Artículos

 

Rendimiento de maíces nativos e híbridos en diferente fecha de siembra y sus unidades calor*

 

Yield of landraces and hybrid maize under different planting dates and heat units

 

Margarita Tadeo-Robledo¹, Benjamín Zamudio-González^2§, Alejandro Espinosa-Calderón², Antonio Turrent-Fernández², Alma Lili Cárdenas-Marcelo¹, Consuelo López-López¹, Israel Arteaga-Escamilla¹ y Roberto Valdivia-Bernal³

 

¹ Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán- UNAM. Carretera Cuautitlán-Teoloyucán, km 2.5. Cuautitlán Izcalli, Estado de México. C. P. 54714. A. P. 25. Tel: 01 55 56231971. (almalili77@hotmail.com, con06_08@hotmail.com, fhyuler@hotmail.com).

² Campo Experimental Valle de México- INIFAP. km 13.5 Carretera Los Reyes - Texcoco. C. P. 56250, Coatlinchan, Texcoco, Estado de México, México. Tel: 01 595 9212657. Ext. 184 y 204. (espinoale@yahoo.com.mx; aturrent37@yahoo.com.mx).

³ Universidad Autónoma Nayarit. Tel: 01 311 2110128. (beto49_2000@yahoo.com.mx). ^§Autor para correspondencia: bzamudiog@yahoo.com.mx.

 

* Recibido: julio de 2014
Aceptado: enero de 2015

 

Resumen

Se evaluó la capacidad productiva de dos maíces criollos (Ixtlahuaca y Atlacomulco), en comparación con dos híbridos, H-50 y H-52, bajo dos fechas de siembra y fechas de cosecha, en las cuales se estimaron las unidades calor acumuladas por el método clásico residual. El trabajo se llevó a cabo en la FESC-UNAM, en Cuautitlán Izcalli, ubicado a 2 240 msnm, durante el ciclo primavera verano 2012. Los rendimientos más elevados correspondieron a la primera fecha de siembra (17 de mayo) y cosecha a 177 y 160 días (8 570 kg ha^-1 y 7 488 kg ha^-1, respectivamente). En cambio, la segunda fecha de siembra (01 de junio) y cosecha a 162 y 145 días arrojo los menores rendimientos (7 185 kg ha^-1 y 6 082 kg ha^-1, respectivamente). Los genotipos evaluados mostraron estadísticamente similar rendimiento aun cuando fueron establecidos en dos épocas de siembra y dos épocas de cosecha diferentes. Los cuatro genotipos presentaron valores estadísticamente similares en las siguientes variables: floración masculina y femenina, así como altura de mazorca. Las unidades calor acumuladas para los genotipos empleados en este trabajo definen que para alcanzar la madurez fisiológica estimada a 35% de humedad de grano, se requiere la suma de 1 093 y 1 104 unidades calor, lo que se alcanza entre los 160 y 162 días después de la siembra.

Palabras clave: híbridos, maíz, productividad, semillas.

 

Abstract

Productive capacity of two corn landraces (Ixtlahuaca and Atlacomulco) were compared with two hybrids, H-50 and H-52, under two planting dates and harvest dates and the accumulated heat units were estimated by the classic residual method. The work was carried out in FESC-UNAM, in Cuautitlán Izcalli, located at 2 240 masl, during the spring cycle 2012. The highest yields corresponded to the first planting date (May 17) and harvested at 177 and 160 days (8 570 kg ha^-1 and 7 488 kg ha^-1, respectively). In contrast, the second planting date (01 June) and harvested at 162 and 145 days gave lower yields (7 185 kg ha^-1 and 6 082 kg ha^-1, respectively). The evaluated genotypes showed statistically similar yields even when they were established in two sowing dates and two different times of harvest. The four genotypes showed statistically similar values for the following variables: male and female flowering, and ear height. Accumulated heat units for the genotypes in this study, define that to achieve physiological maturity at estimated grain moisture of 35%, the sum of 1 093 and 1 104 heat units are required, which is reached between 160 and 162 days after planting.

Keywords: hybrids, maize, productivity, seeds.

 

Introducción

El uso de semilla nativa en México es de 75%. El restante 25% procede de semilla de variedades mejoradas. En ese contexto, en Valles Altos de México, sólo se siembra 6% con semilla mejorada. La bondad de diferentes maíces nativos es reconocida en esas regiones. De igual forma, los son las variedades mejoradas obtenidas en la investigación pública. Desafortunadamente éstas últimas fueron limitadas en su abastecimiento a los productores ante el cierre de la Productora Nacional de Semillas (PRONASE), que dificulta el aprovechamiento, incremento y distribución de la semilla de las variedades mejoradas disponibles (Espinosa et al., 2003 a; Espinosa et al., 2014).

