Enrico, J.M.1; Conde, M.B.2; Martignone, R.A3; Bodrero, M.L1 - 1 EEA Oliveros INTA. 2 Fac. Cs. Agrarias, UNR. 3 Estadística, EEA INTA Marcos Juárez

El rendimiento de los cultivos es el resultado de la interacción entre los genotipos y el ambiente (clima, suelo y prácticas de manejo). Así es posible que distintos genotipos puedan tener rendimientos similares o distintos en un mismo ambiente y que un genotipo pueda tener distintos rendimientos en distintos ambientes.

Además, el orden relativo de los genotipos puede modificarse por el ambiente. Por lo tanto, para alcanzar elevados rendimientos se requiere seleccionar aquellos que presenten una elevada productividad media (adaptación) y conocer su probable variación entre ambientes (estabilidad). Para ello es necesario el conocimiento de las características agronómicas de los cultivares a seleccionarse y del ambiente en el cual se desarrollan.

En las producciones en secano, es común la ocurrencia de diferentes grados de estrés (hídrico y térmico); y las diferencias de rendimiento entre cultivares puede responder no sólo a diferencias en alguno de sus componentes, sino también a diferencias en su capacidad para compensar (Andriani y Bodrero, 1995).

La clasificación de un cultivar en un determinado grupo de madurez (GM) se establece en base a su comportamiento fenológico en fecha de siembra “óptima o normal”, respecto de cultivares de referencia. Cuando se modifica la fecha de siembra, cambia  el ambiente fototermoperiódico al que está sometido cada cultivar. Por esto, los cultivares clasificados dentro de un determinado GM, pueden responder de manera distinta ante cambios en las fechas de siembra.

El conocimiento de la fenología y el crecimiento frente a cambios en las fechas de siembra es fundamental para lograr la mejor adaptación del cultivar a la situación de cultivo. Esto implica un adecuado crecimiento vegetativo y reproductivo.

En cuanto al crecimiento vegetativo es importante alcanzar un óptimo número de nudos por planta y desarrollo foliar suficiente para poder lograr el IAF crítico (95 % de intercepción de la radiación fotosintéticamente activa) entre inicios de fructificación y el comienzo del llenado de granos. Esta última característica posibilita la máxima eficiencia en el uso de la radiación con máxima tasa de crecimiento de cultivo y como consecuencia de ello un elevado rendimiento (Board y Harville, 1993).

Objetivos

· Determinar el comportamiento de cultivares de soja pertenecientes a diferentes grupos de madurez según fechas de siembra, según su estabilidad y rendimiento

· Evaluar la interacción genotipo (GM) * ambiente (FS*año) a través de los parámetros de rendimiento y componentes del rendimiento

Materiales y Métodos

Manejo del cultivo

Los experimentos de fechas de siembra fueron llevados a cabo en el marco de la red de evaluaciones de cultivares de soja dentro del Proyecto Nacional PNCER 22431 del INTA, en el campo experimental de la EEA Oliveros del INTA (32º 33’ S; 60º 51’ O), durante las campañas 2010-11 y 2011-12, en condiciones de secano.

El suelo de los lotes donde se realizaron los ensayos esta caracterizado como un Argiudol típico serie Maciel de textura franco-limosa con más de 38 años de agricultura continua. Previo a la siembra de los experimentos, se realizó un muestreo con barreno en los primeros 20 cm del perfil del suelo para determinar el contenido inicial de azufre y azufre de Sulfatos (S-SO4=), fósforo (P), porcentaje de materia orgánica (% MO) y pH.

En la campaña 2011-12 antes de la siembra se fertilizó cada fecha de siembra, en cobertura total con 110 kg ha-1 de Superfosfato Triple de Calcio (0-46-0). La ubicación específica en cada campaña, el cultivo antecesor, las condiciones químicas y tipo de suelo se enumeran en la Tabla 1.

Previo a la siembra de cada experimento, las semillas se inocularon con Bradyrhizobium japonicum y se trataron con un fungicida a base de Fludioxonil (2,5%) y Metalaxil-M 1%. Todos los cultivares utilizados son resistentes al herbicida glifosato [N- (fosfonometil) glicina]. Se realizó siembra directa en las dos campañas en cada una de las fechas de siembra con una sembradora experimental de 5 surcos distanciados a 0,52 m.

