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Introducción
El sorgo [Sorghum bicolor(L.) Moench] es un cultivo cada vez más utilizado como forraje en México, en el ciclo agrícola 2020 se sembraron 151, 540 hectáreas de sorgo forrajero con rendimientos promedio de 23.7 t ha-1 (SIAP, 2021), ésto se debe a su tolerancia a sequía, especialmente en etapa vegetativa (Castro et al., 2000), en comparación con el maíz, debido que produce mayor cantidad de materia seca por unidad de agua; una planta de sorgo consume de 80 a 100 mL de agua menos que el maíz en etapa reproductiva (Ajeigbe et al., 2018).
Las hojas del sorgo tienen una cubierta serosa y por regulación osmótica evita la deshidratación; además, aumenta la absorción de agua a través de su sistema radical fibroso, denso y ramificado, que permite tener una mayor exploración del suelo y absorción de nitrógeno (Legarto, 2000); así mismo, el sorgo evita la pérdida transpiracional de agua a través del hábito de crecimiento vertical de las hojas, tolera la salinidad y el manejo intensivo de corte (Dar et al., 2018) en comparación con otros cultivos forrajeros como maíz, alfalfa, avena, etc; sin embargo, en suelo fértil y con disponibilidad de riego, el sorgo no compite en rendimiento de materia seca con maíz o alfalfa. En los últimos años la falta de agua para riego y las sequias recurrentes han restringido el cultivo del maíz y alfalfa en la región del Bajío; por tal razón, es importante la evaluación de nuevos cultivares de sorgo con características agronómicas sobresalientes que permitan mejores rendimientos y mayor valor nutricional para ser utilizados en la alimentación humana y animal.
En México, el 27.7 % de la superficie se cultiva en la modalidad riego, de la cual el 53 % de la superficie se cultiva en el ciclo primavera-verano y el resto en el otoño-invierno. Con respecto a la productividad del cultivo de sorgo, el rendimiento de grano promedio nacional en riego 2020 fue de 5.20 t ha-1 y en temporal en 2.47 t ha-1 (SIAP, 2021). La región de El Bajío aporta aproximadamente el 16 % de la producción nacional de sorgo. En Guanajuato, la producción se concentra en ocho de los 46 municipios del estado, los que aportan el 78% de la producción. Estos municipios se localizan en el sureste del estado (SIAP, 2021). En este cotexto, el objetivo del presente estudio fue determinar y comparar el potencial de producción de biomasa de 12 cultivares de sorgo forrajero, etanolero y súper sorgo.
Materiales y métodos
El estudio se llevó a cabo en el Campo Experimental Bajío del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), situado a 20º 32’ 05” latitud norte y 100º 48’ 49” longitud oeste, a 1750 msnm, con un clima semicálido y temperaturas que van de 18 a 22 °C, la precipitación pluvial varía de 600 hasta 1000 mm anuales, presentando un promedio anual de 670.3 mm, suelo de tipo vertisol (SPP,1980).
Se evaluaron 12 cultivares de sorgo, tres forrajeros: Silo Máster, Silo Miel, Silage King (testigo), seis etanoleros: ET-V1, ETV-2, ET-V3, ET-V4, ET-V5 y RB-Cañero (testigo), y tres súper sorgos: SS-02, SS-09 y SS-35.
Se empleó un diseño experimental de bloques completos al azar con cuatro repeticiones, la unidad experimental fue de cuatro surcos de cinco metros de longitud y una distancia entre surcos de 0.76 m, la parcela útil fue de un surco central, la siembra se realizó manualmente con depósito continuo de semilla (chorrillo) a razón de 40 g por cada unidad experimental (11.29 kg ha-1).
