Introducción

En México se siembran 8.5 millones ha de maíz (Zea mays L.) cada año, 25 % de ellas con semilla mejorada, y el 75 % con semillas nativas (maíces nativos genuinos en el 50 % y variedades mejoradas acriolladas, criollas que han recibido fuente germoplásmica de variedades mejoradas o bien generaciones avanzadas de híbridos en el otro 25 %). Esta influencia representa ventajas para los maíces nativos.

El uso de semilla mejorada se concentra en las áreas de potencial productivo mayor (riego o precipitación alta). Cada año los agricultores se resisten a adquirir semilla nueva, porque el precio de la semilla es el más elevado del mundo (^{Espinosa et al., 2009}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2014}); y en el 6 % de los Valles Altos de México, 2200 a 2600 msnm, se emplea semilla mejorada (^{Espinosa et al., 2012b}).

Con el control del comercio de semillas por pocas empresas privadas, 1000 semillas alcanzan un precio de 2.71 dólares, pero en EE.UU. el precio es 1.34 dólares (^{Espinosa et al., 2008}; ^{Espinosa et al., 2009}). Lo anterior se ha agudizado por la distorsión del sistema de semillas en México, que a la vez se debió al cierre de la Productora Nacional de Semillas (PRONASE). Por esto aumentó el dominio de oligo polios internacionales y empresas privadas (^{Espinosa et al., 2003}; ^{Coutiño et al., 2004}; ^{Luna et al., 2012}).

Los productores han preferido no depender de otras semillas y controlar su manejo, como lo han hecho desde hace más de 330 generaciones (^{Boege, 2009}; ^{Turrent y Espinosa, 2006}; ^{Turrent, 2009}). Por esto se emplea con frecuencia semilla de segunda generación (F ) o de generaciones más avanzadas obtenidas de la propia parcela o de agricultores vecinos que hayan comprado semilla mejorada (^{Ortiz y Espinosa 1991}; ^{Coutiño et al., 2004}; ^{Martínez-Gómez et al., 2006}). Lo anterior propicia el rendimiento menor en la segunda generación, con respecto a la primera (^{Ortiz y Espinosa, 1991}; ^{Espinosa et al., 1998}; ^{De León, et al., 1998}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}). Por tanto, según ^{Martínez-Gómez et al., (2006)} la siembra de generaciones avanzadas se ha extendido en varias regiones maiceras de México (^{Ramírez et al., 1986}; ^{Coutiño et al., 2004}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}), en mayor o menor medida dependiendo de la disponibilidad y abastecimiento de semillas.

La reducción del rendimiento de la generación F₂ puede depender de la estructura y conformación de cada híbrido (trilineal, simple o doble), de la naturaleza de los progenitores y del nivel de endogamia de sus líneas (^{De León, et al., 1998}; ^{Espinosa et al., 1998}). Las diferentes áreas ecológicas de México también influyen en los genotipos que se usan (^{Ramírez et al., 1986}; ^{Ortiz y Espinosa, 1991}; ^{Espinosa et al., 1998}; ^{De León et al., 1998}). En la superficie mayor de los Valles Altos se han sembrado los híbridos H-48 y H-50 (^{González et al., 2007}; ^{González et al., 2008}). En el Campo Experimental Valle de México (CEVAMEX) se han desarrollado, además de los maíces anteriores, los híbridos H-40, H-66, H-70 y H-51 AE, que posee el esquema de esterilidad masculina para aumentar semilla (^{Espinosa et al., 2012b}).

Aunque hay reducción del rendimiento de la generación F₁ respecto a la F₂ en maíz, es importante conocer el comportamiento específico de otros híbridos de maíz de los Valles Altos, en la generación F₂ con respecto a la generación F₁; es decir, debe establecerse el nivel de abatimiento de la productividad. En este estudio se evaluó el comportamiento de algunos materiales, con la hipótesis de que el rendimiento de la F₁ es suficientemente superior al de la F₂ para justificar la adquisición de semilla nueva cada ciclo.

Materiales y métodos

Los híbridos H-40, H-51 AE, H-57 AE y Puma 1167 en el ciclo primavera-verano 2013 se utilizaron para evaluar el rendimiento de las generaciones F₁ y F₂. El estudio se condujo en terrenos de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán (FESC), UNAM, México, en condiciones de secano y con 55 000 y 70 000 plantas ha^-1.

