Fenología

Las etapas fenológicas, se registraron en días después de la siembra (dds), debido a que la medición fue visual (^{Solórzano, 2007}): vegetativas (V-1= emergencia, V-2= tercer hoja ligulada, V-3= quinta hoja ligulada, V-4= octava hoja ligulada, V-5= hoja bandera visible) y reproductivas (R-6= panícula extendida dentro de la vaina de hoja bandera, R-7= floración, R-8= grano masoso suave, R-9= grano masoso duro), los datos se registraron cuando 50% de la población presentó las características mencionadas.

Variables de crecimiento

Se registraron mediante evaluaciones periódicas y destructivas de un macollo por unidad experimental; en mediciones altura de planta (AP), número de hojas (NDH) y número de nudos (NDN), la medición se realizó en el tallo principal, AP se cortó a ras de suelo, el tallo y se midió con regla graduada, desde la parte basal hasta la última hoja o inflorescencia. NDH se contabilizaron al momento de remover hojas y vainas para exponer los nudos del tallo (NDN) y realizar conteo. NDT se realizó al momento de cortar el macollo. Todas las mediciones se realizaron a 25, 55, 85, 115 y 145 dds, también se calculó IAF, DAF, TCC y TAN.

El rendimiento de materia seca (RMS; t MS ha^-1), se obtuvo al cortar a ras del suelo, después el material vegetal se colocó sobre mesas de trabajo y se separó en sus componentes morfológicos y las láminas foliares fueron pasadas por un integrador de ares foliar LI-COR 3100, después cada componente se colocó en bolsas de papel debidamente rotuladas y permanecieron durante 72 h en estufa de circulación forzada de aire, a 70 °C, posteriormente se retiró y peso en balanza analítica y se transformó t MS ha^-1.

Los cálculos se realizaron en intervalos de corte: 0-25, 26-55, 56-85 y 86-115 dds, incluyen IAF, DAF, TAN y TCC; para lo cual, se utilizaron las fórmulas de ^{Escalante y Kohashi (2015}): IAF=[(AF/NP)*(DP/10 000 cm²)], DAF=[(IAF₂-IAF₁)/(T₂-T₁)], TCC=[(PS₂-PS₁)/(T₂-T₁)] y TAN={[(PS₂-PS₁)/(AF₂-AF₁)]/[(InAF₂-InAF₁)/(T₂-T₁)]}; donde: AF= área foliar, NP= número de plantas, DP= densidad de población, T= tiempo, 1 y 2= inicio y final del intervalo, IAF= índice de área foliar, PS= peso de MS, InAF= logaritmo natural del área foliar.

Elementos del clima y etapas fenológicas

En condiciones de punta de riego, la temperatura mínima fluctuó de 2.3 a 12.6 °C y la máxima de 23.9 a 31.7 °C, la precipitación acumulada fue 630 mm, donde 42% (269 mm) ocurrió en fase vegetativa y 58% (361 mm) en etapa reproductiva (Figura 1).

Figura 1 Condiciones climáticas y etapas fenológicas en cuatro variedades de sorgo forrajero, en Montecillo, Estado de México, 2013. 

En período de lluvias, la temperatura mínima fluctuó de 2-12.8 °C y máxima 24-28.5 °C, por otra parte, la precipitación acumulada fue 534 mm, donde 84% (444 mm) ocurrió en la fase vegetativa y 16% (90 mm) en etapa reproductiva. Al respecto ^{Cordovés y Grizel (2009}), reportan que el sorgo requiere de 450-650 mm de precipitación por ciclo de cultivo, por tanto, la precipitación fue adecuada para el desarrollo del cultivo en ambos períodos de siembra; sin embargo, en Texcoco, Estado de México, la temperatura máxima promedio en ambos períodos fue 26 °C, con mañanas frías (8 °C), lo cual limitó el desarrollo del sorgo, dado que la temperatura óptima tiene un rango de 27-29 °C y las plantas C4, requieren temperatura mínima de crecimiento de 10 °C.

A pesar de variaciones en humedad y temperatura, la fenología fue semejante para ambos períodos de siembra, la etapa reproductiva inicio con 13 semanas; el cultivar precoz fue Esmeralda, que alcanzó madurez fisiológica en 25 semanas y el cultivar más tardío (Fortuna) en 28 semanas. El intervalo entre etapas fenológicas del sorgo está determinado por genotipo y ambiente, donde la temperatura y precipitación presentan mayor influencia, lo que puede adelantar o alargar el ciclo de vida de las plantas (^{Solórzano, 2007}).