Con el retiro de la PRONASE, el mayor perjudicado fue el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Las variedades mejoradas en ese instituto no tuvieron la salida natural y uso extensivo en campos de agricultores (Luna et al., 2012; Espinosa et al., 2008; Larqué et al., 2013). Después del cierre de PRONASE, a quienes correspondía la responsabilidad no adoptaron estrategias alternativas de abasto de semillas, tampoco se atendieron suficientemente empresas locales en baja y mediana escala. Además resultó insuficiente la semilla básica y registrada, para cubrir los espacios que habían quedado sin atención (Espinosa et al., 2003 b; Espinosa et al., 2012; Espinosa et al., 2014). Aunado a lo anterior en estos años se limitó el apoyo económico a los programas de multiplicación de semillas e investigación en semillas y mejoramiento genético de maíz por parte del propio INIFAP y las fuentes externas de financiamiento, como consecuencia, los resultados de 2001 a 2013 en abastecimiento y adopción de semillas del INIFAP son los más bajos históricamente (Luna et al., 2012; Larqué et al., 2013), con un posicionamiento escaso de los materiales del Instituto. En cambio la promoción de microempresas de semillas llevada a cabo por investigadores(as) del propio INIFAP ha dado resultados en algunas regiones y ha permitido mantener, aun cuando baja, la posición en el mercado y con los productores de maíz, la semilla de variedades mejoradas del instituto (Valdivia et al., 2007; González et al., 2008; Espinosa et al., 2014).

En particular para Valles Altos, la investigación en semillas y mejoramiento genético que realiza el INIFAP continuó con el desarrollo de maíces mejorados (Larqué et al., 2013).

En general junto con las recomendaciones técnicas, estos maíces mejorados representan alternativas que elevan los rendimientos de maíz, favorecen la producción de grano de maíz en los estratos de riego, humedad residual y temporal favorable, el impacto a corto plazo podría ser de mayor magnitud si se contara con mayores apoyos. También se cuenta con variedades de ciclo precoz, como son V-54 A y V-55 A, para siembras tardías de Valles Altos (Espinosa et al., 2010; Espinosa et al., 2011). Para condiciones de buen potencial productivo, se han liberado comercialmente híbridos como H-52, H-66 y H-70, los cuales son una alternativa para los productores de maíz de Valles Altos (Ávila et al., 2009; Arellano et al., 2010; Arellano et al., 2011), así como H-51 AE liberado en el año 2012 (Espinosa et al., 2012).

El área dedicada al maíz en los Valles Altos de México, cuenta con condiciones de riego, humedad residual o temporal con precipitaciones pluviales favorables (superiores a 650 mm), siendo consideradas provincias agronómicas de “muy buena” y “buena productividad”, en aproximadamente 700 000 hectáreas (Turrent, 1994; Turrent, 2008). De ésta superficie, 300 mil ha son factibles de ser sembradas con semilla de híbridos, de alto potencial de rendimiento. En esta zona bajo las condiciones señaladas, el rendimiento promedio actual es de 3.5 t ha^-1 de grano de maíz, que se puede elevar por lo menos a 6 t ha^-1, si se utilizan semillas mejoradas y la tecnología de producción desarrollada por el INIFAP (Espinosa et al., 2004 a; Espinosa et al., 2004 b).

Desde 1998, con diversas variedades y en particular con los híbridos H-50 (Espinosa et al., 2003 c; Espinosa et al., 2004 a) y H-52 (Ávila et al., 2009), en uso comercial extensivo, investigadores del INIFAP apoyan el desarrollo de micro y medianas empresas de semillas para que multipliquen y distribuyan semilla certificada y se comercialice esta semilla, poniendo a disposición de los productores de maíz, las mejores variedades a precios accesibles (Espinosa et al., 2008). Esta alternativa de abastecimiento de semillas, ha tenido éxito en los Valles Altos, donde más de 20 empresas en conjunto ofrecen volúmenes importantes de los híbridos que se desarrollan en INIFAP (Espinosa et al., 2012; Espinosa et al., 2014).

