DIFERENTES PATRONES DE SIEMBRA EN LA PRODUCCIÓN DE SEMILLA DEL HÍBRIDO DE MAÍZ H-135

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1 DIFERENTES PATRONES DE SIEMBRA EN LA PRODUCCIÓN DE SEMILLA DEL HÍBRIDO DE MAÍZ H-135 Different Patterns of Seeds in the Seed Production of the Hybrid of Maize H-135 Juan José García Rodríguez* 1, Miguel Ángel Ávila Perches 1, Juan Diego De la Torre Vizcaino 1, Carlos Herrera Corredor 1 1 Campo Experimental Bajío Km. 6.5 Carretera Celaya-San Miguel de Allende. Gto. C.P garcia.juanjose@inifap.gob.mx RESUMEN Debido a que se intenta incrementar la producción de semillas por unidad de superficie, reducir costos de producción y maximizar el uso de suelo, se evaluó el efecto de diferentes patrones de siembra (PS) sobre el rendimiento y calidad de la semilla del hibrido de maíz H-135. Los trabajos se desarrollaron en el Campo Experimental Bajío del INIFAP en Celaya, Guanajuato, se evaluaron cuatro PS compactos: 4:1, 6:1, 8:1 y 10:1, además de un testigo 6:2 convencional. Respecto a la variable rendimiento de semilla, no hubo diferencias entre tratamientos. En las variables agronómicas se observó que para el número de hileras, los PS 10:1 y 6:1 compactos fueron superiores al resto con 16.0 y 15.6 hileras por mazorca; en cuanto a la variable de semillas por hilera los PS 4:1, 6:1 y 8:1 fueron iguales estadísticamente y superiores al patrón 10:1 y al testigo. La forma de semilla tipo plano fue superior en un 15.6% a las formas redondas, en la interacción PS por forma de semilla (P<0.01) se detectó que el PS 4:1 por la forma plana fue el mejor tratamiento con 5,898 kg ha -1. En cuanto a las formas redondas el PS 10:1 y el testigo obtuvieron los valores más altos con 4,078 kg ha -1 y 3,742 kg ha -1 respectivamente; en relación al tamaño de semilla, el mediano registró el rendimiento más alto con 1,051 kg ha -1. En la interacción de PS por tamaño de semilla, la combinación del PS 8:1 compacto con el tamaño mediano presentó el mejor rendimiento con 3,525 kg ha -1. Por otra parte (P<0.01) en la interacción de forma por tamaño de semilla, el plano medio con el rendimiento de 9,642 kg ha -1 obtuvo el mejor resultado. La conclusión es que la relación hembra-macho compacto es una alternativa viable para la producción de semilla, logrando que el 100% de la unidad de producción este sembrado con el progenitor femenino, productor de la semilla (hibrido). Palabras Claves: Patrones de Siembra, Semilla, Maíz, Rendimiento SUMMARY Because attempting to increase seed production per unit area, reduce production costs and maximize land use, we evaluated the effect of different planting patterns (PS) on the yield and seed quality of hybrid of corn H-135. The work was performed in the Campo Experimental Bajío of INIFAP in Celaya Guanajuato, Mexico, we evaluated four PS compact: 4:1, 6:1, 8:1 and 10:1, and a control pattern conventional 6:2. Regarding the variable seed yield, there were no differences between treatments. In agronomic variables were seen for the number of rows, the PS 10:1 and 6:1 were higher than other compact with 16.0 and 15.6 rows per corncob, in terms of the variable of seeds per row the PS 4:1, 6:1 and 8:1 were statistically equal and superior to 10:1 and the control pattern. The seed form flat type was higher by 15.6 % to the round forms in PS interaction for seed form (P < 0.01 ) was detected for the 4:1 PS flat shape was the best treatment to 5,898 kg ha -1. As for the PS 10:1 round shapes and control pattern the highest values obtained with 4,078 kg ha -1 and 3,742 kg ha -1 respectively, in relation to seed size, the medium recorded the highest yield to 1,051 kg ha -1. In the interaction of seed size PS, PS 8:1 combination with the compact sized presented the best performance with 3,525 kg ha -1. On the other hand (P < 0.01) formed by the interaction of seed size, the midplane with the performance of 9,642 kg ha-1 had the best result. The conclusion is that the compact malefemale relationship is a viable alternative for the production of seed, used 100 % of this production unit with the female parent seed, seed producer (hybrid). Keywords: Patterns of seed, seed corn, yield. 43