Componentes morfológicos

Son el resultado de la expresión ambiental, nutricional y genética de las variedades (^{Solorzano, 2007}), donde el carácter de mayor valor económico es el rendimiento de materia seca. En este sentido, el mayor rendimiento fue ligeramente superior en período de riego (Cuadro. 1). La variedad que acumulo la mayor cantidad de biomasa en menor tiempo fue Caña dulce tanto en período de riego (15.7 t MS ha^-1) y temporal (Cuadro 2) 15.5 t MS ha^-1), a 145 dds en temporal podríamos cortar a partir de 115 dds, debido a que el incremento en materia seca es mínimo, y evitamos deterioro por lignificación. Al respecto Bolaños et al., reporta rendimientos de sorgo forrajero que van de 13.8 a 17.1 t MS año, bajo condiciones de trópico húmedo.

Se observaron diferencias (p≤ 0.001; Cuadro 1 y 2) entre variedades, períodos de siembra, AP, NDT, NDH, NDN y RMS, se incrementaron conforme avanzó el ciclo de cultivo en un inicio, el crecimiento fue lento reflejándose en valores pequeños de AP, NDT, NDN y RMS. Al respecto ^{Afzal et al. (2012)}, evaluaron rendimiento de sorgo forrajero fertilizado con 75 kg N ha^-1 e indican que la planta creció 180 cm, como respuesta a la fertilización aumento el número de nudos y distancia entre ellos, reportan 43 tallos por macollo.

En el presente trabajo, Caña dulce a 145 dds en ambos períodos de siembra, presenta valores superiores en AP y semejante NDT, en período de riego. El número promedio de hojas y nudos a 145 dds, en ambos métodos de siembra fue semejante; al respecto ^{Kapanigowda et al. (2013)}, al evaluar 48 líneas de sorgo el número de hojas varió en una por planta.

Las variedades de sorgo presentaron su fase de crecimiento acelerado posterior a 55 dds, que abarca desde la etapa fenológica V-3 a R-8. En la etapa V-3 se dio la elongación de entrenudos, tal como lo reportan ^{Afzal el al. (2012)}, esto se refleja a 85 dds con mayor AP, NDT, NDH, NDN y RMS (Cuadro 1 y 2). Caña dulce presentó mejores parámetros morfológicos con respecto a las variedades estudiadas, porque está adaptada a condiciones edafoclimáticas del Altiplano Central de México.

Índice de área foliar (IAF)

En general las cuatro variedades mostraron incrementó conforme avanzó el ciclo del cultivo, Silo miel presentó mayor IAF a 114 dds con 5 en punta de riego y 6.8 en período de lluvias (Figura 2).

Figura 2 . Índice de área foliar (IAF), en cuatro variedades de sorgo en condiciones de punta de riego y temporal, en Montecillo, Estado de México, 2013. 

Posteriormente, disminuyó al alcanzar la madurez fisiológica del cultivo, debido a la senescencia foliar y translocación hacia órganos reproductivos (^{Smart, 1994}). Resultados similares encontraron ^{Soto y Hernández (2012)}, al evaluar Sorghum bicolor (L.) Moench cultivar ISIAP Dorado, donde el valor máximo fue 5.6 a 80 dds, en condiciones de riego. La variedad Silo miel presentó mayor IAF en punta de riego (6 a 120 dds) y período de lluvias (7, a 120 dds) y Fortuna, presentó menor valor en punta de riego (4.5, a 125 dds) y período de lluvias (2.9, a 145 dds).

Lo anterior se debió principalmente, a que Silo miel presentó hojas de mayor longitud y anchura, mientras que Fortuna, presentó hojas de menores dimensiones.

Duración de área foliar

La máxima DAF se presentó en el cultivar Silo miel con 114 dds en punta de riego y en período de lluvias; lo anterior debido a que en este último período presentó mayor IAF y el dosel vegetal obtiene la mayor radiación interceptada (Figura 3) (^{Rodríguez y Leihner, 2005}), mientras que Fortuna presentó menor DAF a 110 días en punta de riego a 80 días en condiciones de lluvias.

Figura 3 Duración de área foliar (DAF), en cuatro variedades de sorgo en condiciones de punta de riego y temporal, en Montecillo, Estado de México, 2013. 

