Revista Científica UDO
Agrícola Volumen 11. Número 1. Año 2011. Páginas: 58-70
Producción de biomasa y concentración de
azúcares de dos variedades de sorgo dulce en la región Huasteca Tamaulipeca
Biomass production
and sugar concentration in two sweet sorghum varieties in the Huasteca Tamaulipeca region
Juan VALADEZ GUTIÉRREZ 
, Julio César GARCÍA, Francisco ZAVALA GARCÍA y
Luis Lázaro VALLE RODRÍGUEZ
Campo Experimental
Las Huastecas, Centro de Investigación Regional del Noreste (CIRNE), Instituto
Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP).
Carretera Tampico-Mante Km 55, Villa Cuauhtémoc, Municipio de Altamira,
Tamaulipas. C.P. 89610. México. E-mails: valadez.juan@inifap.gob.mx,
garcia.juliocesar@inifap.gob.mx Autor para correspondencia
|
Recibido: 30/07/2009 |
Fin de primer arbitraje:
16/11/2009 |
Primera revisión recibida: 12/12/2010 |
Aceptado: 03/01/2011 |
RESUMEN
Se evaluaron dos variedades de sorgo dulce en tres fechas de siembra,
con la finalidad de conocer su potencial como materia prima para su
aprovechamiento en la extracción de etanol. Los genotipos estudiados correspondieron
a M81E, variedad introducida de la Universidad de Kentucky, Estados Unidos y a
Fortuna, variedad forrajera del Instituto Nacional de Investigaciones
Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) liberada en México. La investigación
se llevó a cabo en la Región Sur de Tamaulipas, dentro del Campo Experimental
Las Huastecas del INIFAP. Las variables medidas fueron: biomasa y concentración
de azúcares. Éstas se evaluaron en densidades de población baja, intermedia y
alta. Los resultados mostraron que la región presenta condiciones adecuadas
para el desarrollo de variedades de sorgo dulce, donde las altas densidades de
población (200-210 mil plantas ha-1) proveen suficiente biomasa
aprovechable en el proceso de producción de biocombustibles (hasta 50 t ha-1).
Por otro lado, la concentración de azucares se comportó aceptablemente al
ubicarse dentro de los rangos reportados en la literatura para las variedades
de sorgo dulce: 16-19 ºBrix. Finalmente, Fortuna
mostró sus mejores atributos en la siembra de octubre, mientras que M81E lo
hizo en la siembra de diciembre.
Palabras clave: sorgos dulces, variedades, biomasa, concentración de azúcares,
biocombustibles.
ABSTRACT
Two varieties of sweet sorghum were evaluated in three
planting dates with the objective of exploring potential for ethanol
production. The genotypes studied were M81E, variety introduced from the
University of Kentucky, USA and Fortuna, forage variety from Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP),
Mexico. The investigation was conducted in the Southern Region of Tamaulipas.
Two variables were mesured: biomass and sugar concentration (ºBrix). Three
population densities (low, intermediate and high) were used. The results showed
that the region presents appropriate conditions for the development of sweet
sorghum varieties, where high population densities (200-210 thousand plants ha-1)
provide enough biomass profitable in the process of biofuels production. The
ºBrix behaved acceptably falling within the range reported in the literature:
16-19 Brix degrees. Finally, Fortuna showed his best attributes when planted in
October, while M81E did when planted in December.
Key words: sweet sorghum, varieties, biomass, sugar content, biofuels.
INTRODUCCIÓN
La sociedad actual
se encuentra en la búsqueda de fuentes alternativas de energía, debido
principalmente a la creciente demanda de combustibles en el mundo, la
volatilidad en sus precios y los impactos negativos que genera la combustión de
hidrocarburos fósiles en el ambiente (ASERCA, 2007). Este argumento ha dado
origen a diversas investigaciones a nivel mundial, en los ámbitos de las
ciencias básicas y de aplicación práctica, tanto de la iniciativa privada como
del sector público. En el caso de México, los sectores agropecuario y forestal
de pronto se han visto involucrados en proyectos encaminados a la determinación
del potencial productivo de los cultivos anuales y perennes para la obtención
de biocombustibles.
Aunque el sorgo, Sorghum bicolor (L.) Moench, es más conocido como cereal, las variedades dulces,
que se caracterizan por su intensa fotosíntesis, producen tallos frondosos de
hasta
El etanol, derivado
del origen de los biocombustibles, hidrocarburos obtenidos de grasas animales o
biomasa vegetal que se destinan para la generación de energía, ya sea
directamente o mezclados con otros productos, sus principales beneficios son:
no generan emisiones de gases dañinos a la atmósfera y son renovables, por lo
tanto representan una fuente inagotable de energía (Anzil,
2007). En este sentido, el etanol y el biodiesel están incrementando su
participación en el sector energético, siendo el primero el que ha tenido mayor
auge (ASERCA, 2007).
Los sorgos dulces
pueden alcanzar rendimientos de tallo de
El etanol es un
alcohol, producto de la fermentación de sustancias azucaradas, provenientes
principalmente de caldos dulces, granos almidonosos,
fibra o lignocelulosa. Actualmente la mayor producción de etanol utiliza como
materia prima la caña de azúcar y el grano de maíz, y los países en donde más
se fabrica son Estados Unidos y Brasil (Serna, 2007). No obstante, estos
cultivos también son proveedores de productos alimenticios, lo cual ha generado
una gran controversia cuando se habla de su uso en la fabricación de
biocombustibles, ya que se descompensaría el abasto de dichos productos. Debido
a lo anterior, el sorgo dulce se perfila como la mejor alternativa para suplir
el uso de la caña de azúcar y del maíz en la extracción de etanol, ya que sus
atributos como materia prima son equiparables a los de dichos cultivos. Así, el
sorgo dulce alcanza a producir hasta 5,600 l ha-1 de etanol, sobre
dos ciclos del cultivo de 70 t ha-1 de tallo molido, en tanto que la
caña produce 6,500 l ha-1, sobre 85-70 t ha-1 de caña
molida por cosecha (De la Cruz, 2007).