2 VOLUMEN 14 NÚMERO INTRODUCCIÓN El cultivo de maíz se utiliza principalmente para la alimentación humana en la mayor parte del mundo, en nuestro país es uno de los granos básicos. En la producción mundial ocupa el tercer lugar con una superficie de millones de hectáreas, (Financiera Rural, 2012). En México, de las 7.9 millones de hectáreas que se cultivan, solo se siembra con semilla mejorada 30% (Luna et al., 2012) ante este panorama se proyecta un amplio mercado nacional, sin embargo la situación es complicada, porque el posicionamiento de las grandes corporaciones es muy elevado; no obstante lo anterior según (Espinosa et al., 2007) y (Doonet et al., 2012) debe tratar de aprovecharse los elementos en la ley para reposicionar las variedades mejoradas producto de la investigación pública y privada manifestando que para la óptima expresión de su potencial de rendimiento, requiere de la aplicación de los resultados de la investigación de otros componentes tecnológicos tales como densidad de población, fertilización, fechas de siembra, labores de cultivo, aplicación de herbicidas, así como otras recomendaciones para el correcto manejo del cultivo. Para el caso de la producción de semilla híbrida de maíz, un patrón de siembra tradicional (PST) está compuesto por una serie de surcos con material genético que es utilizado como progenitor femenino (hembra) y surcos con material utilizado como progenitor masculino (macho), las hembras son los que se cosechan hasta madurez y los machos al tener sólo la función de producir polen, una vez terminada dicha etapa se eliminan para evitar posibles contaminaciones al cosechar las plantas del progenitor femenino (Paliwal, 2001). Otro componente substancial que debe tomarse en cuenta previo a la siembra es la relación hembra-macho puesto que los PS utilizados en muchos de los casos no son los óptimos (Larios et al., 2011 y Curtis, 1983), La proporción de surcos hembra-macho más utilizados son: 4:1, 2:1, 4:2 y 6:2, estás dependen principalmente de la abundancia del polen producido por el progenitor masculino, y además se basan también en la experiencia práctica así como en la disponibilidad de maquinaria del productor (Wych, 1988). Actualmente es factible generar genotipos con una arquitectura que permite siembras con altas densidades de población, por lo anterior es posible implementar un patrón de siembra conocido como compacto (PSC), que utiliza el 100 % de la superficie sembrada con material femenino y se intercala un surco del progenitor masculino en cada dos, tres o cuatro surcos de la hembra, posteriormente se elimina el macho después de la polinización, para disminuir la competencia durante la etapa de maduración, además de evitar contaminaciones durante la cosecha (Beck, 2004). A este respecto, Vallejo et al. (2008) señalan que la ventaja es que se aprovechan todos los surcos del lote para la producción de semilla híbrida y además, se colocan los surcos machos físicamente más cerca de la hembra, asimismo indican que las siembras compactas se sugieren en la producción de híbridos sonde se incluya un progenitor hembra de porte bajo a intermedio, de tal forma que el macho no sea sombreado y se afecte la liberación del polen. En este aspecto, Murga y Solórzano (1988) encontraron que el PS 4:1 compacto fue superior en 21 % al sistema tradicional. Por otro lado, Méndez (1990) señala que el método de siembra 4:1 compacto superó al testigo (3:1 convencional) en % en rendimiento por unidad de