Tratamientos y diseño experimental

Los tratamientos evaluados consistieron en 7 cultivares (cvs), seleccionados por tener características sobresalientes en cada uno de sus grupos de madurez (Tabla 2).

Las fechas de siembra fueron:

· 12-Oct. (1ª), 28-Oct. (2ª), 11-Nov. (3ª) y 7-Ene. (4ª) en la campaña 2010-11

· 3-Nov. (1ª), 17-Nov (2ª), 12-Ene (3ª) y 25- Ene (4ª) en la campaña 2011-12.

Mediciones y análisis estadístico

Durante el ciclo de los cultivos se registraron los siguientes estados fenológicos: emergencia (E), inicios de floración (R1), inicio del crecimiento lineal de las semillas (R5) y madurez fisiológica (R7). La cosecha se realizó con cosechadora experimental de parcelas. El rendimiento (kg ha-1, ajustado al 13,5 % de humedad) y el peso de mil semillas (PMS) se obtuvo de una superficie de cosecha de 4,2 m2. El número de semillas (NS) se estimó a partir de la relación entre el rendimiento y el peso de semillas (PMS), éste último fue evaluado sobre una muestra de 500 semillas de cada parcela.

Para cada campaña, el diseño experimental fue en parcelas divididas con tres repeticiones, siendo la parcela principal las fechas de siembra y las sub-parcelas los cultivares, dispuestos en bloques completos al azar. El tamaño de las parcelas fue de 5 m de largo y 2,6 m de ancho. Los datos fueron sometidos a análisis de varianza (ANAVA) y las diferencias entre medias se determinaron con el test de LSD de Fisher (p<0.05) (Infostat; Di Rienzo et al, 2010), teniendo en cuenta los efectos de cultivar, ambiente (FS-Año) y la interacción cultivar*ambiente (Cultivar*FS-año).

Tabla 1. Cultivo antecesor, pH, contenido de materia orgánica, nitrógeno total, sulfatos y fósforo T1 de los primeros 20 centímetros de suelo a la siembra en el sitio de los ensayos de cada campaña.

Para observar la variabilidad que poseen cada uno de los efectos sobre el rendimiento, se realizaron análisis de componentes de variancias del análisis conjunto y por campaña. Para interpretar la interacción Genotipo-Ambiente se realizó un análisis de estabilidad, utilizando la metodología Shukla según Masiero y Castellano (1991) y el análisis GGE según Yan y Hunt (2002) con el software estadístico Infogen (Balzarini y Di Rienzo, 2012).

Resultados y discusión

El análisis de componentes de variancias reveló que el efecto del ambiente, el del cultivar y la interacción Cultivar*Ambiente explicaron el 42, 26 y 26% de la variación de los datos, respectivamente. Si bien el ambiente fue el principal factor de variación de los rendimientos, tanto el genotipo como la interacción Cultivar *Ambiente resultaron también significativas. El análisis de componentes de varianzas en forma individual para cada campaña, determino que en la campaña 2010 -11 la elección del cultivar explicó un 53% de la variación del rendimiento, mientras que el ambiente (FS) y la interacción FS*Cultivar, sólo explicaron el 33% y el 8%, respectivamente. Por el contrario, en los experimentos del 2011-12 el efecto ambiente (FS) fue el que más explico la variación del rendimiento (53%), seguido por el efecto del genotipo (Cultivar) con un 36%, mientras que la interacción FS*Cultivar fue de menor peso (6%). Los mejores rendimientos medios se alcanzaron en las fechas de siembra del 11 y 17 de noviembre (4147 y 4515 kg ha-1 en 2010 y 2011, respectivamente), y como era de esperar las siembras de fines de enero poseen el menor rendimiento promedio (2520 kg ha-1; Tabla 3).

Tabla 2. Cultivares utilizados en los experimentos, semillero criadores, grupo de madurez T2 y tipo de crecimiento del tallo.

Tabla 3. Rendimiento de grano de diferentes cultivares de soja en distintas épocas de siembra en EEA OLIVEROS, T3 campañas 2010-12.