El diseño experimental fue bloques completos al azar con cuatro repeticiones, y el análisis estadístico se efectuó en forma factorial. Los factores fueron: híbridos (4), densidades de población (2), generación avanzada F₁ y F₂ (2), e interacciones híbridos x F₁ F₂, híbridos x DP, F₁ F₂ x DP, híbridos x F₁ F₂ x DP. Los valores promedio se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05) Tukey con una probabilidad de error del 0.05.

El terreno se preparó con maquinaria y consistió en barbecho, rastreo, cruza y surcado a 80 cm. La fórmula de fertilización 80-40-00 se empleó, aunque no es la recomendada en Valles Altos, sí se aplica en condiciones de siembras de mayo, en una sola aplicación. El N como urea (46 % de N) se usó para completar las unidades correspondientes que en el fosfato diamónico (1846-00 de P), con el que se aplicó el P. La siembra se hizo en la segunda quincena de mayo de 2013 a tapa pie, depositando tres semillas por sitio cada 50 cm, lo que generó 33 plantas por surco de 5 m, 82 500 plantas ha^-1, y la densidad de 70 000 plantas ha^-1; con raleo se obtuvieron 28 plantas por surco de 5 m y en las 55 000 por ha el raleo mantuvo 22 plantas por surco, 35 d después de la siembra.

El control de las malezas se hizo con aplicaciones de Hierbamina y Gesaprim en preemergencia, un día después de la siembra, en relación 3 L: 3 kg por ha; y en una segunda aplicación 20 d después de la siembra con una mezcla de 1 L de Sansón, 2 L de Hierbamina y 3 kg de Gesaprim por ha.

El tamaño de la parcela fue un surco de 5 m de longitud. La siembra fue en surcos con separación de 0.80 m, se depositaron tres semillas por sitio cada 0.50 m.

La cosecha se realizó manualmente en la segunda quincena de noviembre. Todas las mazorcas, incluidas las dañadas, se recolectaron. En una muestra representativa de cinco de ellas se cuantificó humedad de grano, con un determinador de humedad eléctrico tipo Stenlite; porcentaje de grano/olote se calculó después de desgranar las cinco mazorcas recién cosechadas y obtener el cociente peso de grano sobre peso de grano más olotes; también se obtuvieron los datos de las variables longitud de mazorca, hileras por mazorca y granos por hilera. Previamente, en cinco plantas por parcela se determinaron los días para la floración masculina, cuando 50 % de las plantas de la parcela liberaban polen, días para la floración femenina, cuando 50 % de las plantas, en la parcela habían expuesto por lo menos 3 cm los estigmas. La altura de la planta se midió desde la base del tallo hasta el nudo de inserción de la espiga y la altura de la mazorca se tomó de la base del tallo al nudo de inserción de la mazorca superior. Para calcular el rendimiento de grano se aplicó la fórmula siguiente (Espinosa et al., 2012):

Rendimiento = (PC X % MS x % G} X FC)/8600

donde PC=peso de campo del total de las mazorcas cosechadas por parcela expresada en kg; % MS=porcentaje de materia seca de la muestra de grano de cinco mazorcas recién cosechadas; % G=porcentaje de grano; FC=factor de conversión para obtener el rendimiento por ha obtenido al dividir 10000 m²/ el tamaño de la parcela útil en m²; 8600=valor constante que permite estimar el rendimiento con una humedad al 14 %, que se usa para el grano en forma comercial.

Resultados y discusión

El análisis estadístico factorial detectó diferencias altamente significativas para rendimiento entre híbridos y F₁ F₂ y diferencias significativas entre densidades de población. Las interacciones no fueron significativas. La media de rendimiento fue 8422 kg ha^-1 y el CV fue de 12.0 % (Cuadro1).

En altura de planta, altura de mazorca y peso volumétrico hubo diferencias altamente significativas entre híbridos, en floración masculina las diferencias fueron significativas, en las otras variables y factores de variación no hubo diferencias, incluyendo las interacciones (Cuadro 1).

