SECRETARIA DE AGRICULTURA, GANADERIA, DESARROLLO RURAL PESCA Y ALIMENTACION Subsecretaría de Desarrollo Rural Dirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural 13 Selección y manejo de maíces criollos L a selección de maíces criollos permite desarrollar variedades adaptadas a las condiciones naturales y socioeconómicas de los productores, prácticamente con los mismos recursos de una explotación comercial, pero con la ventaja de obtener un rendimiento gradualmente mayor en relación al de la variedad original, sin perder la diversidad genética en este importante cultivo, básico para el país. Introducción El maíz es la principal especie cultivada en México, al ocupar anualmente alrededor de 8 millones de hectáreas. En más del 75 % de esta superficie se utiliza semilla de variedades criollas, las cuales además de estar adaptadas a las condiciones climáticas y tecnológicas de los productores, poseen características que les permiten responder a sus gustos alimenticios y preferencias. En las áreas de temporal, y principalmente en aquellas donde las lluvias son insuficientes y mal distribuidas, la semilla de las variedades criollas normalmente es obtenida por el productor después de la cosecha, realizando la selección en el granero, troje o almacén, con base a criterios que él considera apropiados, tales como: longitud, número de hileras y sanidad de mazorca; color y textura de la semilla; olote delgado, entre otros. Este tipo de selección tradicional practicada a través del tiempo, ha hecho de la planta del maíz una de las más eficientes en la producción de grano; sin embargo, debido a que la mejor mazorca seleccionada en esas condiciones puede provenir de plantas que se desarrollaron sin competencia o que fueron polinizadas por plantas indeseables, el avance que se obtiene en rendimiento y en otros atributos agronómicos favorables, es muy lento. La ganancia que obtiene el productor puede ser más importante si la selección se inicia en el campo; donde se tiene la oportunidad de eliminar plantas no deseables, y aumenta la probabilidad de seleccionar plantas cuya capacidad productiva se deba a su 2 Sistema de Agronegocios Agrícolas constitución genética y no al efecto del medio particular en que se desarrollan. El propósito de este escrito es desarrollar una guía metodológica para que cada productor tenga la posibilidad de mejorar su propia variedad, esperando con ello superar los actuales niveles productivos en el cultivo del maíz, sin deteriorar la diversidad genética de la especie. ¿Cuáles son las bases de la selección? Sólo es posible obtener nuevos y mejores tipos de plantas a partir de una población donde existe variación; entendiendo por variación, la tendencia que muestran los plantas a diferenciarse unas de otras. La variación es por lo tanto la base de todo programa de mejoramiento genético. ¿Cuáles son los componentes de la variación? Dentro de un grupo de plantas de la misma variedad; por ejemplo, dentro de la variedad criolla que posee cada productor, la variación es el resultado de dos componentes: 1) Variación ambiental y 2) Variación genética. La variación ambiental es aquella atribuida a factores que no dependen del origen de la planta, que por lo mismo no se transmite a la siguiente generación y durante el ciclo del cultivo puede cambiar en forma importante. La variación genética es la que depende del origen o constitución genética de cada planta, de manera tal que al reproducirse transmite sus caracteres a la descendencia. En consecuencia, las variaciones que se observan entre las plantas de una variedad, se deberán a cambios en su constitución genética o en el ambiente, o a cambios en ambos componentes. ¿En qué consiste la selección? La selección masal fue el primer procedimiento utilizado por el hombre, y consiste en tomar la semilla de las plantas seleccionadas, mezclarla y sembrarla para originar una nueva población, en la cual se repite sucesivamente el proceso. A la selección masal simple o tradicional se le han hecho cambios metodológicos substanciales para mejorar su eficiencia, dando lugar a lo que se conoce como selección masal moderna. La selección masal moderna consiste esencialmente en la división del lote de selección en pequeñas parcelas (sublotes), así como en la cosecha de las mejores plantas con competencia completa y en la selección de las mejores mazorcas