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EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO AGRONÓMICO DE 20 HÍBRIDOS DE MAÍZ PROVENIENTES DEL CENTRO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO DE MAÍZ Y TRIGO (CIMMYT) MÁS SIETE.

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1 EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO AGRONÓMICO DE 20 HÍBRIDOS DE MAÍZ PROVENIENTES DEL CENTRO INTERNACIONAL DE MEJORAMIENTO DE MAÍZ Y TRIGO (CIMMYT) MÁS SIETE TESTIGOS COMERCIALES, EN TRES AMBIENTES DEL LITORAL ECUATORIANO. Ivette Ledesma Dávila

2 INTRODUCCIÓN El maíz es un cultivo de gran importancia económica a nivel mundial, es utilizado como alimento humano, alimento para el ganado o como fuente de un gran número de productos industriales (Paliwal, 2001). De acuerdo con los últimos datos oficiales, la superficie cosechada de maíz duro fue de hectáreas en el año 2010; reportándose además, una producción de toneladas en condiciones normales (SINAGAP, 2011). Los pequeños y medianos agricultores tienen acceso limitado a la adquisición de los híbridos importados, debido a sus bajos recursos económicos, y al costo de la semilla híbrida importada que es muy alto, variando su precio entre 180 y 240 dólares la funda de semillas para una hectárea de cultivo. Por lo que, es necesario brindar alternativas económicamente viables y ambientalmente seguras para la producción de maíz y así atender a los productores que más lo necesitan. La evaluación de híbridos experimentales de diferente procedencia, permite a los mejoradores la identificación de los mejores híbridos que se adapten a las condiciones agroecológicas de una determinada zona, por lo que la evaluación de genotipos, en ambientes contrastantes es un aspecto de muchísima relevancia.

3 OBJETIVOS GENERAL Identificar y seleccionar híbridos promisorios, de buen rendimiento y características agronómicas deseables en base a evaluaciones en diferentes ambientes. ESPECÍFICOS Evaluar el comportamiento agronómico de 20 híbridos de maíz provenientes del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) más siete testigos comerciales en tres ambientes contrastantes. Estimar el efecto ambiental sobre las características agronómicas de los híbridos evaluados. Determinar la adaptabilidad y estabilidad de los híbridos experimentales, en comparación con los híbridos comerciales.

4 Se entiende como hibridación al aprovechamiento de la generación F 1 proveniente del cruzamiento entre progenitores P 1 y P 2. REVISIÓN DE LITERATURA HIBRIDACIÓN

5 Una vez obtenidos o formados los híbridos, es imprescindible realizar su evaluación en diferentes ambientes, con el objetivo de determinar su adaptación y estabilidad, mediante la estimación de la interacción genotipo × ambiente. HIBRIDACIÓN

6 Para evaluar el comportamiento agronómico de los cultivares generados en los programas de mejoramiento genético de cualquier rubro agrícola, es necesario medir la estabilidad relativa de los genotipos sometidos a la totalidad de los ambientes predominantes en una región potencial de adaptación (Yang y Baker, 1991; Magari y Kang, 1993). La interacción genotipo × ambiente ocurre cuando hay respuestas diferentes de los genotipos en relación con la variación del ambiente. Esta interacción merece gran importancia en la evaluación de híbridos desarrollados para diferentes circunstancias de producción. INTERACCIÓN GENOTIPO × AMBIENTE

7 ADAPTABILIDAD Y ESTABILIDAD Adaptabilidad se refiere a la capacidad de los genotipos de aprovechar ventajosamente los estímulos del ambiente. Estabilidad se refiere a la capacidad de los genotipos de mostrar un comportamiento altamente previsible en función del estimulo ambiental (Gordon et al., 2006).

8 ANÁLISIS DE EFECTOS ADITIVOS PRINCIPALES E INTERACCIÓN MULTIPLICATIVA (AMMI) El método AMMI no sólo permite estimar estabilidad en los materiales vegetales, sino, también evaluar localidades y como consecuencia clasificar los ambientes (Crossa et al., 1990). El análisis de varianza permite estudiar los efectos principales de los genotipos y ambientes y los análisis de CP la interacción genotipo × ambiente (Castañón et al., 2000).

9 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA Esto se obtiene mediante el uso simultáneo de la media y la desviación estándar de las clasificaciones genotípicas de las distintas localidades. La representación gráfica de estas dos variables permite asignar cada genotipo a una de cuatro clases.

