Centro Agrícola Vol.45, No.3, Julio-Septiembre, 66-72, 2018
CE: 1722 CF: cag103182188
Revista Centro Agrícola
Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas
ISSN papel: 0253-5785 ISSN on line: 2072-2001		 UCLV

ARTÍCULO DE INVESTIGACIÓN


Selección de genotipos de caña de azúcar en áreas con estrés ambiental


Selection of sugar cane genotypes in areas with environmental stress




Héctor Jorge Suárez1, Antonio Menéndez Sierra1, Randy Atencio Valdespino1 e Irenaldo Delgado Mora2

1 Compañía Azucarera La Estrella S.A. APDO. 0201-00049 Aguadulce, Rep. Panamá

2 ETICA Centro Villa Clara. Estación Territorial de Investigaciones de la Caña de Azúcar. Autopista Nacional km 246, Ranchuelo, Villa Clara, Cuba

E-mail: hjorgesuarez@gmail.com; irenaldo.delgado@inicavc.azcuba.cu


RESUMEN. Se presentan los resultados en áreas con estrés ambiental (Capellanía y La Palmita) en el Ingenio Ofelina, de la República de Panamá, cuyos factores limitantes son la sequía agrícola y el mal drenaje respectivamente. Para eso fueron estudiados 34 genotipos, 24 en la Localidad 1 y 29 en la 2, coincidiendo 18 en ambos sitios. Los ensayos se evaluaron en la cepa de primer retoño, las variables de cosecha estudiadas fueron: t caña ha-1, porcentaje de pol en caña y t pol ha-1. El análisis de componentes principales explicó el 85,50 % de la variación total y permitió caracterizar las localidades. Los genotipos de mejor comportamiento en la localidad 1 fueron B0072, CT-14, E07-11, CT-41 y E07-14, mientras que en la localidad 2 se destacaron los genotipos CP89-2143, CT-14 y E07-11, coincidiendo en ambos sitios E07-11 y CT-14. La mayor contribución a la varianza fenotípica total correspondió a los efectos ambientales para el porcentaje de pol en caña (83,15 %) y las t pol ha-1 (47,62 %) mientras que para las t caña ha-1 fue la interacción genotipo ambiente.

Palabras clave: cultivares, factores limitantes, mal drenaje,Saccharum officinarum, sequía

ABSTRACT. The results are presented in areas with environmental stress (Capellanía and La Palmita) in the Ingenio Ofelina of Panama, whose limiting factors are drought and bad drainage respectively. 34 genotypes were studied, 24 in Locality one and 29 in the two, coinciding 18 in both sites. The trials were evaluated in the first shoot strain, the harvest variables studied were, t ha-1 cane, percentage of pol in cane and t pol ha-1. As a result, the analysis of main components explained 85.50 % of the total variation and allowed to characterize the localities. The cultivars with the best performance in Locality one were B0072, CT-14, E07-11, CT-41 and E07-14, while the cultivars CP89-2143, CT-14 and E07-11 stood out in the 2, coinciding in both sites E07-11 and CT-14. The highest contribution to the total phenotypic variance corresponded to the environmental effects for the percentage of pol in cane (83.15 %) and t pol ha-1 (47.62 %) while for the cane ha-1 it was the interaction genotype environment.

Keywords: cultivars, limiting factors, bad drainage, Saccharum officinarum, genotypes, drought




INTRODUCCIÓN

El cambio climático ha originado fenómenos que afectan la producción agrícola, entre los problemas más comunes están las prolongadas sequías y las afectaciones por mal drenaje. Centella et al. (2002) señaló que la sequía es un período de condiciones meteorológicas anormalmente secas, suficientemente prolongado como para que la falta de precipitaciones cause un gran desequilibrio hidrológico. Sim embargo, existen otras definiciones de sequía como objetivos para definirla (agrícola, hidrológica, meteorológica, etc.) empero, un denominador común es la escasez de precipitaciones respecto a un comportamiento normal (valor promedio histórico obtenido a partir de una serie de longitud determinada). Según Pérez (2004) sequía es el déficit de agua y sequía agrícola es cuando la humedad del suelo es tan baja que limita el crecimiento y la producción de los cultivos, argumenta conjuntamente que puede no haber sequía y existir sequía agrícola porque la reserva de humedad depende del tipo de suelo y del cultivo, más que de las precipitaciones.

