Descripción de cultivares

 

H-70: híbrido de maíz de alto rendimiento para temporal y riego del Altiplano central de México*

 

H-70: high yield maize hybrid for rainfed and irrigated of the central Highlands of Mexico

 

José Luis Arellano Vázquez^1§, Juan Virgen Vargas¹, Israel Rojas Martínez² y Miguel Angel Avila Perches³

 

¹ Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212738. Ext.198. (jvirgen-vargas@hotmail.com). ^§Autor para correspondencia: arevajolu@yahoo.com.mx.

² Sitio Experimental Tlaxcala. INIFAP. Carretera Tlaxcala-Chiautempan, km 2.5. C. P. 90800. Chiautempan, Tlaxcala, México.

³ Campo experimental Bajío. INIFAP. Carretera. Celaya-San Miguel de Allende, km 6.5. Celaya, Guanajuato. México. C. P. 38110. (aperchesm@yahoo.com.mx).

 

* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: agosto de 2011

 

Resumen

El mejoramiento genético de maíz en los Valles Altos, ha permitido desarrollar en la última década, híbridos con alto rendimiento, porte bajo de planta y resistencia al acame, que han sido productos de la combinación de líneas progenitoras de Valles Altos del INIFAP y del CIMMYT (Arellano et al., 1997). El H-70 resultó de esa combinación como un híbrido trilineal, de grano blanco y textura semicristalina, con adaptación favorable a altitudes de 2 200 a 2 600 m, de madurez intermedia, ya que logra su floración masculina o espigamiento a 100 días y la femenina o jiloteo a 102 días, en promedio. Presenta altura de planta de 2.4 m y de mazorca de 1.4 m. Es resistente al acame, y a enfermedades de planta y mazorca. El rendimiento varía de 4 a 13.3 t ha^-1, bajo densidad de 65 mil plantas ha^-1. La mazorca tiene en promedio una longitud de 16 cm con 18 hileras y 34 granos por hilera. El peso de mazorca es de 180 g y su relación grano/mazorca es 86%. El peso de 100 granos es de 43.3 g. La cosecha se puede realizar a 180 días, con un contenido de humedad en grano de 25 a 26%, por lo que la mazorca debe someterse a un proceso de secado para reducir la humedad al 14%. Si el productor no dispone de almacenes para secado, puede efectuar la cosecha a 210 días con un contenido de humedad del grano de 18% a 19% y procurar que la mazorca continué su secado natural. Los rendimientos obtenidos con H-70 superaron 13% el rendimiento de híbridos comerciales. La constitución genética de este hibrido permite prosperar favorablemente a niveles distintos de precipitación pluvial y la siembra en áreas con retraso del temporal hasta el 15 de mayo. Su porte de planta facilita la siembra intensiva con 70 000 plantas ha^-1 para producción de grano y tiene potencial para la producción de forraje en áreas de riego y buen temporal. El principal impacto económico del H-70 es la diferencia de 3 a 7 t ha^-1 sobre el rendimiento de la semilla criolla, que representan de 7 a 14 mil pesos por ha. Este incremento hace rentable la producción de maíz.

Palabras clave: Zea mays L., grano blanco semicristalino, híbrido trilineal, madurez tipo intermedio.

 

Abstract

The genetic improvement of maize in Valles Altos, has allowed the development of hybrids with high yield, low bearing and resistance to lodging disease in the past decade; which have been products of the parent lines combination of Valles Altos of INIFAP and CIMMYT (Arellano et al., 1997). H-70 resulted from that combination as a trilinear hybrid, with white grains and semi-crystalline texture, with favorable adaptation to elevations of 2 200 to 2 600 m, intermediate maturity, as it achieves male flowering or tasseling at 100 days and female or silking at 102 days, on average. Presents plant height of 2.4 m and cob height of 1.4 m. It is resistant to lodging disease and plant and cob diseases. Yield fluctuates from 4 to 13.3 t ha^-1, under a density of 65 000 plants ha^-1. The cob has an average length of 16 cm, with 18 rows and 34 grains per row. Cob weight is 180 g and the grain/cob ratio is 86%. The average weight of 100 grains is 43.3 g. Harvesting can be done at 180 days, with a grain moisture content of 25 to 26%, so the cob must undergo a drying process to reduce moisture down to 14%. If the producer does not have a dry storage, he can harvest at 210 days with a grain moisture content of 18% to 19% and continue with the natural cob drying. The yields obtained with H-70 exceeded in 13% the yield of commercial hybrids. The genetic constitution of this hybrid allows it to positively thrive at different rainfall levels and planting in areas with rainfall delay until May 15^th. Its plant bearing provides intensive planting with 70 000 plants ha^-1 for grain production and it has potential for forage production in irrigated areas and a good rainfall. The main economic impact of H-70 is the difference of 3 and 7 t ha^-1 over the yield of native seeds, representing 7 to 14 thousand pesos per hectare. This increase makes proftable the maize production.