10 ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE INTERACCIÓN GENOTIPO × AMBIENTE Para la evaluación de la adaptabilidad y estabilidad de híbridos de maíz, Gordon et al. (2006), evaluaron 14 híbridos en nueve localidades de la región de Azuero, Panamá; estos autores utilizaron el modelo AMMI, en donde determinaron que el híbrido P-0102 fue el más estable en comparación con el resto de híbridos evaluados. Rodríguez et al. (2011), en su investigación para determinar la estabilidad de rendimiento en trigo en la región de Mexicali-México, realizaron experimentos durante dos años consecutivos bajo cuatro ambientes de prueba, en el ciclo otoño- invierno del año , utilizaron el modelo AMMI y un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones, en donde identificaron que el modelo AMMI fue una herramienta útil para identificar variedades de alto rendimiento de trigo evaluados en diferentes ambientes.

11 MATERIALES Y MÉTODOS Ubicación Geográfica Provincias:Los Ríos, Guayas y Manabí Cantones: Quevedo, Balzar y Portoviejo Sitios: Estación Experimental Tropical Pichilingue Centro de Investigación y Desarrollo La Josefina Estación Experimental Portoviejo

12 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS Y EDÁFICAS Características climáticas y edáficas de los ambientes de evaluación de 27 híbridos de maíz en la época seca del 2012.

13 MATERIALES Y EQUIPOS DE OFICINA Computador, cámara fotográfica, impresora y hojas de papel. Los análisis de resultados para los diseños expuestos se llevaron a cabo con los programas informáticos MSTATC y GENSTAT DISCOVERY EDITION 4.

14 TRATAMIENTOS EN ESTUDIO

15 MÉTODOS DISEÑO EXPERIMENTAL Se utilizó un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA) con 3 repeticiones en cada ambiente; y, posteriormente se realizó el análisis combinado de todos los ambientes.

16 ANÁLISIS FUNCIONAL PRUEBA DE SEPARACIÓN DE MEDIAS Para la separación de medias se empleó la prueba de significación de Tukey al 5 % para cada uno de los tratamientos en cada ambiente y en el análisis combinado.

17 Análisis de consistencia para la variable rendimiento Con la jerarquización de las medias de rendimiento y la desviación estándar de cada híbrido, usando estadísticas no paramétricas se realizó el análisis de consistencia. Análisis AMMI para la variable rendimiento De igual manera, con la variable rendimiento en el análisis combinado utilizando métodos multivariados, se realizó el análisis de efectos aditivos principales e interacción multiplicativa (AMMI).

18 CARACTERÍSTICAS DE LA UNIDAD EXPERIMENTAL Superficie total del ensayo:900 m 2 Superficie útil de la parcela:8 m 2 Longitud del surco:5 m Surcos útiles por parcela:2 Distancia entre surcos:0,80 m Distancia entre plantas:0,20 m Densidad poblacional:62500 plantas/ha

19 VARIABLES ESTUDIADAS Días a la floración femenina (días) Altura de planta (cm) Altura de inserción de mazorca (cm) Enfermedades foliares prevalentes (1-5) Porcentaje de mazorcas con puntas descubiertas (%) Acame de tallo (%) Acame de raíz (%) Porcentaje de pudrición de mazorca (Fusarium moniliforme) (%) Aspecto de la mazorca (1-5) Longitud de la mazorca (cm) Diámetro de la mazorca (cm) Número de hileras de granos/mazorca Peso de 1000 granos (g) Rendimiento (t/ha)

20 MÉTODOS ESPECÍFICOS PARA EL MANEJO DEL EXPERIMENTO Se realizó una chapia, un pase de arado y dos pases de rastra. La siembra se efectuó en forma manual, colocando dos semillas por sitio cada 20 cm, en surcos de 5 m, separados a 0,80 m entre sí; obteniéndose una densidad después del raleo de plantas/ha.

21 MÉTODOS ESPECÍFICOS PARA EL MANEJO DEL EXPERIMENTO Inmediatamente después de la siembra se aplicó al suelo mediante aspersión, una mezcla de: 1,5 kg. de Atrazina, 1,5 litros de Alapac y un litro de Piryclor por hectárea, para el combate de malezas e insectos plaga del suelo. El raleo se realizó alrededor de los 15 a 20 días después de la siembra, dejando una planta por sitio; las mismas que fueron las más fuertes y vigorosas.

