Introducción

La producción de maíz amarillo en México en el año 2022 fue de 3.3 millones de toneladas, obtenidas en 536 mil hectáreas, con un rendimiento promedio de 6.27 t ha^{-1(SIAP, 2022)}; esta producción alcanza a cubrir 24 % del consumo interno ^{(SAGARPA, 2017)}, y cada año se importan 17 millones de toneladas de maíz de grano amarillo ^{(SIAP, 2022)}, por lo que se requiere incrementar la producción de este grano para cubrir el déficit.

De la superficie nacional cultivada de maíz amarillo, el estado de Chiapas aporta el 15 %, siendo el tercer lugar a nivel nacional con 85 mil hectáreas y el cuarto lugar en producción. De esta extensión, 84 mil hectáreas se cultivan en temporal estricto, lo que limita la fecha de siembra, y la productividad del cultivo es reducida, con un promedio de 1.7 t ha^{-1(SIAP, 2022)}.

En más del 74 % de la superficie agrícola del estado se utilizan semillas de variedades locales o criollas. El término ‘maíz criollo’ se utiliza por los agricultores para diferenciar un maíz nativo o adaptado a las condiciones agroecológicas de su región, de un tipo de maíz obtenido a través de sus métodos tradicionales de selección. Estos maíces nativos son producto de la selección de manera práctica, realizado por el hombre desde tiempos inmemorables con la intervención del ambiente y en función de la presión ecológica, culinaria y conceptos metafísicos ^{(Ibarra et al., 2020)}.

De la industrialización del maíz de grano amarillo se derivan almidón, glucosa, alta fructosa, gluten, fibra, sorbitol (jarabe), aceites, maltodextrinas, color caramelo, dextrosa, proteínas y sus derivados, lo que propicia que se importen grandes volúmenes de grano, los cuales podrían incrementarse en un futuro, por la fuerte demanda para el uso de maíz en la elaboración de etanol en los EEUU ^{(Espinosa et al., 2010}; ²⁰¹¹⁾.

Por lo mencionado anteriormente, el uso de semilla mejorada es un elemento clave para alcanzar niveles competitivos en la producción ^{(Tadeo-Robledo et al., 2015)}. En el Campo Experimental Centro de Chiapas del INIFAP se desarrolló una población de maíz de amplia base genética de grano amarillo, denominada ‘Población Amarilla’, se obtuvo cruzando germoplasma de cuatro híbridos comerciales con 10 variedades criollas sobresalientes de Ocozocoautla, Chiapas, México con el objetivo de formar una variedad mejorada de polinización libre, con genes de buen potencial de rendimiento y de adaptación, que aproveche las condiciones agroclimáticas disponibles.

Ante la necesidad de incrementar la producción de maíz amarillo en el estado de Chiapas, México, es necesario formar y conocer el potencial de nuevas variedades para determinar su rendimiento y adaptabilidad a las condiciones ambientales que existen en las zonas tropicales de ese estado. Por lo anterior, en el presente estudio el objetivo fue conocer la productividad y calidad de grano de variedades experimentales provenientes de cuatro ciclos de selección recurrente realizados en una población de maíz amarillo.

Materiales y métodos

Resultados y discusión

El análisis de varianza indicó diferencias significativas (P ≤ 0.05) entre repeticiones (Cuadro 1) únicamente en las variables días a floración femenina y masculina, y porcentaje de grano, posiblemente debido al gradiente de humedad residual del terreno entre las repeticiones. También hubo diferencias significativas (P ≤ 0.05) entre variedades en todas las variables evaluadas, indicando la diversidad existente entre las diferentes variedades experimentales estudiadas. Los coeficientes de variación en general fueron relativamente bajos, lo que indica un buen nivel de confianza de los resultados obtenidos, excepto para rendimiento de grano, el cual fue alto, pues en siembras de buen temporal en años anteriores y en esta misma localidad no ha sido de magnitud similar.

En la comparación de medias para los 24 genotipos evaluados (Cuadro 2) se observó que ocho variedades expresaron los rendimientos estadísticamente más sobresalientes (Cuadro 2), ubicando a la variedad V1A con el mayor rendimiento de grano (5.23 t ha^-1), seguida de las otras siete con rendimientos de 4.2 a 3.4 t ha^-1.

El rendimiento de grano de la Población AC2, formada por la mezcla balanceada de semilla de las mejores familias recombinadas del segundo ciclo de selección, fue menor al obtenido en el ciclo primavera-verano de los años 2018 y 2019 (5.0 y 4.4 t ha^-1, respectivamente), pero el rendimiento de 4.2 t ha^-1 es un resultado aceptable debido a las condiciones de humedad residual en las que se estableció el experimento. Las tres poblaciones bajo mejoramiento: Población AC2, Población AC3 y Población AC1 tuvieron rendimientos de grano estadísticamente iguales, y fueron superiores estadísticamente a la variedad criolla testigo de esta localidad.