Un aspecto importante que requieren estas variedades, es que su ciclo a madurez fisiológica, sea adecuado con base a la disponibilidad del periodo de crecimiento. Por ello conviene definir el ciclo vegetativo y periodo necesario para llegar a esa madurez en días y unidades calor acumuladas (Hernández y Carballo, 1984). De acuerdo a lo mencionado en este trabajo se estableció el objetivo de definir la capacidad productiva de dos maíces criollos (Ixtlahuaca y Atlacomulco) en comparación con dos híbridos (H-50 y H-52), bajo dos fechas de siembra y dos diferentes fechas de cosecha así como definir las unidades calor que se acumulan en las diferentes fechas de cosecha y la madurez fisiológica de estos maíces.

 

Materiales y métodos

El trabajo se llevó a cabo en la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, de la Universidad Nacional Autónoma de México (FESC-UNAM), ubicada en Cuautitlán Izcalli, ubicado a 2 240 msnm. Se establecieron dos diferentes fechas de siembra (17 mayo 2012 y 01 junio 2012) de los maíces criollos Ixtlahuaca y Atlacomulco, ambos de color de grano blanco, semidentados y con procedencia de cada una de las localidades de sus nombres, que son muy importantes en el Valle Toluca - Atlacomulco en la producción de maíz, se sembraron también los híbridos H-50, variedad mejorada de mayor uso comercial en Valles Altos (Espinosa et al., 2003 c; González et al., 2007) y H-52, en ambos casos, estos híbridos poseen en sus progenitores germoplasma que proviene de maíces nativos, lo que otorga cierta adaptación y respuesta favorable con respecto a enfermedades y otros aspectos agronómicos (González et al., 2007; Ávila et al., 2009).

La preparación mecánica del terreno consistió en un barbecho, una cruza y un paso de rastra. El surcado se hizo a 0.8 m. La siembra se efectuó a “tapa pie”, depositando cuatro semillas por mata cada 0.5 m. Después de la emergencia de las plántulas, se aclareo para dejar 24 plantas en cinco metros de largo, para lograr densidades de población uniformes a 60 000 plantas ha^-1, que es la densidad de población recomendada en Valles Altos del Centro de México, para materiales similares a los que se emplearon en este estudio.

Para el control de malezas se efectuaron dos aplicaciones: la primera, un día después de la siembra, utilizando por ha 1 L de Hierbamina^® y 2 kg de Gesaprim^® calibre 90; la segunda se hizo 40 días después de la siembra, con 1 L de Sansón^® 4 SC, 1 L de Hierbamina^® y 2 kg de Gesaprim^® calibre 90. La cosecha fue manual y se realizó en la primera quincena de diciembre de 2012, colectando todas las mazorcas aunque sólo se consideraron las que contenían grano sano que cubre las características para su comercialización; es decir, grano sano en más de 60% de la mazorca.

En cada una de las dos fechas de siembra, se eligieron dos épocas de cosecha, en la fecha de siembra 1 (17 de mayo de 2012), se efectuó la cosecha a 160 y 175 días después de la siembra. En la fecha de siembra 2 (01 de junio de 2012), la cosecha se efectuó a los 145 y 162 días después de la siembra, de esta manera se tuvieron diferentes días a cosecha, con la probabilidad de definir la madurez fisiológica.

El experimento se estableció en bloques completos al azar, con tres repeticiones, la parcela útil consto de un surco de cinco metros de largo, por lo cual el tamaño de la unidad experimental fue de 4 m².

El análisis estadístico se efectuó en forma bi-factorial, considerando a los genotipos (4) y las épocas de cosecha (4), así como la interacción genotipos * épocas de cosecha. Las cuatro épocas de cosecha se definieron por la combinación de la fecha de siembra y fecha de cosecha.

Se evaluaron en campo las siguientes variables: floración masculina (se consideró al observar que 50% de las plantas liberaban polen), floración femenina (se consideró al observar que 50% de las plantas habían expuesto los estigmas, en por lo menos tres cm), altura de planta (de la base del tallo al nudo de inserción de la espiga) y altura de mazorca (de la base del tallo al nudo de inserción de la mazorca superior). Se tomaron datos de otras variables como son contenido de humedad del grano: se eligieron cinco mazorcas, mismas que se desgranaron y se determinó su humedad con un equipo eléctrico tipo Stenlite. Porcentaje de grano/olote (cociente del peso de grano con el peso de grano más olotes); también se midieron longitud de mazorca, hileras por mazorca y granos por hilera y peso de 200 semillas.