Las bondades que
actualmente se le atribuyen al sorgo dulce para su uso en la producción de
biocombustibles motivaron a la empresa
Terra Hellios Alternative Energy Solutions (THAES) para poner
en marcha un proyecto de investigación, en coordinación con el Campo
Experimental Las Huastecas del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales
y Agropecuarias (INIFAP), con la
finalidad de dilucidar los atributos productivos del sorgo dulce para la
obtención de etanol y determinar la factibilidad real de su explotación
comercial en la región de Las Huastecas. La Huasteca se localiza al
Noreste de México y comprende el Sur de Tamaulipas, el Oriente del San Luis
Potosí y el Norte de Veracruz. Según el INEGI (2008), el clima es cálido
subhúmedo con lluvias en verano, propicio para el establecimiento de dos ciclos
de cultivo: primavera-verano (P-V) y otoño-invierno (O-I).
El objetivo principal fue evaluar la producción de
biomasa y la concentración de azúcares de la variedad de sorgo dulce M81E,
proveniente de la Universidad de Kentucky, Estados Unidos, contrastándola con
la variedad de sorgo forrajero Fortuna, considerado como testigo regional
mexicano, liberado por el INIFAP.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se estableció empleando tres fechas de
siembra: 29 de octubre, 21 de noviembre y 19 de diciembre, todas en el año
2007. Se utilizó el diseño experimental de bloques al azar en arreglo de
parcelas divididas con cuatro repeticiones. Según Little y Jackson (1981), el
arreglo en parcelas divididas se emplea frecuentemente en experimentos
factoriales, en los que la naturaleza del material experimental o las
operaciones contempladas dificultan el manejo de todas las combinaciones de
factores en una misma forma. El diseño básico involucra la asignación de
tratamientos de un factor a parcelas principales dispuestas en un diseño
completamente aleatorio, de bloques completos al azar o de cuadrado latino. Los
tratamientos del segundo factor se asignan a subparcelas
dentro de cada parcela principal (Corona, 1982). En este caso, los factores
considerados fueron: variedades, las cuales se asignaron a la parcela principal
y densidades de población, las cuales correspondieron a la subparcela.
El modelo estadístico que se utiliza para un diseño experimental de bloques al
azar en arreglo de parcelas divididas de acuerdo con Little y Jackson (1991),
es el siguiente:
Yijk = μ +
αi + δik + βj
+ (δβ)ij
+ εijk; i = 2, j = 3 y k = 4
Donde:
μ = Media general
αi
= Efecto del i-ésimo nivel del factor de parcela
principal (Variedades de sorgo)
δik = Error de la parcela
principal
βj
= Efecto del j-ésimo nivel de la subparcela
(Densidades de población)
δβ)ij = Efecto de la interacción AB en la
combinación ij
εijk = Error de la subparcela
Las variedades evaluadas fueron: M81E, de la
Universidad de Kentucky, USA y Fortuna, como testigo, variedad forrajera del
INIFAP.
La siembra se realizó considerando tres densidades:
- Baja: 60-70 mil plantas
ha-1
- Intermedia: 130-140 mil
plantas ha-1
- Alta: 200-210 mil plantas
ha-1
La parcela experimental consistió de 24 surcos de
En cuanto al manejo agronómico, se aplicó el paquete
tecnológico generado por el INIFAP para sorgo granífero en el sur de Tamaulipas. En la fertilización se
aplicó la fórmula 120-50-52, dividido el nitrógeno en dos aplicaciones: 80 kg
ha-1 al momento de la siembra y
Se realizaron cuatro muestreos: al momento de la
floración, a los 15, 30 y 45 días después de esta (Muestreos 1, 2, 3 y 4,
respectivamente). Los datos fueron contrastados estadísticamente mediante un análisis de
varianza y una comparación de medias de acuerdo a Tukey
(p ≤ 0,05), para lo cual se utilizó el programa estadístico SAS V8.0
(1989).
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
Primera fecha de
siembra (29 de octubre de 2007)
De acuerdo con los datos
que se pueden observar en el Cuadro 1, hubo diferencias estadísticas para
densidades y variedades en todas las variables y en todos los muestreos. No fue
así para la interacción densidades por variedades (D*V), la cual no mostró
diferencias estadísticas en los siguientes casos: peso verde de tallo en el
muestreo 1, peso verde de panoja en los muestreos 1, 2 y 3, y peso verde total
en el muestreo 1. El resto de los casos mostró diferencias estadísticas.