dentro de cada sublote. La planta y todos sus caracteres como la altura, color, apariencia, vigor, etc.; es decir, lo que vemos o medimos, se conoce como fenotipo (F). El fenotipo (F) es el resultado de efectos atribuidos a la constitución genética de la planta (G), de efectos ambientales (A) y de interacción del genotipo con el ambiente (GxA). Esto da lugar al modelo fenotípico, el cual se expresa de la siguiente manera: F = G + A + GxA Con la estratificación efectuada en la selección masal moderna se busca eliminar la componente ambiental, de tal forma que el modelo se reduce a lo siguiente: F=G Por lo tanto, si la estratificación y selección se realizan adecuadamente, se garantiza que lo que se está seleccionando se transmitirá a la siguiente generación; y, consecuentemente, el éxito de la selección será más evidente. ¿Con cuál variedad se iniciará la selección ? La selección masal debe aplicarse a variedades criollas sobresalientes por su rendimiento, lo cual debe determinarse a través de la evaluación de al menos 200 variedades en dos o más terrenos de productores; además, dichas variedades deben poseer buenos caracteres agronómicos. No obstante, considerando que la mayoría de los productores cuentan con su propia variedad criolla, la metodología puede aplicarla cada uno de ellos a la variedad que tradicionalmente siembra, aun cuando eventualmente la adquiera con otros productores. ¿Cómo debe llevarse a cabo la selección en maíz? 1. Debe seleccionarse un terreno que de preferencia tenga forma cuadrada y que sea lo más homogéneo posible. 2. El maíz se reproduce básicamente por polinización cruzada, por lo que el lote de selección debe aislarse para que el cruzamiento ocurra entre plantas de la variedad de interés. El aislamiento puede ser por distancia, sembrando el lote de selección al menos a 300 metros con relación a otras variedades de maíz. Selección y manejo de maíces criollos 3 También puede aislarse por tiempo, realizando la siembra en una fecha que permita que la variedad bajo mejora haya jiloteado y espigado al menos con 20 días de diferencia (antes o después) de cualquier otra variedad. Se recomienda colocar un hilo o una línea con cal al inicio del lote, en forma perpendicular al surcado, para que a partir de allí se inicie la siembra de los 52 surcos. Con esto se logrará que las calles coincidan y, consecuentemente, los sublotes se delimitarán en forma apropiada. 3. El lote debe tener una superficie de 2 alrededor de 2,500 m . Se debe contar con 52 surcos de 50 metros de longitud, los cuales deben hacerse del mismo ancho, preferentemente a 80 cm, para lograr una densidad de población de 50,000 plantas por hectárea. 6. Inmediatamente después de la primera labor o escarda (20-25 días) aclarar a 2 plantas por mata, dejando las más sanas y vigorosas. 4. Para sembrar, se debe preparar un hilo de ixtle de dos cabos de 50 metros, amarrado en los extremos a estacas o varillas. Marcar el hilo cada 50 centímetros y colocar en cada marca un listón, dejando 1 marca libre por cada 19 listones (Figura 1). Con ello se formarán 5 fajas (F-I, F-II, F-III, F-IV y F-V) de 9 metros, separadas por calles de un metro. Estaca Etc Marca sin listón 123 Etc 1 2 19 Inicia F-II F-I Primera calle Figura 1. Forma de preparación del hilo para la siembra del lote 5. Tensar el hilo y clavar las estacas sobre el lomo del surco, y depositar 4 semillas en el fondo del surco, en la dirección de cada marca (no se deben sembrar los espacios sin listón). 4 Sistema de Agronegocios Agrícolas Es muy importante procurar que en todas las matas queden establecidas dos plantas, con la finalidad de aumentar la probabilidad de que al momento de la cosecha las matas tengan competencia completa. De esta manera, sólo las matas que rodean a las fajas serán sin competencia completa. 7. Las labores de cultivo, incluyendo la fertilización, aplicación de insecticidas para el control de plagas del suelo o del follaje, desyerbes, y en general, el manejo del lote, deben realizarse de acuerdo a la tecnología comúnmente utilizada en las siembras comerciales. 8. Previo a la floración, antes de que inicie la liberación de polen, deben eliminarse las espigas de todas las plantas que no se parezcan a la variedad, las enfermas, cloróticas, muy altas, acamadas, débiles, dañadas por insectos, las que no tengan jilote; y en general, las que presenten alguna característica no deseada. 