Evaluación de híbridos intervarietales de maíz forrajero
en dos localidades

Alemán F., Delgadillo J., Veizaga M.
Centro de Investigación en Forrajes La Violeta, Cochabamba

Compendio

El presente trabajo se efectuó en los fundos universitarios La Violeta y Tamborada del valle de Cochabamba, con el fin de evaluar híbridos intervarietales resultantes del cruzamiento entre variedades en actual vigencia (UMSS V-107, Pool 12 y Compuesto 10), cuyos caracteres fenotípicos difieren una de otra.

Este estudio cuantifica la productividad (forraje y grano) de los híbridos y el de sus progenitores, también diferencia estos materiales desde el punto de vista fenotípico además de establecer el valor heterótico correspondiente a ambos caracteres.

Para la evaluación se recurrió a la semilla generada por los cruzamientos intervarietales (Comp 10# Pool 12) en Fl y F2, (UMSS V107# Pool 12), retrocruzas y variedades.

El diseño experimental utilizado es bloques al azar, con ocho tratamientos y seis repeticiones en dos localidades. Las conclusiones obtenidas en base a los resultados son las siguientes:

La precocidad en los híbridos es intermedia en relación a sus progenitores, así por ejemplo el híbrido Comp 10# Pool 12 es 6 % más precoz que la variedad tardía Comp 10.

La altura de planta e inserción de mazorca, se redujo en los híbridos con relación a sus progenitores de mayor altura, bajándose hasta 6% en UMSS V107# Pool 12.

Los híbridos registran rendimientos en materia seca similares a sus progenitores más productivos; no manifiestan diferencias en la producción de grano.

Se presentan valores heteróticos con porcentajes inferiores o superiores a 100 en relación al progenitor superior. Estos valores resultan ser positivos para la mayoría de los caracteres deseables en los híbridos evaluados.

Introducción

Los adelantos alcanzados por la investigación en el mejoramiento de cultivos han dado origen a la producción de nuevas variedades superiores a las tradicionales; tal es el caso del maíz con fines forrajeros, calificado como muy importante en la alimentación del ganado lechero, debido a su capacidad de almacenar energía y sois posibilidades de conservación.

Uno de los métodos de mejoramiento más antiguo es la hibridación intervarietal del maíz, en base a la que se formaron algunas variedades. Los resultados que se consiguen son inmediatos ; los híbridos, especialmente en la primera generación, resultan ser de alto rendimiento, puesto que, los cruzamientos entre materiales muy divergentes tienen una utilidad potencial para mejorar el rendimiento o características fenotípicas deseables.

El Centro de Investigación en Forrajes La Violeta, con las variedades en vigencia: Pool 12; UMSS V-107 y Compuesto 10, efectuó hibridaciones y obtuvo los híbridos intervarietales: Compuesto 10# Pool 12 y UMSS V-107# Pool 12. Estos híbridos evaluados en ensayos preliminares de comparación, satisfacen favorablemente las expectativas de producción (forraje y grano) , altura de planta, precocidad y otros aspectos fenotípicos en relación a sus progenitores.

Con el fin de observar el comportamiento del híbrido Compuesto 10# Pool 12 con relación al retrocruzamiento, se realizó la retrocruza con ambos progenitores; pues este método permite la segregación de los genes que el investigador desea transferir y proporcionar estabilidad genética para los genes que el investigador desea conservar sin cambio (Jugenheimer, 1981). Este material entra en evaluación junto a los híbridos y variedades.

En base a lo expuesto, el presente ensayo tiene los siguientes objetivos:

- Evaluar los híbridos intervarietales y sus progenitores mediante el rendimiento en forraje y grano.

- Diferenciar los caracteres fenotípicos importantes; altura planta y mazorca, precocidad, área foliar y componentes de la mazorca.

- Estimar el valor heterótico del rendimiento en forraje y grano y sus diferentes componentes.

Materiales y métodos

El ensayo fue llevado a cabo en dos localidades del valle de Cochabamba. La Violeta (Tiquipaya) y La Tamborada; bajo el diseño de bloques al azar con seis repeticiones.

El material utilizado en la prueba, se muestra en el Cuadro 1.

Cuadro 1. Variedades e híbridos intervarietales considerados en el estudio.

Resultados y discusión

Los resultados se discuten en base a un análisis de varianza combinado para cada uno de los caracteres relacionados con el mejoramiento de las plantas como altura de planta, porcentaje de inserción de la mazorca, precocidad; además de otros relacionados al rendimiento.

Cuadro 2. Análisis de varianza combinado: cuadrados medios y nivel de significación de caracteres importantes en estudio.