Para rendimiento de grano (RG) por parcela se aplicó la fórmula:

RG= (PC * % MS * % G} * F.C.)/8 600

Donde: PC= peso de campo del total de las mazorcas cosechadas en la parcela, expresado en kg; % MS= porcentaje de materia seca calculado con base en la muestra de grano de cinco mazorcas recién cosechadas; % G= porcentaje de grano obtenido como el cociente entre el peso de grano y el peso de mazorca; FC= factor de conversión a rendimiento por hectárea, que se obtiene de dividir 10 000 m² entre el tamaño de la parcela útil determinado en m² (4 m²); y 8 600= constante empleada para estimar el rendimiento con una humedad del grano de 14%.

Se determinaron las unidades calor acumuladas (UCA), con el método residual clásico (Shaw, 1975; Neild, 1982; Ruiz et al., 1998; Ruiz et al., 2002), considerando la fecha de siembra y la fecha de cosecha. Un dato importante en cada época de cosecha fue la humedad de semilla, para definir con base en la cercanía a 35%, la madurez fisiológica.

Para definir el ciclo a madurez fisiológica se utilizaron los días acumulados hasta que la variedad tenía 35% de humedad en el grano, pero también se consideró las sumatoria de las temperaturas del ciclo de desarrollo: de la siguiente manera: a) días transcurridos de siembra a la cosecha, en cuyo punto se tomó la humedad del grano; b) unidades calor diarias acumuladas (UCA) de siembra a fecha de cosecha, estableciéndose la madurez fisiológica cuando ocurren las UCA en el punto cercano a 35% de humedad de grano. Las UCA fueron calculadas con el método residual clásico, el cual utiliza la expresión siguiente: UCA= T-Tb

Donde: T= temperatura media diaria; Tb= 10 ^oC, temperatura base para maíz; -UCA de siembra a madurez fisiológica corresponden a el requerimiento térmico del genotipo.

 

Resultados y discusión

Los análisis de varianza detectaron para el factor de variación época de cosecha, diferencias altamente significativas para variables rendimiento, floración masculina y femenina y altura de mazorca. Se detectó diferencia significativa para la variable peso de 200 semillas. Para rendimiento el coeficiente de variación fue de 16.2% y la media general de 7 331 kg ha^-1 (Cuadro 1).

Para el factor de variación genotipos se presentaron diferencias estadísticas altamente significativas para peso de 200 semillas, longitud de mazorca, hileras por mazorca y granos por hilera. Se presentaron también diferencias estadísticas para la variable floración masculina (Cuadro 1).

En la interacción época de cosecha * genotipo en ninguna variable se detectó significancia estadística (Cuadro 1).

En la comparación de las épocas de cosecha (combinación de fecha de siembra y época de cosecha), los rendimientos más elevados correspondieron a la primera siembra en cambio la segunda fecha de siembra, arrojó los menores rendimientos: 7 185 kg ha^-1 y 6 082 kg ha^-1, respectivamente (Cuadro 2). Lo anterior podría explicarse con base en el ciclo de los genotipos utilizados, para los cuales es mejor época de siembra la primera (17 de mayo, comparativamente con la segunda, 01 de junio), como se reporta en otros trabajos (Espinosa et al., 2003b; Espinosa et al., 2012), además los mejores rendimientos coincidieron con mayor número de días de siembra a cosecha, lo que pudiese indicar que en la media de los cuatro genotipos en estudio, para llegar a la mejor expresión de rendimiento, requieren ese número de días, esto podría ser verificado en trabajos futuros donde se efectuarán muestreos continuos que permitieran confirmar la información.

En la comparación de genotipos, se observó que en promedio las diferentes fechas de cosecha y las dos fechas de siembra, no hubo diferencia en rendimiento entre los cuatro materiales evaluados, lo que podría explicarse en este caso, con base a que las variedades nativas consideradas, son excelentes, en particular una variedad nativa de Ixtlahuaca, fue utilizada en forma extensiva en el pasado (Espinosa et al., 2008), por otra parte los híbridosH-50 y H-52, cuentan en sus progenitores, con una parte de origen germoplásmico de maíces nativos, lo que señala la bondad de este tipo de materiales, por otra parte podría considerarse que siendo buenos las variedades criollas evaluadas, pudo haber sido favorable para ellas el año climático, la precipitación y otros aspectos que pudieron ser propicios para ellas (Espinosa et al., 2003 c; Espinosa et al., 2004; Ávila et al., 2009), (Cuadro 3). Criollo Ixtlahuaca y H-50, presentaron mayor peso de 200 semillas y granos por hilera con relación a las otras variedades, características que tal vez contribuyan, junto con otros aspectos hacen que el H-50, sea el material de mayor uso comercial por productores de maíz y empresas de semillas (González et al., 2007; Espinosa et al., 2014).