9. Al momento de la madurez y previo a la selección, deben cosecharse por separado los dos surcos orilleros y las plantas que en cada una de las cinco fajas, están al inicio y al final del surco; es decir, todas las plantas que rodean a cada faja. 10. Con los 50 surcos restantes se formarán sublotes de 10 surcos, de tal forma que en cada faja habrá 5 sublotes y 25 en todo el lote. Se debe colocar una etiqueta en la primer planta del surco izquierdo de cada sublote, identificada con el número progresivo del sublote correspondiente. El etiquetado del sublote se hará siempre de izquierda a derecha, en zig-zag, colocando etiquetas en una calle sí y en la siguiente no, tal como se ilustra en la Figura 2. plantas por mata y que no haya fallas en ambos lados dentro del mismo surco (Figura 3). Las plantas seleccionadas deben presentar el mejor aspecto y mazorcas bien desarrolladas, preferentemente prolíficas (más de una mazorca por planta). Son deseables plantas cuyas mazorcas estén totalmente maduras o secas, pero que aun conserven tallo y hojas verdes o en muy buen estado. No deben seleccionarse plantas a las que se les haya quitado la espiga en la floración, ni las muy tardías, enfermas, acamadas, con mazorcas mal cubiertas, mazorcas dañadas por pájaros o que hayan tirado las hojas. oo oo oo o oo oo o ** ** oo ** oo oo ** ** ** oo oo oo oo ** ** o oo oo o ** oo oo oo oo o oo oo oo o, oo = Plantas sin competencia completa, que no deben seleccionarse y preferentemente cosecharse previamente. ** = Plantas que dentro del mismo surco tienen competencia completa. Nótese que son matas con dos plantas, que adelante y atrás de ellas tienen matas con igual número de plantas. Estas son elegibles para selección, excepto las que fueron desespigadas en la floración. Figura 3. Plantas con competencia completa. Figura 2. Estratificación del lote y etiquetado de sublotes. 11. Dentro de cada sublote seleccionar visualmente y marcar las 40 plantas mejores, considerando en primer lugar que tengan competencia completa sólo en el sentido de los surcos; es decir, que haya dos 12. Deben cosecharse las 40 plantas seleccionadas dentro de cada sublote, colocando las mazorcas frente al sublote correspondiente. Cuando dos o más mazorcas provengan de una misma planta, deben mantenerse juntas para la selección posterior. Selección y manejo de maíces criollos 5 13. Seleccionar en cada sublote 20 mazorcas de las 40 inicialmente seleccionadas, tomando en cuenta las más productivas. La presión de selección aproximadamente corresponde al 5%. Para fines prácticos, la productividad por mazorca o planta se puede determinar visualmente o pesando la mazorca sin desgranar; aunque es más recomendable hacerlo pesando el grano producido por cada una de ellas. Para las mazorcas de plantas prolíficas, la estimación de la producción se hará en el total de mazorcas cosechadas por planta. Aunado al peso, se debe considerar que la mazorca sea uniforme, larga, sana, con elevado número de hileras, olote delgado, grano profundo y del color deseado. Finalmente se tendrán 500 buenas mazorcas seleccionadas en el lote (20 mazorcas por 25 sublotes). 14. Si la selección de las mazorcas se realizó visualmente o pesándolas sin desgranar, se sugiere eliminar la semilla de la punta y base de cada mazorca, y utilizar sólo la de la parte central, que será la mejor formada, y de tamaño grande y uniforme (Figura 4) Por otro lado, si cada mazorca fue desgranada por completo para determinar el grano producido, en las etapas siguientes no debe incluirse semilla pequeña, ya que a pesar de que todas tienen el mismo potencial genético, las más grandes generalmente son más vigorosas y producirán mejores plantas. 15. Con semilla de las 500 mazorcas formar dos compuestos balanceados, mezclando cantidades iguales de semilla de cada una de ellas. Compuesto I = 40 semillas de cada mazorca. Compuesto II= 250 semillas de cada mazorca. Cada compuesto debe mezclarse perfectamente. 16. El Compuesto I se utilizará para establecer nuevamente el lote de selección, debiendo seguirse las indicaciones previas. Se sugiere hacer este compuesto por duplicado, para conservar uno de reserva por si ocurriera alguna eventualidad y se perdiera el lote de selección. 