Evaluación de híbridos blancos y amarillos del PCCMCA

Transcripción

1 2011 Evaluación de híbridos blancos y amarillos del PCCMCA Roman Gordon M. Héctor Deras F.

2 RECONOCIMIENTO El presente documento es un trabajo cooperativo y profesional realizado por técnicos de entidades e instituciones Públicas y Privadas de diferentes países de Centro América y México, a quienes felicitamos y agradecemos por su dedicación y esfuerzo para la realización de este importante trabajo para la Región. El Salvador: Héctor Deras, Félix García, Jorge Montano, Carlos Mejía, Alvaro Leonardo, Nelson Melara Guatemala: José Luis Zea, René Velázquez, Mario Fuentes, Carlos Fuentes Honduras: Oscar Cruz Nicaragua: Angela Pineda, Gonzalo Brenes México: Félix San Vicente, Jesús Alcázar, Rafael Ochoa Panamá: Roman Gordon M, Jorge Franco B Costa Rica: Nevio Bonilla 1

3 Evaluación de híbridos blancos y amarillos del PCCMCA, 2011 Roman Gordon Mendoza y Héctor Deras Flores Introducción La evaluación de genotipos a través de distintos ambientes, principalmente en ambientes contrastantes, es una de las prácticas más usuales para la recomendación de nuevos híbridos a los productores de una región específica y el mismo ha sido uno de los principales objetivos en los Programas de Mejoramiento Genético tanto de las empresas que se dedican a la venta de germoplasma como de las instituciones estatales. La Interacción Genotipo-Ambiente (IGA) sucede cuando hay respuestas diferentes de los híbridos en relación con los ambientes en donde se realicen las evaluaciones. Esta interacción merece gran importancia en la evaluación de híbridos desarrollados para diferentes circunstancias de producción, por lo que es preciso integrar los conceptos de adaptabilidad y estabilidad para definir el comportamiento de los híbridos evaluados a través de distintos ambientes. La adaptabilidad se refiere a la capacidad de los genotipos de aprovechar a su favor los estímulos del ambiente, en cuanto que la estabilidad se refiere a la capacidad de los genotipos de mostrar un comportamiento altamente previsible en función del estímulo ambiental. Becker, 1981; Lin et al. 1986; Becker y León 1988, definen conceptos de estabilidad fenotípica que se complementan del punto de vista estadístico, biológico y agronómico. Allard y Hansche, (1969); citados por Márquez (1991), definen a una variedad estable como una variedad con capacidad de amortiguamiento o flexibilidad para cambiar en actitud, que para el caso de variedades agrícolas, significaría ajustar su rendimiento a las condiciones ambientales, es decir, variedades capaces de ajustar sus procesos vitales para mantener la productividad. Por otro lado Simmonds (1962), citado por Marquez (1991), resalta que el término adaptabilidad se ha tomado como la capacidad para responder a la selección, lo cual implica la variabilidad genética. En estas condiciones una población genotípicamente heterogénea será adaptable a diferentes ambientes al estar sujeta a diferentes presiones de selección, manifestando su adaptación específica a un ambiente de acuerdo a la presión de selección de éste, mediante su respuesta cambiante a los diferentes ambientes, se medirá la adaptabilidad. El análisis de varianza y regresión conjunta, es una metodología empleada ampliamente para explicar la IGA (Finlay y Wilkinson 1963; Eberhart y Russell 1966; Perkins y Jinks 1968). Técnicas multivariadas también han sido usadas para estudiar los efectos de la IGA; por ejemplo el análisis de componentes principales (PCA), análisis de coordenadas principales, análisis de clúster (Crossa 1990; Westcott 1986). El desarrollo del modelo AMMI (Efectos principales aditivos e interacción multiplicativa), que integra análisis de varianza y de componentes principales (Zobel et al. 1988), ha mostrado su eficiencia para explicar una proporción de la suma de cuadrados de la interacción, superior a la obtenida con el análisis de varianza y regresión conjunta (Gauch y Zobel 1988; Zobel et al. 1988; Crossa 1988;, Crossa 1990; Crossa et al. 1990; Crossa et al. 1991). 2