Al momento de la siembra se aplicó la fórmula de fertilización 90-40-00 (kg ha-1 de N-P2O5-K2O), posteriormente se aplicaron otros 90 kg ha-1 de nitrógeno al momento de la primera escarda, 35 días después de siembra. Se programaron cuatro riegos con calendario 0-35-75-110 días después de la siembra; sin embargo, dado que la precipitación durante el ciclo de cultivo fue por arriba de lo normal (750 vs 520 mm), sólo se dio el riego de nacencia. Para el control de maleza se aplicó en premergencia el herbicida Gesaprim Combi (Atrazina + Terbutrina) 2.0 L ha-1. A los 45 días después de la siembra se presentó la plaga de pulgón amarillo del sorgo (Melanaphis sacchari) la cual se controló con el insecticida Toretto (Sulfoxaflor) en dosis de 50 mL ha-1.
Durante el desarrollo del cultivo se registraron las variables: 1) días a floración (DF), 2) altura total de la planta (AP) en m, 3) altura a la base de la panoja (ABP) en m, 4) longitud de la panoja (LP) en m, 5) altura a la hoja bandera (AHB) en m, 6) número de hojas (NH), 7) longitud de hoja (LH) en cm, 8) ancho de hoja (AH) en cm, 9) número de nudos, 10) sólidos solubles (oBrix) para lo cual se realizó un corte transversal en el séptimo nudo en dirección apical-basal de la planta y se tomaron muestras del jugo sobre las cuales se hicieron las determinaciones mediante un refractómetro (GrandBeing, Modelo 090, Grandbeing Technology, Orlando, Florida, EUA), 11) rendimiento de biomasa verde (RBV) en t ha-1, 12) rendimiento de biomasa seca (RBS) con secado en invernadero de la biomasa verde; para determinar el porcentaje de materia seca se utilizó la siguiente ecuación:
El modelo lineal aditivo utilizado para el diseño de bloques completos al azar. Para cada una de las variables se corrieron los análisis de varianza empleando el paquete estadístico SAS (SAS Institute, 2011) y se utilizó la prueba de Tukey (P ≤ 0.05) para la comparación de medias entre tratamientos, la prueba de Scheffé para realizar contrastes entre los grupos de sorgos forrajeros, súper-sorgos y etanoleros.
Resultados y discusión
El análisis de varianza mostró diferencias significativas (P ≤ 0,05) entre los cultivares de sorgo para todas las variables evaluadas, mientras que entre bloques sólo hubo diferencias significativas en las variables altura total de planta y altura a la base de la panoja, lo que puede atribuirse a las diferencias del terreno o al manejo agronómico del experimento ya que el coeficiente de variación fue bajo (Cuadro 1).
Cuadro 1 Significancia estadística de los cuadrados medios, de las variables estudiadas.
| Variables | Fuentes de variación | CV (%) | R2 | |
| Cultivares de sorgo | Bloques | |||
| Días a floración | 170.65** | 0.39 | 0.96 | 0.99 |
| Altura total de planta | 1.41** | 0.13* | 5.77 | 0.92 |
| Altura a la base de la panoja | 1.09** | 0.09* | 5.11 | 0.93 |
| Longitud de la panoja | 0.06** | 0.01 | 30.95 | 0.63 |
| Altura a la hoja bandera | 0.98** | 0.07 | 4.91 | 0.93 |
| Rendimiento de biomasa verde | 177.27** | 40.56 | 19.71 | 0.66 |
| Rendimiento de biomasa seca | 11.19** | 1.56 | 25.64 | 0.59 |
| Materia seca | 23.84** | 7.86 | 11.45 | 0.57 |
| Número de hojas | 12.57** | 0.53 | 5.33 | 0.89 |
| Longitud de hoja | 288.08** | 14.62 | 4.99 | 0.74 |
| Ancho de hoja | 4.26** | 1.35 | 10.14 | 0.57 |
| Número de nudos | 12.08** | 0.80 | 6.43 | 0.83 |
| Grados Brix | 12.98** | 2.72 | 12.21 | 0.63 |
* Significativo (P ( 0.05), ** Altamente significativo (P ( 0.01).