|
Cuadro
1. Cuadrados medios
y su significación para biomasa de planta completa y sus componentes: tallo,
hoja y panoja en dos variedades de sorgo dulce a tres densidades de
población. Fecha de siembra del 29 de octubre de 2007, Villa Cuauhtémoc,
México. |
||||
|
Factor |
Cuadrados Medios |
|||
|
Muestreo 1 |
Muestreo 2 |
Muestreo 3 |
Muestreo 4 |
|
|
|
Peso verde de tallo |
|||
|
Densidades |
1174,86 ** |
913,52 ** |
744,59 ** |
659,99 ** |
|
Variedades |
687,73 ** |
1426,97 ** |
789,39 ** |
976,93 ** |
|
D*V |
46,05 ns |
116,56 * |
82,46 * |
99,11 * |
|
C.V. |
26,76 |
24,99 |
20,98 |
23,27 |
|
R2 |
0,91 |
0,94 |
0,95 |
0,95 |
|
|
Peso verde de hoja |
|||
|
Densidades |
118,68 ** |
93,67 ** |
95,04 ** |
55,09 ** |
|
Variedades |
378,21 ** |
490,22 ** |
285,01 ** |
246,00 ** |
|
D*V |
37,45 * |
48,25 ** |
25,78 ** |
30,72 ** |
|
C.V. |
32,81 |
32,82 |
24,38 |
39,80 |
|
R2 |
0,94 |
0,95 |
0,97 |
0,94 |
|
|
Peso verde de panoja |
|||
|
Densidades |
28,72 ** |
77,14 ** |
85,42 ** |
58,78 ** |
|
Variedades |
42,48 ** |
84,32 ** |
181,73 ** |
135,03 ** |
|
D*V |
4,24 ns |
10,23 ns |
23,04 ns |
17,98 ** |
|
C.V. |
38,73 |
28,83 |
50,92 |
20,96 |
|
R2 |
0,87 |
0,91 |
0,84 |
0,96 |
|
|
Peso verde de planta completa |
|||
|
Densidades |
2551,98 ** |
2360,74 ** |
2133,11 ** |
1659,41 ** |
|
Variedades |
2723,84 ** |
4774,65 ** |
3416,23 ** |
3429,36 ** |
|
D*V |
222,95 ns |
437,87 * |
356,55 * |
386,99 ** |
|
C.V. |
29,01 |
24,74 |
25,40 |
22,65 |
|
R2 |
0,91 |
0,95 |
0,94 |
0,96 |
|
**
Diferencias altamente significativas (p ≤
0,01); * Diferencias significativas (p ≤ 0,05); ns
Diferencias no significativas (p > 0,05). |
||||
En cuanto a
densidades de población, la densidad alta (200-210 mil plantas ha-1)
arrojó la mayor cantidad de biomasa total producida en verde y superó
estadísticamente a la densidad media (120-140 mil plantas ha-1) y a
la baja (60-70 mil plantas ha-1) (Cuadro 2). Por otro lado,
en la etapa de floración (primer muestreo), la cantidad total de biomasa fue
más elevada en las densidades alta y baja con 50,65 y 14,93 t ha-1, respectivamente.
Posteriormente, la producción decayó hasta alcanzar 39,36 t ha-1 y
10,65 ha-1 en el muestreo 4, aproximadamente a los 45 días después
de la floración. La densidad media alcanzó la mayor producción de biomasa en el
muestreo 2 con 33,56 t ha-1, el valor más bajo lo registró a los 45
días después de la floración con 27,01 t ha-1.
Cabe señalar que el
tallo fue la parte de la planta que mayor cantidad de biomasa aportó durante
todos los muestreos para las tres densidades de población. Obtuvo la producción
más alta en el muestreo 1 con la mayor densidad de población (34,37 t ha-1)
y la más baja en el muestreo 4 para la menor densidad con 6,62 t ha-1
(Cuadro 2). Esto es importante si se considera que los azúcares, requeridos
durante el proceso de extracción del etanol, se concentran precisamente en el
tallo.
|
Cuadro 2. Biomasa de planta completa y sus
componentes: tallo, hoja y panoja en cuatro muestreos a partir de antesis,
para tres densidades de población en sorgo dulce. Fecha de siembra del 29 de
octubre de 2007, Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Número de Plantas ha-1 (Miles) |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hojas |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
60-70 |
10,13 c |
3,08 c |
1,72 c |
14,93 c |
|
120-140 |
22,43 b |
6,65 b |
3,70 a |
32,80 b |
|
200-210 |
34,37 a |
10,77 a |
5,51 a |
50,65 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
60-70 |
8,78 c |
2,69 c |
2,93 b |
14,41 c |
|
120-140 |
20,08 b |
6,45 b |
7,04 a |
33,56 b |
|
200-210 |
30,14 a |
9,52 a |
9,02 a |
48,68 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
60-70 |
8,31 c |
2,46 c |
2,70 b |
13,48 c |
|
120-140 |
17,03 b |
6,23 b |
6,45 ab |
29,70 b |
|
200-210 |
27,58 a |
9,34 a |
9,20 a |
46,12 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
60-70 |
6,62 c |
1,66 c |
2,37 c |
10,65 c |
|
120-140 |
16,71 b |
4,45 b |
5,85 b |
27,01 b |
|
200-210 |
24,74 a |
6,91 a |
7,71 a |
39,36 a |
|
Nota: Valores con la misma letra dentro de
una misma columna y muestreo no presentan diferencias estadísticas entre
ellos de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05) |
||||
Las diferencias entre
variedades se observan en el Cuadro 3, donde es notoria la ventaja de Fortuna
sobre M81E para todas las variables y para todos los muestreos. Fortuna alcanzó
la mayor producción de biomasa total a los 15 días después de la floración
(muestreo 2) con 46,32 t ha-1 y M81E al momento de la floración
(muestreo 1) con 22,14 t ha-1. Nuevamente fue el tallo el que más
participó en el aporte de biomasa. En los dos casos alcanzó su valor máximo en
la etapa de floración, con 27,67 t ha-1 para Fortuna y 16,96 t ha-1
para M81E.
|
Cuadro 3. Biomasa de planta completa y sus
componentes: tallo, hojas y panoja en cuatro muestreos a partir de antesis,
en dos variedades de sorgo dulce. Fecha de siembra del 29 de octubre de 2007,
Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Variedad |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hojas |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
M81E |
16,96 b |
2,87 b |
2,31 b |
22,14 b |
|
Fortuna |
27,67 a |
10,81 a |
4,98 a |
43,45 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
M81E |
11,96 b |
1,70 b |
4,46 b |
18,11 b |
|
Fortuna |
27,38 a |
10,74 a |
8,21 a |
46,32 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
M81E |
11,90 b |
2,56 b |
3,37 b |
17,83 b |
|
Fortuna |
23,38 a |
9,45 a |
8,87 a |
41,69 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
M81E |
9,64 b |
1,14 b |
2,94 b |
13,72 b |
|
Fortuna |
22,40 a |
7,54 a |
7,68 a |
37,63 a |
|
Nota: Valores con la misma letra dentro de
una misma columna y muestreo no presentan diferencias estadísticas entre
ellos de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05). |
||||
El contenido de azúcares
no presenta ninguna diferencia en lo que a densidades se refiere, ya que todos
se ubicaron dentro del mismo grupo de significación (Cuadro 4).
