ARTÍCULOS

 

Características de grano relacionados con rendimiento de trigo

 

 

Roberto Butrón, Ruth Michma, Eddy Silva, Oswaldo Siñani, Félix Quispe y Félix Marza

Programa Nacional de Trigo, Instituto Nacional de Innovación Agropecuaria y Forestal (INIAF), Av. Blanco Galindo km 5.5, Casilla 832, Cochabamba, Bolivia. robertt_b21@hotmail.com

 

 

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Resumen

El trigo es el cultivo más importante en términos de producción a nivel mundial, debido a su gran valor nutritivo, dado por su alto contenido en carbohidratos que oscila entre 65 al 70%. Una de las características que distingue el trigo harinero domesticado de sus ancestros silvestres es el aumento en el tamaño de grano. Se ha propuesto que el rendimiento de la molienda puede aumentarse mediante la optimización de la forma y tamaño de grano, y el modelado indica que los granos grandes y esféricos proporcionarían la morfología de grano óptimo. Con el objetivo de caracterizar el grano de trigo relacionados con el rendimiento, se evaluó 50 cultivares de trigo harinero del introducidos del CIMMYT (Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo) en la localidad de Montenegro del departamento de Cochabamba. El material genético estuvo en constituido por 50 líneas de trigo harinero entre ellos un testigo. La densidad utilizada fue de 100 kg*ha^-1. El diseño experimental utilizado fue alfa látice con 2 repeticiones y 5 sub bloques. Se utilizaron estadística univariada y multivariada. Se encontraron asociaciones positivas importantes de características de granos con el rendimiento entre ellos el ancho de grano, tipo de grano, forma de corte transversal de grano elipsoidal, forma de grano y peso de mil granos. Además resaltar la relación negativa entre la profundidad del surco con el peso hectolítrico. Los genotipos que registraron mayor potencial en productividad relacionados para características de grano fueron las líneas 314, 337 y la 325 que tienen excelente llenado de grano, de tipo elipsoidal, de alto peso hectolítrico, rendimientos altos y granos con surcos poco profundos.

Palabras clave: caracterización y rendimiento

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Abstract

Wheat is the most important crop in terms of production worldwide because of its high nutritional value, given its high carbohydrate content ranging from 65 to 70%. One of the characteristics that distinguishes bread wheat domesticated from their wild ancestors is the increase in grain size. It is proposed that the grinding performance can be increased by optimizing the shape and grain size, and modeling indicates that large and spherical morphology provide optimum grain. In order to characterize the grain of wheat related to performance, 50 cultivars of bread wheat introduced from CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center) in the city of Cochabamba department Montenegro was assessed. The genetic material was in consisting of 50 lines of bread wheat including a witness. The density used was 100 kg ha^-1*. The experimental design was alpha lattice with 2 replications and 5 sub blocks. univariate and multivariate statistics were used. significant positive associations grain characteristics with performance including grain width, grain type, cross-sectional shape of ellipsoidal grain, grain shape and weight of thousand grains were found. Furthermore highlight the negative relationship between the depth of the groove with the test weight. Genotypes showed greatest potential productivity related to grain characteristics were lines 314, 337 and 325 having excellent grain filling, ellipsoidal type, high test weight, high yields and with shallow grooves grains.

Keywords: characterizing and performance

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Introducción

El trigo es el cultivo más importante en términos de producción a nivel mundial, debido a su gran valor nutritivo, dado por su alto contenido en carbohidratos que oscila entre 65 al 70% (Dubcovsky y Dvorak 2007). Su domesticación data de hace 10000 años en la región de medio oriente. Una de las características que distingue el trigo harinero domesticado de sus ancestros silvestres es el aumento en el tamaño de grano (Fuller 2007; Brown et al., 2009) y un cambio en la forma (Gegas et al., 2010). En parte debido a su efecto sobre el rendimiento, el aumento de tamaño de grano sigue siendo un objetivo de selección y mejoramiento importante en el trigo moderno (Kovach et al., 2007). La forma de grano ha sido priorizada relativamente reciente por las necesidades del mercado y de la industria. De hecho, el tamaño, la densidad y uniformidad son atributos importantes para determinar el valor de mercado del grano de trigo, ya que influye en el rendimiento de la harina (Strange et al., 2014). Se ha propuesto que el rendimiento de la molienda puede aumentarse mediante la optimización de la forma y tamaño de grano, y el modelado indica que los granos grandes y esféricos proporcionarían la morfología de grano óptimo ((Masood et al., 2007). Desde el punto de vista predictivo de la selección, es importante saber si al seleccionar una característica se modifica otra que esté correlacionada con ella ya que, especialmente las negativas, pueden neutralizar los esfuerzos del mejorador (Fang y Camphell, 2002). Con el objetivo de caracterizar el grano de trigo relacionados con el rendimiento, se evaluó 50 cultivares de trigo harinero del introducidos del CIMMYT (Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo) en la localidad de Montenegro del departamento de Cochabamba.