4 Objetivos: 1. Evaluar la adaptación de híbridos de maíz de grano blanco y amarillo desarrollados por los Programas Nacionales y las principales Compañías Privadas de semillas, en diferentes ambientes de la región maicera de Centro América. 2. Determinar la interacción de los híbridos con los diferentes ambientes, con el propósito de identificar genotipos superiores y con buena estabilidad de rendimiento. 3. Facilitar la información obtenida a los Programas Nacionales, Compañías Privadas de Semilla, mejoradores e instituciones internacionales, para la toma de decisiones en relación a la selección de genotipos tanto a nivel de cada país como a nivel regional. Materiales y Métodos Ubicación: Se realizó un experimento de híbridos blancos y otro de híbridos amarillos en 21 y 19 localidades de la Región Mesoamericana, en estaciones experimentales y parcelas facilitadas por productores de maíz de los distintos países de Centro América y México, durante la época lluviosa del año 2011 (Cuadro 1). Cuadro 1. Localidades y países del ensayo de evaluación de híbridos de maíz, Centro América, 2011 Localidad (blancos) País Localidad (amarillos) País 1. Comayagua Honduras Comayagua Honduras 2. Danlí Honduras Danlí Honduras 3. Santa Elena, Usulután El Salvador Santa Elena, Usulután El Salvador 4. El Progreso, Jutiapa Guatemala El Progreso, Jutiapa Guatemala 5. Cuyuta Guatemala Cuyuta Guatemala 6. Las Cruces, El Peten Guatemala Las Cruces, El Peten Guatemala 7. Atescatempa, Jutiapa Guatemala Atescatempa, Jutiapa Guatemala 8. Monjas RV, Jalapa Guatemala Monjas RV, Jalapa Guatemala 9. Corral Viejo El Salvador Santa Cruz Porrillo El Salvador 10. Santa Cruz Porrillo El Salvador San Andrés El Salvador 11. San Andrés El Salvador El Ejido L (siembra tardía) Panamá 12. Nejapa El Salvador El Ejido E (siembra normal) Panamá 13. El Ejido E (siembra normal) Panamá El Progreso, Pejibaye Costa Rica 14. El Ejido L (siembra tardía) Panamá Guagaral, Buenos Aires Costa Rica 15. El Progreso, Pejibaye Costa Rica Quesada, Jutiapa Guatemala 16. Veracruz, Pejibaye Costa Rica Monjas, Jalapa Guatemala 17. Monjas, Jalapa Guatemala Nindirí Nicaragua 18. Jalapa Guatemala CNIAB, Managua Nicaragua 19 Nindirí Nicaragua Nueva Concepción Guatemala 20 Managua (CNIAB) Nicaragua 21 Nueva Concepción Guatemala Material genético: El grupo de híbridos evaluados fue obtenido de diferentes fuentes. En el experimento de híbridos blancos, las Compañías Privadas suministraron 11 genotipos, el sector oficial contribuyó con 2 híbridos, el CIMMYT con 4 y se incluyeron 3 testigos, para un total de 20 híbridos. El ensayo de híbridos amarillos incluyó 8 genotipos de los cuales 3 fueron aportados por el sector privado, 1 del sector oficial, 2 del CIMMYT y se incluyeron 2 testigos (Cuadro 2). 3

5 Cuadro 2. Híbridos de maíz de grano blanco y amarillos evaluados en el ensayo uniforme del PCCMCA, 2011 Híbrido Blancos Institución Híbridos Amarillos Institución 1. CLRW88/CLRCW96//CML494 CIMMYT (1) 1. CLRCY044/CLRCY0399//CL02450 CIMMYT (1) 2. CLRCW100/CLRCW96//CML494 CIMMYT (2) 2. CLRCY040/CLYN206//CLRCY017 CIMMYT (2) 3. CLRCW88/CLRCW98//CML494 CIMMYT (3) 3. DKB-399 Monsanto 4. CML491/CLQ6316//CLWRCWQ48 CIMMYT (4) 4. NA-30 Novasem 5. MH-9058 Monsanto 5. HEA-4 CENTA 6. ML-9291 Monsanto 6. HE-3415 Prosemillas 7. MJ-9297 Monsanto 7. HS-14 (Testigo común) Monsanto 8. SZ-8010 Syngenta 8. Testigo Local (por país) 9. SZ-8020 Syngenta NB-7 Novasem P-4063W Pioneer P-4092W Pioneer DICTA Q10 DICTA Diamante CENTA HRQ-2988 Prosemillas 16. HE-596 Prosemillas 17. JC-25 Valle Verde 18. DK-357 (Testigo común) Monsanto 19. P-3086 (Testigo común) Pioneer 20. Testigo Local (por país) Manejo Agronómico: El sistema de preparación del suelo en todos los experimentos fue de acuerdo a las condiciones de cada país. La densidad inicial de siembra utilizada fue de 6.00 a 6.66 plantas m -2, ésto se logró sembrando surcos separados entre 0.75 a 0.80 m y dejando una o dos plantas cada 0.20 ó 0.40 m (esto dependió de la recomendación por país). La fertilización consistió en la aplicación de una fórmula completa al momento de la siembra, en forma de banda continua o a chuzo a cuatro centímetros de la línea de siembra. Posteriormente se realizaron una o dos aplicaciones suplementarias de urea, en caso de dos aplicaciones, la primera se realizó a los 20 días después de siembra (dds) y la segunda a los 37 dds. En el caso de una aplicación, la misma se realizó a los 30 dds. El control de malezas consistió en la aplicación en pre-emergencia de herbicidas (glifosato, atrazina, pendimentalina, etc.). Variables medidas: Los datos tomados incluyeron caracteres cuantitativos, que son altamente influenciados por el ambiente como: altura de planta y mazorca, rendimiento de grano, porcentaje de plantas acamadas, porcentaje de mazorcas podridas, cobertura de mazorcas y la evaluación de las principales enfermedades al follaje (Curvularia sp, Bipolaris maydis, Exserohilum turcicum, Puccinia polysora, Phyllacora maydis y achaparramiento). Además se midieron variables que son poco influenciadas por el ambiente, como: días a floración femenina, número de plantas y mazorcas al momento de la cosecha y humedad del grano. Para la evaluación de enfermedades se utilizó una escala de 1 a 5, donde 1 indica ausencia de enfermedad y 5 infección muy severa. La evaluación se realizó en las etapas finales (70-80 dds) del cultivo, antes que las hojas se tornaran de color café. 4