Key words: Zea mays L., semi-crystalline white grain, trilinear hybrid, intermediate type maturity.

 

En el Altiplano central de México se siembran 1 689 572 hectáreas con maíz y se encuentran distribuidas en tres estratos de producción: 1) riego con alto rendimiento; 2) temporal con alto rendimiento; y 3) temporal con bajo rendimiento, que cubren superficies de 12.6, 48.3 y 39% del total. A esos estratos les corresponden rendimientos promedio de 3.2, 2.2 y 1.2 t ha^-1, respectivamente; que contrastan con los rendimientos experimentales factibles de 8.2, 5.8 y 2.8 t ha^-1, y permiten establecer un diferencial o potencial de rendimiento por estrato de 5, 3.6 y 1.6 t ha^-1 (Arellano, 1984).

Prácticamente en toda la región es factible elevar los rendimientos de maíz; no obstante, el impacto que se puede lograr en los estratos de riego y temporal favorable, es de efecto a corto plazo y de mayor magnitud. Ahora bien, sin considerar las condiciones ambientales impredecibles, se ha propuesto que para lograr mayor rendimiento a través de múltiples condiciones ambientales, se requieren genotipos que mantengan un comportamiento consistente y rendimiento alto (Kang, 1998; Lu'quez et al., 2002), y esto es factible en función del potencial genético del híbrido.

En términos de la estratificación de la superficie indicada del Altiplano central de México y de la adaptabilidad del H-70, se establece que existen al menos 675 000 ha, donde el nuevo híbrido de maíz puede participar con éxito para incrementar los rendimientos, las cuales corresponden a la superficie de riego, a 50% de las áreas de temporal con alto rendimiento y 25% de las de temporal con bajo rendimiento.

Generación del híbrido H-70

El híbrido H-70 se generó a partir de las líneas endogámicas Mich. 21 Comp.1-7-2-14-1-3 con nivel de endogamia S₅, identificada en su registro como M-54 y Tlaxzala 151 SFC1-11-2-2-2 con nivel de endogamia S₄, registrada como M-55. Ambas líneas se generaron por el método de pedigrí con selección. La cruza de esas líneas dio origen al progenitor hembra, M-54*M-55, el cual se cruza con la línea registrada CML-242, para generar el híbrido H-70. La línea CML-242 cuenta con nivel de endogamia S₈, derivada de la población 85, blanco precoz semidentado, obtenida en el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), cuya genealogía es Batán 8785 MH 10-1-1-2TL-1-3TL-3-1TL-b.

El origen de la línea M-54 se remonta al año 1943 cuando se colectó en Zacapu Michoacán, la variedad criolla denominada Michoacán 21, junto con otras colectas obtenidas en El Bajío, Jalisco y la Mesa Central fueron evaluadas por rendimiento en 1944 y 1945 (Wellhausen, 1947). La línea M-55 fue obtenida de la variedad criolla Tlaxcala-151, originaria de Huamantla, Tlaxcala que fue colectada en 1972. El proceso de derivación y selección de líneas del H-70, se realizó de 1946 a 1984. Durante el periodo de 1985 a 2009 se obtuvieron, evaluaron y seleccionaron cruzas simples experimentales de la hembra, la línea macho CML-242 de CIMMYT y el híbrido trilineal H-70.

En la Figura 1, se muestra el esquema de obtención del híbrido H-70 a partir de mazorcas representativas de los progenitores, en las distintas etapas de desarrollo del híbrido. Se puede observar que el progenitor M-54 es de mazorca pequeña de tipo cónico, con grano redondo de textura semiharinosa y color cremoso; en tanto, la línea M-55 es de mazorca larga con hileras irregulares y grano delgado puntiagudo y semicristalino de color blanco.