superficie, similares resultados son reportados por Solórzano et al. (1987) y Koshawatana et al. (2010). Sin embargo, Caballero (1995) no detectó diferencias significativas al evaluar los PS tradicional: 8:2, 6:2, 4:2 y 3:1 y los PS compacto: 6:1, 4:1 y 2:1. El H-135 es un híbrido trilineal que se adapta a las condiciones agroclimáticas de la zona de transición El Bajío-Valles Altos que se ubica en altitudes de 1,700 a 2,200 metros sobre el nivel del mar (msnm), que se recomienda para zonas de riego, punta de riego y buen temporal. El H-135 se forma con una cruza simple obtenida en El Bajío, que se utiliza como progenitor femenino, mientras que el progenitor masculino es una línea autofecundada de primera generación (S 1 ) que se generó a partir de un criollo colectado en Progreso, Hgo. (Espinosa y Carballo, 1987). En tanto que, Espinosa y Carballo (1988) recomiendan que la cruza simple utilizada como progenitor hembra del H-135, se debe multiplicar en Roque, Gto. o en un ambiente similar para asegurar el mantenimiento de la calidad de su semilla. Por lo anterior el objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de patrones de siembra, tradicional y compacto, que favorezcan la producción y calidad de semilla certificada del híbrido de maíz H-135. MATERIALES Y MÉTODOS Los trabajos se desarrollaron en los terrenos y laboratorio de semillas del Campo Experimental Bajío (CEBAJ) del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) ubicado en Roque, municipio de Celaya, Gto., que se localiza a N y O, a una altitud de 1,752 msnm. Se utilizaron los progenitores del híbrido H-135, el material genético empleado fueron la cruza simple (B-32 X B-33) como progenitor femenino y la línea M-35 como macho, se utilizaron cinco lotes aislados para evitar coincidencias entre sí, los patrones de siembra fueron: 6:2 (tradicional, testigo) y los PSC: 4:1, 6:1, 8:1 y 10:1. Para el PST se sembró con una distancia entre siembra de 90 cm, mientras que en el PSC, se utilizó esta misma distancia entre surco para el progenitor hembra y 45 cm para el progenitor macho; en ambos casos se sembró en forma diferida, con fecha 2 de mayo se sembró la hembra en suelo seco y después se aplicó un riego para promover la emergencia de plántulas, posteriormente a los 10 días se sembró el progenitor macho sobre suelo húmedo. Se inspeccionaron los lotes durante las distintas etapas de desarrollo, detectando presencia de malezas, aplicándose dos cultivos y tres deshierbes manuales para su control; en cuanto a plagas y enfermedades, se aplicó insecticida para el control de trips (Frankliniella williamsi) en las primeras etapas y para el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) en la etapa V7 (siete 44

3 PRODUCCIÓNAGRÍCOLA hojas). Previo a la floración, se eliminaron las plantas fuera de tipo del progenitor macho y retiraron manualmente el total de espigas del progenitor hembra. Durante la floración, fue necesario vigilar los surcos machos y continuar eliminando plantas que no correspondan a las características uniformes de la línea progenitora. Respecto a los surcos hembra, se depuraron plantas antes, durante y después de la floración; eliminando plantas estériles (mostrencas) y las no correspondientes a características del progenitor. Para determinar la madurez fisiológica, se tomaron muestras de 10 mazorcas por tratamiento por repetición y se recurrió al indicador de la capa negra de absorción así como también a través de un determinador de humedad (DH), utilizando el DH marca Motomco modelo 919. Se inició la cosecha cuando la semilla tenía entre un 25 y 30 % de humedad, la recolección fue en forma manual, la parcela útil fueron los dos surcos centrales eliminando un metro de cada lado; se tomaron muestras en zig-zag de cada una de las tres repeticiones por tratamiento. Al momento de la cosecha se