|
Cuadro 4. Concentración de azúcares de dos
variedades de sorgo dulce en cuatro muestreos a partir de antesis para tres
densidades de población. Fecha de siembra del 29 de octubre de 2007. |
|||||
|
Muestreos |
Concentración de azúcares (Grados Brix) |
||||
|
Plantas ha-1 (Miles) |
Variedades |
||||
|
60-70 |
120-140 |
200-210 |
M81E |
Fortuna |
|
|
1 |
6,60 a |
6,25 a |
7,85 a |
5,92 b |
7,88 a |
|
2 |
10,00 a |
11,70 a |
11,60 a |
9,05 b |
13,15 a |
|
3 |
7,57 a |
9,00 a |
8,35 a |
6,93 a |
9,68 a |
|
4 |
10,05 a |
7,92 a |
9,42 a |
8,58 a |
9,68 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna no presentan diferencias estadísticas entre
ellos de acuerdo a la prueba de Tukey. |
|||||
No obstante, se
detectaron diferencias estadísticas entre variedades en los muestreos 1 y 2, destacándose
Fortuna por la mayor concentración de azúcares (13,15 grados Brix a los 15 días después de la floración). Mientras que
el valor máximo en M81E fue de 9,05 grados Brix a los
15 días después de la floración (Cuadro 4).
Segunda fecha de
siembra (21 de noviembre de 2007)
El análisis
estadístico para la segunda fecha de siembra (Cuadro 5) determinó diferencias
significativas para densidades y variedades en la mayoría de los muestreos. Sólo
en el caso del peso verde de tallo (muestreo 2), las diferencias entre
variedades fueron significativas. La interacción D*V fue significativa en: peso
verde de tallo en los muestreos 1 y 4, peso verde de hojas en todos los
muestreos, peso verde de panoja en los muestreos 1, 2 y 3 y peso verde total en
los muestreos 1, 3 y 4, significativa para el peso verde de panoja (muestreos 2
y 3) y peso verde total (muestreo 3) y no significativa para los casos
restantes.
|
Cuadro 5. Cuadrados medios y su significación
para peso verde de planta completa y sus componentes: tallo, hoja y panoja,
en dos variedades de sorgos dulces. Fecha de siembra del 21 de noviembre de
2007. Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Factor |
Cuadrados Medios |
|||
|
Muestreo 1 |
Muestreo 2 |
Muestreo 3 |
Muestreo 4 |
|
|
|
Peso verde de tallos |
|||
|
Densidades |
667,23 ** |
377,51 ** |
350,88 ** |
248,27 ** |
|
Variedades |
502,00 ** |
251,28 * |
344,71 ** |
406,31 ** |
|
D*V |
45,77 ** |
6,24 ns |
13,87 ns |
26,83 ** |
|
C.V. |
11,50 |
36,66 |
15,32 |
10,14 |
|
R2 |
0,98 |
0,84 |
0,97 |
0,99 |
|
|
Peso verde de hojas |
|||
|
Densidades |
50,45** |
45,20 ** |
12,59 ** |
15,22 ** |
|
Variedades |
162,05 ** |
195,46 ** |
84,58 ** |
45,65 ** |
|
D*V |
10,64** |
19,29 ** |
4,93 ** |
2,66 ** |
|
C.V. |
14,79 |
11,54 |
14,57 |
21,08 |
|
R2 |
0,98 |
0,99 |
0,99 |
0,96 |
|
|
Peso verde de panoja |
|||
|
Densidades |
24,46 ** |
52,17 ** |
12,01 ** |
15,90 ** |
|
Variedades |
60,58 ** |
57,41 ** |
15,62 ** |
9,59 ** |
|
D*V |
2,83 ** |
2,43 * |
3,12 * |
1,66 ns |
|
C.V. |
21,61 |
12,50 |
26,98 |
25,77 |
|
R2 |
0,96 |
0,98 |
0,91 |
0,90 |
|
|
Peso verde de planta completa |
|||
|
Densidades |
1434,38 ** |
1109,59 ** |
823,56 ** |
511,03 ** |
|
Variedades |
1842,05 ** |
1399,49 ** |
1345,39 ** |
1109,32 ** |
|
D*V |
135,44 ** |
58,77 ns |
62,78 * |
61,59 ** |
|
C.V. |
10,99 |
20,70 |
15,52 |
8,94 |
|
R2 |
0,99 |
0,94 |
0,97 |
0,99 |
|
**
Diferencias altamente significativas (p ≤
0,01); * Diferencias significativas (p ≤ 0,01); ns
Diferencias no significativas (p > 0,05). |
||||
La densidad de población alta fue la más
sobresaliente en cuanto a producción de biomasa durante los 4 muestreos,
alcanzó 38,07 t ha-1 en la etapa de floración, disminuyendo a 24,80
t ha-
|
Cuadro 6. Biomasa de planta completa y sus
componentes: tallo, hoja y panoja, en cuatro muestreos a partir de antesis,
para tres densidades de población en sorgo dulce. Fecha de siembra del 21 de
noviembre de 2007. Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Número de Plantas ha-1 (Miles) |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hoja |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
60-70 |
7,18 c |
2,26 c |
1,85 c |
11,29 c |
|
120-140 |
16,26 b |
4,96 b |
3,59 b |
24,82 b |
|
200-210 |
25,45 a |
7,28 a |
5,34 a |
38,07 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
60-70 |
7,66 b |
2,19 c |
2,83 c |
12,68 c |
|
120-140 |
16,03 a |
4,50 b |
5,53 b |
25,06 b |
|
200-210 |
21,28 a |
6,94 a |
7,93 a |
36,16 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
60-70 |
6,29 c |
1,66 c |
2,19 b |
10,09 c |
|
120-140 |
14,01 b |
3,69 b |
4,61 a |
22,31 b |
|
200-210 |
19,47 a |
4,77 a |
6,00 a |
30,23 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
60-70 |
5,83 c |
1,44 c |
1,57 b |
8,85 c |
|
120-140 |
11,42 b |
2,81 b |
3,44 a |
17,67 b |
|
200-210 |
16,97 a |
3,95 a |
3,88 a |
24,80 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna y muestreo no presentan diferencias
estadísticas entre ellos de acuerdo a la prueba de Tukey
(p ≤ 0,05). |
||||
En cuanto a los
componentes de la planta, el tallo aportó la mayor cantidad de biomasa durante los
4 muestreos, éste participó con 25,45 t ha-1 para la densidad alta
al momento de la floración, bajando su producción a 16,97 t ha-1 en
el muestreo 4 (Cuadro 6).