Sin embargo, los cultivares que presentaron los máximos rendimientos fueron diferentes en las distintas fechas de siembra de la campaña 2010-11 y la 2011-12, teniendo mejor comportamiento el cultivar DM 3810 RR y DM 4250 RR en la campaña 2010-11 y los cultivares DM 4970 RR, NS 6517 y RA 633 RR, en la campaña 2011- 12.

La obtención de los rendimientos se alcanzó por diferentes estrategias según el cultivar en cuestión, mientras los cultivares DM 3810 RR, DM 4250 RR y DM 4970 RR lo hicieron por la combinación de niveles medios de NS m-2 acompañados de altos peso unitario de semilla, los cultivares NS 6517 y RA 633 RR lo hicieron fijando un elevado número de semillas acompañado de un peso unitario intermedio a bajo según cultivar, fecha de siembra y campaña (Tablas 4 y 5).

Tabla 4. Número de semillas por unidad de superficie (NS m ) de diferentes cultivares de soja en distintas épocas de siembra en EEA OLIVEROS, campañas 2010-12.

Tabla 5. Peso unitario de semillas (mg sem ) de diferentes cultivares de soja en distintas épocas de siembra en EEA OLIVEROS, campañas 2010-12.

El cultivar DM 2200 RR presentó el menor rendimiento medio de todos los ambientes evaluados. Este cultivar nunca alcanzó el IAF 95% crítico (observación personal) en ningún momento del ciclo del cultivo ni en ninguna de las fechas de siembra evaluadas. Su extrema precocidad no le permite generar una adecuada producción de biomasa y número de nudos.

Este cultivar claramente requiere ser sembrado a un menor espaciamiento, por lo que será necesario evaluar su comportamiento con distanciamientos menores a los utilizados en estos experimentos. Situaciones similares se produjeron con los cultivares DM 3810 RR y DM 4250 RR en las fechas de siembra de enero y en la fecha del 12 de octubre de 2010.

Se realizó un análisis de estabilidad Shukla para identificar los diferentes comportamientos de los cultivares en los distintos ambientes evaluados (fechas de siembra en diferentes campañas), (Figura 1). Los cultivares DM 4250 RR y DM 4970 RR se ubicaron en el cuadrante superior izquierdo (probabilidad mayor al 5 %, no significativa) y con los más altos rendimientos, lo cual sugiere que son materiales estables y adaptados.

Los materiales inestables ubicados en el cuadrante superior derecho, con menor estabilidad (DM 3810 RR y NS 6517 RG), podrán ser utilizados en aquellos ambientes de calidad superior, para lo cual es necesario determinar las condiciones del ambiente que determinan su adaptación específica.

La ubicación en el gráfico del resto de los cultivares (RA 516 RR, RA 633 RR y DM 2200 RR, cuadrante inferior derecho) sugiere que bajo las condiciones experimentales tuvieron menor adaptabilidad y sus rendimientos no superaron al rendimiento medio (rendimientos por debajo de la media, 3507 kg ha-1).

Al analizar la estabilidad de los componentes de rendimiento: número de semillas (Figura 2) y peso unitario de las semillas (Figura 3) de todos los cultivares, se determinó que aquellos cultivares que presentaron una elevada productividad media (DM 4250 RR y DM 4970 RR) y baja variación entre ambientes (estables), también eran estables en los componentes del rendimiento.

El cultivar DM 4970 RR basó su rendimiento en un número de semillas que es ligeramente inferior a la media de los ambientes pero que estuvo compensando con un elevado peso unitario de las mismas. En tanto el cultivar DM 4250 RR presentó valores elevados y superiores a la media ambiental tanto del número de semillas m-2 como del peso unitario. Los cultivares inestables en rendimiento también lo fueron en los componentes que lo conforman.

Figura 1. Rendimiento medio y estabilidad de los cultivares.

Figura 2. Número de semillas m medio y estabilidad del número de semillas m2

Figura 3. Peso unitario medio y estabilidad del peso unitario de las semillas.