* Significación al 5 %; ** Significación al 1%.

Cuadro 3. Altura de planta, altura mazorca y precocidad (50 % floración femenina), para dos localidades.

Medias seguidas por la misma letra dentro de cada columna para cada variable experimental, no son significativamente diferente (*) P=0.05 y (**) P=0.01 de acuerdo al test de Rango Múltiple de Duncan.

Precocidad (días a 50 % de floración femenina)

La precocidad tuvo un comportamiento distinto en las dos localidades en estudio. El acame total de plantas en La Violeta provocado por una tormenta que se presentó al inicio de la floración masculina, explica este comportamiento; pues según numerosos autores, este carácter es afectado solamente por la latitud.

El efecto varietal para este carácter es significativo, es decir que los tratamientos llegaron a la floración femenina en fechas distintas.

Del cuadro 3 se deduce la siguiente discusión:

El Hib Comp 10#P 12 (F1) es ocho días más precoz que su progenitor tardío Comp 10 y sin ninguna alteración significativa en F2 con relación a Fl. Tampoco presenta modificación alguna al incorporar genes tardíos o precoces en las retrocruzas. En cambio el híbrido UMSS V-107#P 12 es similar a su progenitor Pool 12 y diferente a UMSS V-107, con 3 días de precocidad significativa.

El cv Comp 10 es el más tardío y el más precoz el cv Pool 12, (necesitan 105 y 93 días respectivamente para llegar al 50 % de floración femenina).

Los híbridos intervarietales no presentaron respuesta a la heterosis con relación al promedio de los progenitores y al padre más tardío, alcanzando valores menores a 100; la cual significa que se redujo los días a floración femenina y masculina, al respecto Paterniani (1980) al cruzar maíces de ciclo normal con variedades precoces encontró híbridos más precoces que los testigos.

Altura de planta y mazorca

El efecto de localidades para estos caracteres presenta una diferencia altamente significativa (P 01), este comportamiento es indudablemente efecto del acame, puesto que las plantas al recobrar su verticalidad llegaron a encorvarse en la base, aproximadamente a nivel del 29 y 3er. nudo.

Los progenitores e híbridos son diferentes en altura de planta y mazorca; corresponde al Comp 10 la mayor altura (295 cm) e inserción de mazorca 182 cm, (61 % de la altura total), en cambio Pool 12 es significativamente menor en altura de planta (235 cm) y mazorca (134 cm), inserción a 57 % de la altura total.

El Hib Comp 10#P 12 (272.2 cm) resulta 6% más bajo que el progenitor alto, Comp 10 y reduciéndose hasta en 10% en F2 (263.2 cm) sin significación estadística; la inserción de mazorca llega al 61 % de la altura total. Las retrocruzas bajan de altura de planta y mazorca con relación al híbrido, sin diferencia significativa.

El híbrido UMSS V-107#Pool 12, (254,5 cm) baja significativamente en 5 % con relación al progenitor más alto UMSS V-107, ocupando una posición intermedia entre ambos progenitores, sin diferencia significativa en altura de mazorca en relación a U V-107, pero sí al cv Pool 12.

Las respuestas heteróticas para C10#P12 para altura de planta y mazorca son de 105 y 108% respectivamente, en relación al promedio de los progenitores. Estos porcentajes se reducen en F2, lo cual confirmó que la mayor heterosis en estos caracteres se obtiene en F1. El híbrido UV-107#P12 tiene un 101 y 106% de heterosis con relación al promedio de los progenitores para altura de planta y mazorca respectivamente.

La heterosis respecto al progenitor superior, no alcanza a 100 en los caracteres señalados, para los híbridos, lo que indica que estas cruzas no superaron al progenitor más alto. Córdova et al (1980), menciona no haber encontrado respuestas para heterosis en este carácter, confirmándose la capacidad acumulada de los materiales para reducir la altura de planta y mantener la expresión máxima de rendimiento.

Rendimiento en materia seca total

El rendimiento en materia seca de la planta es afectado por las localidades, pues La Tamborada reporta 2 t/ha más que La Violeta. Los cultivares de porte alto fueron los de mayor incidencia negativa en su producción debido al fenómeno natural ocurrido; lo cual al castigar principalmente al follaje y tallo redujeron la superficie foliar activa, repercutiendo en su eficiencia fisiológica para la acumulación de nutrientes, ya que el 90 % de la materia seca acumulada por la planta se debe al área foliar.

Los progenitores e híbridos no mostraron diferencias significativas en La Violeta pero sí en La Tamborada, donde Pool 12 es significativamente menos rendidor que los otros tratamientos (30 % menos que Comp 10 que es el de mayor rendimiento).