contaron el número de mazorcas por planta posteriormente se les dio un tratamiento natural de secado exponiendo las mazorcas al sol, con el propósito de reducir el contenido de humedad en la semilla y proceder a su desgrane (12 a 14 %) se seleccionaron 20 mazorcas al azar, para determinar número de hileras por mazorca y número de granos por hilera. Para la clasificación de la semilla se utilizó el separador de cilindros modelo Carter Day, se calibró para cada muestra de semilla a 50 revoluciones por minuto por un tiempo de 60 segundos. De la muestra total se separó las semillas planas de las redondas utilizando el cilindro oblongo de 13/64 X 3/4 considerándose semilla plana la que paso a través de las perforaciones y redonda la que fue retenida. En cuanto al tamaño, de toda la semilla redonda y plana que paso por el cilindro de perforaciones redondas con las dimensiones de 22/64, 20/64 y 18/64, se registraron los pesos de la semilla que fue retenida en cada cilindro, considerándose semilla grande la que retuvo el cilindro 22/64, mediana la que permaneció sobre la 20/64 y chica la que retuvo el cilindro 18/64. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El efecto de los diferentes patrones de siembra sobre las características evaluadas, en el Cuadro 1 se presentan los resultados de los análisis de varianza practicados a las variables agronómicas, se observa que para número de hileras por mazorca y número de granos por hilera se registraron diferencias (P<0.01) entre tratamientos; en base a lo anterior se practicó la comparación de medias (Cuadro 2) en donde podemos observar que el PS 4:1 compacto con 16 hileras fue el que logró el valor más alto, aspecto que impactará en el rendimiento de semilla y en la utilidad económica del productor Rivas (2010); en relación al número de hileras por mazorca, los resultados obtenidos en esta investigación; se encuentran dentro del rango de valores reportados por Rivas (2010) ; así mismo para número de granos por hilera el PS 4:1 compacto fue el que obtuvo el valor más alto seguido por los PS 6:1 y 8:1 compacto con 30 y 29 granos por hilera respectivamente los cuales a su vez fueron superiores al testigo con 25 granos por hilera, los valores obtenidos para granos por hilera son similares. Cuadro 1. Comparación de medias para número de hileras y número de granos en la cruza simple B-32 X B-33 ** Diferencias Altamente Significativas (P<0.01) C.V. Coeficiente De Variación Cuadro 2. Comparación de medidas para las variables, número de hileras y número de granos por hilera, en diferente patrón de siembra en la cruza simple B-32 X B-33 T = tratamiento 45

4 VOLUMEN 14 NÚMERO En cuanto a la variable rendimiento de semilla (Cuadro 3) se detectaron diferencias (P<0.01) para las siguientes variables: forma de semilla (FS), interacción de patrones de siembra por forma de semilla (PSPFS), tamaño de semilla(ts), patrones de siembra por tamaño de semilla (PSPTS) e interacción de forma de semilla por tamaño de semilla (FSPTS); por lo que al realizar los contrastes ortogonales se detectó que para el factor FS, los tipo plano registraron los valores más altos con 1,489 kg ha -1 superando en un 25.7 % a la forma tipo bola cuyo rendimiento fue de 1,106 kg ha -1 (Figura 1) por otro lado, la interacción de PSPFS, el PS 6:2 reportó un rendimiento de 8,379 kg ha -1 de semilla de ambas formas (planos y bolas); no obstante lo anterior, el PSC 4:1 cuyo rendimiento fue de 8,029 kg ha -1 a su vez registró un rendimiento de 5,893 kg ha -1 de semilla de forma plana superando al testigo 6:2 con una diferencia de 1,255 kg ha -1, aspecto positivo para ser considerado en un programa de producción de semilla ya que la preferencia de distribuidores y productores por la semilla de formas planas es patente, lo cual obliga a clasificar la semilla por forma, tamaño y peso Wood et al. (1977) y Shieh y McDonald, (1982). CUADRO 3. Análisis de varianza para rendimiento, evaluado en cinco patrones de siembra en la cruza simple B-32 X B-33 ** Diferencias Altamente Significativas (P<0.01) C.V. Coeficiente de Variación 46

