 días de sembrado, durante 42 días que fue el tiempo requerido para llegar a marchitez permanente, lo cual ocurrió al finalizar la floración masculina. Los niveles de fertilización también fueron dos, con fertilizante y sin fertilizante; a las parcelas fertilizadas se les aplicó la fórmula 130-40-00, todo el fósforo y la mitad del nitrógeno aplicados al momento de la siembra y el resto del nitrógeno a los 30 días de sembrado, y se utilizaron como fuentes nutrimentales al fosfato diamónico (18-46-00) y el sulfato de amonio (20.5-00-00). El diseño experimental fue bloques al azar con arreglo en parcelas divididas, donde las parcelas grandes fueron condiciones de humedad y de fertilización, y las parcelas chicas las variedades. La parcela experimental consistió en dos surcos de 10 m de longitud por 0.80 m de ancho cada uno, y distancia entre matas de 0.50 m, con dos plantas por mata.
La información obtenida fue rendimiento con 12 % de humedad en grano e índice de susceptibilidad a la sequía de cada variedad. Ésta última variable se estimó por el método de Fisher y Maurer (1978), como a continuación se indica:
ISSi = [1-(RSi/RRi)]/[1-(RS/RR)]
Donde:
ISSi, índice de susceptibilidad a la sequía de la i-ésima variedad
RSi, rendimiento promedio en sequía de la i-ésima variedad
RRi, rendimiento promedio en riego de la i-ésima variedad
RS, rendimiento promedio de todas las variedades en sequía
De igual forma que el ISS, se obtuvo el índice de susceptibilidad a baja fertilidad del suelo. Con los datos de rendimiento se realizaron los análisis de varianza correspondientes, mediante el programa SAS (Statistic Analysis System) versión 9.0 y la comparación múltiple de medias se realizó con el método de Tukey (p<0.05).
Resultados y Discusión
El índice de intensidad de sequía fue de 0.36, lo que significa que el rendimiento en sequía se redujo 36%, considerando el rendimiento promedio de todas las variedades evaluadas. Por otra parte, el índice de intensidad por baja fertilidad del suelo fue de 0.52 (52 %). Estos valores varían de un autor a otro según el manejo del experimento, tal como lo reportan Kibetet al. (2009) y Weber et al. (2012).
El rendimiento en la condición de riego varío de 1399 a 4661 kg ha-1, con los valores más altos
en las variedades mejoradas, excepto el criollo 16 que se ubicó también en el grupo más rendidor. En la condición de sequía el rendimiento varió desde 746 hasta 2985 kg ha-1, habiendo quedado en el grupo más rendidor las variedades mejoradas junto con los criollos 16, 4 y 12, y el rendimiento promedio de las dos condiciones varió desde 1072 hasta 3823 kg ha-1, en donde el grupo más rendidor se conformó por las variedades mejoradas y el criollo 16, similar a la condición de riego. Como consecuencia de estos resultados, la variedad con mayor tolerancia a sequía fue el híbrido 317, seguido por los criollos 16 y 13, con valores de 0.70, 0.75 y 0.96 respectivamente.
Cuadro 1. Rendimiento e índices de tolerancia a sequía y a baja fertilidad del suelo de diez variedades de maíz, en el norte de Michoacán. Cuitzeo, Mich.
Variedad Rendimiento (kg ha-1) ISS Rendimiento (kg ha-1) ISBF
Riego Sequía (R+S)/2 Ferti-
lizado No Fer- tilizado (F+NF)/2 VS-322 4661 2985 3823 1.00 5032 2614 3823 0.91 H-318 4440 2550 3495 1.18 4828 2162 3495 1.05 H-317 3561 2663 3112 0.70 4372 1851 3112 1.10 16 3530 2574 3052 0.75 3716 2388 3052 0.68 4 3185 1956 2570 1.07 3576 1565 2570 1.07 12 3006 1902 2454 1.02 3598 1309 2454 1.21 13 2715 1772 2243 0.96 3080 1407 2243 1.03 23 2666 1592 2129 1.12 3006 1251 2129 1.11 14 2428 1459 1943 1.11 2475 1411 1943 0.82 9 1399 746 1072 1.29 1455 690 1072 1.00 Promedio 3159 2020 2589 1.02 3514 1665 2589 0.99 DMS 1420 1120 867 --- 1145 928 707 --- CV 18.5 22.8 20.3 --- 13.4 22.9 16.5 ---
R= riego; S= sequía; ISS= índice de susceptibilidad a sequía; F= fertilizado; NF= no fertilizado; ISBF= índice de susceptibilidad a baja fertilidad del suelo; DMS= diferencia mínima significativa al 5 % de probabilidad de error; CV= coeficiente de variación.
En cuanto al comportamiento de las variedades bajo variaciones en la fertilización del suelo, cuando no se aplicó deficiencia nutrimental los materiales que mejor se comportaron fueron los tres mejorados, con rendimientos de 5032, 4828 y 4372 kg ha-1 para la VS-322, el H-318 y el
H-317, respectivamente, en tanto que cuando se limitó la nutrición los mejores genotipos fueron la VS-322, el criollo 16 y los híbridos 318 y 317, con rendimientos entre 1851 y 2614, ubicándose el criollo 16 en segundo lugar con 2388 kg ha-1. De estos cuatro mejores genotipos,
el que mostró mayor tolerancia a la desnutrición fue el criollo 16, con un índice de 0.68, seguido por la VS-322, con valor de 0.91.
La mejor respuesta de las variedades mejoradas bajo condiciones ambientales favorables y también ante condiciones desfavorables, cuando han sido mejoradas bajo los ambientes de evaluación, ha sido ampliamente documentado (Kibetet al., 2009; Weber et al.,2012; Arauset al., 2012; Bänzingeret al., 2012). Ello se debe a que se les han incorporado atributos relacionados con mayor periodo de llenado de grano, aunado a una mayor duración del área foliar fotosintéticamente activa durante la formación del grano y una alta tasa de asignación de materia seca al grano (Tollenaaret al.,2004), mayor sincronía floral, mayor exploración radical y ajuste osmótico ante la presencia de estrés por sequía, lámina foliar rígida que evita el enrollamiento de las hojas, y como consecuencia mayor tasa fotosintética (Arauset al., 2012; Bänzingeret al., 2012). Sin embargo, en este trabajo se encontró que una variedad criolla, la 16, estadísticamente rindió igual que las variedades criollas, excepto en la condición sin restricción de fertilizantes, y fue la única que mostró los dos índices de tolerancia inferiores a la unidad, lo que significa que es más estable en ambientes desfavorables por sequía y baja fertilidad de suelos.
Conclusiones
Se observó tolerancia a sequía y a baja fertilidad del suelo tanto en variedades mejoradas como criollas. El híbrido 317 y los criollos 16 y 13 sobresalieron por su tolerancia a sequía, mientras que los criollos 14 y 16, y la variedad sintética 322 resultaron tolerantes a la baja fertilidad del suelo.
En general, los híbridos tendieron a comportarse bien bajo condiciones ambientales favorables, y los criollos en las condiciones desfavorables.
Las variedades más productivas en los diferentes ambientes de evaluación fueron la VS-322, el H-318, el H-317 y el criollo 16.
Bibliografía
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