 

Materiales y métodos

La investigación se realizó en el Centro Nacional de Producción de Hortalizas (CNPSH) de la localidad de Montenegro, localizados a 17°26'24" LS y 66°20'38" LO y altitud de 2563 m.s.n.m. El experimento fue establecido en la campaña de invierno 2015. El material genético estuvo constituido por 50 líneas de trigo harinero del vivero 22SAWYT (Ensayo de rendimiento para zonas semiáridas). La densidad utilizada fue de 100 kg*ha^-1 en surcos de 4 metros y entre surcos a 0.25 m y se aplicaron 100 kg de fertilizante por hectar (50 kg de 46-0-0 y 50kg de 18-46-0). Las malezas de hoja angosta se controlaron con Topik (Clodinafop) y los de hoja ancha con Ally (Met-sulfuron-metil). El diseño experimental utilizado fue alfa látice con 2 repeticiones y 5 sub bloques. Se registraron las siguientes variables de componentes de rendimiento en base a lo encontrado por Cuellar (2001): altura de planta (AP), número de espigas por metro cuadrado (NEM), longitud de espiga (LE), densidad de espiga (DES), número de grano por espiga (NGE), tipo de grano (TGR), tamaño de grano (TG), peso de mil granos (PMG), rendimiento (RDTO) y peso hectolítrico (PH). En cuanto a las características de grano fue basado en Hevia (2002): forma de corte transversal del grano (FTCG), profundidad de surco (PS), longitud de grano (LG), ancho de grano (AG) y forma de grano (FG). Se utilizaron estadística univariado (estadística descriptiva y análisis de varianza) y multivariado (Correlación múltiple, componentes principales y método estrella). Para analizar los datos se utilizó los siguientes softwares SPSS^V23, SAS V^9.4 y R-Project^V3.2.3

 

Resultados y discusión

La tabla de estadística descriptiva (tabla 1) muestra la altura de planta con un promedio de 76.0 cm con desviación de ±9.93 cm. El número de espigas por metro con el número de granos por espiga obtuvo una media de 331.7 y 47.6 respectivamente. El peso de mil granos, peso hectolítrico y el rendimiento tienen un promedio de 47. 6 g, 80.8 kg*hl^-1y 3330.2 kg*ha^-1, siendo la última con mayor desviación estándar ±1554.12 kg*ha^-1. La profundidad de surco tiene una media de 1 mm siendo la mínima 0.5 mm y máxima de 1.8 mm. La longitud de grano oscila entre 4.4 mm a 7.8 mm con una media de 5.7 mm. Finalmente el ancho de grano presenta un promedio de 5.7 mm y su desviación estándar de ±0.46 mm.

 

 

 

El análisis de varianza (tabla 3) se construyó previa verificación de los supuestos de normalidad de datos y homogeneidad de varianzas de Bartlett. Además, se constató la eficiencia basado en el cuadrado medio del error desarrollada por Masood et al., (2007), sobre el uso del diseño alfa látice respecto a diseños de bloques completamente al azar, superan la barrera de 100% y por lo tanto la elección del diseño fue adecuado. En el análisis de varianza (tabla 3), se detectaron diferencias altamente significativas (p<0.01) para la fuente de variación líneas, esto indica que el comportamiento de los cultivares produjeron efectos diferentes sobre las variables evaluadas, con excepción de rendimiento, profundidad de surco y ancho de grano. Los coeficientes de variación para todas las variables de respuesta están por debajo de 25%, lo que indica la existencia de datos poco dispersos y la lectura fueron realizadas apropiadamente. En cambio, los coeficientes de determinación fueron mayores a 75% con excepción de la profundidad del surco y por lo tanto, la magnitud del comportamiento de las variables de respuesta se atribuye a la genética de las líneas de trigo y en menor porcentaje a factores desconocidos.

Los coeficientes de correlación múltiple para variables cuantitativas se presentan en la tabla 3, donde se observa que 22 coeficientes fueron altamente significativos y 6 significativos. Se consideró que los coeficientes >0.40 corresponden a asociaciones que presentan patrones naturales de variación basados en lo mencionado por Franco e Hidalgo (2003); de esta forma, las correlaciones más importantes fueron las variables agronómicas, características de grano con el rendimiento.

