PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016

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1 PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 CE Experiencias en red Rendimiento y estabilidad de híbridos de maíz. Análisis de los resultados de la red de maíz de primera y de segunda centro-sur de Santa Fe. Campaña Ferraguti F. 1 ; Malmantile A. 2 ; Andriani J. 1 ; Sanmarti N. 1 ; Castellarín J. 1 ; Almada G. 3 ; Calcha J. 4 ; Capurro J. 5 ; Cencig G. 6 ; Condorí A. 7 ; De Emilio M. 8 ; Dickie M. J. 5 ; Gentili O. 9 ; Gerster, G. 10 ; Guerra S. 11 ; Kern E. 11 ; Martins L. 4 ; Mendez J.M. 7 ; Pagani R. 8 ; Prieto G. 12 ; Varisco I. 6 y Vita E EEA INTA Oliveros; 2 AER INTA Venado Tuerto; 3 AER INTA Carlos Pellegrini; 4 AER INTA Galvez; 5 AER INTA Cañada de Gómez; 6 AER INTA San Justo; 7 AER INTA Totoras; 8 AER INTA Las Rosas; 9 AER INTA Casilda; 10 AER INTA Roldán; 11 AER Esperanza; 12 AER INTA Arroyo Seco; 13 AER INTA Pago de los Arroyos. Palabras clave: maíz, segunda, híbridos, rendimiento Introducción Anualmente, la EEA INTA Oliveros en conjunto con sus Agencias de Extensión, realizan Redes de ensayos comparativos de rendimiento (ECR) para los principales cultivos de la Región. En el caso del cultivo de maíz, se realiza una Red de maíz de primera y otra red de maíz de siembras tardías que incluyen tanto ECR de maíz de segunda como de maíz tardío. Los híbridos participantes son genotipos que actualmente están el mercado y algunos materiales experimentales cercanos a su lanzamiento comercial. El objetivo de esta Red es la identificación de híbridos de alto rendimiento y estables en diferentes ambientes productivos del Centro - Sur de Santa Fe, para brindar una herramienta que ayude a asesores y productores en la elección de híbridos. En la presente campaña, la Red de maíz de primera contó con 14 ECR de primera y 12 ECR de fecha tardía, distribuidos en diferentes ambientes del Centro Sur de Santa Fe. Las Figuras 1 y 2 muestran en gráficos Box Plot f1 Figura 1. Rendimiento promedio ydesvíos delas localidades delared de Maíz deprimera. 17

2 CE PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 f2 Figura 2. Rendimiento promedio ydesvíos delas localidades delared de Maíz desegunda. f3 Rendimiento (kg/ha) Figura 3. Rendimiento promedio de los híbridos delared de Maíz desegunda. I-887 VT 3 Pro LT 722 VT3 Pro los resultados de los ambientes evaluados (mencionados por su Localidad) y en las Figuras 3 y 4 se expone el ranking general de los híbridos evaluados en cada Red. La caracterización del lote y la evolución del agua útil del suelo pueden consultarse en los informes Resultados obtenidos por la Red de Maíz de Primera de la EEA INTA Oliveros Campaña 2014/15 y Resultados obtenidos por la Red de Maíz de Segunda de la EEA INTA Oliveros Campaña 2014/15, de la actual publicación. El rendimiento obtenido es el resultado final de la performance del conjunto de rasgos y atributos ecofisiológicos característicos del híbrido. Sin embargo, la expresión de estos atributos y rasgos no depende sólo del conjunto de genes del híbrido (Genotipo) sino que también son el resultado del Ambiente en el cual se desarrolla el cultivo y la interacción entre el genotipo y el ambiente (IGA). I-797 VT 3 Pro SRM 566 MG RR2 AX 7822 TDM Syn 969 TD/TG LT 626 VT3 Pro Dow 510 PW Syn 840 TD/TG ACA 480 MG Dow 505 PW ARV 2489 MG RR LT 719 VT3 Pro Dow 508 PW SPS 2727 TD/TG ACA 474 VT 3 Pro I-767 MG ACA 470 VT 3 Pro ACA 498 MG ACA 468 MG RR2 ARV 2155 HX ADV 8101 MG RR2 SPS 2866 TD/TG ADV 8112 VT3 Pro SRM 553 MG RR2 En la presente campaña, se cuantificó cuanto del rendimiento obtenido en las redes se puede atribuir a cada uno de estos componente (Figuras 5 y 6). Como es común a las Redes de ECR de cualquier cultivo, el ambiente es el Factor de Variación con mayor peso en la determinación del rendimiento, explicando el 63% en la Red de Primera y el 77% en la Red de Segunda. En el caso de la Red de primera, la elección del híbrido (genotipo) y la IGA (Loc x Hib) tuvieron un aporte similar a la variabilidad del rendimiento (19 y 18% respectivamente), mientras que en la Red de Segunda correspondió un 9% al híbrido y un porcentaje mayor (14%) a la IGA. Adicionalmente, en el presente trabajo se abordará también el estudio del rendimiento y la adaptabilidad de los híbridos participantes mediante 2 metodologías de análisis de la IGA: la propuesta por Shukla, 1972 y la metodología conocida como GGE plot propuesta por Yan et al.,

