nueva página del texto (beta)
Español (pdf)
Artículo en XML
Referencias del artículo
Traducción automática
Enviar artículo por email
Citado por SciELO 
Similares en
SciELO 
Permalink
Introducción
Los factores de mayor impacto en los costos de producción de semilla, que limitan el crecimiento y rendimiento de los cultivos, son los volúmenes de agua de riego y fertilizantes químicos (Yu et al., 2018). El nitrógeno (N) representa la mayor limitante en la producción debido a las grandes cantidades requeridas y por su deficiencia en los suelos (Tsvey et al., 2021). La producción de semilla requiere un manejo agronómico preciso, por lo que la fertilización nitrogenada es importante para optimizar rendimiento y calidad de semilla (Zemichael et al., 2017). El suministro inadecuado de N puede afectar la expansión foliar, acelerar la senescencia y reducir la tasa fotosintética de la planta (Schwenke et al., 2014), lo que perjudica el rendimiento y producción de semillas (de Souza et al., 2021). Las dosis de N (DN) tienen impacto en la capacidad de germinación, crecimiento de plántula (Deressa y Nigussie-Dechassa, 2013), vigor de las semillas (de Souza et al., 2021) e incremento de proteína en semilla (Yang et al., 2022); al respecto, Rodolfo et al. (2017) mencionaron que este incremento favorece una mayor calidad fisiológica. El objetivo del presente estudio fue identificar la mejor DN para incrementar rendimiento y calidad fisiológica de semilla de trigo en las condiciones del Bajío, México.
Materiales y métodos
Sitios experimentales
El estudio se realizó en el ciclo otoño-invierno 20172018, éste se dividió en dos fases: campo y laboratorio. En campo, el experimento se estableció en seis localidades: 1) Estación Pénjamo, Pénjamo (PE) (20° 24’ 11.89” N, 101°40’ 36.2’’ W), 2) Tepetate de Negrete, Pénjamo (TE) (20° 20’ 01.70” N, 101° 47’ 10.80’’ W), 3) Vallado de la Prisión, Manuel Doblado (MD) (20° 45’ 07.40” N, 101° 56’ 04.40’’ W), 4) Rancho Doña Rosa, Salamanca (SA) (20° 37’ 49.30” N, 101° 10’ 09.50’’ W), 5) Las Raíces, Valle de Santiago (VS) (20° 21’ 16.13” N, 101° 25’ 32.20” W) en el estado de Guanajuato, y 6) Huipana, José Sixto Verduzco (JS) (20° 17’ 30.96” N, 101° 29’ 39.14” W) en el estado de Michoacán, México. La temperatura promedio mensual de las localidades fue de 17.1°C y la precipitación acumulada promedio de 3.75 mm (FGP, 2023). Antes del establecimiento de los ensayos se tomaron 15 muestras de suelo para finalmente obtener una muestra compuesta en cada una de las localidades. Las muestras fueron enviadas al Laboratorio Fertilab® para su análisis.
En la situación nutrimental previa de los suelos (Cuadro 1) se observó que el N inorgánico fue bajo (0-10 ppm), de acuerdo con la NOM-021-SEMARNAT-2000 (SEMARNAT, 2002), para fósforo fue muy bajo (< 15 ppm), para potasio fue medio (200-300 ppm) y moderadamente alto (300-600 ppm), de acuerdo con Castellanos et al. (2020).
Cuadro 1 Condición nutrimental y materia orgánica de los suelos de las localidades donde se estableció el experimento en el Bajío mexicano.
| Localidad | N-inorg (ppm) | P-Bray (ppm) | K (ppm) | MO (%) |
| Estación Pénjamo | 2.11 | 12.1 | 260 | 2.54 |
| Manuel Doblado | 9.15 | 11.1 | 538 | 1.89 |
| Salamanca | 2.82 | 12.3 | 412 | 0.86 |
| José Sixto Verduzco | 3.52 | 9.54 | 286 | 2.78 |
| Tepetate de Negrete, Pénjamo | 0.7 | 8.99 | 350 | 1.91 |
| Valle de Santiago | 7.04 | 4.35 | 402 | 2.44 |
N-inog: nitrógeno inorgánico, P-Bray; fósforo total, K: potasio total, MO: materia orgánica.
Tratamientos y diseño experimental
Se evaluaron seis dosis de fertilización nitrogenada: 0 (T1), 60 (T2), 120 (T3), 180 (T4), 240 (T5) y 300 (T6) kg N ha-1 aplicadas sobre la variedad Urbina S2007. El diseño experimental en todas las localidades fue de bloques completos al azar con tres repeticiones; la unidad experimental constó de ocho surcos de 75 cm de ancho y una longitud de 5 m (30 m2).