6 Diseño Experimental: El tamaño de las parcelas experimentales consistió de dos surcos de 5.2 m de largo. Para la ejecución en campo se utilizó un diseño de Alfa Látice descrito por Barreto (1999), con tres repeticiones. Análisis Estadístico: Se realizó un análisis por localidad utilizando el método REML para el cálculo de las varianzas de cada una de las fuentes de variación del modelo Alfa Látice y se procedió a calcular la repetitividad (H) de acuerdo a la siguiente fórmula: Se realizó un análisis de varianza combinado, considerando un modelo mixto (ambiente aleatorio y genotipo fijo) para las localidades con una H mayor de Para la separación de medias se utilizó el análisis de separación de medias de rendimiento, a través de las diferencias mínimas significativas (DMS). Para el análisis estadístico de las variables % de plantas acamadas (raíz y tallo), % de mazorcas con mala cobertura y podridas se realizó el análisis de la variable transformada por el método de la raíz cuadrada más un medio ( x 0.5 ). Análisis de Estabilidad: Para el análisis de estabilidad se utilizó el modelo Biplot GGE-SREG, que integra el análisis de varianza y el análisis de componentes principales (Zobel et al. 1988, Yan et al., 2000). El modelo matemático es: Y g e = μ + α g + β e +Σ N λ n Y g δ e + ρ g e En donde: Y g e = Rendimiento promedio de un genotipo g en un ambiente e α g = Efecto de las desviaciones de las medias de los genotipos μ = Media General β e = Efecto de las desviaciones de las medias del ambiente λ n = Es el valor singular para el PCA δ e = Son los valores de los vectores para cada ambiente (PCA) N = Número de PCA retenidos en el modelo ρ g e = Residual Y g = Son los valores de vectores de los genotipos (PCA) Análisis de Conglomerados: Los datos de rendimiento fueron sometidos a un análisis de conglomerado mediante el método de Ward (Johnson, 1998), el cual utiliza el análisis de la varianza para evaluar la distancia entre conglomerados, minimizando la suma de los cuadrados de las distancias entre los conglomerados que son formados en cada interacción. Es una técnica multivariada que busca agrupar elementos (o variables) tratando de lograr la máxima homogeneidad en cada grupo y la mayor diferencias entre los grupos (Johnson, 1998). Luego se representó en un dendograma el cual es la representación gráfica que mejor ayuda a interpretar el resultado de este análisis. 5

7 En donde: W = Ʃ g Ʃ iɛg (U ig Ū g ) (U ig Ū g ) Ū = Es la media del grupo g. El criterio comienza suponiendo que cada dato forma un grupo, g = n y por tanto W es cero. A continuación se unen los elementos que produzcan el menor incremento de W. Obviamente ésto implica tomar los más próximos con la distancia euclídea. En la siguiente etapa se tiene n-1 grupo, n-3 de un elemento y uno de dos elementos. Se decide de nuevo, unir dos grupos para que W crezca lo menos posible, con lo que se pasa a n-2 grupos y así sucesivamente hasta tener un único grupo. Los valores de W van indicando el crecimiento del criterio al formar grupos y pueden utilizarse para decidir cuántos grupos naturales contienen los datos. Para discernir sobre el comportamiento de los genotipos, los ambientes y la interacción, dentro de cada mega ambiente, se complementó el análisis de conglomerado con el Biplot GGE. 6

8 Resultados y Discusión Experimento de híbridos Blancos Análisis de repetitividad En el Cuadro 3 se observan los promedios ajustados (LS Mean) varianzas y el cálculo de repetitividad (H) para la variable rendimiento de grano en cada localidad tomando en cuenta el análisis de Látice. De acuerdo a este resultado la siembra en la localidad de Santa Elena presentó un valor por debajo de 0.20 por lo que no se incluyó en el resto de los análisis combinados realizados. En el Anexo 1B se puede observar el cálculo de repetitividad para todas las variables medidas en los diferentes ensayos sembrados en toda la Región. Cuadro 3. Medias ajustadas del rendimiento de grano, cuadrados medios por fuente de variación y repetitividad del análisis por localidad del ensayo de híbridos blancos del PCCMCA, 2011 Localidad Rendimiento (LS Mean) Repetición Rep x Blk Híbrido Residuo Repetitividad Comayagua Danlí Santa Elena El Progreso Cuyuta El Peten Atescatempa Monjas RV Corral Viejo Santa Cruz P San Andrés Nejapa El Ejido L El Ejido E Pejibaye Veracruz Monjas Jalpa Nindirí Managua N Concepción Análisis de Varianza: El análisis de varianza combinado del rendimiento y algunas características agronómicas se presenta en el Cuadro 4. El análisis señala una diferencia altamente significativa entre ambientes e híbridos para todas las variables estudiadas. La interacción genotipo ambiente resultó altamente significativa para todas las variables estudiadas. 7