^{Coutiño y Vázquez (2018)} informaron que en las parcelas de evaluación de la variedad de grano amarillo V-238AC en el municipio de Comitán, Chiapas, México se obtuvieron rendimientos de 5.29 t ha^-1, mientras que en Ocozocoautla en el mismo estado de Chiapas se han obtenido hasta 6.9 t ha^-1 con una variedad criolla progenitora de la Población Amarilla. La variedad V1A mostró rendimientos aceptables durante la siembra de humedad residual, lo que sugiere la posibilidad de incrementar su rendimiento en condiciones de temporal. Por este motivo, en el ciclo agrícola P. V. 2022, al repetir el experimento, se encontró que la variedad V1A produjo un rendimiento de grano de 5.59 t ha^-1 en condiciones de temporal, representando un aumento del 5.8 % con respecto al rendimiento obtenido en humedad residual.

^{Díaz-Juárez et al. (2023)} establecieron en Texcoco, Estado de México ocho variedades de maíz amarillo para evaluar la aptitud combinatoria, y obtuvieron rendimientos de 4.9 a 5.4 t ha^-1, pero con variedades más tardías y de porte más alto, en comparación con los materiales evaluados en este estudio, lo que se traduce en menor tiempo de desarrollo y facilidad para realizar las labores culturales a lo largo del ciclo de producción en maíces de menor altura.

Con respecto a la variedad criolla testigo, 14 variedades experimentales mostraron rendimientos superiores de 14 a 109 %, indicando la buena respuesta obtenida al método de mejoramiento de selección recurrente implementado durante cuatro ciclos de selección en la Población Amarilla, la cual posee germoplasma de híbridos y de variedades criollas.

Para la variable altura de planta se presentaron siete grupos de significancia, siendo el testigo y la Población AC2 los genotipos con mayor altura, 27.8 y 15.6 % superiores con respecto a la variedad V85A. Se observa que en los ciclos de selección más avanzados la altura de planta fue menor. La disminución de la altura de planta se puede deber a que durante los ciclos de selección, se seleccionan de forma indirecta plantas de porte más bajo.

En promedio, las variables días a floración femenina y masculina, fueron de 70 y 72 días, respectivamente, que son 10 días más tarde que en las siembras de temporal de primavera-verano, pues en siembras de humedad residual las plantas florecen en diciembre, cuando las temperaturas son más frescas, y por ello, se alarga su ciclo ^{(Shim et al., 2017)}; 16 variedades fueron estadísticamente las más tardías en emisión de estigmas y 15 días en derramar polen, sobresaliendo V6A y la Población AC4, e igualando las floraciones de la variedad criolla testigo; en comparación con los resultados obtenidos en el ciclo primavera-verano de 2019, las poblaciones AC2, AC1 y AC0 florecierron a los 60, 60 y 64 días, respectivamente, posiblemente a consecuencia de las temperaturas más altas presentadas en el ciclo primavera-verano, lo que puede propiciar una aceleración en los procesos fenológicos y metabólicos de la planta, también es afectada la tasa de producción y extensión foliar ^{(García-Pacheco y López-Castañeda, 2002)}, así como la duración de las distintas etapas fenológicas ^{(Soto et al., 2009)}.

El experimento se estableció nuevamente en el ciclo agrícola de temporal del año 2022, obteniendo resultados similares en la floración femenina, floración masculina y altura de planta, siendo la variedad criolla testigo (de la raza Olotillo), Población AC2 y V119A las que presentaron estadísticamente las plantas más altas (245, 235 y 221 cm, respectivamente), lo que era de esperarse, ya que la mitad del germoplasma que se utilizó para formar la población de amplia base genética fueron variedades criollas muy tardías y de porte muy alto, mientras que las más precoces, de 68 días, fueron las variedades experimentales V1A y V3A, con alturas menores a los 2 m.

En rendimiento de grano, sobresalieron estadísticamente ocho variedades, entre ellas Población AC2, Población AC3 y Población AC1, quedando en primer lugar V1A con 5.2 t ha^-1, la cual superó en 109 % el rendimiento de la variedad criolla testigo (2.5 t ha^-1) y las otras la superaron de 68 a 25 %. Generalmente, las variedades de porte bajo se relacionan con variedades precoces de rendimiento bajo. En este caso, hubo variedades de porte bajo de 170 a 176 cm de altura, con rendimientos promedio de 3.0 y 2.8 t ha^-1. ^{Tadeo et al. (2012)} reportaron rendimientos de 4.6 a 6.1 t ha^-1 en variedades de maíz amarillo para Valles Altos, pero con una media en la floración femenina de 75 días y masculina de 72 días. El menor número de días a floración representa una ventaja importante para los productores que siembran en fechas retrasadas o en periodos de humedad estrictos o acortados ^{(Espinosa-Calderón et al., 2013)}.

En la comparación de medias para las variables de calidad de grano, nueve variedades tuvieron estadísticamente mayor humedad a la cosecha, con valores de 12 a 14 %, lo que indica un diferente tiempo de secado natural y la presencia de variabilidad genética entre las variedades, lo que a su vez se puede traducir en diferentes etapas de madurez fisiológica al momento de la cosecha (127 días de siembra a cosecha) (Cuadro 3). Las variedades presentaron porcentajes de grano, PVG y peso de 200 granos muy similares e iguales estadísticamente a la variedad testigo, con medias de 77.5 %, 87.96 kg hL^-1 y 76.79 g, respectivamente.

