Efecto de la selección recurrente sobre el comportamiento agronómico e industrial en trigo cultivado bajo distintos sistemas de labranza

Abstract

El objetivo general de esta tesis doctoral fue el de analizar los cambios producidos a nivel de variables agronómicas e industriales en trigo sujeto a un esquema de selección recurrente (SR). Durante el bienio 2011-2012, 44 familias, cuatro por cada población evaluada (C 0 al C 10 ), fueron cultivadas en siembra convencional (SC) y en siembra directa (SD). A causa de la restricción impuesta por el manejo de lotes, se recurrió a un diseño en bloques completos con dos repeticiones ubicados en cada sistema de manejo. Se determinó días a espigazón, altura de la planta, rendimiento en grano (G) y en biomasa aérea y peso de mil granos (PG). Se estimaron índice de cosecha (IC) y número de granos por metro cuadrado (NG). A partir de una muestra de diez espigas se determinó el número de espiguillas y granos por espiga. Se midió el rastrojo remanente, a partir de éste se estimó el contenido de cenizas expresado en base a la cantidad rastrojo incinerado. Para estimar el porcentaje de carbono se partió de la suposición de que el 50% de la materia orgánica es carbono. Se consideraron como pruebas predictivas de calidad industrial al porcentaje de proteínas (PROT), la capacidad de retención de ácido láctico (SRC-lac) y el índice de sedimentación en dodecil sulfato de sodio (IS-SDS). La información fue analizada estadísticamente mediante una regresión lineal mixta. Para el análisis de las relaciones entre G, sus componentes y los parámetros de calidad se usó el coeficiente de correlación de Spearman. Cuando el material se cultivó en SC las pendientes resultaron significativamente distintas de cero para G, IC, NG, el número de espiguillas y granos por espiga. Cuando el material se evaluó en SD solo se constataron tendencias significativas para el número de espiguillas y granos por espiga. Con el transcurrir de los ciclos de selección el porcentaje de cenizas aumentó cuando el material se evalúo en SC y disminuyó en SD. A lo largo de los diez ciclos de SR evaluados, el porcentaje de carbono en el rastrojo disminuyó en SC a la vez que aumentó en SD. Circunscribiendo el análisis al sistema de labranza donde se constató un progreso significativo para G (SC), PROT se asoció negativamente con G y sus respectivos componentes (IC, PG y NG). La prueba IS- SDS hizo lo propio con PG; mientras que la prueba SRC-lac se asoció positivamente con G, IC, PG y NG. La medición simultánea en SC y SD del progreso genético luego de diez ciclos de SR obtenidos en SC, muestra un avance significativo solo cuando la evaluación del material se condujo en SC. El incremento en el contenido de cenizas observado en SC, en simultáneo con el progreso genético para G, se explica por el mayor consumo de agua en los ciclos más avanzados de SR. Al igual que lo acontecido con las cenizas, el porcentaje de carbono en el rastrojo en SC disminuyó concomitantemente con el aumento en G, producto de la removilización de las reservas a los granos. En SC y al cabo de diez ciclos de SR el progreso logrado para G estuvo acompañado por una merma en PROT. Sin embargo, en los ciclos de selección más avanzados esta disminución fue compensada por una mejor calidad proteica.

The general objective of this doctoral thesis was to determine the change for agronomical behavior and grain quality through ten cycles of recurrent selection (RS) in bread wheat. During two season (2011 and 2012) the 44 S-derived families (four/C 0 to C 10 populations) were evaluated under conventional (CT) and non tillage systems (NT). Because of aleatorization restriction, imposed by the tillage practices, two replicates in complete blocks where allocated within each field. Days to anthesis, plant height, grain (G) and biomass yield and 1000-grain weight (GW) were determined. The grain number per m2 (GN) and harvest index (HI) was also estimated. From a random sample of 10 tillers the spikelet per spike and grains per spike were measured. Straw dry weight was measured. Ash content (%) was expressed on dry mass basis. In order to estimate the carbon content, we based our calculation on the assumption that organic matter is 50% carbon. Flour protein content (PROT), sodium dodecyl sulphate sedimentation (IS-SDS) and lactic acid SRC (LASRC) were considered as end-use quality predictive tests. A linear mixed model (regression) was fitted to the experimental data. The Spearman correlation coefficient was used to measure the relationships among yield, its components and grain quality parameters. The slopes, under CT, were significant greater than zero for G, HI, GN, spikelet per spike and seeds per spike. Under NT spikelet per spike and seeds per spike showing slopes significantly greater than zero. The ash percentage increased under CT, but decreased under NT in response to the number of selection cycles. Carbon content decreases under CT, but increases under NT. Within the context of CT, flour protein content was negatively associated with G, HI, GW and GN agronomic variables. The IS-SDS has a negative association with GW; meanwhile, LASRC associated positively with G, HI, GW and GN agronomic variables. The concurrent evaluation in CT and NT soil managements of ten cycles of a RS program performed under CT confirmed the occurrence of a significant genetic progress only under CT. The observed increase for straw ash content, according with the genetic progress for G obtained under CT, would be related to the highest water consumption in the more advanced RS cycles. Consistent with these results, the percentage of straw carbon content decreased concomitantly with the genetic progress for G, as a result of the mobilization of reserves to the grains. Confining the discussion to the CT results, after ten cycles of recurrent selection the highest grain yield achieved was accompanied by a decrease in protein percentage. However, the decrease in the percentage of protein in more advanced selection cycles was offset by an improvement of its quality.