El cruzamiento de ambos progenitores genera al progenitor hembra M-54*M-55 del H-70, que exhibe heterosis considerable en tamaño y peso de la mazorca, de tipo cónico con grano de textura dentada de color blanco cremoso. El progenitor hembra se cruza con el progenitor macho o polinizador CML-242, de mazorca chica con hileras regulares, de grano semicristalino y color blanco; el producto de esta combinación, es el nuevo híbrido H-70 de mazorca grande tipo cónico-cilíndrico de hileras regulares con grano tipo semicristalino de color blanco.

Inscripción del H-70 en el catálogo nacional de variedades vegetales

Con base en la ley de producción, certificación y comercio de semillas vigente en México y después de haber reunido los requisitos para su inscripción, el híbrido de maíz H-70 fue inscrito en 2010 en el Catálogo Nacional de Variedades de Vegetales (CNVV) con el número de registro MAZ-1090-100910 (SNICS, 2010).

Descripción de las características morfológicas del H-70 y sus progenitores

En el Cuadro 1 se presentan las principales características morfológicas del H-70, de la cruza simple hembra (M-54*M-55) y de la línea macho (CML-242) con base en la guía técnica (SNICS, 2004) y en el manual gráfico para la descripción varietal de maíz del Servicio Nacional de Inspección y Certificación de Semillas (SNICS, 2006).

Comportamiento agronómico del H-70 en localidades de Valles Altos

El comportamiento agronómico del híbrido H-70 fue evaluado en 30 localidades de 2007 a 2009, las localidades fueron representativas de ambientes de temporal deficiente, intermedio y favorable o con riego de auxilio, que han sido designados como "ambientes pobres", "intermedios" y "favorables"; con el propósito de estudiar mejor el comportamiento del rendimiento global y la interacción genotipo*ambiente del rendimiento de los híbridos, en función del tipo de ambiente de producción. A nivel global los rendimientos variaron de 4 a 13.3 t ha^-1, que representan valores de 94 a 161% sobre el rendimiento conjunto de los testigos comerciales H-40, H-48, Quetzal, Promesa y AS-722.

El número de días a floración masculina osciló entre 75 y 112, que corresponden a sitios ubicados a 2 200 y 2 650 msnm, respectivamente; es decir, a mayor altitud la emergencia, desarrollo de la espiga y dispersión del polen es más lento debido a temperaturas más bajas del lugar. Respecto a la altura de planta, H-70 mostró un porte de planta que varió de 175 a 250 cm, la mayor altura de planta generalmente se asocia con ambientes de mayor altitud y muy húmedos. El acame de planta que mostró H-70 osciló entre 0 y 6%, lo cual representa valores de acame de mínimo a moderado. Las medias a través de localidades para rendimiento, floración masculina, altura de planta y acame de planta fueron de 7.3 t ha^-1, 100 días, 207 cm y 6%, respectivamente.

El H-70 fue 13% superior en rendimiento respecto al promedio de los testigos comerciales. De manera particular en ambientes de producción favorable el H-70 rindió 9.5 t ha^-1 y superó a los híbridos comerciales en 8%, mientras que en ambientes de producción intermedia, rindió 6.5 t ha^-1 e incrementó a los testigos 16% y en ambientes pobres rindió 4.4 t ha^-1 y rebasó a los testigos 15%. En base a los resultados indicados, se considera al H-70 como un híbrido de alto rendimiento estable (Cuadro 2).

Caracteres de productividad de semilla de los progenitores del H-70

La productividad de los progenitores que se estudiaron en el Campo Experimental Valle de México (CEVAMEX), con altitud de 2 240 m fue de 2.65 t ha^-1 de grano para la línea M-54, 2.5 t ha^-1 para la línea M-55, y 2 t ha^-1 para la línea CML-242, promedio de las densidades de población de 62 000 y 83 000 plantas ha^-1 (Virgen et al., 2009).

