Evaluación de caracteres agronómicos

Las características agronómicas evaluadas fueron: número de macollos, nudos del tallo principal y altura de la planta. Las mediciones se hicieron en diez plantas elegidas al azar, ubicadas en el centro de la parcela y dentro de las dos hileras centrales. El número de macollos se determinó 35 d después de la siembra; el de nudos en la etapa de espigamiento y altura de planta poco antes de madurez fisiológica, medida del nivel del suelo al último grano de la espiga en el tallo principal.

Evaluación del rendimiento y calidad física del grano

El rendimiento de grano se determinó trillando las dos hileras centrales de las parcelas, el grano limpio se pesó y se registró el contenido de humedad y los pesos hectolítrico y de mil granos. El rendimiento de grano se expresó en t ha^-1 ajustado a 13 % de humedad; el contenido de humedad se registró mediante el promedio de tres muestras tomadas con un determinador de humedad digital (BURROWS, modelo DMC750, Chicago, EE.UU.). El peso hectolítrico (PHL) en kg hL^-1 se obtuvo con el método de probeta, descrito en la Norma Mexicana NMX-FF-043-SCFI-2003 (^{Secretaría de Economía, 2003}). Para peso de mil granos (PMG) se contaron y pesaron ocho repeticiones de 100 granos, con los datos se calculó el promedio, la varianza, la desviación estándar y el coeficiente de variación (CV); este procedimiento se realizó hasta que el CV fue igual o mayor a 4, el PMG se obtuvo multiplicando la media aritmética de las ocho repeticiones (^{ISTA, 2005}).

Análisis estadístico

Con los datos se realizó ANDEVA, comparación de medias con la prueba de Tukey (p≤0.05), y correlaciones con el programa ^{SAS (2009)}.

Características agronómicas

El número de macollos (NM) se determinó (p≤0.05) por los tres factores y la interacción FSxC (Cuadro 1). Hubo mayor NM cuando los genotipos se sembraron a finales de otoño y el amacollamiento coincidió con la ocurrencia de las temperaturas frescas en diciembre y principios de enero (Figura 1). Pero el NM disminuyó en las siembras establecidas a principio de invierno (Cuadro 2) a causa del aumento gradual de la temperatura a finales de enero y principios de febrero, que coincidieron con esa etapa de desarrollo.

*Significativo (p≤0.05); NS: no significativo (p>0.05); FV: factor de variación; CV: coeficiente de variación; GL: grados de libertad; FS: fecha de siembra; C: ciclo; G: genotipos; NM: número de macollos; NN: Número de nudos; AP: altura de planta; PHL: peso hectolítrico; PMG: peso de mil granos; REN: rendimiento de grano

Cuadro 1 Probabilidad estadística de la prueba de F del análisis de varianza para características agronómicas, calidad física de grano y rendimiento de grano de diez genotipos de cebada evaluados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México. 

Figura 1 Temperaturas máximas y mínimas en Celaya, Guanajuato, México, durante los ciclos agrícolas 2012-2013 (Año 1) y 2013-2014 (Año 2). 

†Medias en una columna y factor de variación con letras diferentes, son estadísticamente diferentes (Tukey; p≤0.05). DMSH: diferencia mínima significativa honesta; FS: fechas de siembra; C: ciclo; NM: número de macollos; NN: número de nudos; AP: altura de planta; PHL: peso hectolítrico; PMG: peso de mil granos. FS representa el promedio de G en ambos C. C representa el promedio de FS y G en cada C

Cuadro 2 Características agronómicas y de calidad física de grano de diez genotipos de cebada evaluados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México. 

El número de macollos en el ciclo agrícola 2012-2013 fue 25 % superior al del otro ciclo evaluado. A menudo, las temperaturas frescas favorecen el amacollamiento (^{García y García, 1995}), pero también es función del uso eficiente del agua, disponibilidad de nutrientes y radiación solar (^{Hussain et al., 2013}).