En el análisis combinado, se presenta una diferencia altamente significativa para las variedades e híbridos intervarietales (cuadro 2), esto se debe a la manifestación del potencial genético interactuando en las dos localidades.

Cuadro 4. Rendimiento en materia seca de planta, mazorca y grano (14 % humedad), combinación de dos localidades.

Cuadro 5. Porcentaje de heterosis con relación al promedio paternal (pp) y al progenitor superior (ps).

 En el cuadro 4 se observa al cv Comp 10 con rendimientos superiores en materia seca con 22.1 t/ha, ocupando las híbridos y retrocruzas formados por este cv una posición intermedia. El hib U V-107 #:P12 con 19.2 t/ha es significativamente similar en rendimiento al material en estudio a excepción de Comp 10 y Pool 12 (18.5 t/ha) con las que difiere estadísticamente, superando en 15 % a su progenitor Pool 12.

El cruzamiento Comp 10#P12 alcanza a 104.8 % de heterosis con relación a la media de sus progenitores aumentando a 109.0 % en F2. En cambio U V-107#P12 registra 107.2 %.

Se destaca que los progenitores de mayor rendimiento no superaron a las cruzas, a pesar del porte reducido de éstos últimos en relación a los padres altos; tienen precocidad intermedia y buena eficiencia en acumulación de materia seca, lo que hace que se tome atención a dichos materiales.

Rendimiento en mazorca

Las diferencias en rendimiento de materia seca para mazorca son altamente significativas para los cultivares, carácter importante por el aporte considerable en la producción de materia seca total.

El hib Comp 10#P12 con 7.1 t/ha supera a los demás tratamientos, seguida, sin diferencia significativa, en F2 (6.5 t/ha), retrocruzas y U V-107#P12 (6.2 t/ha) Pool 12 es el de menor producción (5.8 t/ha) junto a U V-107 con 5.7 t/ha.

La mejor respuesta heterótica en relación al promedio de progenitores registra Comp 10#P12 con 114.4 %, reduciéndose en F2 a 109.5 %. El híbrido U V-107#P12 llega a una heterosis de 108.5%.

Rendimiento en grano

No se observa diferencias significativas entre localidades. Sin embargo, corresponde a La Violeta el mayor rendimiento promedio (800 kg/ha más que en La Tamborada).

En el análisis combinado el hib Comp 10#P12 tiene 8.8 t/ha de rendimiento en grano seguido de los demás híbridos y Comp 10 sin diferencias significativas. Las variedades Pool 12 y UMSS V-107 registran 7.5 t/ha con diferencia de 1.3 t/ha en relación al híbrido de mayor rendimiento. Delgadillo et al (1985), en ensayos intervarietales preliminares en La Violeta, no encontraron diferencias significativas en relación a los progenitores para este carácter, cuyo promedio fue de 6.2 t/ha de rendimiento.

Los valores heterótícos respecto a los progenitores paternos son de 111.5 % para Comp 10#P12, 109.3 % en F2 y 108.9 % para U V-107#P12.

Prolificidad (número de mazorcas por planta)

Existe diferencias altamente significativas para tratamientos e intersección tratamientos por localidad, esto significa que los tratamientos mostraron un comportamiento distinto en las dos localidades, fenómeno que se atribuye a efectos naturales registrados en La Violeta que debido posiblemente a la posición que presentaron las plantas, no fueron polinizadas convenientemente, y varias mazorcas no llenaron en granos ni al 50 %. El material evaluado tiene un valor similar para todos, exceptuando a U V-107 que es la menos prolífica, con 0.96 mazorcas por planta.

Los porcentajes de heterosis para los hib C10#P12 y U V-107#P12 en relación al promedio de los padres fueron de 104.4 y 102.5 % respectivamente. El cv U V-107#P 12 revela 107.3 % de prolificidad respecto al progenitor más productivo.

Cuadro 6. Área foliar y caracteres de la mazorca para la combinación de dos localidades.

Características de la mazorca

Longitud de mazorca

Las mazorcas del hib Comp 10# Pool 12, tienen 20.9 cm de longitud superando a su progenitor Comp 10 (20.1 cm) sin diferencias estadísticas, seguidas por F2 y U V-107#P12 (19.9 cm); este híbrido es similar estadísticamente en este carácter a ambos progenitores.

Una mayor heterosis corresponde al Hib Comp 10#P12 (105 %), bajando en F2 a 102 %, U V-107#P12 con 102 %, estos porcentajes son en relación al promedio de sus progenitores.