Entre las variables agronómicas, la correlación más alta correspondió a altura de planta con número de espigas por metro cuadrado, longitud de espiga, número de granos por espiga, peso de mil granos y rendimiento con r= 0.536, r=0.382, r=0.380, r=0.519 y 0.814 r=0.345 respectivamente. Las correlaciones positivas de altura de planta, número de espigas por metro cuadrado, longitud de espiga, número de granos por espiga, peso de mil granos, peso hectolítrico con el rendimiento con r=0.814, r= 0.536, r=0.382, r=0.380, r=0.519, 0.814 y r=0.345, estos coeficientes altos y significativos indica que al aumentar las variables mencionadas se traducirá en el incremento del rendimiento en grano, estos datos concuerdan con lo descrito por Cuellar (2001).

Las características de grano, las correlaciones positivas fueron altas para ancho de grano con la altura de planta (r=0.584), longitud de espiga (r=0.282) y peso de mil granos (r=0.535). Sin embargo, las asociaciones negativas de profundidad de surco con el peso hectolítrico (r-0.382) indica a mayor profundidad de surco el peso hectolítrico disminuirá drásticamente, este enunciado coinciden con lo mencionado por Guzmán (2003) y explica que la mayor cantidad de aire que queda atrapado en el surco del grano, disminuye la densidad de grano sin aportar la masas respectiva Hevia (2002).

En el análisis de componentes principales la varianza total explicada por los dos primeros componentes es de 70.1% (figura 1), el primero explica 45.2 % y el segundo 24.9 %. Esta selección se basó por los mencionado por Cliff (1987) citado por Hidalgo (2003) recomienda que se deben considerar como aceptables los componentes cuyos valores propios expliquen un 70% o más de la varianza total. Además la magnitud de las variables observadas todas tiene mayor importancia y se visualiza cuatro grupos de características relacionadas entre sí: la primera, conformada por longitud de grano, longitud de espiga, número de granos por espiga, peso de mil granos, ancho de grano, en este grupo destacalas líneas 317, 325, 316, 313, 339, 328 y 329.

La segunda compuesta por altura de planta, rendimiento, tipo de grano, forma de corte transversal del grano, forma de grano, peso hectolítrico, número de espigas por metro cuadrado en este sector se destaca las líneas 314, 312, 350, 337, 338, 349, 333, 312, 327, 335, 340, 346 y 321. En el tercer grupo representado solamente por la variable por la forma de la profundidad del surco. Finalmente el cuarto grupo está asociado las variables de profundidad del surco, densidad de espiga y tamaño de grano, para este conjunto sobresale las líneas 311,318, 336, 330 y 324. En resumen el primer grupo y el segundo están relacionados directamente e indirectamente con la productividad.

El método estrella desarrollado por Flores (1993) consiste en dibujar una estrella con tantos radios como variables, correspondiendo un sector del gráfico a una variable y cada figura corresponde a un genotipo. El comportamiento promedio de cada variable será proporcional al área de la estrella y cuando más tienda la forma de está a la de una circunferencia, mayor será su importancia en el comportamiento del genotipo correspondiente. En la figura 2 se visualiza cultivares de trigo harinero seleccionados a partir de análisis de componentes principales ubicados en el primer y segundo grupo relacionados con productividad.

Resalta las líneas 339, 338, 313, 337, 327, 316, 350, 325 349, 335, 328, 345 y 314 que tienen en común un excelente llenado de grano y forma de corte transversal de grano elipsoidal. Sin embargo el genotipo ideal se constituye la 314, 337 y la 325 que tienen excelente llenado de grano, de tipo elipsoidal, de alto peso hectolítrico y rendimientos altos; en cambio, de estos tres tienen en común granos con surcos poco profundos. Finalmente los genotipos deficientes para características de grano relacionados con el rendimiento fueron la 346, 321, 334, 348, y 333.

 

Conclusiones

Se encontraron asociaciones positivas importantes de características de granos con el rendimiento entre ellos el ancho de grano, tipo de grano, forma de corte transversal de grano elipsoidal, forma de grano y peso de mil granos. Además resaltar la relación negativa entre la profundidad del surco con el peso hectolítrico.

Los genotipos que registraron mayor potencial en productividad relacionados para características de grano fueron las líneas 314, 337 y la 325 que tienen excelente llenado de grano, de tipo elipsoidal, de alto peso hectolítrico, rendimientos altos y granos con surcos poco profundos.

 

Referencias citadas

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