El número de macollos fue superior en los genotipos cultivados en secano, y el genotipo M-177 tuvo el valor mayor (Cuadro 3). En los genotipos desarrollados en condiciones de riego, esta característica estuvo limitada, lo que manifestó la influencia de la aptitud genética de cada genotipo (^{Tamm, 2003}). Otros factores que influyen en el número de macollos por planta son la fecha de siembra y el cultivar (^{García y García, 1995}).

†Medias en una columna y factor de variación con letras diferentes, son estadísticamente diferentes (Tukey; p≤0.05). DMSH: diferencia mínima significativa honesta; G: genotipos; NM: número de macollos; NN: número de nudos; AP: altura de planta; PHL: peso hectolítrico; PMG: peso de mil granos. G representa el promedio de cada G en FS y C

Cuadro 3 Características agronómicas y de calidad física de grano de diez genotipos de cebada cultivados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México. 

El número de nudos (NN) fue significativo (p≤0.05) por los factores FS y G, y por la interacción FSxG (Cuadro 1). En la FS3 se registró el máximo NN 8 % superior al de la FS5 en la que se registró el mínimo (Cuadro 2). Los genotipos Adabella y M-176 tuvieron el mayor NN (Cuadro 3). Generalmente, el NN está en función del cultivar. Cada nudo es una zona meristemática a partir de la cual se diferencian las hojas, que a su vez contribuyen a la acumulación de biomasa y por lo tanto, también al rendimiento; el NN aparte de estar influenciado por factores genéticos, también depende de factores agrometeorológicos (^{López, 1991}).

La altura de planta (AP) fue significativa (p≤0.05) por los factores FS y G, y por la interacción FSxC (Cuadro 1). En las siembras establecidas a inicios de invierno se obtuvieron los valores menores (<80 cm) de AP (Cuadro 2). Los genotipos generados para condiciones de temporal presentaron AP mayor que los genotipos para riego, con excepción de Alina (Cuadro 3). Genéticamente los genotipos generados para condiciones de secano tienden a presentar alturas menores cuando se siembran en esas condiciones y al disminuir la altura de planta se dificulta su cosecha. En los genotipos desarrollados para condiciones de riego se busca un porte de planta relativamente bajo, para evitar el acame de las plantas por vientos al momento del riego. La AP es un carácter morfológico que está determinado por el cultivar (^{Alam et al., 2007}) y frecuentemente está influenciada por las condiciones ambientales (^{Tamm, 2003}).

Rendimiento y calidad física del grano

Las temperaturas bajas en el ciclo agrícola 2012-2013 afectaron el rendimiento y la calidad física de grano. El descenso de la temperatura a 0.4, -0.5 y 0.8 °C sucedió el 3, 4 y 5 de marzo. Este fenómeno ocurrió 109 d después de la siembra (DDS) de FS1 y aparentemente no perjudicó el desarrollo del grano; 94 DDS de FS2, y sí se afectó la calidad física del grano (granos delgados); 79 DDS de FS3 y se caracterizó porque los granos no se desarrollaron, posiblemente porque la mayoría de ellas se encontraban en estado acuoso; en FS4 ocurrió a los 64 DDS y el desarrollo del cultivo se encontraba entre las etapas de embuche y espigamiento, y se caracterizó por daño en el follaje y ausencia de granos en las espigas de los genotipos más precoces (M-173, Armida y Alina). En FS5 fue a los 48 DDS, cuando la mayoría de los genotipos se encontraban en la etapa de embuche, y solo se observó daño en el follaje.