Los resultados
entre variedades arrojaron que Fortuna superó en producción de biomasa a M81E
en todos los muestreos. Su mayor rendimiento fue de 33,49 t ha-1 en
el muestreo 1, mientras que en M81E fue de 17,33 en el muestreo 2 (Cuadro 7).
|
Cuadro
7. Biomasa de
planta completa y sus componentes: tallo, hoja y panoja en cuatro muestreos a
partir de antesis, de dos variedades de sorgo dulce. Fecha de siembra del 21
de noviembre de 2007. Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Variedad |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hoja |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
M81E |
11,72 b |
2,23 b |
2,00 b |
15,97 b |
|
Fortuna |
20,87 a |
7,43 a |
5,18 a |
33,49 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
M81E |
11,75 b |
1,69 b |
3,88 b |
17,33 b |
|
Fortuna |
18,22 a |
7,40 a |
6,98 a |
32,60 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
M81E |
9,47 b |
0,89 b |
2,92 b |
13,28 b |
|
Fortuna |
17,05 a |
5,82 a |
5,61 a |
28,48 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
M81E |
7,30 b |
0,86 b |
2,16 b |
10,31 b |
|
Fortuna |
15,52 a |
4,61 a |
3,77 a |
23,91 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna y muestreo no presentan diferencias
estadísticas entre ellos de acuerdo a la prueba de Tukey
(p ≤ 0,05). |
||||
La concentración de
azúcares no presentó diferencias estadísticas entre densidades, mientras que
entre variedades los valores se ubicaron dentro del mismo grupo de
significación sólo en el muestreo 3. Para los otros muestreos, Fortuna superó a
M81E en cantidad de azúcares y su valor más alto fue de 14,83 grados Brix en el muestreo 4. Por su parte, M81E alcanzó 17,31
grados Brix en el muestreo 3, aunque no hubo
diferencia significativa con Fortuna (12,83 grados Brix)
(Cuadro 8).
|
Cuadro
8.
Concentraciones de azúcares en cuatro muestreos a partir de antesis, para dos
variedades de sorgo dulce a tres densidades de población. Fecha de siembra
del 21 de noviembre de 2007. Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
|||||
|
Muestreos |
Concentración de Azúcares (Grados Brix) |
||||
|
Plantas ha-1 (Miles) |
Variedades |
||||
|
60-70 |
120-140 |
200-210 |
M81E |
Fortuna |
|
|
1 |
9,07 a |
7,87 a |
7,72 a |
5,85 b |
10,60 a |
|
2 |
10,17 a |
10,45 a |
10,80 a |
8,45 b |
12,50 a |
|
3 |
20,65 a |
12,27 a |
12,30 a |
17,31 a |
12,83 a |
|
4 |
11,57 a |
11,12 a |
12,67 a |
8,75 b |
14,83 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna no presentan diferencias estadísticas entre
ellos de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05). |
|||||
Tercera fecha de
siembra (19 de diciembre de 2007)
Los resultados
indicaron que para la siembra de diciembre hubo diferencias estadísticas
significativas en densidades para todas las variables, en todos los muestreos
(Cuadro 9). Las variedades presentaron diferencias significativas sólo en el
peso verde de hojas en el muestreo 3, peso verde de panoja y peso verde total
en el muestreo 4. Se apreciaron diferencias significativas entre variedades en
peso verde de tallo en los muestreos 1 y 4, peso verde de hoja en los muestreos
2 y 4, y peso verde de panoja en el muestreo 2. Por otro lado, no se observaron
diferencias significativas en peso verde de tallo en los muestreos 2 y 3, peso
verde de hojas en el muestreo 1, peso verde de panoja en los muestreos 1 y 3, y
peso verde total en los muestreos 1, 2 y 3. La interacción D*V tampoco fue
significativa, para todas las variables en el total de los muestreos (Cuadro
9).
|
Cuadro
9. Cuadrados medios y su significación para peso verde de planta completa y
sus componentes: tallo, hoja y panoja, en dos variedades de sorgos dulces.