^{Vázquez-Carrillo et al. (2018)} evaluaron calidad de grano y tortilla de maíces del trópico con valor agregado, presentando una media en peso volumétrico de 78.8 kg hL^-1, inferior a lo expresado en las variedades experimentales evaluadas en Ocozocoautla, Chiapas; en el mismo estudio, indicaron un peso promedio de 33.3 g de 100 granos, si se convierte a 200 granos, se obtiene una media de 66.6 g, menor al obtenido con estas variedades experimentales. ^{Martínez-Gutiérrez et al. (2022)} reportaron un peso promedio de 65.8 g de 200 granos para híbridos con diferentes dosis de fertilización foliar. Ambos estudios obtuvieron pesos de 200 granos inferiores a 76.75 g que se alcanzó como media en la evaluación de las variedades amarillas del presente estudio.

Los resultados obtenidos en PVG son superiores a los reportados por ^{Coutiño y Vázquez (2018)}, con peso hectolítrico de 76.9 kg hL^-1 para la variedad V238AC, y similares a los reportados por ^{Coutiño et al. (2022)} para la variedad amarilla V56AC, con un peso hectolítrico de 76.9 kg hL^-1, y para la variedad de grano blanco V560 con peso hectolítrico de 77.7 kg hL^{-1(Coutiño-Estrada et al., 2014)}; el peso hectolítrico requerido por la industria de la masa y la tortilla y por la de harinas nixtamalizadas es > 74.0 kg hL^-1 para la elaboración de tortillas ^{(Coutiño y Vázquez, 2018)}. En estas variedades amarillas era de esperarse un peso volumétrico superior y similar a lo reportado por diversos autores ^{(Hernández-Galeno et al., 2024)}, al tratarse de variedades de grano con textura semicristalina, lo que da certeza de la buena calidad del grano. Un bajo peso volumétrico puede indicar daño en el grano o excesiva pérdida de materia seca.

La variedad V1A constituye una buena opción para los productores de grano amarillo, puesto que posee buenas características de planta, mazorca y grano, de un color amarillo fuerte, actualmente está en proceso de caracterización para tramitar su posterior liberación como nueva variedad mejorada.

En las 700 colectas de variedades criollas realizadas en el estado de Chiapas en el año 2010, ^{Coutiño et al. (2021)} obtuvieron semilla de 239 variedades de grano amarillo, entre las que destacaron las razas Comiteco, Tuxpeño y Olotón; por ello, si los productores tuvieran acceso a variedades mejoradas de maíz amarillo de porte más bajo, provenientes de variedades criollas, con buena adaptación, rendimientos superiores a los alcanzados por sus variedades criollas, las variedades mejoradas amarillas tendrían alta probabilidad de ser adoptadas.

Análisis de regresión lineal

La regresión lineal simple de los días a floración masculina con el rendimiento de grano (Figura 1) no resultó estadísticamente significativa (P > 0.05) con una R² = 0.0053, esto indica que los días a floración masculina no están asociados con el comportamiento del rendimiento de grano y se tiene una tasa de disminución (pendiente de la ecuación) de -0.0453 t ha^-1 por cada día de aumento en la floración.

Figura 1 Regresión lineal simple para las variables rendimiento de grano y días a floración masculina. 

Estos resultados son diferentes a los obtenidos por ^{Ibarra et al. (2020)}, quienes indicaron que el retraso en el intervalo entre la floración masculina y femenina afectan el rendimiento del maíz, reduciendo el número y calidad de granos y mazorcas, debido a una pérdida de la viabilidad del polen y desecación de los estigmas.

La humedad del grano no influye en el peso volumétrico del mismo (Figura 2), pues no presentó un coeficiente de regresión significativo (P > 0.05), con R² = 0.069, esto significa que la humedad del grano explica apenas el 6.9 % de la variación del peso volumétrico del grano. Ambas variables son de interés para estimar la calidad del grano, y en el caso de la humedad de grano, es de suma importancia en el almacenamiento y beneficio de éste. Diversos estudios de manejo postcosecha mencionan que el peso específico aumentará debido al secado natural o artificial, el aumento de peso específico significa que el maíz ocupará menos volumen total debido al aumento de la densidad aparente ^{(Bern y Brumm, 2009)}.

Figura 2 Regresión lineal simple para las variables humedad de grano y peso volumétrico del grano. 

Conclusiones

Existe variabilidad significativa en las características de planta y grano entre las variedades de grano amarillo evaluadas. Las variedades experimentales provenientes de cuatro ciclos de selección recurrente fueron menos tardías y de plantas menos altas que las poblaciones de los ciclos de selección menos avanzados. Sobresalieron estadísticamente ocho variedades experimentales en rendimiento de grano, superando en 109 % a la variedad criolla testigo por la variedad experimental V1A. En las características de calidad de grano se encontraron diferencias significativas, dando lugar a algunas variedades sobresalientes, de acuerdo con el peso volumétrico del grano, peso de 200 granos y humedad de grano.