9 Cuadro 4. Cuadrados medios y grados de libertad de las fuentes de variación del análisis de varianza combinado del rendimiento y otras características agronómicas de 20 localidades, Híbridos blancos, 2011 F. de V Rend Flor AlPt Pomz Ptm -2 Mzpt -1 PMz Pud Acat Acar Cob Ambiente ** 2157** 46628** 0.188** 27.69** 0.170** 45967** 0.056** 0.118** 0.057** 0.060** Rep (Amb) Genotipo 26.13** 57.9** ** 2.39** 0.058** 6246** 0.034** 0.005** 0.018** 0.024** Gen x Amb 2.57** 2.26** * 0.39** 0.009** 593** 0.003** 0.003** 0.003** 0.003** Error Exp C.V. (%) No loc g.l. Error **= diferencias estadísticas con probabilidad menor al 1% Rend= Rendimiento de grano, Flor= Floración femenina, AlPt= Altura de planta, Pomz= relación altura de mazorca y altura de planta, Ptm -2 = Plantas/m 2, MzPt -1 = Mazorcas por planta, PMz = Peso de mazorcas, Pud= % de mazorcas podridas, Acat=% plantas acamadas de tallo, Acar= % plantas acamadas de raíz, Cob = % Mazorcas con mala cobertura Efecto de Ambientes: De acuerdo al análisis de varianza del rendimiento, el ambiente capturó el 50.7% de la suma de cuadrados total del experimento. En el Cuadro 5 se presentan el rendimiento de grano y algunas de las variables medidas por localidad. En relación a las localidades, el mayor promedio del rendimiento de grano se obtuvo en Atescatempa (Jutiapa, Guatemala), mientras que el más bajo se obtuvo en la siembra realizada en San Andrés (El Salvador) con media de y 4.73 tha -1, respectivamente. El rendimiento promedio a través de las 20 localidades fue de 7.15 tha -1 (Cuadro 5). El análisis Biplot GGE-SREG permitió identificar dos grupos ambientales o dominios de recomendación. El primer grupo lo conformaron las localidades de Danlí, El Progreso, Atescatempa y Monjas RV (Grupo Ambiental A). El segundo grupo estuvo conformado por los ensayos sembrados en el resto de las 16 localidades (Grupo Ambiental B). El rendimiento obtenido en las localidades del Grupo A superó significativamente por el obtenido en las localidades del Grupo B (8.03 vs 6.93 tha -1, respectivamente). En las localidades del Grupo A, el mayor rendimiento se obtuvo con el híbrido MH-9058 con un rendimiento promedio de tha -1. En el Grupo B el rendimiento más alto se obtuvo con el híbrido MJ-9727 con un rendimiento promedio de 6.59 tha -1. En la Figura 1 se puede apreciar el Dendograma producto del análisis de Conglomerados de Ward. En este análisis las localidades se agrupan en dos grupos generales; difiriendo con los grupos del análisis Biplot-SREG. En cuanto al porcentaje de plantas acamadas de tallo, el mismo fue bajo en casi todas las localidades con excepción de la siembra temprana de El Ejido, cuyo porcentaje de acame fue el mayor, con una media de 25.9%. Los mayores porcentajes de mazorcas podridas fueron reportados en El Progreso con 21.8%; le siguieron Managua, Nejapa y San Andrés con valores cercanos al 15%. Los ensayos con menor número de plantas a la cosecha se dieron Managua, Nindirí y Nejapa (con valores menores a 5.0 plantas m -2 ). 8

10 Cuadro 5. Promedio de rendimiento (lsmeans) y otras características agronómicas del Ensayo de híbridos blancos del PCCMCA, según localidades y por grupo de acuerdo al análisis Biplot SReg, 2011 Rend (t ha -1 ) Flor (días) Alpt (cm) Almz (cm) Ptm -2 Mzm -2-1 Pmz MzPt (g) Danlí El Progreso Atescatempa Monjas RV Promedio A Comayagua Cuyuta El Peten Corral Viejo S C Porrillo San Andrés Nejapa El Ejido E El Ejido L Pejibaye Veracruz Monjas Jalapa Nindirí Managua N Concepción Promedio B Prom General Rend= Rendimiento de grano, Flor= Floración femenina, AlPt= Altura de planta, Almz= Altura de mazorcas, Ptm 2 = Plantas/m -2, Mzm -2 = Mazorcas/m 2, MzPt -1 = Mazorcas/planta, PMz= Peso de mazorcas, Pud= % mazorcas podridas, Acar=% plantas acamadas de raíz, Acat= % plantas acamadas de tallo, Aspt= Aspecto de plantas, Asmz= Aspecto de Mazorcas, Cob= % plantas con mazorcas descubiertas, Pomz= relación altura de mazorca y altura de planta Pud (%) Acar (%) Acat (%) Aspt (1-5) Asmz (1-5) Cob (%) Pomz Figura 1. Dendograma del análisis de conglomerados de las 20 localidades del ensayo de híbridos blancos del PCCMCA,

11 Efecto de Genotipos: El análisis de varianza mostró diferencias altamente significativas entre los distintos híbridos evaluados para la variable rendimiento de grano; logrando capturar el 11.3% de la suma de cuadrados del análisis de varianza de esta variable (Cuadro 4). La media de rendimiento de los 20 híbridos, así como el comportamiento de los híbridos en los dos grupos ambientales definidos se puede observar en el Cuadro 6. De todos los híbridos evaluados, 12 sobrepasaron la media general de las 20 localidades, sobresaliendo de manera significativa los híbridos MJ-9297, MH-9058 con medias de 8.11 y 8.10 tha -1, respectivamente. Estos dos híbridos superaron al DK-357 (testigo común) en más del 3% y al P-3086 en más del 24% (testigo común). Siguieron a éstos, el grupo formado por los híbridos ML-9291, CLRCW100/CLRCW96//CML494, CML491/CLQ6316//CLQRCWQ48, CLRCW88/CLRCW96//CML494 y JC-25 con rendimientos por encima de las 7.30 tha -1. Un tercer grupo de híbridos estuvo conformado por CLRCW88/CLRCW98//CML494, SZ-8010, Diamante y SZ-8020, los cuales presentaron rendimientos promedios por arriba de la media del experimento. El resto de los cultivares evaluados tuvieron rendimientos por debajo del promedio de las 20 localidades (Cuadro 6). Cuadro 6. Medias ajustadas del rendimiento de grano, población, peso de mazorca, % de mazorcas podridas de los híbridos blancos evaluados, PCCMCA, 2011 Híbridos Rendimiento (tha -1 ) % sobre DK-357 Peso Mazorca (g) Plantas m -2 % Maz Podridas 20 loc Gr-A Gr-B 20 loc Gr-A Gr-B 20 loc Gr-A Gr-B 20 loc Gr-A Gr-B 20 loc Gr-A Gr-B 1. MJ MH DK ML CLRCW100/CLRCW96//CML CML491/CLQ6316//CLQRCWQ CLRCW88/CLRCW96//CML JC CLRCW88/CLRCW98//CML SZ Diamante SZ HE HRQ P4092W P4063W DICTA Q P Testigo Local NB Promedio En la evaluación del porcentaje de mazorcas podridas, en los 20 ensayos se tomó esta variable, el análisis estadístico presentó diferencias altamente significativas entre los híbridos y localidades. Las localidades del Grupo A presentaron los mayores valores, mientras que las localidades del Grupo B los más bajos. Los híbridos NB-7, P-3086, CLRCW88/CLRCW98//CML494 y SZ-8020 presentaron la más alta susceptibilidad a la pudrición de mazorcas con porcentajes superiores al 12% en el promedio de todas las localidades. En cuanto a la población de plantas al momento de la cosecha, se encontró diferencias estadísticas significativas entre los híbridos evaluados. Se observó en el promedio general (20 localidades) que el híbrido con menor rendimiento correspondió al P-4063W. Esta misma información se observó en los 10