3 PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 CE f Rendimiento (kg/ha) Figura 4. Rendimiento promedio de los híbridos delared de Maíz desegunda. LT 722 VT3 Pro AX 7822 TDM Dow 510 PW I-797 VT3 PRO ADV 8112 VT3 PRO LT 626 VT3 PRO Dow 505 PW Dow 508 PW LT 719 VT3 Pro SPS 2721 TD/TG SYN 860 TD/TG SRM MG RR2 SRM 566 MG RR2 ACA 470 VT3 PRO ACA 474 VT3 PRO ARV 2155 HX RR SYN 840 TD/TG ACA 468 MG RR2 ARV 2458 HX RR f5 f6 Figura 5. Contribución delos factores de variación alrendimiento promedio de la Redde Maíz deprimera. 19% 9% 18% 63% Red de Maíz de Primera Localidad Híbrido Localidad*Híbrido Figura 6. Contribución delos factores de variación alrendimiento promedio de la Redde Maíz de Segunda. 14% 77% Red de Maíz de Segunda Localidad Híbrido Localidad*Híbrido posible observar qué ambientes tuvieron los mayores rendimientos y cuáles fueron más estables durante la campaña actual (Massiero y Castellano, 1991). En los ambientes con valores altos de test ambiental, la penalidad por no seleccionar el híbrido más adaptado es mayor que en los ambientes que se ubican en el cuadrante superior izquierdo, donde gran parte del set de híbridos evaluados tienen un comportamiento similar. Una limitante de este método es que no indica qué híbridos son los recomendados para un ambiente evaluado en particular. El método GGE plot (Figuras 11 y 12) permite visualizar, simultáneamente, los factores de variación (genotipo y ambiente) y la IGA en forma de un gráfico de dispersión en un biplot construido a partir de dos ejes que representan la mayor parte de la variabilidad (Factor 1 y 2). Los vectores de los ambientes brindan información sobre la correlación entre ambientes y la magnitud de los desvíos. Los vectores que tienen un ángulo estrecho entre sí implican ambientes similares, mientras que un ángulo más obtuso implica una mayor IGA. La longitud del vector es directamente proporcional al desvío dentro del propio ambiente. Vectores más largos indican diferencias más notorias en la performance de los genotipos y son, por ende, más informativos (Yan & Tinker, 2006). Las divisiones en sectores indican la presencia significativa de IGA. Dentro de cada sector, las variedades que se encuentran en el vértice del polígono punteado son las que mejor se desempeñaron en los sitios que incluye el sector (Alwala et al., 2011). El método propuesto por Shukla, 1972 (Figuras 7 y 10) permite identificar gráficamente qué materiales tienen un rendimiento superior a la media, y mediante el índice conocer su estabilidad. Si se analiza los ambientes (localidad x año x manejo) ensayados (Figuras 8 y 11), es Resultados A continuación, se presentan las figuras procedentes de ambas metodologías descriptas. Debajo de cada Figura se incluye una breve interpretación. 19