Por otra parte, el exceso de agua en el suelo causa (en dependencia del suelo, cultivo y su duración) diferentes afectaciones por las limitaciones con el oxígeno necesario para la respiración. Los problemas de mal drenaje natural en áreas agrícolas, pueden ser ocasionados por numerosos factores: lluvias excesivas por tiempo prolongado, condiciones topográficas desfavorables, desbordamiento de ríos y arroyos, baja capacidad de infiltración del agua en algunos suelos que presentan estratos cercanos a la superficie casi impermeable y ascensos prolongados de las aguas subterráneas hasta alcanzar niveles cercanos a la superficie del terreno (Magalhães et al., 2000). Esta problemática necesita del conocimiento de aspectos fundamentales y la respuesta de los cultivos a estas condiciones (Razi e Iberahim, 2003).

En ese contexto, una de las soluciones más prácticas y económicas es la obtención de genotipos con cierto grado de tolerancia, mediante el desarrollo de programas de mejoramiento genético, a la sequía. Para eso es necesario acercar lo más posible, los ambientes de selección de los genotipos (cultivares) a los ambientes de destino (Jorge et al., 2010) por lo que el objetivo de este trabajo fue evaluar 34 genotipos de caña de azúcar en condiciones contrastantes de estrés ambiental (Sequía y Mal drenaje).



MATERIALES Y MÉTODOS

Los experimentos fueron plantados durante el período junio – julio de 2012, en áreas de reciente incorporación al proceso productivo Capellanía (área de colono, localidad 1), y La Palmita (localidad 2), sobre suelos Ferralítico cuarcítico y vertisuelos respectivamente, según lo reportado por Cortegaza y Menéndez (2010), cuyos factores limitantes son: sequía agrícola y mal drenaje correspondientemente. Sobre los mismos fueron evaluados 34 genotipos en total, 24 en la localidad 1 y 29 en la 2. Se emplearon como control (testigos) los genotipos CR74-250, BT7742 y B74125 en la localidad 2 mientras que en la localidad 1 solo fue utilizado el primero (Tabla 1) coincidiendo 18 genotipos en ambos sitios evaluados. El diseño utilizado fue bloques completos al azar con tres repeticiones y un tamaño de parcela de 48 m2. Los ensayos se evaluaron en la cepa de primer retoño (cepa más representativa para la recomendación de variedades), las variables de cosecha estudiadas fueron toneladas de caña por hectárea (t caña ha-1), porcentaje de pol en caña (PPC) y toneladas de pol por hectárea (t pol ha-1). La cosecha en Capellanía se realizó a finales del mes de enero mientras la de La Palmita se realizó a mediados de febrero.

Clasificación de las Localidades de Estudios

Para la realización del mismo se utilizaron un grupo de variables medidas previa a la cosecha de los ensayos, estas fueron:

El rendimiento agrícola se determinó por el peso directo de las cañas de cada parcela con un dinamómetro acoplado a una alzadora.

Se emplearon técnicas multivariadas para la clasificación de ambientes (Análisis de Componentes Principales) y la clasificación de las variables de las localidades de estudio, posteriormente se realizaron análisis de varianza de efecto fijo para determinar el comportamiento de los genotipos respecto a las tres variables estudiadas, en los casos con significación estadística se procedió a realizar un análisis de reagrupamiento (Clúster) para conocer la similitud y/o diferencia entre los genotipos y seleccionar los de mejor comportamiento en cada sitio, técnica que coincide con el procedimiento usado por Delgado et al. (2016).

Además, se realizó un análisis de varianza de efectos aleatorios para estimar los componentes de varianza y la contribución de cada uno de ellos (genotipos y localidades), así como sus interacciones a la variación fenotípica total. En el procedimiento se utilizó el modelo reducido descrito por Milligan et al. (1990). Para el procesamiento estadístico de toda la información se dispuso del paquete estadístico STATGRAFHICS PLUS ver. 5.0.



RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis de componentes principales identificó las ocho variables, cinco de ellas relacionadas con las características morfológicas y tres con el rendimiento agroazucarero. Estas variables caracterizaron fehacientemente las localidades. Los tres primeros componentes agruparon el 85,50 % de la variación total de los datos (Tabla 2). En la primera componente las variables de mayor peso son las t pol ha-1, el peso promedio del tallo y la longitud. Las de mayor contribución en el segundo componente son las t caña ha-1 el PPC y la pureza, estas dos últimas en sentido contrario a la primera. Sim embargo, las variables que resultan relevantes en el tercer componente son el número de tallos por metro lineal y el diámetro que se relacionan de forma inversa, por lo cual todas resultan de interés en el análisis.

La Figura 1 muestra la representación gráfica del análisis de componentes principales donde se forman dos grupos que se corresponden con las localidades objeto de estudio por lo que es de esperar una respuesta diferenciada de los cultivares ante disimiles condiciones. Los resultados de las Tabla 3 y 4 reflejan que existen diferencias altamente significativas en ambos sitios de pruebas para los genotipos evaluados. De los genotipos evaluados resultan seleccionados B0072, CT-14, E07-11, CT-41 y E07-14 en la localidad 1 (Capellanía), todos formaron un mismo grupo (Figura 1) que alcanzó las mayores medias, superando a DB83114 y CR74-250 (genotipos utilizados como control).

En la Localidad 2 (La Palmita) los genotipos elegidos son CP89-2143, CT-14 y E07-11, quienes formaron el grupo III (el de mayor potencial cañero y azucarero), superando a los testigos BT7742, B74125 y CR74-250 (Figura 2). Es de destacar el comportamiento estable de E07-11 y CT-14 en ambas condiciones de estrés, lo que las reafirma como genotipos de relativa estabilidad para esas condiciones.

El análisis de varianza de efectos aleatorios (Tabla 5) puso de manifiesto que la interacción genotipo - ambiente resultó ser más importante que el propio efecto de los genotipos, por lo que es de esperar respuestas diferentes según el sitio de estudio. Estos resultados demuestran la importancia de evaluar los genotipos en diferentes condiciones de suelo y clima con el propósito de aprovechar la adaptación específica en las distintas condiciones ambientales como lo reportó Jorge et al. (2014) y Rodríguez et al. (2015).

La contribución a la varianza fenotípica total fue superior en los efectos ambientales para el porcentaje de pol en caña (83,15 %) y las t pol ha-1 (47,62 %), mientras que para las t caña ha-1 fue la interacción genotipo ambiente, lo que ratifica el comportamiento diferencial de los genotipos en la producción cañera para las dos condiciones contrastantes (Figura 3). La alta contribución del ambiente para el contenido azucarero se debe a que la cosecha en la localidad 1 se realizó a finales del mes de enero, donde hay mayor variabilidad entre los genotipos y el porcentaje de pol en caña es menor, sin embargo, en la localidad 2 se realizó durante el período en el que los genotipos incrementan su contenido azucarero y la diferenciación entre ellas es menor.



CONCLUSIONES

  1. El análisis de componentes principales explicó el 85,50 % de la variación total, lo que permitió caracterizar los sitios estudiados porque las ocho variables usadas fueron importantes en las tres primeras componentes.

  2. El análisis de componentes principales corroboró las diferencias entre las localidades evaluadas y ratifica la necesidad de evaluar los genotipos en ambos tipos de estrés, con vista a acercar los sitios de selección a los ambientes de destino.

  3. Los cultivares de mejor comportamiento en las áreas de sequía agrícola (localidad 1) fueron B0072, CT-14, E07-11, CT-41 y E07-14, mientras que en las de mal drenaje (localidad 2) se destacaron los cultivares CP89-2143, CT-14 y E07-11, coincidiendo en ambos sitios la E07-11 y la CT-14.

  4. La mayor contribución a la varianza fenotípica total correspondió a los efectos ambientales para el porcentaje de pol en caña (83,15 %) y las t pol ha-1 47,62 %, mientras que para las t caña ha-1 lo fue la interacción genotipo ambiente.



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Recibido el 28 de febrero de 2017 y aceptado el 14 de mayo de 2018