Comparaciones de medias
Con base en los días a floración (Cuadro 2) se pudieron identificar tres grupos de genotipos, cultivares tardíos como: ET-V1 (89 días), ET-V5 (88 días) y RB Cañero (88 días), intermedios: ET-V4 (85 días), ET-V2 (82 días, ET-V3 (82 días), SS 08 (78 días), SS 09 (76 días), S. Máster (75 días) y SS 35 (74 días); los precoces fueron Silage King (71 días) y Silo Miel (72 días). La duración de las etapas fenológicas del sorgo está determinada por genotipo y ambiente, dentro del cual la temperatura y precipitación muestran mayor influencia y pueden atrasar o alargar el ciclo de vida de las plantas (Solórzano, 2007). Al respecto, Soto y Hernández (2012) observaron una fluctuación en la etapa de emergencia a floración de 56 a 71 días después de siembra y de floración a madurez, de 35 a 37 días, mientras que González et al. (2005) reportaron de 57 a 69 días después de siembra para inicio de floración en nueve cultivares de sorgo forrajero, lo mismo que reportaron Kapanigouda et al. (2013) al evaluar 48 líneas de sorgo. En este estudio Súper Sorgo 09 presentó la mayor altura de planta (3.43 m) y fue superior a los reportados en otros estudios con otros genotipos. Amador y Boschini (2000) reportaron una altura máxima de 2.74 m, mientras que Afzal et al. (2012) observaron una altura de planta de 1.94 m en sorgos forrajeros; es posible que las diferencias se deban a que en la actualidad existen genotipos nuevos con mejores características y mayor potencial que los evaluados anteriormente. En rendimiento de biomasa verde, el cultivar más sobresaliente fue Súper Sorgo 02 (119.7 t ha-1); el resto de los cultivares no mostraron diferencias significativas con respecto a la variable en cuestión. Para la variable rendimiento de biomasa seca, Súper Sorgo 02 (28.4 t ha-1) fue el cultivar con mayor producción, el resto de los cultivares no mostraron diferencias significativas. Para materia seca los cultivares ET-V3 (67.6 t ha-1) y ET-V1 (67.1 t ha-1) presentaron mayor producción y el de menor producción fue Súper Sorgo 35 (18.4 t ha-1), superando los reportados en sorgos dulces (18 a 32 ton ha-1) (Wu et al., 2010). Para contenido de sólidos solubles (°Brix), el genotipo que presentó mayor cantidad de sólidos solubles fue Súper Sorgo 02 (11.52 °Brix) y el de menor contenido fue RB Cañero (8.18 °Brix). Estos resultados difieren de los reportados por Almodares et al. (2006), quienes encontraron que los sólidos solubles acumulados en el tallo de sorgo dulce varían de 14 a 23 °Brix; la diferencia en el contenido de sólidos solubles encontrados en este estudio pudiera atribuirse a que la evaluación se realizó durante la época de floración y no durante la etapa de madurez del grano, que es donde se acumula la mayor cantidad de azúcares (Ferrari y Charles-Edwards, 1986).
Cuadro 2 Comparación de medias entre cultivares de sorgo.
| Variables | ET-V1 | ET-V2 | ET-V3 | ET-V4 | ET-V5 | SS 02 | SS 09 | SS 35 | S. Máster | S. Miel | S. King | RB. Cañero |
| D. F. | 89 a | 82 c | 82 c | 85 b | 88 a | 78 d | 76 e | 74 e | 75e | 72 f | 71 f | 88 a |
| A. T. P. (m) | 2.30 d | 2.10 e | 2.30 d | 2.89 b | 2.16 e | 3.16 b | 3.43 a | 2.75 c | 2.70 d | 2.26 e | 2.20 e | 2.50 d |
| R. B. V. (t ha-1) | 73.3 b | 54.9 b | 58.5 b | 69.4 b | 64.9 b | 119.7 a | 75.7 b | 84.3 b | 79.6 b | 76.6 b | 88.4 b | 58.3 b |
| R. B. S. (t ha-1) | 18.60 b | 12 b | 15 b | 16 b | 13.90 b | 28.40 a | 18.70 b | 15.60 b | 17.40 b | 15.40 b | 17.90 b | 11.10 b |
| R. M. S. (t ha-1) | 67.1 a | 58 b | 67.6 a | 59.2 b | 56.8 b | 61.8 b | 65.1 b | 48.5 c | 57.3 b | 53.2b | 53.4 b | 49.2 b |
| G. B. | 9 b | 10.6 b | 11.1 b | 11.2 b | 8.65 b | 11.52 a | 8.81 b | 8.31 b | 9.43 b | 8.50 b | 8.31 b | 8.18 c |
Medias con lamisma letra en las columnas son estadísticamente iguales (Tukey, P ≤ 0.05). D. F.: días a floración, A. T. P.: altura total de planta, R. B. V.: rendimiento de biomasa verde, R. B. S.: rendimiento de biomasa seca; R.M.S.: rendimiento de materia seca; G.B.: Grados Brix.