4 CE PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 Red de Maíz de Primera Análisis Shukla f7 Figura 7. Análisis Shukla de estabilidad de híbridos demaíz de primera. Interpretación figura 7: El gráfico muestra los rendimientos promedio de los híbridos en función de un test de estabilidad que indica la interacción de la variedad con el ambiente durante la campaña Los valores encima de la línea punteada paralela al eje del Test de estabilidad son híbridos con rendimientos superiores al promedio de la Red (11521 kg.ha -1 ). Las líneas punteadas paralelas al eje del rendimiento dividen las variedades estables de las que más interactúan con el ambiente (línea a la derecha, diferencias significativas; línea izquierda, muy significativas). Los mejores híbridos para los ambientes explorados durante esta campaña son aquellos que se encuentran en el cuadrante superior izquierdo y con el rendimiento promedio más alto. Esto significa que son híbridos con un comportamiento superior a la media a través de todos los ambientes evaluados. Los materiales que se encuentran en el cuadrante superior derecho son híbridos con una media superior al promedio, pero su componente de IGA indica que hay que ser cuidadosos al elegir el ambiente donde se los destina ya que para las condiciones evaluadas hubo diferencias significativas en la performance entre localidades. 20

5 PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 CE f8 Figura 8. Análisis Shukla de estabilidad de ambientes (localidades) de maíz de primera. Interpretación de la Figura 8 El rendimiento promedio, a través de todos los ambientes evaluados, fue de kg.ha -1. Los ensayos de Totoras, Los Cardos y Barrancas se ubicaron en el cuadrante superior izquierdo. Esto indica que la media de los híbridos evaluados en estas localidades tuvieron rendimientos por encima o igual (en el caso de Barrancas) a la media de la Red. Los ensayos instalados en las localidades de Venado Tuerto, Oliveros Alta Tecnología (con riego suplementario), Runciman, Oliveros Secano y Casilda obtuvieron altos rendimientos pero con valores más altos de test de estabilidad. Un valor alto de test de estabilidad indica que hubo un sub set de genotipos que tuvieron rendimientos superiores al resto y serían éstos mismos los recomendables para capitalizar esa oferta ambiental. La penalidad por no adecuar el híbrido a la oferta ambiental de la campaña fue mayor en Venado Tuerto y Oliveros si comparamos con Totoras y Los Cardos. 21

6 CE PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 Análisis GGE Plot f9 Figura 9. Análisis GGE plot de la Redmaíz de primera. Interpretación de la Figura 9 El gráfico representa el % de la variabilidad presente en los ensayos de la Red de maíz de primera. Se observa la performance de los híbridos y su asociación con los ambientes evaluados. Se distinguen 3 ambientes de recomendación. El primer sector incluye los ambientes explorados en Venado Tuerto, Runciman, Oliveros Alta Tecnología y Oliveros secano, y son las localidades con media ambiental más alta de la Red durante la campaña analizada. Para este sector, los híbridos con mejor performance fueron SRM 566 MGRR2, AX 7822 TDmax y Syn 969 TD/TG. Un segundo sector está representado por los ambientes explorados en la localidad de Maggiolo y Barrancas, que tuvieron una media similar a la media general de la Red y donde los híbridos LT 722 VT3Pro e I 797 VT3Pro se presentan como híbridos destacados. Por último, el tercer sector incluye a las localidades restantes, con un rango amplio de medias ambientales ( Kg/ha) donde el híbrido I 887 VT3Pro fue el de mejor performance promedio. 22

7 PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 CE Red de Maíz de Segunda Análisis Shukla f10 Figura 10. Análisis Shukla de estabilidad de híbridos demaíz de primera. Interpretación Figura 10: El rendimiento promedio de la Red de Segunda fue de 8094 Kg/ha y se destacan los altos valores de IGA para los híbridos evaluados. Los híbridos más estables son los que tuvieron un valor de Test de estabilidad inferior a 3, sin embargo sólo algunos de estos tuvieron rendimientos superiores a la media general de la Red (Dow 508 PW y LT719 VT3Pro). Hubo 9 híbridos que se ubicaron en el panel superior izquierdo, donde los rendimientos obtenidos superaron la media general de la Red pero los valores de test de estabilidad indican especificidad a algunos ambientes. Para lograr los mejores resultados con estos materiales, es necesario identificar los ambientes en que se destacan y como siguiente paso cotejar la caracterización de nuestro sistema para determinar si es posible capitalizar esos altos rendimientos. 23