5 PRODUCCIÓNAGRÍCOLA Figura 1. Respuesta de la cruza simple B-32 X B-33 evaluando rendimiento de semilla en relación a la forma de semilla con diferentes patrones de siembra. inicial de las plántulas procedentes de semillas grandes no persiste a lo largo de todo el ciclo del cultivo, al intervenir en su desarrollo otros factores. En general, no suele haber correlación entre el tamaño de las semillas y el rendimiento; si se siembra semilla de los tamaños comerciales obedece a las exigencias de las operaciones de limpieza que obligan a eliminar ciertas porciones de semillas pequeñas. (Besnier, 1989). En este trabajo, se detectaron diferencias estadísticas siendo el tamaño mediano con 1,051 kg ha -1 el que alcanzo el valor más alto (Figura 2) seguido por la semilla de tamaño chico, con 799 kg ha -1 en cambio la semilla de tamaño grande mostró los valores más bajos. En esta mismo contexto, el PSC 8:1 igualmente puede ser considerado como una opción ya que solo está por debajo del testigo 4.7 % de rendimiento de semilla de ambas formas, sin embargo, éste a su vez supera en 6.1 % al testigo en lo que se refiere a semilla de forma plana al registrar un rendimiento de 4,940 kg ha -1, lo que concuerda con Rivas (2010) quien obtuvo 4.18 t ha -1 de semilla total (planos y bolas) para el tratamiento con la relación 4:1 que representa el 80 % de la superficie factible de ser cosechada, cantidad inferior a la obtenida en este trabajo comprobando que el PSC 8:1 tiene ventaja al ocupar el 100 % de la superficie factible de ser cosechada. Respecto al tamaño de semilla es irregular según la variedad, al menos en las especies de granos grandes. Sin embargo, la mayor ventaja Figura 2. Respuesta de la cruza simple B-32 X B-33 al evaluar la variable rendimiento de semilla en tres diferentes tamaños de semilla con diferente patrón de siembra. 47

6 VOLUMEN 14 NÚMERO En la interacción de PSPTS se aprecia en la Figura 3 que el PSC 8:1 registró el rendimiento más alto de semilla comercial con 3,525 kg ha -1 de tamaño medio superando al testigo que obtuvo 3,394 kg ha -1 de semilla mediana. En relación a los resultados obtenidos en la interacción de FPT en la Figura 4 se observa que el plano medio obtuvo los valores más altos con 8,641 kg ha -1 seguido de plano chico con 6,977 kg ha -1 y 5,715 kg ha -1 de la interacción plano grande. respecto a la forma redonda el tamaño medio fue el que obtuvo el valor más alto con 6,119 kg ha -1, seguido de la interacción bola grande en cambio la interacción bola chica obtuvo el valor más bajo con un rendimiento de semilla de 5,013 kg ha -1. Figura 3. Interacción de patrones de siembra por tamaño de semilla para la variable rendimiento de semilla en la cruza simple B-32 X B-33. Figura 4. Interacción de forma de semilla por tamaño de semilla para la variable rendimiento en la cruza simple B-32 X B-33. CONCLUSIONES Técnicamente es viable la producción de semilla del hibrido H-135 utilizando el patrón de siembra compacto, se observó que agronómicamente todos los patrones de siembra fueron superiores al testigo. No obstante y no detectar diferencias significativas para rendimiento, se sugiere utilizar el PSC 8:1 porque tiene ventaja sobre los demás tratamientos al ocupar el 100 % de la superficie factible de ser cosechada, así mismo, porque registró el rendimiento más alto de semilla comercial; aspecto positivo para ser considerado en un programa de producción de semilla ya que la preferencia de distribuidores y productores por la semilla de formas planas es patente. 48

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