Figura 4. Análisis de la Interacción Genotipo Ambiente para un análisis GGE

Para complementar la información brindada por Shukla, donde se detectaron 2 cultivares (DM 3810 RR y NS 6517 RG) con elevada interacción con el ambiente que presentaron buen rendimiento, se consideró necesario determinar cuales eran los ambientes (FS-año) explorados por dichos cultivares que les permitieron expresar su potencial productivo. Para esto se utilizó la metodología propuesta por Yan y Hunt (2002) de interpretación de los GGE biplot.

El análisis del biplot permitió determinar dos grupos de ambientes, el primero conformado por el polígono en el extremo superior derecho de la figura, donde el cultivar DM 3810 RR aparece como de mejor comportamiento para los ambientes explorados en las fechas de siembra del 11-nov, 12-oct, 28-oct y 7-ene (en sí la campaña 2010- 11, Figura 4). El segundo grupo de ambientes se forma hacia la derecha y debajo de la figura, donde se destaca el cultivar NS 6517 RG por su buen comportamiento en las fechas de siembra de la campaña 2011- 12. A su vez el mayor valor en el CP1 y menor valor en el CP2 de DM 4970 RR confirma su alto rendimiento y estabilidad.

Conclusiones

· Los mayores rendimientos se alcanzaron con cultivares de diferentes GM; dentro de los 15 casos de mayor rendimiento (entre 4284 y 5444 kg/ ha), 11 correspondieron a fechas de siembra de noviembre y 4 a fechas de octubre.

· Dentro de estos 15 máximos rendimientos, en 10 ocasiones fueron alcanzados por cultivares semi- precoces: DM 3810 RR (3 veces), DM 4250 RR (4 veces) y DM 4970 RR (3 veces) y sólo en 5 casos por cultivares semi-tardíos: RA 516 RR (1 vez), RA 633 RR (2 veces) y NS 6517 (2 veces).

· De los cultivares evaluados, se detectó que DM 4250 RR y DM 4970 RR presentaron alta estabilidad y buena productividad (adaptación) ante la variabilidad de fechas de siembra y ambientes.

· Los cultivares DM 3810 RR y NS 6517 RG presentaron un alto rendimiento pero baja estabilidad ante la variación de las fechas de siembra y ambientes.

· No se pudieron alcanzar altos rendimientos bajo aquellas condiciones que determinaron los más bajos números de semillas m-2 o los más bajos pesos unitarios de las mismas según las características de cada cultivar.

· En el diseño de las estrategias de producción de cualquier establecimiento, es imprescindible integrar los conocimientos provenientes de la caracterización del ambiente (tipo de suelo, disponibilidad hídrico a la siembra, presencia/ausencia de napa freática, propiedades estructurales del suelo, fertilidad química del suelo, etc.) con los del comportamiento de los cultivares en diferentes fechas de siembra para determinar cual/es son la mejor/es combinación/es cultivar*fecha de siembra para cada uno de los ambientes.

Bibliografía

• Andriani, J. y Bodrero, M.L., 1995. Compendio de Trabajos I Congreso Nac. Soja y II Reunión Nac. Oleaginosos, Pergamino, Bs As. Tomo I Cap. II p. 81-87.

• Andriani, J,M., 2004. Índice de déficit hídrico para cultivos agrícolas. Soja, Para Mejorar la producción EEA Oliveros INTA 27: 17-18.

• Bahícu 1.01, Balance hídrico de cultivos www.inta. gov.ar/Oliveros

• Balzarini M.G., Di Rienzo J.A. InfoGen versión 2012. FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http://www.info-gen.com.ar

• Board, J.E. y Harville, B.G. 1993. Soybean yield component responses to light interception gradient during the reproductive period. Crop Science 33: 772 - 777.

• Di Rienzo J.A., Casanoves F., Balzarini M.G., Gonzalez L., Tablada M., Robledo C.W. InfoStat (2010).Infostat. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. www.infostat.com.ar

• Masiero, B. y Castellano, S. 1991. Programa para el análisis de la interacción genotipo-ambiente usando el procedimiento IML de SAS. Actas Primer Congreso Latinoamericano de Sociedades de Estadística. Valparaíso, Chile.

Agradecimientos:

A todo el personal auxiliar que colaboró en la realización de estos ensayos y en particular a los ayudantes del Grupo Soja Leandro Martarello, Omar Medina y Ramón Ynfante.