Autor: Ing. Sergio Castro Pérez

Lugar de nacimiento: Las Tunas, Cuba

Fecha de nacimiento: 16 de julio de 1952

Categoría Científica: Investigador Auxiliar

Centro de trabajo: EPICA Las Tunas, INICA

Cargo Actual: Investigador Auxiliar

Año de defensa: 1992

País donde defendió: Cuba

Tutor: Dr. C. Nelson Milanés Ramos, Inv. Titular ETICA Habana – Pinar del Río, INICA, MINAZ

 

Evaluación de ambientes y genotipos de caña de azúcar en la provincia de Holguín

Síntesis

Se realizó el trabajo para conocer la incidencia de la variabilidad de la población estudiada en 3 etapas del esquema de selección, sobre la clasificación de genotipos, definir la utilidad de la cartografía de los residuos del reagrupamiento de ensayos como complemento de los métodos de estabilidad genotípica, evaluar ambientes de prueba, combinando métodos uni y multivariados, así como recomendar variedades con atributos comerciales para localidades específicas.

Se evaluaron en total 43 clones montados en 30 experimentos de campo, a los que se les efectuaron 56 cosechas en 10 localidades de la red geográfica experimental. Se utilizaron 54 variables de manejo de cosecha, suelo y lluvia en análisis uni y multivariados para evaluar ambientes y genotipos. Los residuos individuales se calcularon utilizando el algoritmo siguiente:

Y ij = M + A i + B j + R ij

Donde:

Y ij Media del i-ésimo individuo en el j-ésimo ambiente.

M Media general.

A i Efecto del i-ésimo tratamiento.

B j Efecto del j-ésimo ambiente

R ij Residuo del i-ésimo ambiente

Con los datos obtenidos se confeccionó la cartografía, situando por una entrada los genotipos y por la otra los ambientes, describiendo así el comportamiento relativo de cada individuo en el estudio multiambiental y la capacidad de los ambientes estudiados para discriminar genotipos.

Se comprobó la existencia de interacción genotipo x ambiente y una contribución a la varianza fenotípica total superior a 92% en toneladas de caña/hectárea y toneladas de pol por hectárea y a un 63% en porcentaje de pol en caña para las etapas intermedia y final de regionalización. Estos resultados motivaron los estudios en la etapa clonal donde se mantuvo la interacción gxe, detectada mediante la clasificación automática, y un fuerte efecto ambiental; se observó la mayor contribución de los genotipos a la varianza genotípica total en grado brix refractométrico y diámetro de los tallos.

Se apreció la existencia de 2 grandes zonas: norte y sur de la provincia mientras las localidades que mayor semejanza mostraron fueron Guajenal, Nicaragua y Barredera y se obtuvo mediante los análisis de componentes principales que las lluvias del período mayo a octubre son decisivas para la producción de toneladas de caña/hectárea y toneladas de pol/hectárea mientras las lluvias precosecha favorecieron la producción agrícola y afectaron el porcentaje de pol en caña, se demostró la utilidad de combinar métodos uni y multivariados.

Los resultados permitieron recomendar el perfeccionamiento del esquema de selección, a la par que el programa de cruzamientos, llevar a más localidades materiales de la etapa clonal como vía para aumentar la variabilidad genética en las localidades, disminuir el efecto ambiental y aprovechar mejor la interacción genotipo x ambiente, pudiendo utilizarse para Holguín las 4 localidades analizadas en la presente tesis.

Esta recomendación implica que la cuarta etapa del esquema de selección no se utilizaría para montar experimentos sino extensiones en todos los complejos agroindustriales.

Se ofrecen las características de las variedades C568-75 y C1051-73 y sobre esa base continuar explotándolas comercialmente.

Se recomienda combinar la cartografía de los residuos individuales con los métodos de adaptabilidad y estabilidad fenotípicas utilizados en la presente tesis tanto para la evaluación de los genotípicos, cuando está presente la interacción genotipoxambiente, como para la evaluación de los ambientes.

Summary

The influence of population variability at three selection stages on genotype classification, the usefulness of essay grouping residual cartography as a complement of methods for determining phenotypic stability, the evaluation of test sites through a combination of one-dimensional and multidimensional analyses and new commercial varieties recommendation for specific localities were the main objectives of the present work.

A group of 43 clons were evaluated in 30 experiments, 56 harvests and 10 localities of the experimental network. Fifty four variables were evaluated including those of harvest management, soil type, and rainfall, through uni and multidimensional analyses. Individual residues were calculated through the following algorithm:

Y i j = M + A J + B J +R IJ

Where:

Y ij : Mean of the ith individual at the jth environment.

M General mean

A J : Effect of the ith

B J: Effcet of the jth environment

R IJ: Residual from the ith individual in the environment

With the data obtained a cartography was prepared with genotypes in one entry and environments in the other describing in this way the relative performance of indiciduals in the multienvironmental study and environment ability for screening genotypes.

The presence of a strong genotype x environment interaction was demonstrated contributing some 92% of the total phenotypic variance for cane t/ha and pol/ha and 63% that of pol percentage in cane for intermedium and final regional selection stages. Based on this result the clonal stage was also studied where gxe interaction was also detected through the automatic classification and a strong environmental effect, giving genotypes their maximum contribution to the phenotypic variance for refractometric brix and stalk diameter.

The presence of two extends zones at the north and south of Holguín province was demonstrated. Localities shown more similarity were Guajenal, Nicaragua and Barredera while the main components analysis showed the importance of rainfall from May to October for yield in cane t/ha a and pol t/ha while rainfull before harvest favoured cane production and decreased pol percentage in cane. The usefulness of combining uni and multidimensional analyses was definitively demonstrated.

Results allowed recommending the improvement of the selection scheme, to include more locations at the clonal stage for increasing genetic variability in these locations, reducing the environmental effect and to make a better use of the genotype x environment interaction. The four locations evaluated in Holguin province proved to be useful. This would imply that the fourth stage of the sugarcane selection scheme would not include new trials but extensions in the different sugar mills.

Varieties C568-75 and C1051-73 are characterized and recommended to be exploited as commercial genotypes.

It is recommended to combine individual residual cartography with phenotypical adaptablity and stability methods for evaluating both genotypes, when the genotype x environment interaction is present, and environments.