17. La semilla del Compuesto II podrá utilizarse para siembra comercial, siendo suficiente para sembrar dos hectáreas. También puede utilizarse con fines de producción de semilla, siempre y cuando las siembras se realicen en lote aislado, con la finalidad de obtener semilla de buena calidad genética. La semilla del Compuesto II, obtenida mediante polinización libre, corresponderá al primer ciclo de recombinación del primer ciclo de selección. Esta semilla puede distribuirse a otros productores para su siembra comercial. Figura 4. Mazorca seccionada, de la cual debe utilizarse la parte central 6 Sistema de Agronegocios Agrícolas 18. Se recomienda que cada ciclo de selección se compare en pequeñas pruebas de rendimiento con la variedad original o con el ciclo inmediato anterior, con la finalidad de estar seguros si hay o no avance en la capacidad productiva de la variedad que se está seleccionando. ¿Qué ventajas representa la metodología y el hecho de seleccionar su propia semilla? 19. Cada año debe seguirse el procedimiento descrito en este capítulo, utilizando siempre el ciclo de selección más avanzado. Algunas de las principales ventajas son: ¿A qué manejo se someterá la semilla? • En el mismo ciclo puede establecerse más de un lote de selección si hubiera necesidad. La semilla de los compuestos balanceados debe tratarse con productos químicos, para protegerla del ataque de plagas y enfermedades durante su almacenamiento. • Se desarrollan variedades más rendidoras y plenamente adaptadas a las condiciones en la que el productor realiza su cultivo. Algunos de los productos recomendados por su fácil aplicación, son: Producto Dosis por kilogramo de semilla Graneril 21 Troje 2000 Furadán 300 TS 1.5 g 1.0 g 40 ml • El costo, trabajo y conocimiento requeridos para desarrollar la metodología es mínimo. • Se aumenta gradualmente el rendimiento sin pérdida de la diversidad del maíz. • Se va seleccionando el tipo de maíz que mejor satisface el gusto del productor. • Los costos para la producción de semilla son relativamente bajos y se abre la posibilidad de comercializarla entre productores de la región. Productos como el Fosfuro de Aluminio son riesgosos, pero efectivos y útiles cuando se tratan grandes volúmenes de semilla. • Al ser variedades de polinización libre, la semilla de una variedad con mejores atributos agronómicos puede aumentarse rápidamente. Para prevenir el ataque por hongos de almacén es conveniente aplicar junto con el insecticida, fungicidas como el Captán 50 o el Thirám, en dosis de 2 gramos de alguno de estos productos disueltos en 4 mililitros de agua por kg de semilla. • Después de cada ciclo de selección es posible distribuir la semilla a los agricultores, la cual puede pasar de uno a otro y puede guardarse de año en año, con lo cual no se crea dependencia para comprar semilla para cada siembra. Una vez tratada, la semilla debe colocarse en latas de aluminio, frascos de vidrio o costales limpios, y guardarse en cuartos frescos y secos hasta el momento en que vaya a ser utilizada. Selección y manejo de maíces criollos 7 ¿Cuáles son las desventajas? Entre las principales desventajas prácticas se tiene que: • No es fácil determinar si la producción de cada planta se debe a su potencial genético o al ambiente. • La siembra y la cosecha requieren mayor tiempo y cuidado que la siembra comercial. • Un mal aislamiento del lote favorecerá la contaminación del maíz por otras variedades. • Cuando no se desespigan oportunamente las plantas indeseables, éstas pueden contribuir en la polinización de las mejores plantas. Bibliografía de apoyo Brauer H., O. 1987. Fitogenética aplicada. Editorial LIMUSA. México. D. F. pp: 363-399. CIMMYT, 1985. Desarrollo, mantenimiento y multiplicación de semilla de variedades de maíz de polinización libre . Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo. El Batán, México. 11 p. Márquez S., F. 1995. Métodos de mejoramiento genético del maíz. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, México. 77 p. Molina G., J. D. 1983. Selección masal visual estratificada en maíz. Colegio de Postgraduados. Chapingo, México. 35 p. Sistema de Agronegocios Agrícolas Responsables de la ficha Dr. Aquiles Carballo Carballo Correo electrónico: carballo@colpos.colpos.mx M.C. J. Arahón Hernández Guzmán Correo electrónico: arahon@colpos.colpos.mx Colegio de Postgraduados Carr. México-Texcoco Km. 36.5 56230 Montecillo, Edo. de México Tel.: (595) 2 02 00 Ext. 1552