12 promedios de los dos grupos ambientales. En relación a las otras características evaluadas, los promedios obtenidos para cada una de las variables medidas a través de las 20 localidades se observan en el Anexo. Todos los híbridos fueron muy similares en su precocidad de floración femenina, con valores entre 55 y 59 dds. Con respecto a la altura de planta, el híbrido de menor estatura fue el NB-7 con 211 cm, seguido por los híbridos P-4092W y HRQ Las medidas de la altura de la mazorca variaron entre 95 a 132 cm, siendo los híbridos NB-7 y P-4092W los híbridos con la posición más baja de este componente (Cuadro 2B del Anexo). En cuanto a las principales enfermedades foliares en cada localidad se calificaron distintas enfermedades, por lo que la media general indica más bien la sanidad foliar de los cultivares. En general, el promedio de todas las localidades está por debajo de la calificación 2.3, lo que sugiere una baja presión de estos patógenos este año. En relación al porcentaje de plantas acamadas tanto de raíz como de tallo fue bajo con valores promedios de 4.9 y 4.1%, respectivamente. Interacción Genotipo por Ambiente: El Cuadro 7 muestra el análisis de varianza del rendimiento de grano, así como el valor de los dos ejes principales de la interacción genotipo-ambiente, obtenidos a través del modelo Biplot GGE-SREG. El resultado de este análisis indicó que los dos primeros ejes (PCA) explicaron el 56.3% de la interacción genotipo ambiente con tan solo el 19.9% de los grados de libertad. El PCA-1 explicó el 41.8 %, mientras que el PCA-2 fue responsable del 14.5% con el 10.2 y 9.7% de los grados de libertad, respectivamente. Cuadro 7. Análisis de varianza Tipo IV y componentes principales (PCA) para la variable rendimiento de grano del ensayo del PCCMCA, 2011 F de V. g.l. Suma de Cuadrados Tipo IV Cuadrados Medios Prob. F AMB GEN GEN x AMB PCA PCA Residuo En el Cuadro 8 se presentan las puntuaciones o valores AMMI, tanto de los 20 genotipos como de los 20 ambientes, los mismos presentan diferentes patrones de interacción. De acuerdo a las puntuaciones de ambos ejes (PCA-1 y PCA-2) los híbridos más estables fueron CLRCW100/CLRCW96//CML494 (CIMMYT 2) y CML491/CLQ6316//CLWRCWQ48 (CIMMYT 4). De acuerdo a Yan et al. (2000), al graficar las puntuaciones de ambos ejes principales (PCA1 y PCA2), se forma un polígono con los híbridos que quedan en la parte externa de la figura (éstos fueron los híbridos HRQ-2988, MH-9058, MJ-9297, SZ-8010, NB-7 y P-3086). Los híbridos localizados en los vértices son considerados los mejores e inferiores dependiendo de su ubicación. Con relación a la interacción genotipo ambiente, la Figura 2 muestra los híbridos que mejor se comportaron en cada uno de los grupos ambientales, de acuerdo a la posición o cercanía a la que se encuentran de cada grupo. El híbrido MH-9058, presentó el mejor comportamiento en las localidades del Grupo A, mientras que en el Grupo B, el de mejor comportamiento fue el MJ La Figura 2, muestra que Monjas RV y Danlí en el Grupo A, Jalapa y Vera Cruz en el Grupo B fueron los ambientes que mejor discriminaron los genotipos. 11

13 Cuadro 8. Híbridos Puntuaciones de los dos ejes correspondientes a los componentes principales (PCA) para rendimiento de grano según genotipo y localidad, PCCMCA, 2011 Rend. (tha -1 ) Puntuación PCA1 Puntuación PCA2 Localidades Rend. (tha -1 ) Puntuación PCA1 Puntuación PCA2 CLRW88/CLRCW96//CML Comayagua CO CLRCW100/CLRCW96//CML Danlí DA CLRCW88/CLRCW98//CML El Progreso EPJ CML491/CLQ6316//CLWRCWQ Cuyuta CU MH El Peten PE ML Atescatempa AS MJ Monjas RV RV SZ Corral Viejo CV SZ S Cruz Porrillo SCP NB San Andrés SA P4063W Nejapa NE P4092W El Ejido E EE DICTA Q El Ejido L EL Diamante Pejibaye PJ HRQ Veracruz VE HE Monjas MO JC Jalapa JA DK Nindirí NI P Managua MA Testigo Local N Concepción NC Figura 2. Puntuaciones del primer y segundo eje del componente principal de 20 híbridos de maíz blanco en 20 localidades de Centro América (Biplot GGE-SREG) 12