22 FERTILIZACIÓN, CONTROL DE MALEZAS E INSECTOS Los controles foliares de insectos plaga se realizaron mediante aspersiones, utilizando Cipermetrina en dosis de 300 mL/ha a los 20 días después de la siembra. Clorpirifos 700 mL/ha a los 30 días después de la siembra. Cebo (arena+ Clorpirifos), aplicados al cogollo de las plantas a los 40 días después de la siembra. El control de las malezas se realizó en forma manual a los 20 y 40 días después de la siembra.

23 RESULTADOS EET-PICHILINGUE Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET-Pichilingue.

24 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET-Pichilingue.

25 Cuadrados medios, para seis caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET-Pichilingue.

26 Promedios de seis caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET-Pichilingue.

27 Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET- Pichilingue.

28 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en la EET-Pichilingue.

29 CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO LA JOSEFINA- BALZAR Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

30 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

31 Cuadrados medios, para seis caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

32 Promedios de seis caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

33 Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

34 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Balzar.

35 EE-PORTOVIEJO Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

36 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

37 Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

38 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

39 Cuadrados medios, para cuatro caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

40 Promedios de cuatro caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en Portoviejo.

41 COMBINADO Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

42 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

43 Cuadrados medios, para cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

44 Promedios de cinco caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

45 Cuadrados medios, para cuatro caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

46 Promedios de cuatro caracteres agronómicos registrados en 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

47 ANÁLISIS DE CONSISTENCIA PARA LA VARIABLE RENDIMIENTO

48 Análisis de consistencia para la variable rendimiento de 27 híbridos de maíz evaluados en tres ambientes del Litoral ecuatoriano, durante la época seca del año Consistentemente superiores Son los mejores y siempre lo serán Consistentemente inferiores Son los peores Estabilidad media

49 ANÁLISIS AMMI PARA LA VARIABLE RENDIMIENTO Análisis de varianza, modelo AMMI en la evaluación de 27 híbridos de maíz durante la época seca del 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

50 Promedios de rendimiento y valores absolutos del análisis de componentes principales de 27 híbridos de maíz evaluados durante la época seca del año 2012 en tres ambientes del Litoral ecuatoriano.

51 Representación gráfica de la asociación de los genotipos con los ambientes particulares respecto al eje de componentes principales del análisis AMMI de la variable rendimiento evaluados en tres ambientes.

52 DISCUSIÓN En Pichilingue y Balzar, el desarrollo de los híbridos en estudio, se vio afectado por el estrés hídrico sufrido en cada uno de los ensayos. En el primer caso, se debe a que el cultivo se desarrolló con el agua remanente del suelo, mientras que en el segundo, a pesar de que hubo riego (aspersión) este no fue suministrado en las etapas críticas del cultivo (floración y llenado de grano). Al respecto Bergamaschi et al. (2006) y Claaseen y Shaw (1970), mencionan que el estrés hídrico causa mayor impacto sobre el rendimiento de grano cuando ocurre en floración o en el llenado de grano.

53 Gil et al. (2004) mencionan que, la precocidad es una variable importante para denotar la adaptación de los materiales a las condiciones de humedad imperantes. En Pichilingue y Balzar se observó mayor precocidad (61 días a la floración femenina), lo cuál es producto y está asociado directamente con la humedad presente en el suelo. En relación a las enfermedades foliares, la más frecuente fue el tizón foliar (Helminthosporium maydis) con calificaciones de severidad de 2.0, 1.7 y 2.1 en Pichilingue, Balzar y Portoviejo, respectivamente; y esto se debe a que en la época seca en que se evaluaron los materiales, no existieron las condiciones adecuadas para la proliferación de ésta y otras enfermedades como suele ocurrir en la época lluviosa de cada año.

54 Obtener híbridos de alto rendimiento es uno de los principales objetivos. Este caracter está correlacionado directamente con otros caracteres como: longitud y diámetro de la mazorca, número de hileras por mazorca, número de granos por hilera, peso de 1000 granos (Reyes, 1985 y Luchsinger, 1992). En la presente investigación los resultados obtenidos especialmente en Portoviejo, en los caracteres antes mencionados se observó el mismo comportamiento, ya que fue la localidad con los promedios más altos para rendimiento con 7 t/ha, 15,1 cm para longitud de mazorca, 4,7 cm para diámetro de mazorca y 364 g para el peso de 1000 granos, respectivamente.

55 De acuerdo con los valores AMMI, Pichilingue es el ambiente que presentó menor interacción con los genotipos, por lo que se considera como un buen ambiente para realizar las evaluaciones. Los ambientes Balzar y Portoviejo permitieron discriminar los genotipos de acuerdo a los mayores valores AMMI que presentaron; por tanto, deben ser considerados como ambientes claves para futuras evaluaciones.