El IAF es tan importante como la DAF, a medida que esta es más efectiva en el tiempo, implica mayor eficiencia en aprovechamiento de radiación solar; lo cual, se manifiesta en un mayor crecimiento y acumulación de materia seca durante el ciclo del cultivo (^{Hernández y Soto, 2013}).

Tasa de crecimiento del cultivo (TCC)

En general, para las cuatro variedades se observó un incremento de la emergencia a 25 dds (6.2 g m^-2 d^-1, Figura 4).

Figura 4 . Tasa de crecimiento del cultivo (TCC), en cuatro variedades de sorgo en condiciones de punta de riego y temporal, en Montecillo, Estado de México, 2013. 

La TCC alcanzó un máximo en intervalo 56-85 dds (15.4 g m^-2 d^-1) punta de riego; en período de lluvias, en el intervalo de emergencia a 25 dds presentó TCC de 4.3 g m^-2 d^-1 y máxima en intervalo de 56-85 dds (16.95 g m^-2 d^-1), posteriormente disminuyó en ambos períodos de siembra, debido a la disminución en crecimiento de las plantas, senescencia de hoja y reducción de fotosíntesis (^{Gutiérrez et al., 2005}). El cultivar Caña dulce presentó mayor TCC, con 24 g m^-2 d^-1 en intervalo 56-85 dds en punta de riego y 26 g m^-2 d^-1 en período de lluvias. Fortuna presentó menor TCC con 7.5 g m^-2 d^-1 (punta de riego) y 8 g m^-2 d^-1 (lluvias) en intervalo 26-55 dds. ^{Carrillo y Ruiz (2004)}, obtuvieron resultados similares al evaluar seis variedades de sorgo forrajero en condiciones de riego, el cultivar Dine a Mite alcanzó mayor TCC con 27.9 g m^-2 d^-1 y menor el cultivar Grazer con 24.42g m^-2 d^-1 a 58 dds.

Tasa de asimilación neta (TAN)

La TAN en cuatro variedades de sorgo, bajo dos condiciones de producción, se observó que los valores más altos ocurrieron al inicio de la emergencia en el intervalo de 0 a 54 dds y disminuyeron conforme avanzó el ciclo de desarrollo del cultivo, hasta alcanzar madurez fisiológica, cuando se presentaron valores más bajos, esto se debió a competencia por luz, nutrientes, aumento del dosel vegetal, mayor sombreo y senescencia de hojas inferiores (^{Naresh y Singh, 2001}; Figura 5).

Figura 5 Tasa de asimilación neta (TAN), en cuatro variedades de sorgo en condiciones de punta de riego y temporal, en Montecillo, Estado de México, 2013. 

En condición de punta de riego, el cultivar Caña dulce presentó mayor TAN del período de emergencia a 25 dds (19.1 g m^-2 d^-1), 26-55 dds (7.3 g m^-2 d^-1) y 56-85 dds (5.4 g m^-2 d^-1). En período de lluvias ocurrió algo similar, el cultivar Caña dulce presentó los valores más elevados del período de emergencia a 25 dds (19 g m^-2 d^-1), 26-55 dds (7 g m^-2 día^-1) y 56-85 dds (5.4 g m^-2 d^-1).

El cultivar Fortuna presentó menor TAN, en todos los intervalos y ambos períodos de siembra (punta de riego y período de lluvias), valores similares reportaron ^{Saberi y Siti (2013)}, niveles de (6 g m^-2 d^-1) a los 50 dds. Mientras que ^{Carrillo y Ruiz (2004)}, reportaron TAN a 58 dds en seis variedades evaluadas, con valores que van de (5.17 g m^-2 d^-1) en el cultivar Beefbuilder-T hasta (8.12 g m^-2 d^-1) en el cultivar Grazer en condiciones de riego.

Al tratarse de un cultivo con capacidad de amacollamiento, Sorghum bicolor distribuye la producción de forraje total anual en más de un corte, por lo que la siembra a punta de riego tiene la ventaja de cosechar forraje, antes de madurez fisiológica del grano y aprovechar las temperaturas adecuadas para el crecimiento de agosto a octubre, para producir un segundo corte; lo anterior, no ocurre en cultivos tradicionales del altiplano como el maíz. Sorghum bicolor es una buena opción para obtener forraje fresco en dos cosechas, cuando se utilizan siembras a punta de riego.