14 Experimento de híbridos Amarillos Análisis de repetitividad En el Cuadro 9 se observan los promedios ajustados (LS Mean) varianzas y el cálculo de repetitividad (H) para la variable rendimiento de grano en cada localidad tomando en cuenta el análisis de Látice. De acuerdo a este análisis todas las localidades presentaron un valor de H > 0.20 por lo que todas fueron incluidas en el resto de los análisis combinados realizados. En el Anexo 1A se puede observar el cálculo de repetitividad para todas las variables medidas en los diferentes ensayos sembrados en toda la Región. Cuadro 9. Medias ajustadas del rendimiento de grano, cuadrados medios por fuente de variación y repetitividad del análisis por localidad del ensayo de híbridos amarillos del PCCMCA, 2011 Localidad Rendimiento (LS Mean) Repetición Rep x Blk Tratamiento Residuo Repetitividad Comayagua Danlí Santa Elena El Progreso Cuyuta El Peten Atescatempa Monjas RV S Cruz Porrillo San Andrés El Ejido L El Ejido E Pejibaye Guagaral Quesada Monjas Nindirí Managua N. Concepción Análisis de Varianza: El análisis de varianza combinado del rendimiento y algunas características agronómicas se presenta en el Cuadro 10. El análisis señala una diferencia altamente significativa entre ambientes para todas las variables estudiadas. Por otra parte, para genotipos y la interacción Genotipo-Ambiente también se encontró diferencias altamente significativas para todas las variables. Efecto de Ambientes: De acuerdo al análisis de varianza del rendimiento, el ambiente capturó el 24.7% de la suma de cuadrados total del experimento. En el Cuadro 11 se presentan el rendimiento de grano (LS Mean) y algunas de las variables medidas por localidad. En relación a las localidades, el mayor promedio del rendimiento de grano se obtuvo en la siembra temprana de El Ejido (Panamá), mientras que el más bajo se obtuvo en la siembra realizada en San Andrés (El Salvador) con media de 8.58 y 3.02 tha -1, respectivamente. El rendimiento promedio a través de las 19 localidades fue de 5.51 tha -1 (Cuadro 11). 13

15 Cuadro 10. Cuadrados medios y grados de libertad de las fuentes de variación del análisis de varianza combinado del rendimiento y otras características agronómicas de 19 localidades, Híbridos amarillos, 2011 F. de V Rend Flor AlPt Pomz Ptm -2 Mz pt -1 PMz Pud Acat Acar Cob Ambiente 18.07** 549.4** 11064** 0.059** 9.44** 0.086** 10750** 0.025** 0.091** 0.026** 0.016** Rep (Amb) Genotipo 53.41** 30.29** 5597** 0.020** 1.62** 0.094** 9215** 0.026** 0.009** 0.026** 0.010** Gen x Amb 2.98** 2.63** 233** n.s. 0.49** n.s. 615** 0.002** 0.006** 0.004* 0.002** Error Exp C.V. (%) No loc g.l. Error **, *= diferencias estadísticas con probabilidad menor al 1 y 5 %. Rend = Rendimiento de grano, Flor = Floración femenina, AlPt= Altura de planta, Pomz= relación altura de mazorca y altura de planta, Ptm -2 = Plantas/m 2, MzPt -1 = Mazorcas por planta, PMz = Peso de mazorcas, Pud= % de mazorcas podridas, Acat=% plantas acamadas de tallo, Acar= % plantas acamadas de raíz, Cob = % Mazorcas con mala cobertura La información general en el ensayo a través del análisis Biplot GGE-SREG permitió identificar dos grupos ambientales o dominios de recomendación. El primer grupo (Grupo ambiental A), lo conformaron 9 localidades (Danlí, Santa Elena, El Progreso, Monjas RV, Santa Cruz Porrillo, San Andrés, Ejido L, Monjas y Nindirí). El segundo grupo agrupó los ensayos sembrados en las otras 10 localidades (Grupo ambiental B). En la Figura 3 se puede apreciar el Dendograma producto del análisis de Conglomerados de Ward. En este análisis las localidades se agrupan en dos grupos generales. Cuadro 11. Medias ajustadas del rendimiento de grano y otras características agronómicas del Ensayo de híbridos amarillos del PCCMCA, según localidades, 2011 Localidades Rend (tha -1 ) Flor (días) Alpt (cm) Almz (cm) Ptm -2 Mzm -2 Mz/Pt Danlí Santa Elena El Progreso Monjas RV S C Porrillo San Andrés Ejido L Monjas Nindirí Promedio A Comayagua Cuyuta El Petén Atescatempa Ejido E Pejibaye Guagaral Quezada Managua N Concepción Promedio B Prom Gen Rend= Rendimiento de grano, Flor= Floración femenina, AlPt= Altura de planta, Almz= Altura de mazorcas, Ptm -2 = Plantas/m 2, Mzm -2 = Mazorcas/m 2, Mz/Pt= Mazorcas/planta, PMz= Peso de mazorcas, Pud= % mazorcas podridas, Acar=% plantas acamadas de raíz, Acat= % plantas acamadas de tallo, Aspt= Aspecto de plantas, Asmz= Aspecto de Mazorcas, Cob= % plantas con mazorcas descubiertas, Pomz= relación altura de mazorca y altura de planta Pmz (g) Pud (%) Acar (%) Acat (%) Aspt (1-5) Asmz (1-5) Cob (%) Pomz 14