Fecha de siembra del 19 de diciembre de 2007. |
||||
|
Factor |
Cuadrados Medios |
|||
|
Muestreo 1 |
Muestreo 2 |
Muestreo 3 |
Muestreo 4 |
|
|
|
Peso verde de tallos |
|||
|
Densidades |
754,73 ** |
723,40 ** |
556,19 ** |
475,51 ** |
|
Variedades |
82,91 * |
28,23 ns |
0,25 ns |
90,20 * |
|
D*V |
26,36 ns |
45,67 ns |
0,37 ns |
25,78 ns |
|
C.V. |
19,54 |
29,94 |
12,15 |
19,97 |
|
R2 |
0,93 |
0,85 |
0,97 |
0,92 |
|
|
Peso verde de hojas |
|||
|
Densidades |
59,38 ** |
82,29 ** |
62,17 ** |
75,26 ** |
|
Variedades |
0,03 ns |
11,64 * |
4,62 ** |
37,18 * |
|
D*V |
3,65 ns |
1,08 ns |
0,26 ns |
3,78 ns |
|
C.V. |
20,09 |
18,35 |
11,35 |
33,04 |
|
R2 |
0,92 |
0,94 |
0,97 |
0,86 |
|
|
Peso verde de panoja |
|||
|
Densidades |
27,36 ** |
35,09 ** |
6,77 ** |
5,87 ** |
|
Variedades |
0,16 ns |
16,74 * |
0,53 ns |
10,11 ** |
|
D*V |
2,13 ns |
0,55 ns |
0,18 ns |
0,50 ns |
|
C.V. |
19,92 |
27,87 |
14,36 |
41,75 |
|
R2 |
0,93 |
0,86 |
0,95 |
0,81 |
|
|
Peso verde total de las plantas |
|||
|
Densidades |
1631,20 ** |
1751,99 ** |
1157,57 ** |
1082,73 ** |
|
Variedades |
72,76 ns |
164,27 ns |
0,84 ns |
352,50 ** |
|
D*V |
63,22 ns |
33,68 ns |
0,30 ns |
35,34 ns |
|
C.V. |
17,43 |
25,45 |
10,67 |
20,73 |
|
R2 |
0,94 |
0,88 |
0,97 |
0,92 |
|
**
Diferencias altamente significativas (p ≤
0,01); * Diferencias significativas (p ≤ 0,05); ns
Diferencias no significativas (p >
0,05). |
||||
La producción de
biomasa nuevamente resultó superior en la densidad más alta, la cual en esta
ocasión alcanzó su mayor rendimiento a los 15 días después de la floración
(muestreo 2) con 46,87 t ha-1, a diferencia de las dos fechas de
siembra anteriores, donde obtuvo los valores más altos en el primer muestreo.
Le siguen en orden decreciente las densidades media y baja, ambas también
produjeron la mayor cantidad de biomasa en el muestreo 2, con 32,42 t ha-1
y 17,28 t ha-1, respectivamente. El tallo aportó valores máximos
similares en la densidad alta en los muestreos 1 y 2 (29,41 y 29,68 t ha-1,
respectivamente). Éste superó en cantidad de biomasa a las hojas y a la panoja
(Cuadro 10).
|
Cuadro 10. Biomasa
de planta completa y sus componentes: tallo, hoja y panoja en cuatro
muestreos a partir de antesis, para tres densidades de población en sorgo
dulce. Fecha de siembra del 19 de diciembre de 2007. Villa Cuauhtémoc
Tamaulipas, México. |
||||
|
Número de Plantas ha-1 (Miles) |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hoja |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
60-70 |
9,99 c |
3,00 c |
1,78 c |
14,78 c |
|
120-140 |
19,44 b |
5,85 b |
3,87 b |
29,16 b |
|
200-210 |
29,41 a |
8,45 a |
5,47 a |
43,33 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
60-70 |
10,66 c |
3,93 c |
2,68 b |
17,28 c |
|
120-140 |
20,06 b |
7,20 b |
5,16 a |
32,42 b |
|
200-210 |
29,68 a |
10,35 a |
6,84 a |
46,87 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
60-70 |
9,66 c |
2,99 c |
1,36 c |
14,02 c |
|
120-140 |
18,23 b |
5,52 b |
2,52 b |
26,31 b |
|
200-210 |
26,33 a |
8,56 a |
3,18 a |
38,07 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
60-70 |
9,37 c |
3,03 b |
1,10 b |
13,50 c |
|
120-140 |
18,02 b |
6,43 a |
2,07 ab |
26,52 b |
|
200-210 |
24,75 a |
9,15 a |
2,8 a |
36,71 a |
|
Nota: Valores con la misma letra dentro de una misma columna y
muestreo no presentan diferencias estadísticas entre ellos de acuerdo a la
prueba de Tukey (p ≤ 0,05). |
||||
El análisis para variedades
demostró que las diferencias existentes entre Fortuna y M81E en la biomasa de
planta completa no son significativas en este caso, colocando a los 2 genotipos
en el mismo grupo de significación en los tres muestreos. La producción máxima
de Fortuna y M81E fue de 34,80 y 29,57 t ha-1, respectivamente,
ambos en el muestreo 2. En el muestreo 4, Fortuna superó a M81E con valores estadísticamente significativos
(29,41 y 21,74 t ha-1,
respectivamente) (Cuadro 11).
|
Cuadro 11. Biomasa de planta completa y sus
componentes: tallo, hoja y panoja en cuatro muestreos a partir de antesis, de
dos variedades de sorgo dulce. Fecha de siembra del 19 de diciembre de 2007.
Villa Cuauhtémoc Tamaulipas, México. |
||||
|
Variedad |
Biomasa (t ha-1) |
|||
|
Tallo |
Hoja |
Panoja |
Total |
|
|
|
Muestreo 1 |
|||
|
M81E |
17,76 b |
5,80 a |
3,79 a |
27,35 a |
|
Fortuna |
21,47 a |
5,73 a |
3,62 a |
30,83 a |
|
|
Muestreo 2 |
|||
|
M81E |
19,05 a |
6,46 b |
4,06 b |
29,57 a |
|
Fortuna |
21,22 a |
7,86 a |
5,73 a |
34,80 a |
|
|
Muestreo 3 |
|||
|
M81E |
18,19 a |
5,25 b |
2,51 a |
25,95 a |
|
Fortuna |
17,98 a |
6,13 a |
2,21 a |
26,32 a |
|
|
Muestreo 4 |
|||
|
M81E |
15,44 b |
4,96 b |
1,34 b |
21,74 b |
|
Fortuna |
19,32 a |
7,45 a |
2,64 a |
29,41 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna y muestreo no presentan diferencias
estadísticas entre ellos de acuerdo a la prueba de Tukey
(p ≤ 0,05). |
||||
La concentración de
azúcares también mostró un patrón diferente durante esta fecha siembra, ya que
entre densidades y entre variedades, la mayoría de los datos se encuentran
dentro del mismo grupo de significación, a diferencia de las fechas de siembra
anteriores, donde los resultados entre variedades mostraron diferencias
significativas. El mayor valor fue de 18,16 grados Brix
para la densidad alta en el muestreo 3, en el caso de densidades. Con respecto
a variedades, el valor más alto lo alcanzó M81E con 16,82 grados Brix en el muestreo 4 (Cuadro 12).