Manejo agronómico
La siembra se realizó del 10 al 24 de diciembre de 2017, la densidad de siembra fue de 150 kg ha-1. Las fuentes de fertilización nitrogenada fueron CoteNTM Mix de liberación controlada y YaraBelaTM Nitrodoble® con 46-00-00 y 27-00-00-06Ca-04Mg % de concentración, respectivamente. Para balancear el sistema nutricional de la planta se aplicó además fósforo a través de MicroEssentials® SZ® (12N-40P-00K-10S-1Zn) y potasio con K-Mag® (22K-10.8Mg-22S). La dosis total de fertilización fue 60P-50K-10S-10Mg-01Zn. En el tratamiento testigo (0 kg N ha-1) la fuente de fósforo fue superfosfato de calcio simple (00N-20P-00K-11S). El 100 % de la dosis de fertilización se aplicó en la siembra. La aplicación del fertilizante se realizó de forma manual en banda y la siembra se realizó en seco (sin riego).
Variables registradas
Las variables medidas en campo fueron rendimiento (t ha-1), granos por espiga y espigas m-2. En laboratorio se hicieron pruebas de germinación estándar (%) con base en la metodología de ISTA (1995), y vigor de semilla (%) a través de la prueba de envejecimiento acelerado; para el envejecimiento acelerado se colocaron 150 semillas por tratamiento en recipientes a baño maría y se colocaron en una cámara de envejecimiento a 45 °C y 100 % de humedad relativa por 48 h; posteriormente, tres repeticiones de 50 semillas fueron evaluadas por su germinación estándar. Se evaluó el número de plántulas normales, anormales y semillas muertas. Para evaluar longitud de plúmula se colocaron 25 semillas en papel húmedo con cinta adhesiva, colocadas en cámara de germinación por ocho días a 20 °C.
Resultados y discusión
Análisis de varianza combinado
Se observaron diferencias (P ≤ 0.01) entre localidades (Loc) en todas las variables evaluadas (Cuadro 2), así como en las DN (P ≤ 0.01) y en la interacción de Loc × DN. Los coeficientes de variación, con excepción de la variable espigas m-2 en Loc fueron aceptables. Para rendimiento, las DN generaron el 70 % de la variabilidad total, seguida por la de localidades (27 %) y finalmente la interacción entre ambas.
Cuadro 2 Cuadrados medios del análisis de varianza combinado en la evaluación de producción de semilla y su calidad en seis localidades y seis dosis de fertilización nitrogenada en El Bajío, México.
| Fuentes de variación | GL | Cuadrados medios | |||||
| Rendimiento | Granos por espiga | Espigas m-2 | Vigor | Germinación | Longitud plúmula | ||
| Localidad (Loc) | 5 | 11.3 ** | 554.6** | 64270.9 ** | 0.02** | 0.02 ** | 41.0** |
| Blk/Loc | 12 | 0.6 | 22.0 | 12008.2 | 0.0004 | 0.0004 | 0.5 |
| Dosis Nitrógeno (DN) | 5 | 29.8 ** | 333.5** | 25794.0 ** | 0.001** | 0.002 ** | 37.8** |
| Loc x DN | 25 | 1.0 ** | 28.9* | 8719.9 | 0.0007** | 0.0007 | 4.4* |
| Error residual | 60 | 0.1 | 16.9 | 5863.4 | 0.0002 | 0.0004 | 0.3 |
| CV Loc (%) | 12.4 | 11.6 | 27.3 | 2.0 | 2.0 | 8.9 | |
| CV DN (%) | 6.5 | 10.1 | 19.0 | 1.2 | 1.5 | 7.8 | |
GL: grados de libertad, CV: coeficiente de variación.
La respuesta del rendimiento a la aplicación de N puede deberse a la dosis de los tratamientos aplicados y muy probablemente se complementó con la concentración de N en el suelo (Cuadro 1), pues las concentraciones de este elemento en los sitios de evaluación se consideran muy bajas (4.3 ppm en promedio), de acuerdo con la NOM-021SEMARNAT-2000 (SEMARNAT, 2002).
En vigor y germinación, las localidades aportaron más del 88 % de la variabilidad, seguida por las DN que no aportaron más del 10 % y finalmente la debida a la interacción entre ambos factores, que fue del 3 % de la variación total. Se obtuvo una respuesta diferente en longitud de plúmula, que presentó una variabilidad similar originada por las localidades y las DN (49 y 45 %, respectivamente) y la interacción entre los dos factores (5 %). El coeficiente de variación se incrementó conforme transcurrieron los días desde la siembra y hasta la evaluación de cada variable, por lo que las condiciones ambientales incrementaron el error experimental, con excepción de espigas m-2, donde la variación fue mayor, probablemente debido a complicaciones en su cuantificación.