8 CE PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 f11 Figura 11. Análisis Shukla de estabilidad de ambientes (localidades) de maíz de primera. Interpretación Figura 11 Al analizar los ambientes evaluados durante la campaña actual se observa que no hubo localidades que se sitúen en el cuadrante superior derecho, indicando que en la totalidad de los ensayos hubo un sub-set de híbridos con mejor comportamiento que el resto y que en muchos caso hubo una penalidad por no elegir correctamente el híbrido. Los ambientes de Tortugas y Casilda fueron los más estables de la Red, mostrando una performance uniforme de los híbridos evaluados. Adicionalmente, en la localidad Casilda se puede observar la diferencia entre una siembra tardía y una de segunda con antecesor trigo. El efecto del cultivo antecesor no produjo una modificación en el valor de test de estabilidad pero sí influyó notoriamente en el promedio de rendimiento del ensayo (~ + 40%) 24

9 PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 CE f12 Figura 12. Análisis GGE plot de la Redmaíz de primera. Interpretación de la Figura 12 El gráfico representa el % de la variabilidad presente en los ensayos de la Red de maíz de segunda. Se observa la performance de los híbridos y su asociación con los ambientes evaluados. En concordancia con el análisis Shukla de las localidades, la alta especificidad de los híbridos a los ambientes hizo que se distingan 5 ambientes de recomendación, la mayoría con una única localidad representativa. El sector con más localidades representadas incluyó a los ensayos de Gálvez, San Justo, Oliveros, Tortugas y La Pelada. Para este sector, y para toda la Red en general, el híbrido con mejor performance fue Dow 510 PW. Se destaca, también, otro sector que incluye las localidades de Casilda (tardío y segunda) y Arroyo Seco; los híbridos con mejor performance fueron LT 626 VT3pro y LT 722 VT3pro. Los restantes sectores incluyen una única localidad y el híbrido de mejor performance se evidencia gráficamente como el que se ubica sobre el polígono punteado. Conclusiones Si bien la mayor parte de la variabilidad observada en ambas Redes se debe al factor ambiental, ambas metodologías permitieron evidenciar que aunque se dispone de híbridos con altos rendimientos y una buena estabilidad, la mayoría de los materiales tiene una performance superior atada a algunos ambientes y que en la mayoría de las localidades existe una penalidad por no elegir correctamente el híbrido. La elección del híbrido dependerá de la oferta ambiental que combina tanto recursos abióticos propios de cada campaña como insumos y prácticas de manejo. La caracterización del ambiente es, por ende, fundamental para adecuar a la oferta del sistema al híbrido y es el primer paso a la hora de definir el genotipo. 25

10 CE PARA MEJORAR LA PRODUCCION 54 - INTA EEA OLIVEROS 2016 Bibliografía Alwala,S., T.Kwolek, M.McPherson, J.Pellow, and D.Meyer A comprehensive comparison between Eberhart and Russell joint regression and GGE biplot analyses to identify stable and high yielding maize hybrids. Field Crops Research 119: Masiero, B. y Castellano Programa para el análisis de la interacción genotipo ambiente usando el procedimiento IML de SAS. Actas Primer Congreso Latinoamericano de Sociedades de Estadística. Valparaíso, Chile. Shukla, G.K., Some statistical aspects of partitioning genotype environmental components of variability. Heredity 29, Yan, W., Hunt, L.A., Sheng, Q., Szlavnics, Z., Cultivar evaluation and mega environment investigation based on the GGE biplot. Crop Sci. 40, Yan,W., y N.A.Tinker Biplot analysis of multi-environment trial data: Principles and applications. Can. J. Plant Sci. 86:

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