|
Cuadro 12. Concentración de azúcares en cuatro
muestreos a partir de antesis, de dos variedades de sorgo dulce, a tres
densidades de población. Fecha de siembra del 19 de diciembre de 2007. Villa Cuauhtémoc
Tamaulipas, México. |
|||||
|
Muestreo |
Concentración de Azúcares (Grados Brix) |
||||
|
Plantas ha-1 (Miles) |
Variedades |
||||
|
60-70 |
120-140 |
200-210 |
M81E |
Fortuna |
|
|
1 |
7,95 a |
9,87 a |
9,35 a |
9,02 a |
9,10 a |
|
2 |
10,45 b |
10,75 ab |
13,17 a |
11,72 a |
11,20 a |
|
3 |
16,81 a |
15,63 a |
18,16 a |
16,81 a |
15,46 a |
|
4 |
16,72 a |
15,57 a |
17,12 a |
16,82 a |
15,47 a |
|
Nota: Valores con la misma
letra dentro de una misma columna no presentan diferencias estadísticas entre
ellos de acuerdo a la prueba de Tukey (p ≤ 0,05). |
|||||
d) Comparación
entre fechas de siembra
El comportamiento de
Fortuna durante las dos primeras fechas de siembra denota su capacidad
adaptativa a las condiciones climáticas y edáficas de la región, ya que en la
mayoría de las variables evaluadas superó a M81E. Esta variedad mostró sus
mejores atributos en la última fecha de siembra, donde presentó una
productividad de biomasa similar a Fortuna y con una concentración de azúcares
(ºBrix) equivalente, lo que pone de manifiesto su
mejor adaptación a condiciones de otoño-invierno en regiones tropicales y
subtropicales. Los resultados obtenidos en el sur de Tamaulipas, pueden ser
complementados con los resultados de la investigación realizada por Valenzuela et al. (2008) en la región Noroeste de
México, donde se evaluaron varios genotipos de sorgos dulces en varias fechas
de siembra. Destacando que el mejor comportamiento de las variedades evaluadas,
entre ellas Fortuna, lo mostraron durante la fecha de siembra correspondiente
al mes de junio (100-104 t ha-1 de biomasa en un solo corte),
mientras que los resultados más bajos (43-61 t ha-1 de biomasa en un
solo corte) se obtuvieron en la fecha de siembra de octubre. Es decir, la
mayoría de los genotipos registraron su mejor potencial en las condiciones de
primavera-verano, aunque Fortuna no fue de las más sobresalientes en esa
región. Las variedades con mayor rendimiento de biomasa fueron: Silo Miel II,
Sorgo Dulce Sabrosa, Beef Builder
y Cow Vitales II. M81E no fue considerada en ese
estudio.
El número de
plantas por hectárea tuvo una relación directa con la producción de biomasa,
debido a que la densidad de población alta superó a las densidades media y baja
en todas las fechas de siembra (Figura 1). El mayor rendimiento se presentó en
la primera fecha de siembra al momento de la floración, con 50,65 t ha-1
para la densidad alta. Se observó que el tallo aportó la mayor cantidad de
biomasa, aunque no igualó a las 35-50 t ha-1 que reporta Raveendran (2006). Lo anterior coincide con lo reportado
por Montes (2008), ya que en evaluaciones de densidades de población en
variedades de sorgos dulces realizadas en el Norte de Tamaulipas, el mayor peso
de tallo y la mayor producción de biomasa se registraron al momento de la
floración. En Uruguay, poblaciones altas de sorgos dulces (14 plantas/m)
produjeron 25% más materia verde que poblaciones bajas (7 plantas/m) (Siri-Prieto et al.,
2006).
No obstante, cuando
comparamos la producción de biomasa, considerando el efecto entre variedades,
observamos que el mayor rendimiento se concentra tanto al momento de la
floración como a los 15 días después de ésta. Fortuna obtuvo 46,32 t ha-1,
su mayor producción en todo el estudio, en la primera fecha de siembra durante
el muestreo 2. Por su parte, M81E alcanzó su mejor rendimiento, 29,57 t ha-1,
en la tercera fecha de siembra durante el muestreo 2. En las fechas de siembra
1 y 2, Fortuna superó claramente a M81E, mientras que en la fecha de siembra 3,
los valores de biomasa fueron muy similares en las dos variedades (Figura 2).
Si consideramos que en el Uruguay M81E alcanza un máximo de 60 t ha-1
de tallo limpio en regiones de
Respecto a la
concentración de azúcares, la tendencia fue a incrementar su concentración en los
muestreos 3 y 4 en las dos últimas fechas de siembra. Así, Fortuna registró un
máximo de 15,47 en el muestreo 4 de la tercera fecha y M81E de 17,31 en el
muestreo 3 de la segunda fecha (Figura 3). Undersander
et al. (1990) reportan 12,7° Brix para M81E, valor inferior al
registrado en esta investigación.
De igual manera sucedió
en los estudios realizados por Valenzuela et
al. (2008), quien en el Noroeste de México observó que conforme las fechas
de siembra se aproximaban al ciclo otoño-invierno, las variedades de sorgo
dulce incrementaban su concentración de azúcares. De tal manera que en la fecha
de siembra correspondiente al 23 de octubre, 14 de las variedades evaluadas
superaron los 20 grados Brix. En este caso, Fortuna
fue de las variedades que mayor cantidad de azúcar acumuló al alcanzar los 22,7
grados Brix, valor que superó a los 15,47 que
registró en el presente estudio.