Prueba de medias en campo
En rendimiento, la localidad Estación Pénjamo superó con 0.9 t ha-1 a la de Salamanca, con 1.2 t ha-1 a Manuel Doblado, y a José Sixto Verduzco, Valle de Santiago y Tepetate de Negrete con 1.6, 1.7 y 2.2 t ha-1, respectivamente (Cuadro 3). Entre las DN, las de 240 y 300 kg ha-1 registraron el mayor rendimiento, número de granos por espiga y número de espigas m-2, aunque para esta última fueron similares las DN de 180 y 120. El testigo se ubicó con el menor rendimiento, debido a un menor número de granos por espiga y espigas m-2, aunque en esta última variable presentó valores similares a las DN de 120 y 60.
Cuadro 3 Calidad fisiológica, rendimiento de semilla y sus componentes, en seis localidades en El Bajío, México.
| Localidades | Rendimiento (t ha-1) | Granos espiga-1 | Espigas m-2 | Vigor (%) | Germinación de semilla (%) | Longitud plúmula (cm) |
| Estación Pénjamo | 7.540 a | 34.1 e | 393.6 b | 90.7 b | 97.2 a | 10.7 a |
| Salamanca | 6.638 b | 41.9 b | 395.8 b | 88.4 b | 89.3 b | 7.2 cd |
| Manuel Doblado | 6.306 c | 38.9 bc | 512.8 a | 96.2 a | 95.8 a | 7.5 c |
| José Sixto Verduzco | 5.920 d | 50.4 a | 330.4 c | 68.4 c | 74.0 c | 6.8 d |
| Valle de Santiago | 5.747 d | 37.2 d | 389.5 b | 96.7 a | 97.4 a | 6.9 d |
| Tepetate de Negrete | 5.264 e | 41.1 bc | 388.8 b | 95.4 a | 96.2 a | 8.8 b |
| DMSH (P ≤ 0.05) | 0.2 | 2.7 | 51 | 3.0 | 3.6 | 0.4 |
Prueba de medias en laboratorio
Entre las localidades, Estación Pénjamo favoreció un mayor porcentaje de germinación y longitud de plúmula y se ubicó en el segundo lugar en vigor, junto con Salamanca; además, Manuel Doblado se clasificó entre las que propiciaron mayor germinación y vigor. La calidad fisiológica de semilla (vigor y germinación) y longitud de plúmula fue mayormente influenciada por las localidades, lo que coincide con los resultados de Gámez-Vázquez et al. (2015) al identificar que las condiciones ambientales de los sitios de estudio afectaron el vigor de la semilla. En Valle de Santiago y Tepetate de Negrete se registraron valores mayores de germinación y vigor (Tukey, P ≤ 0.05). Entre las dosis de 240 y 300 kg ha-1 de N se registraron la mayor germinación de semilla, vigor de plántula y longitud de plúmula (Cuadro 4), seguidos en importancia por la DN de 180 kg ha-1, que se clasificó en el segundo grupo (Tukey P ≤ 0.05). El testigo se ubicó en el grupo de menor germinación estándar, vigor y longitud de plúmula, compartiendo valores similares en las dos primeras variables con las DN de 120 y 60 kg N ha-1. Esto difiere de lo reportado por Wen et al. (2018), quienes no observaron diferencias en germinación estándar entre DN (0 a 300 kg ha-1) e identificaron mayor vigor de semilla con la dosis de 240 kg ha-1 en comparación con la de 300 kg ha-1.
Cuadro 4 Calidad fisiológica, rendimiento de semilla y sus componentes, con seis dosis de nitrógeno en la producción de semilla de trigo en El Bajío, México.