El peso hectolítrico (PHL) fue determinado (p≤0.05) por los tres factores y las interacciones FSxC y FSxG (Cuadro 1). En FS3 el PHL fue 7 % superior al de FS5, que presentó el valor menor de PHL (Cuadro 2), probablemente como consecuencia del estrés ocasionado por el aumento de temperatura en abril y mayo (Figura 1), lo que coincidió con el llenado de grano y reducción del ciclo biológico del cultivo. En el ciclo agrícola 2013-2014 hubo mayor PHL que en el otro ciclo (Cuadro 2) por la presencia de temperaturas bajas en las siembras establecidas en otoño de 2012, en ellas el PHL disminuyó. Esto mostró el efecto de las variaciones climáticas entre años de cultivo. Alina presentó el mayor PHL, 5 % superior a los genotipos Adabella, Esperanza y M-173 con los menores valores de PHL (Cuadro 3). Las diferencias fueron significativas entre los genotipos. La calidad industrial y el rendimiento del grano de cebada es mayor cuando el PHL es alto (^{López et al., 2005}). Generalmente el peso del grano está determinado por la duración de la etapa de llenado (^{García del Moral et al., 2003}), pero las temperaturas altas durante esta etapa lo reducen (^{Alam et al., 2007}).

El peso de mil granos (PMG) fue significativo (p≤0.05) por los tres factores y las interacciones FSxC, FSxG y FSxCxG también (Cuadro 1). Las siembras establecidas en otoño permitieron obtener granos con peso mayor; FS1 mostró PMG mayor y fue superior en 9 y 19 % respecto a FS4 y FS5 con los valores menores. El PMG de Armida y Alina fue 10 % superior al de Adabella y M-173 que fueron los menores. En el ciclo agrícola 2013-2014 el PMG fue 4 % mayor al otro ciclo de evaluación (Cuadro 2), como consecuencia de las variaciones climáticas entre ambos años de estudio. Generalmente el cultivar influye sobre el peso de mil granos (^{Soleymani y Shahrajabian, 2012}). La calidad física del grano es mayor cuando el cultivo se desarrolla en ambientes con temperaturas frescas, debido a que el tiempo para la acumulación de materia seca es mayor y la humedad en el suelo puede ser mayor, porque la evapotranspiración se reduce (^{Copeland y McDonald, 1995}). Pero, cuando el cultivo se desarrolla en ambientes con temperaturas altas, PMG suele ser menor debido a que disminuye el peso individual del grano (^{Hossain et al., 2012}). Otros factores que influyen en el peso del grano son la calidad de luz interceptada y posición del grano en la espiga (^{Copeland y McDonald, 1995}).

El rendimiento de grano (REN) fue determinado (p≤0.05) por los tres factores y las interacciones FSC y FSG (Cuadro 1). En general, las siembras establecidas a finales de otoño permitieron expresión mayor de REN; no obstante, en FS3, del ciclo agrícola 2012-2013, se observó disminución de 35 % de REN en comparación al valor de 2013-2014 (Cuadro 4), debido a la presencia de temperaturas bajas. El REN disminuyó en las siembras establecidas a inicios de invierno en ambos ciclos de evaluación. Con excepción de FS5, en el ciclo agrícola 2013-2014 hubo mayor REN en comparación al otro ciclo de evaluación (Cuadro 5), lo cual se relaciona con el daño de las temperaturas bajas en marzo de 2013. En ambos ciclos agrícolas el menor REN se obtuvo en FS5 (Cuadro 4) porque el aumento de la temperatura redujo el número de días para la madurez fisiológica y por lo tanto hubo menor tiempo para la acumulación de reservas en el grano.

†Medias en una columna y factor de variación con letras diferentes, son estadísticamente diferentes (Tukey; p≤0.05). DMSH: diferencia mínima significativa honesta; FS: fecha de siembra

Cuadro 4 Rendimiento de grano de genotipos de cebada evaluados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México. 

†Medias en una columna y factor de variación con letras diferentes, son estadísticamente diferentes (Tukey; p≤0.05). DMSH: diferencia mínima significativa honesta; X : media; FS: fecha de siembra

Cuadro 5 Rendimiento de grano (t ha^-1) de diez genotipos de cebada, cultivados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México. 