16 En cuanto al porcentaje de plantas acamadas de tallo el mismo fue bajo en todas las localidades con una media menor del 5.0 %, a excepción del ensayo sembrado en la época normal de la localidad de El Ejido en Panamá (34.6%). Los mayores porcentajes de mazorcas podridas fueron reportados en El Progreso y San Andrés con una media ligeramente superior al 16%. Los ensayos con menor número de plantas a la cosecha se dieron en Nicaragua en las localidades de Managua y Nindirí (con valores menores a 5.0 plantas m -2 ). Figura 3. Dendograma del análisis de conglomerados de las 19 localidades del ensayo de híbridos amarillos del PCCMCA, 2011 Efecto de Genotipos: El análisis de varianza mostró diferencias altamente significativas entre los distintos híbridos evaluados para la variable rendimiento de grano; logrando capturar el 28.4% de la suma de cuadrados del análisis de varianza de esta variable (Cuadro 10). La media de rendimiento de los 8 híbridos, así como el comportamiento de los híbridos en los dos grupos ambientales definidos se puede observar en el Cuadro 12. De los 8 híbridos evaluados, 5 sobrepasaron la media general, sobresaliendo de manera significativa los híbridos DKB-399, CLRCY044/CLRCY039//CL02450 y CLRCY040/CLYN206//CLRCY017 con medias de 8.82, 8.56 y 8.31 tha -1, respectivamente. Estos híbridos superaron al testigo común HS-14 en 24.1, 13.0 y 12.4%, respectivamente. Siguieron a éstos, el grupo formado por los híbridos HEA-4, HS14 con rendimientos 15

17 superiores a las 7.00 tha -1. El resto de los híbridos evaluados tuvieron rendimientos por debajo del promedio (Cuadro 12). Cuadro 12. Medias ajustadas del rendimiento de grano, población, peso de mazorca, % de mazorcas podridas de los híbridos amarillos evaluados, PCCMCA, 2011 Híbridos Rendimiento (tha -1 ) % sobre HS-14 Peso Mazorca (g) Plantas m -2 % Maz Podridas 19 loc Gr-A Gr-B 19 loc Gr-A Gr-B 19 loc Gr-A Gr-B 19 loc Gr-A Gr-B 19 loc Gr-A Gr-B DKB CLRCY044/CLRCY039//CL CLRCY040/CLYN206//CLRCY HEA HS-14 (T común) Testigo Local NA HE En general, el porcentaje de mazorcas podridas fue bajo con excepción del híbrido HE Ambos grupos de localidades del Grupo B presentaron valores similares para esta variable. El híbrido HEA-4 presentó el valor más alto con un 13.1% de mazorcas podridas a través de las 19 localidades. En cuanto a la población de plantas al momento de la cosecha se encontró diferencias estadísticas significativas entre los híbridos evaluados. Las localidades del Grupo B presentaron valores más bajos de plantas al momento de la cosecha en relación al otro Grupo. En relación a las otras características evaluadas, los promedios obtenidos para cada una de las variables medidas a través de las 19 localidades se observan en los cuadros Anexos al final del documento. Todos los híbridos son muy similares en su precocidad con valores entre 55 y 58 dds. Con respecto a la altura de las plantas, el híbrido de menor estatura fue el NA-30 con 207 cm, seguido por el híbrido HE Las medidas de la altura de la mazorca variaron entre 101 a 121 cm, siendo los mismos híbridos con la posición más baja de este componente (Cuadro 2A del Anexo). En cuanto a las principales enfermedades foliares en cada localidad se calificaron distintas enfermedades, por lo que la media general indica más bien la sanidad foliar de los cultivares. En general, el promedio de todas las localidades está debajo de la calificación 2.5, lo que sugiere una baja presión de estos patógenos este año. La otra enfermedad causante de pérdidas en el cultivo, lo es el complejo de hongos que ataca la mazorca (Diplodia maydis y Fusarium sp); los cuales se presentaron en valores que van de 3.7 a 15.2% de mazorcas podridas. En relación al acame de raíz los híbridos HS-14 y el Testigo Local presentaron los valores más altos, mientras que los porcentajes más bajos se obtuvieron con los híbridos NA-30 y CLRCY040/CLYN206//CLRCY017 con porcentajes de 1.6 y 2.8, respectivamente. Interacción Genotipo por Ambiente: El Cuadro 13 muestra el análisis de varianza del rendimiento de grano, así como el valor de los dos ejes principales de la interacción genotipo-ambiente, obtenidos a través del modelo Biplot GGE-SREG. El resultado de este análisis indicó que los dos primeros ejes (PCA) explicaron el 78.1% de la interacción 16

18 genotipo ambiente con tan solo el 33.8% de los grados de libertad. El PCA-1 explicó el 59.0 %, mientras que el PCA-2 fue responsable del 19.1% con el 19.0 y 17.5% de los grados de libertad, respectivamente. Cuadro 13. Análisis de varianza Tipo IV y componentes principales (PCA) para la variable rendimiento de grano del ensayo del PCCMCA, 2011 F de V. g.l. Suma de Cuadrados Tipo IV Cuadrados. Medios Prob. F AMB GEN GEN x AMB PCA PCA Residuo En el Cuadro 14 se presentan las puntuaciones o valores AMMI, tanto de los 8 genotipos como de los 19 ambientes, los mismos presentan diferentes patrones de interacción. De acuerdo a las puntuaciones de ambos ejes (PCA-1 y PCA-2) el híbrido más estable fue el HS-14. De acuerdo a Yan et al. (2000), al graficar las puntuaciones de ambos ejes principales (PCA1 y PCA2), se forma un polígono con los híbridos que quedan en la parte externa de la figura (éstos fueron los híbridos DKB-399, CLRCY044/CLRCY0399//CL02450, CLRCY040/CLYN206//CLRCY017 y HE-3415). Los híbridos localizados en los vértices son considerados los mejores e inferiores dependiendo de su ubicación (Figura 4). Cuadro 14. Puntuaciones de los dos ejes correspondientes a los componentes principales (PCA) para rendimiento de grano según genotipo y localidad, PCCMCA, 2011 Híbridos Rend. (tha -1 ) Puntuación PCA-1 Puntuación PCA-2 Localidades Rend. (tha -1 ) Puntuación PCA-1 Puntuación PCA-2 CLRCY044/CLRCY0399//CL Comayagua CO CLRCY040/CLYN206//CLRCY Danlí DA DKB S Elena SE NA El Progreso EPJ HEA Cuyuta CU HE Peten PE HS-14 (Testigo común) Atescatempa AT Testigo Local Monjas RV RV S.C. Porrillo SCP San Andrés SA El Ejido L EJL El Ejido E EJE Pejibaye PJ Guagaral GU Quesada QZ Monjas MO Nindirí NI Managua MA N Concepción NC