56 El híbrido H24 (DEKALB-1596) con 8,3 t/ha dentro de los híbridos testigos, a pesar de presentar alto rendimiento mostró menor estabilidad, lo que confirma la teoría de que existe una tendencia general a una relación inversa entre el rendimiento y la estabilidad (Brizuela, 1997; Cabrera et al., 1997). En base a estos análisis se identificaron a los híbridos H10 (CLRCY044/CLRCY040) × (CLRCY041/CLO2450), H16 (CLQS89YQ06/CLQRCYQ44) × CML161 y H20 (CLRCY044/CLRCY040) × CLO2450 como los mejores ya que presentaron rendimientos con promedios superiores a 6,5 t/ha, en las diferentes zonas de estudio, los cuales podrían a futuro cultivarse ampliamente en las mismas.

57 CONCLUSIONES En Portoviejo se encontraron los mejores promedios de rendimiento (7 t/ha) seguido por Pichilingue y Balzar con 5,8 t/ha cada uno, debido principalmente al tipo de riego (aspersión) suministrado a los ensayos. El déficit hídrico provocado en los híbridos evaluados, debido al riego esporádico, aceleró el ciclo de cultivo de los ensayos en Pichilingue y Balzar, donde la floración femenina de los materiales en promedio fue a los 58 días después de la siembra en comparación con Portoviejo que florecieron a los 64 días.

58 El tizón foliar (Helminthosporium maydis) fue la enfermedad más frecuente en los híbridos de maíz evaluados; sin embargo, los niveles de severidad fueron bajos, con calificaciones menores a 2,0 y esto se debe a que los materiales evaluados presentaron un alto grado de tolerancia y/o resistencia a dicha enfermedad. Los híbridos experimentales que mayor rendimiento registraron fueron los híbridos: H10 (CLRCY044/CLRCY040) × (CLRCY041/CLO2450) con 6,7 t/ha en Pichilingue, H16 (CLQS89YQ06/CLQRCYQ44) × CML161 con 7,4 t/ha en Balzar y H20 (CLRCY044/CLRCY040) × CLO2450 con 8,7 t/ha en Portoviejo.

59 La variabilidad en frecuencia de riego y en la diferencia en cantidad de horas luz (370 horas) en las etapas críticas del cultivo en cada uno de los ensayos, determinaron las diferencias en rendimiento de grano para cada uno de los híbridos. Los híbridos provenientes del CIMMYT-México, se vieron afectados por los diferentes ambientes en evaluación, debido a que son materiales recién introducidos, presentando menor adaptabilidad y un comportamiento irregular.

60 Los híbridos experimentales H9 (CLRCY044/CLRCY038) × (CLRCY041/CLO2450) con 6,9 t/ha y H11 (CLQ-S89YQ04/CML161)× CLO2450Q con 6,5 t/ha; fueron los de mayor rendimiento promedio y de mayor consistencia en los ambientes evaluados por su adaptabilidad, por lo que podrían recomendarse ampliamente para las diferentes zonas productoras del país. El modelo AMMI, logró identificar a los híbridos H5 (CLQRCYQ60/CLQRCYQ63)×(CLQ-RCYQ44/CLQ-RCYQ40), H10 (CLRCY044/CLRCY040)×(CLRCY041/CLO2450), H11 (CLQ- S89YQ04/CML161)× CLO2450Q y H15 (CLQS89YQ06/CLQRCYQ58) × CML161, como los híbridos experimentales más estables y de rendimientos superiores al promedio general (6,20 t/ha), excepto el H5 (CLQRCYQ60/CLQRCYQ63)×(CLQ-RCYQ44/CLQ-RCYQ40) cuyo promedio fue de 5,3 t/ha.

61 RECOMENDACIONES Evaluar nuevamente los mejores materiales bajo condiciones ambientales diferentes (época lluviosa), con la finalidad de tener mayor información y argumentos para seleccionar los mejores híbridos en base a su comportamiento agronómico y especialmente de rendimiento. Comparar los resultados obtenidos en la presente investigación con otros métodos estadísticos no paramétricos para determinar la adaptabilidad y estabilidad de los materiales en ambientes contrastantes. Evaluar y adaptar los parentales de los dos mejores híbridos en condiciones ambientales del Litoral ecuatoriano y posteriormente realizar cruzamientos con las líneas élite del programa de maíz, con la finalidad de obtener híbridos superiores.

62 ANEXOS

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