Los resultados de este estudio coinciden con los de ^{Solís et al. (2004)}, quienes evaluaron cultivares de trigo en El Bajío, y no encontraron diferencias en el rendimiento de grano cuando la siembra se hizo entre el 15 de noviembre y 15 de diciembre; pero, en la siembra del 15 de enero hubo rendimiento menor de grano, debido a la disminución del número de granos por espiga y menor tamaño del grano.

En cereales de grano pequeño para una expresión buena del rendimiento de grano se recomienda que los cultivares se desarrollen en temperaturas relativamente frescas (^{García del Moral et al., 2003}); por tal motivo, cuando las siembras se establecen en periodos no recomendados suele disminuir el rendimiento de grano (^{Aslani y Mehrvar, 2012}).

^{Mendoza et al. (2011)} mencionan que el rendimiento de grano es afectado en gran medida por la fecha de siembra, principalmente por efecto de la variación de temperaturas. La siembra de trigo a finales de otoño en El Bajío permite obtener rendimiento mayor de grano, mientras que las siembras realizadas a inicios de invierno exponen al cultivo a temperaturas altas durante la etapa reproductiva, con lo que se acorta el periodo de llenado de grano y consecuentemente el rendimiento (^{Suaste-Franco et al., 2013}).

Las variedades Alina y Armida tuvieron los rendimientos más sobresalientes (Cuadro 5), atribuidos a que son variedades liberadas recientemente y desarrolladas para la región de estudio (^{Solano et al., 2009}; ^{Zamora et al., 2010}). Existen recomendaciones de cultivares que son adecuados para el área de estudio, pero es conveniente conocer el comportamiento de los genotipos desarrollados para secano, pues la producción de semillas de cebada se efectúa en El Bajío.

En ambos ciclos de estudio, los genotipos mostraron mayor REN en FS1 y FS2, y algunos genotipos como Alina y Armida también lo hicieron en FS3; pero, al sembrarse en FS4 y FS5 el REN disminuyó considerablemente. Esta variación se debe a que los genotipos generalmente muestran adaptaciones específicas a determinadas condiciones ambientales (^{Bolandi et al., 2012}). Los genotipos seleccionados para condiciones de riego tuvieron rendimiento mayor que los genotipos seleccionados para secano, y gran variación en su comportamiento entre las fechas de siembra y los ciclos agrícolas (Cuadro 5). Resultados similares fueron reportados por ^{Saad et al. (2013)} con cultivares de cebada en ambientes diversos.

Las correlaciones mostraron que al aumentar NM, PHL y PMG, el REN también aumenta (Cuadro 6). ^{Hossain et al. (2012)} encontraron resultados similares. También REN fue superior al incrementar NN y AP, lo que se atribuye a que REN se asocia con la acumulación de materia seca en las plantas, ya que existe disponibilidad mayor de asimilados para el llenado de grano (^{López-Castañeda, 2011}). En este estudio, la expresión del potencial de rendimiento de grano estuvo influenciada por las condiciones ambientales. En ambos ciclos de evaluación los genotipos expresaron mayor NM, NN, AP, PHL, PMG y REN en las FS1, FS2 y FS3, pero en FS4 y FS5 su valor disminuyó. Establecer las siembras en fechas óptimas o adecuadas contribuye a obtener REN mayores (^{Aslani y Mehrvar, 2012}). Sin embargo, el REN disminuye cuando las siembras se establecen en periodos que coinciden principalmente con temperaturas altas durante el llenado de grano (^{Soleymani y Shahrajabian, 2012}).

*Significativo (p≤0.05); NS: no significativo (p˃0.05); NM: número de macollos; NN: número de nudos; AP: altura de planta; PHL: peso hectolítrico; PMG: peso de mil granos; REN: rendimiento de grano.

Cuadro 6 Cuadrados medios del análisis de correlación para características agronómicas, rendimiento y calidad física de grano de diez genotipos de cebada evaluados en cinco fechas de siembra y dos ciclos agrícolas en El Bajío, México.