En el CEVAMEX, la cruza simple hembra del H-70 produjo 10 t ha^-1 en fecha de siembra de 20 de mayo; en tanto, que en terrenos de productores en las localidades de Espíritu Santo y Francisco Villa, Tlaxcala, en altitudes de 2 480 y 2 540 m, la cruza simple produjo 6.5 t ha^-1 en promedio, con densidad de población de 83 000 plantas ha^-1 y fechas de siembra de 5 de mayo y 19 de abril (Virgen et al., 2009). Ese rendimiento fue superior a todas las cruzas simples evaluadas y superó de 1.5 a 3 t ha^-1 a las cruzas hembras de los híbridos comerciales H-40 y H-50.

CONCLUSIONES

El periodo de siembra recomendado para la producción de semilla certificada en el Altiplano central de México es durante el mes de abril, mientras que la relación de siembra hembra-macho es 6:2; el progenitor macho se debe sembrar una semana antes que la hembra, con densidad de 65 000 plantas ha^-1 para el progenitor hembra y 55 000 plantas ha^-1 para el macho. El inicio del desespigamiento es cuando emergen las espigas, se recomienda realizar esta actividad en seis jornadas y en la última se elimina la espiga con la hoja bandera (Arellano et al., 2010).

 

LITERATURA CITADA

Arellano, V. J. L. 1984. Problemática de la producción de maíz y logros en su mejoramiento genético en la Mesa Central de México. Revista Chapingo. 43-44:19-30.         [ Links ]

Arellano, V. J. L.; Castillo, G. F.; Alcantar, G. G. y Martínez, G. A. 1997. Parámetros genéticos de la eficiencia en el uso del nitrógeno en líneas de maíz de Valles Altos. In: Developing drought-and low tolerant maize. Proceedings of a Symposium. Edmeades, G. O.; Bazinger, M.; Mickelson, H. R. and Peña-Valdivia, C. B. (eds.). CIMMYT. El Batán, México. 320-325 pp.         [ Links ]

Arellano, V. J. L.; Virgen, V. J.; Avila, P. M. A. y Rojas, M. I. 2010. H-70: Nuevo híbrido de maíz precoz para el Altiplano Central de México. Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Memoria técnica. Núm. 11. 36-37 pp.         [ Links ]

Kang, M. S. 1998. Using genotype-by-environment interaction for crop cultivar developtment. Adv. Agron. 62:199-252.         [ Links ]

Lu'quez, J. E.; Aguirrezabal, L. A. N.; Agüero, M. E. and Pereyra, V. R. 2002. Stability and adaptability of cultivars in non-balanced yield trials: comparison of methods for selecting high oleic sunflower hybrids for grain yield and quality. J. Agron. Crop Sci. 188:225.         [ Links ]

Servicio Nacional de Inspección y Certificación de semillas (SNICS). 2004. Guía técnica para la descripción varietal. Maíz (Zea mays L). SAGARPA. Distrito Federal, México. 22 p.         [ Links ]

Servicio Nacional de Inspección y Certificación de semillas (SNICS). 2006. Manual gráfico para la descripción varietal del maíz (Zea mays L.). SAGARPA. Distrito Federal, México. 115 p.         [ Links ]

Servicio Nacional de Inspección y Certificación de semillas (SNICS). 2010. Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV). SAGARPA. Distrito Federal, México. 15 p.         [ Links ]

Virgen, V. J.; Arellano, V. J. L.; Ávila, P. M. A. y Gutiérrez, H. G. F. 2009. Rendimiento y calidad de semilla de líneas de maíz en dos densidades de población. 55 Reunión Anual del PCCMCA, 7-11 de septiembre. San Francisco de Campeche. México. Memoria. 42 p.         [ Links ]

Virgen, V. J.; Arellano, V. J. L.; Rojas, M. I. y Ávila, P. M. A. 2009. Producción de semilla de cruzas simples de híbridos de maíz en tres localidades de Valles Altos de México. 55 Reunión Anual del PCCMCA, 7-11 de septiembre. San Francisco de Campeche, México. Memoria. 43 p.         [ Links ]

Wellhausen, E. J. 1947. Comparación de variedades de maíz obtenidas en el Bajío, Jalisco y la Mesa Central. Programa de Agricultura Cooperativo de la Secretaría de Agricultura y Ganadería de México y Fundación Rockefeller. Folleto técnico. Núm. 1. 40 p.         [ Links ]