Los cuatro genotipos utilizados presentaron similar floración masculina, lo que se considera un ciclo intermedio, así mismo presentaron similar altura de mazorca y longitud de mazorca, en cambio la comparación de medias definió dos grupos para floración femenina, altura de planta, peso volumétrico, peso de 200 semillas, hileras por mazorca y granos por hilera (Cuadro 3). Lo anterior probablemente sean elementos que limitan la aceptación de los materiales mejorados por parte de los productores de Valles Altos, al expresar buen rendimiento las variedades criollas, lo que explica parcialmente el limitado uso de semillas mejoradas (Espinosa et al., 2008; Larqué et al., 2013), en especial en los casos de H-50 (González et al., 2007) y H-52 (Ávila et al., 2009) han apoyado la difusión y los niveles de uso comercial por parte de micro empresas de semillas (Espinosa et al., 2014).

La producción similar de los criollos y las variedades mejoradas señala la bondad de los maíces nativos, y resalta la importancia de conservar la diversidad de estos materiales, adaptados a la región, comparativamente con respecto a las variedades mejoradas (Espinosa et al., 2012), lo que respalda el empleo y abastecimiento de semilla de estos maíces entre los productores de Valles Altos, en especial de la región ubicada en el Valle Toluca Atlacomulco, como alternativa de abastecimiento de semillas ante la ausencia de PRONASE (Espinosa et al., 2014).

En la Figura 1, se presenta el porcentaje de humedad de grano en diferentes días a la cosecha, se observa que el Criollo Ixtlahuaca a los 160 días después de la siembra, establecida en 17 de mayo y cosechada el 24 de octubre, la humedad de grano fue de 34.7%, misma que se considera el punto donde se alcanza la madurez fisiológica y una suma de unidades calor acumuladas de 1 104.1; en este punto, el rendimiento obtenido fue de 6 762 kg ha^-1; los anteriores valores fueron muy similares para la variedad criollo Atlacomulco la cual a los 162 días después de la siembra, cuya fecha fue el 01 de junio, exhibió una humedad de grano de 35.3%, considerada como punto de madurez fisiológica, en la cual las unidades calor acumuladas fueron 1 093 y el rendimiento obtenido fue de 6 805 kg ha^-1.

Lo anterior señala similitud de ambas variedades criollas en las unidades calor acumuladas y días de siembra a cosecha necesarias para alcanzar la madurez fisiológica. En cambio los híbridos H-50 y H-52 a los 160 días de siembra y a cosecha y 1 104 unidades calor acumuladas ya habían rebasado la humedad de madurez fisiológica, ubicándose esta etapa fenológica entre 145 día y antes de los 160 días señalados, lo que coincide con las referencias de estos híbridos, en este caso ambos híbridos requieren entre 1 028 y menos de 1 104 unidades calor acumuladas (González et al., 2007; (Ávila et al., 2009).

Para el caso de H-50, a los 160 días después de la siembra, establecida en 17 de mayo y cosechada el 24 de octubre, la humedad de grano fue de 32.3%, en la cual ya había rebasado seguramente la madurez fisiológica, que se alcanza en un punto de mayor humedad de grano (35%), la suma de unidades calor acumuladas de fue de 1 104.1; en este punto, el rendimiento obtenido fue de 8186 kg ha^-1; estos valores fueron muy similares para el híbrido H-52, el cual a los 160 días después de la siembra, 17 de octubre, exhibió una humedad de grano de 31.8%, donde ya se había alcanzado la madurez fisiológica, probablemente unos días antes, las unidades calor acumuladas fueron 1 104.1 y el rendimiento obtenido fue de 8 082 kg ha^-1 (Figura 2).

 

Conclusiones

La fecha de siembra de 17 de octubre y cosecha 10 de noviembre, en promedio de los cuatro genotipos, fue donde se presentó el rendimiento estadísticamente más elevado (8 570 kg ha^-1), diferente a la segunda fecha de siembra, 01 de junio, en combinación con las dos fechas de cosecha.

Los cuatro genotipos evaluados (dos criollos y dos mejorados) mostraron estadísticamente similar rendimiento aun cuando fueron establecidos en dos épocas de siembra y dos épocas de cosecha diferentes. Los cuatro genotipos utilizados presentaron similar floración masculina y femenina, así como altura de mazorca.

Las unidades calor acumuladas para los genotipos empleados en este trabajo definen que para alcanzar la madurez fisiológica estimada a 35% de humedad de grano, se requiere la suma de 1 093 y 1 104 unidades calor estimadas con el método clásico residual, lo que se alcanza entre 160 y 162 días después de la siembra.

 

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