Esta tendencia
observada en la Huasteca y en el Noroeste de México no se presentó en el Norte
de Tamaulipas, ya que según Montes (2008), el mayor contenido de azúcar en las
variedades evaluadas en dicha región ocurrió durante la fecha de siembra de
julio.
CONCLUSIONES
·
La región Huasteca Tamaulipeca presenta condiciones
climáticas y edáficas adecuadas para el cultivo de variedades de sorgos dulces
con potencial para la extracción de etanol.
·
Altas densidades de población permitieron obtener
mayor producción de biomasa.
·
Fortuna presentó mejores atributos de biomasa en la
fecha de siembra del 29 de octubre, mientras que M81E lo hizo en fecha de
siembra del 19 de diciembre.
·
Los azúcares totales, medidos en grados Brix, mostraron su más alta concentración en las plantas a
partir de los 15 días después de la floración, la cual se mantiene hasta los 45
días. Las mayores concentraciones fueron registradas para las fechas de siembra
del 21 de noviembre (M81E) y del 19 de diciembre (Fortuna).
LITERATURA CITADA
Anzil, F. 2007. Biocombustibles. Zona Económica
[Portal electrónico consultado el 16 de septiembre de 2008,
http://www.zonaeconomica.com/biocombustibles].
Apoyos y Servicios a la Comercialización Agropecuaria (ASERCA). 2007.
Biodiesel: combustible del futuro. Claridades Agropecuarias. 163: 3-12.
Corona, L. M. 1982. Curso de
experimentación agrícola. Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma
Chapingo. México, s/p.
De la Cruz,R. 2007. El sorgo dulce. Monografías.com [Portal
electrónico consultado el 10 de septiembre de 2008,
www.monografias.com/trabajo51/sorgo.dulce/sorgo.dulce2.shtml]
Food and Agriculture Organization (FAO). 2002. Sorgo dulce en China. Enfoques. [Revista electrónica
consultada el 16 de septiembre de 2008,
http://www.fao.org/ag/esp/revista/0202es2.htm]
International Crops Research Institute for the
Semi-Arid Tropics (ICRISAT). 2008.
Sorgo, un cultivo milagroso para la alimentación y biocombustibles. [Portal
electrónico consultado el 13 de mayo de 2008,
http://www.biodiesel.com.ar/?p=809#more-809]
Instituto Nacional de
Estadística Geografía e Informática (INEGI). 2008. Sistema Nacional de
Información Estadística y Geográfica. [Portal electrónico consultado el 12 de
septiembre de 2008, www.inegi.gob.mx]
Little, T. y F. Jackson. 1991. Métodos estadísticos para la investigación en la
agricultura. Editorial Trillas. México, 270 p.
Montes, N. 2008. El sorgo
dulce. In: Torres L., E.; V. Pecina;
S. Montes; M. Hernández; J. M. Arreola; J. T. Frías; V. Fernández; O. L. Rivas;
V. J. Hernández; G. León y M. G. Camarena (EDS). Memoria del Primer Simposium
Internacional de Biocombustibles en Guanajuato (memoria electrónica).
INIFAP-Universidad de Guanajuato. México, s/p.
Raveendran T. S. 2006. Sweet sorghum. Centre
for Plant Breding ans
Genetics. Tamil, India. [Portal
electrónico consultado el 22 de julio de 2009, http://www.tnau.ac.in/tech/swc/sweetsorghum.pdf]
Sanjuán Dueñas, R.; J. Anzaldo Hernández y J. Vargas Radillo. 2007. El bagazo de
la caña de azúcar: fuente de energía. Claridades Agropecuarias. 163:13-20.
SAS (Statistical Analysis System). 1989. Versión
8. SAS Institute Inc., Cary,
NC, USA.
Serna S. S. 2007. Bioetanol en
el Noreste de México. Taller práctico sobre energía renovable. [Portal
electrónico consultado el 12 de septiembre de 2008, www.ine.gob.mx]
Siri Prieto G.; O. Ernst, M. Martínez y S. Albano. 2006.
Productividad del sorgo dulce para la producción de etanol según variedad,
época de siembra y población en el Noroeste uruguayo. [Portal electrónico
consultado el 22 de julio de 2009,
http://www.iica.org.uy/data/documentos/261234.pdf]
Siri Prieto, G.; O. Ernst; L. Terzaghi;
D. Gondolfo y J. Mosqueira. 2008. Sorgo dulce para la
producción de etanol en el Uruguay. Jornada de difusión de resultados de
investigación en producción porcina. CRS, Facultad de
Aronomía. [Portal electrónico consultado el 16 de
julio de 2008, http://www.fagro.edu.uy/~suinos/jornadas/set08/3-20ExpSgDenprodetanol-20Siri.pdf]
Undersander D, J.; W. E. Lueschen; L.H. Smith; A.R. Kaminski; J.D. Doll;
K.A. Kelling; and E.S. Oplinger. 1990. Sorghum for syrup. Alternative
Field Crops Manual. University of Minnesota Extension
Service. Center for alternative Plant & Animal Products.
[Portal electrónico consultado el 21 de julio de 2009,
http://www.hort.purdue.edu/newcrop/afcm/syrup.html]
Valenzuela B, J. R.; L. M.
Coronado; X. M. Ochoa y A. Borbón. 2008. Remolacha y sorgo dulce, opciones para
la producción de bioetanol. In: Torres L., E.; V. Pecina; S. Montes; M.
Hernández; J. M. Arreola; J. T. Frías; V. Fernández; O. L. Rivas; V. J.
Hernández; G. León y M. G. Camarena (EDS). Memoria del Primer Simposium Internacional
de Biocombustibles en Guanajuato (memoria electrónica). INIFAP-Universidad de
Guanajuato. México, s/p.
Página
diseñada por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera
ÍNDICE
DE LA REVISTA CIENTÍFICA UDO AGRÍCOLA (REGRESO)