El rendimiento mayor del híbrido Puma 1167 (9989 kg ha^-1) fue similar al de H-57 AE (8334 kg ha^-1), considerando la media de las generaciones F₁ y F₂, y las dos densidades de población en evaluación; ambos superaron estadísticamente a H-51 AE y H-40, y fueron similares entre sí (Cuadro 2). El H-57 AE sobresalió porque este híbrido, después de evaluarse en experimentos por varios años, está en la etapa última de su validación. Su registro se logró por el INIFAP en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV); el nombre de registro es H-53 AE y se numeró 3153-MAZ-1658-300615/C (^{Espinosa et al., 2012b}). Los resultados ratifican las características favorables de este híbrido con esquema de androesterilidad (^{Espinosa et al., 2009}), ya que superó a H-51 AE, que fue liberado por el INIFAP en 2012 (^{Espinosa et al., 2012b}).

La floración masculina de H-51 AE ocurrió en menos días (78) que en los otros híbridos (80). En la floración femenina, el peso de 200 semillas, la longitud de mazorca, el número de granos por mazorca, no hubo diferencias significativas. Pero en la altura de la planta, el peso volumétrico y los granos por hilera se definieron dos grupos (Cuadro 2).

La comparación de medias de las generaciones _F1F2, considerando a la media de los cuatro híbridos y la media de las dos densidades de población (Cuadro 3), mostró que la generación F₁ rindió 9,040 kg ha^-1, y fue diferente estadísticamente a la F₂ que rindió 7804 kg ha^-1; es decir F₁ representó 115.8 % respecto a la F₂. Este resultado es similar al obtenido en otros estudios (^{Ortiz y Espinosa, 1991}; ^{Valdivia y Vidal, 1995}; ^{Espinosa et al., 1998}; ^{Coutiño et al., 2004}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}).

Los valores medios de las variables floración masculina, floración femenina, altura de planta, altura de mazorca, peso volumétrico, granos por hilera y granos por mazorca no fueron diferentes (p>0.05) en las generaciones F₁ y F₂. Así, es probable que la diferencia en el rendimiento de F₂ respecto a F₁ se debió a otros componentes no analizados en nuestro estudio. Estos resultados son diferentes a los obtenidos por ^{Espinosa-Calderón et al. (2012a)}, quienes detectaron diferencias en la longitud de la mazorca y los granos por mazorca. En ambos casos fue superior la media de la generación F₁ con respecto a la F₂ (Cuadro 3).

El rendimiento promedio de los cuatro híbridos y la generación F₁ y F₂ fue superior con la densidad de 70 000 plantas ha^-1, respecto a 50 000 plantas ha^-1 (Cuadro 4). Estos resultados coincidieron con los obtenidos con 70 000 plantas ha^-1 y otros híbridos (^{Virgen et al., 2010}; ^{Virgen-Vargas et al., 2014}).

En todos los casos los rendimientos de la generación F₁ fueron superiores que los de la generación F₂, con 13.9 % en H-51 AE, hasta 119.4 % en H-40 (Cuadro 5). Estas diferencias entre F₁ y F₂ están documentado en otros estudios (^{Ramírez et al., 1986}; ^{Ortiz y Espinosa, 1991}; ^{Valdivia y Vidal, 1995}; ^{De León et al., 1998}; ^{Espinosa et al., 1998}; ^{Coutiño et al., 2004}; ^{Espinosa et al., 2005}; ^{Martínez-Gómez et al., 2006}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}).

El rendimiento varió desde 1, 029 kg en la F con respecto a la F₂, del híbrido H-51 AE, hasta 1399 kg en el híbrido Puma 1167 (promedio en los cuatro híbridos de 1236 kg), equivalentes a ($ 2500 por Mg de grano), un total de 3090 pesos por la comercialización de ese grano. Si la semilla nueva, se compra la diferencia a favor del productor sería 1690 pesos, aunque el costo del saco de semilla sea 1400 pesos; así, la compra de semilla sería redituable (^{Valdivia y Vidal, 1995}; ^{Espinosa et al., 1998}; ^{Martínez-Gómez et al., 2006}; ^{Espinosa-Calderón et al., 2012a}).

Conclusiones

La hipótesis de que la generación F en promedio exhibe rendimiento superior y diferente estadísticamente respecto a F₂ se confirmó. El híbrido trilineal Puma 1167 mostró un rendimiento promedio más elevado que H-40. Los resultados confirman que no es conveniente utilizar semilla de generación F₂ por su productividad menor, lo cual justifica la adquisición de semilla nueva cada ciclo. Si se adquiere semilla nueva cada ciclo, aun con costo actual elevado, habría una diferencia positiva para el productor.