Diámetro de mazorca

En este carácter el cv Comp 10 tiene un diámetro de (5.49 cm) seguidas por U V-107 (5.33 cm) y el hib U V-107#P 12 (5.32 cm). El cv Pool 12 es significativamente el de menor diámetro con 5.08 cm. Los híbridos restantes ocupan una situación intermedia, por ejemplo C10#P12 está con 5.19 cm y en F2 con 5.16 cm.

Solamente la cruza U V-107#P12 muestra respuesta a la heterosis en un 102.2 %, con relación al promedio de los padres.

Para profundidad de grano, la variedad U V-107 tiene, significativamente, mayor profundidad (2.86 cm) que el compuesto 10 (2.57 cm). La de menor profundidad es Pool 12 con 2.37 cm.

El híbrido Comp 10#P12 (2.63 cm) muestra características similares a su progenitor Comp 10 seguidas de F2 y retro-cruzas. U V-107#P12 registra una profundidad de 2.67 cm, diferente estadísticamente a sus progenitores y ocupa una posición intermedia entre ellos.

El mayor porcentaje de heterosis corresponde al híbrido Comp 10#P12 (104.36 cm) a diferencia de U V-107#P12 (102.1 %) en función a la media de los progenitores.

Número de hileras por mazorca

Las variedades UMSS V-107 y Compuesto 10 presentan mayor número de hileras por mazorca (18.1 y 17.9 respectivamente), diferentes estadísticamente a Pool 12 con 163 hileras Los híbridos ocupan una posición intermedia a estos valores No se registraron valores heteróticos mayores a 100.

Número de granos por hilera

El mayor número de granos corresponde al hib Comp 10# Pool 12 (36.33) seguida por las variedades Comp 10 (34 78) y UMSS V-107 (34.76), la variedad Pool 12 alcanza a 32.27 granos por hilera siendo el de menor número.

El híbrido UMSS V-107#Pool 12 tiene 33.76 granos por hilera, sin diferencia significativa a sus progenitores.

Correlaciones progenitor-progenie

Se registraron correlaciones significativas al nivel de 1 % entre altura de planta de Pool 12 y rendimiento en materia seca del híbrido Compuesto 10# Pool 12 (r = 0.73), entre área foliar del progenitor UMSS V-107 y el rendimiento en grano del híbrido UMSS V-107# Pool 12 ( = 0.74) y al 5 % entre altura de planta de compuesto 10 y rendimientos en materia seca de compuesto 10# Pool 12 (r = 0.59). Los coeficientes de correlación efectuados para otros caracteres son bajos y no significativos.

Conclusiones

1 . Los híbridos presentan una precocidad intermedia con relación a sus progenitores. El híbrido Comp # Pool 12 es 6 % más precoz que el progenitor tardío compuesto 10, alcanzando a 8 % en F2; en cambio UMSS V-107# Pool 12 es 2 % más precoz que su progenitor UMSS V-107.

2. La altura de planta e inserción de mazorca, se redujeron considerablemente en los híbridos con relación a sus progenitores de mayor altura, siendo compuesto 10# Pool 12, 6 % más bajo que comp 10 y baja hasta un 11% en F2. El híbrido UMSS V-107# Pool 12 es 6 % menor en altura de planta que UMSS V-107.

3 . No se reporta diferencias estadísticas en el carácter prolificidad (número de mazorcas por planta) , aunque UMSS V-107 tiene el menor número.

4. Los híbridos registran rendimiento en materia seca, estadísticamente similares a sus progenitores más productivos. Corresponde a la variedad Pool 12 el menor rendimiento y mayor rendimiento a Compuesto 10 con 16.5 y 22.2 t/ha respectivamente.

5. No se manifiesta diferencias en la producción de grano en el material en estudio. Los rendimientos fluctúan de 7.55 a 8.79 t/ha.

6. La generación F2 del híbrido compuesto 10# Pool 12, mantiene sus caracteres fenotípicos en relación a F1.

7. Se reportan valores heteróticos con porcentajes inferiores a 100 con relación al progenitor superior para los caracteres: precocidad, altura de planta y mazorca, área foliar, prolificidad sólo para (C#P-F2), diámetro mazorca para (C#P), profundidad de grano, número de hileras por mazorca y rendimiento en materia seca para (C#P).

8. Los porcentajes de heterosis iguales o superiores a 100 con relación al progenitor superior corresponde a los siguientes caracteres: área foliar (U#P), hojas superiores (C#P-F1, U#P), Prolificidad (C#P - F1 y U#P), longitud de mazorca (C#P, U#P), diámetro de mazorca (U#P), granos por hilera (C#P, Ú#P), rendimiento en mazorca (C#P, U#P), rendimiento en grano para los dos híbridos y rendimiento en materia seca (U#P).

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