19 Figura 4. Puntuaciones del primer y segundo eje del componente principal de 8 híbridos de maíz amarillo en 19 localidades de Centro América (Biplot GGE-SReg) Con relación a la interacción genotipo ambiente la Figura 4, muestra los híbridos que mejor se comportaron en cada uno de los grupos ambientales, de acuerdo a la posición o cercanía a la que se encuentran de cada grupo. El híbrido DKB-399, presentó el mejor comportamiento en las localidades del Grupo B, mientras que en el Grupo A, el de mejor comportamiento fue el CLRCY040/CLYN206//CLRCY017. La Figura 4, muestra que Danlí fue el ambiente que mejor discriminó los genotipos. 18

20 Conclusiones Los híbridos blancos MJ-9297, MH-9058 sobresalieron por su alto rendimiento y buenas características agronómicas, superando a los testigos regionales P-3086 y DK-357 en más del 24 y 3%, respectivamente. Los híbridos amarillos DKB-399, CLRCY044/CLRCY039//CL02450 y CLRCY040/CLYN206//CLRCY017 sobresalieron por su alto rendimiento y buenas características agronómicas, superando al testigo regional HS-14 en más del 10%. El modelo Biplot GGE-SREG, identificó a los híbridos blancos CLRCW100/CLRCW96//CML494 y CML491/CLQ6316//CLWRCWQ48. como los más estables. Mientras que en los amarillos el más estable fue el HS-14. De los 43 ensayos, de ambos tipos de granos, distribuidos a diferentes Programas Nacionales y Compañías Privadas de la Región para su siembra y conducción de campo, se recibieron datos de 40 localidades, lo que representa un 93% de recuperación de la información. Bibliografía 1. Barreto, H Alpha: programa para crear y analizar diseños alpha (0,1) látice In: Manual del usuario para Fieldbook 5.1/7.1 y Alpha. México D.F. CIMMYT p Becker, H.C, J. Leon Stability Analysis in plant breeding. Plant Breeding 101: Becker, H.C Correlation among some statistical measure of phenotypic stability. Euphytica 30: Crossa, J A comparison of results obtained with two methods for assessing yield stability. Theor. Appl. Genet 75: Crossa, J Statistical analysis of multi-location trials. Advances in agronomy. 44: Crossa, J., H.G. Gauch, Jr., R.W. Zobel Additive main effects and multiplicative interaction analysis of two international maize cultivar trials. Crop. Sci. 30: Crossa, J., P.N. Fox, W.H. Pfeiffer, S. Rajaram, H.G. Gauch, Jr AMMI adjustment for statistical analysis of an international wheat yield trial. Theor Appl. Genet. 81: Díaz-Romeu, R. y Hunter, A Metodología de muestreo de suelos y tejidos vegetal e investigación en invernadero. Turrialba, Costa Rica, CATIE. 68 p. 9. Eberhart, S. A., W.A. Russell Stability parameters for comparing varieties. Crop. Sci. 6: Finlay, K.W., G.N. Wilkinson The Analysis of Adaptation in plant breeding program. Aust. J. Agric. Res. 14: Gauch, H. G., R.W. Zobel Predictive and postdictive success of statistical analyses of yield trials. Theor. Appl. Genet. 76: Gordón. R., I. Camargo, J. Franco y A. González Impacto de la Precipitación Pluvial en el Rendimiento de Grano de Maíz en la Región de Azuero, Panamá, I. Análisis de la 19

21 distribución de lluvias y su relación con la época de siembra. Revista Ciencia Agropecuaria No. 16 IDIAP Johnson, D.E Métodos multivariados aplicados al análisis de datos. International Thompson Editors. 566 p. Cap Lafitte, H. R Estreses abióticos que afectan el maíz. En: El Maíz en los trópicos: Mejoramiento y Producción por R. Paliwal, G. Granados, H Lafitte, A. Violic y J Marathée. Colección FAO: Producción y protección vegetal No Lin, C.S., M.R. Binns, L.P. Lefkovith Stability Analysis. Where do we stand? Crop Sci Márquez, F Genotecnia Vegetal Métodos, Teorías Resultados. Primera Edición. Impreso en México. 500 p. 17. Perkins, J. M. Y J.L. Jinks Environmental and genotype-environmental components of variability. IV Non-linear interactions for multiple inbred lines. Heredity, 23: Westcott, B Some methods of analyzing genotype environment interaction. Heredity 56: Yan, W, L:A. Hunt, Q. Sheng and Z. Szlavnics Cultivar Evaluation and Mega Environment Investigation based on the GGE Biplot. Crop Sci. 40: Zobel R.W., M.J. Wright Y H.G. Gauch, Jr Statistical analysis of a yield trial. Agron. J. 80:

22 21

23 Cuadro 1B. Valores de repetitividad (H) para cada variable medida en cada uno de los ensayos de híbridos blancos del PCCMCA Localidades Flor M Flor F Alpt Almz Pt/m 2 Mz/m 2 Mz/pt Pmz Rend Pud Aca R Aca T Enf1 Aspt Asmz Cob Pomz Hum Comayagua Danlí El Progreso Cuyuta El Peten Atescatempa Monjas RV Corral Viejo S C Porrillo San Andrés Nejapa El Ejido L El Ejido E Pejibaye Veracruz Monjas Jalapa Nindirí Managua N Concepción H (Repetitividad)