| Dosis de Nitrógeno | Rendimiento (t ha-1) | Granos/ espiga | Espigas m-2 | Vigor (%) | Germinación de semilla (%) | Longitud plúmula (cm) | ||||||
| 240-00-00 | 7.560 | a | 43.5 | a | 431.1 | ab | 92.4 | a | 95.0 | a | 9.5 | a |
| 300-00-00 | 7.388 | a | 43.5 | a | 458.6 | a | 91.3 | ab | 93.8 | ab | 9.3 | a |
| 180-00-00 | 6.854 | b | 42.8 | a | 396.5 | bc | 89.7 | ab | 93.7 | ab | 8.2 | b |
| 120-00-00 | 6.071 | c | 42.7 | a | 398.6 | abc | 85.5 | c | 87.8 | c | 8.4 | b |
| 60-00-00 | 5.271 | d | 38.3 | b | 358.6 | c | 88.6 | c | 91.2 | bc | 6.6 | c |
| 00-00-00 | 4.271 | e | 32.8 | c | 367.6 | c | 88.3 | cd | 88.3 | c | 5.9 | d |
| DMSH (P ≤ 0.05) | 0.270 | 2.7 | 51.0 | 3.0 | 3.6 | 0.4 | ||||||
Análisis de componentes principales para localidades y dosis de fertilización
Las variables de mayor importancia en la definición del primer componente principal (CP1) fueron germinación de semilla y vigor de plántula, por su variabilidad, mientras en el CP2, fueron rendimiento de grano y número de granos por espiga (Cuadro 5). Ambos CP explicaron el 74.2 % de la variación total. Con base en estas variables, la dispersión de las localidades permitió ubicar a Estación Pénjamo y Manuel Doblado como las de mayor germinación de semilla y vigor de plántula, con la diferencia que en Estación Pénjamo se obtuvo mayor rendimiento de grano, debido a un mayor número de granos por espiga (Figura 1). En José Sixto Verduzco se obtuvo buen rendimiento de grano, no obstante haber registrado el menor número de espigas m-2; sin embargo, la germinación y vigor de la semilla producida ahí fue menor (74 % y 68 %, respectivamente).
Cuadro 5 Vectores característicos y proporción de varianza explicada por los dos primeros componentes principales (CP) en seis localidades con seis diferentes dosis de fertilización, en la producción de semilla de trigo en El Bajío, México.
| Variables originales | Vectores característicos | |
| CP1 | CP2 | |
| Germinación de semilla | 0.535 | -0.219 |
| Vigor de plántula | 0.523 | -0.267 |
| Longitud plúmula | 0.354 | 0.430 |
| Rendimiento de grano | 0.312 | 0.594 |
| Número de granos por espiga | -0.244 | 0.565 |
| Espigas m-2 | 0.394 | 0.145 |
| Valor característico | 2.77 | 1.67 |
| Porcentaje de varianza explicada | 46.2 | 27.9 |
Figura 1 Dispersión de localidades y dosis de nitrógeno con base en los dos primeros componentes principales en la producción de semilla de trigo en el Bajío, México. PE: Estación Pénjamo, TE: Tepetate de Negrete, MD: Manuel Doblado, SA: Salamanca, VS: Valle de Santiago, JS: José Sixto Verduzco
Entre las DN, la dispersión mostró los mayores rendimientos a causa de un mayor número de granos por espiga, vigor de plántula y longitud de plúmula; cuando las DN disminuyeron, los valores de estas variables también lo hicieron, lo cual coincide con Villalba et al. (2023). Con la DN de 240 kg ha-1 se obtuvo el mayor rendimiento en José Sixto Verduzco y Manuel Doblado e igualó a la de 300 kg ha-1 de Salamanca, mientras que con esta última DN se obtuvieron los mayores rendimientos en Estación Pénjamo y en Tepetate de Negrete; sin embargo, esta ventaja en rendimiento de la DN 300 kg ha-1 sobre la DN 240 kg ha-1 probablemente no sea viable debido al aumento de los costos de producción.
El testigo se presentó en las seis localidades en un grupo de respuesta similar al ubicarse en el Cuadrante III, caracterizado por presentar los menores rendimientos y número de granos por espiga. En la localidad de José Sixto Verduzco se obtuvo un rendimiento superior con el testigo, pero también menores porcentajes de germinación y vigor de plántula, lo que coincide con los resultados de Kristó et al. (2023) con respecto al testigo, aunque Bagatelli et al. (2022) no observaron diferencias en germinación ni vigor en el testigo con el resto de DN.
El rendimiento de semilla y su calidad fisiológica se incrementaron en función del aumento de la DN, con excepción de las localidades situadas en el municipio de Pénjamo (Tepetate de Negrete y Estación Pénjamo), el punto de inflexión se presentó en la DN 240 (Figura 1), lo que podría optimizar costos de producción sin bajar la productividad ni calidad fisiológica de la semilla, esto coincide con González-Figueroa et al. (2018) en la región de Bajío; sin embargo, el momento de aplicación fue diferente, estos últimos aplicaron la DN 240 kg ha-1 en tres partes iguales y en el presente estudio el 100 % se aplicó al momento de la siembra, lo que mejoró la germinación, probablemente debido a liberación controlada de N de la fuente CoteNTM Mix.
La variedad de trigo Urbina S2007 expresó su máximo rendimiento con la DN de 240, lo que coincide con los resultados de Wen et al. (2018), quienes reportaron mayor rendimiento con la DN 240 kg de N ha-1. La mayor calidad fisiológica de semilla se obtuvo con las DN 240 y 300 kg de N ha-1 en Manuel Doblado y Pénjamo y con 240 en la localidad de José Sixto Verduzco.