En cuanto a los diferentes grupos de sorgos (forrajero, etanoleros y súper sorgos), para la variable altura total de planta hubo significancia estadística entre grupos, donde la mayor altura fue para los SS (3.12 m), lo que influye en mayor rendimiento en biomasa verde y seca; la menor altura la presentaron los SF (2.38 m). Para el rendimiento de biomasa verde destaca que los SS y SF fueron estadísticamente iguales con 93.24 y 81.55 t ha-1 respectivamente, pero ambos fueron superiores a los SE, los cuales obtuvieron en promedio 69.24 t ha-1. Para la variable rendimiento de biomasa seca, estadísticamente mostraron superioridad los SS con 20.89 t ha-1, en comparación con los SF y SE, 16.97 y 16.21 t ha-1, respectivamente. En lo que respecta a la variable materia seca, no hubo diferencias estadísticas entre SF (54.84 t ha-1) y SS (58.47 t ha-1), tampoco entre SS y SE (61.05 t ha-1); sin embargo, hubo diferencia significativa entre SF y SE. En cuanto a contenido de sólidos solubles, no hubo diferencias estadísticas entre los grupos evaluados.
Contrastes
Los diferentes tipos de sorgos se agruparon en Súper sorgos (SS), Sorgos etanoleros (SE) y Sorgos forrajeros (SF), cada grupo constó de tres cultivares para realizar contrastes en comparaciones balanceadas mediante la prueba de Scheffé.
En el Cuadro 3 se muestra la comparación de medias entre los tres grupos de sorgo para las variables evaluadas. En lo que respecta a la variable días a floración, los tres grupos fueron estadísticamente diferentes, siendo más tardíos los SE (87 días) y más precoces los SF (73 días).
Cuadro 3 Comparación de medias de las variables de cada grupo de sorgos: sorgos forrajeros, súper sorgos y etanoleros.
| Variable | Sorgos forrajeros | Súper sorgos | Sorgos etanoleros |
| Días a floración | 73.00 c | 76.00 b | 87.00 a |
| Altura total de planta (m) | 2.38 c | 3.12 a | 2.46 b |
| Rendimiento de biomasa verde (t ha-1) | 81.55 ab | 93.24 a | 69.24 c |
| Rendimiento de biomasa seca (t ha-1) | 16.97 b | 20.89 a | 16.21 b |
| Rendimiento de materia seca (t ha-1) | 54.84 b | 58.47 ab | 61.05 a |
| Grados brix | 8.75 a | 9.55 a | 9.63 a |
Medias con la misma letra en las columnas son estadísticamente iguales (Scheffé, P ≤ 0.05).
En conclusión se observó que los súper sorgos superaron a los sorgos etanoleros en la mayoría de las variables evaluadas, seguido por los sorgos forrajeros, destacando la producción de biomasa verde y biomasa seca, cabe resaltar que los °Brix de los cultivares de sorgo evaluados fueron muy bajos en comparación con los reportados en otros estudios, los mejores cultivares dentro de cada grupo fueron Súper Sorgo 02, Silage King y ET-V1, para Super Sorgo, Sorgo Forrajero y Sorgo Etanolero, respectivamente.
