Manejo y aprovechamiento de variedades de caña de azúcar

1. Facultad de Ciencias Biológicas y Agropecuarias Córdoba Carrera Ingeniero Agrónomo (MEIF) Optativa 1: “Siembra del cultivo de la caña de azúcar” Manejo y aprovechamiento de variedades de caña de azúcar M.C. Adolfo Castillo Morán

2. Genotecnia de la Caña de Azúcar Variedades de Caña de Azúcar Como todo ser vivo la caña de azúcar tiende a evolucionar y tratar de conservar la especie. Para lograr la productividad máxima en el campo se requiere que en una variedad se conjuguen los elementos agronómicos necesarios para el buen desarrollo del tonelaje y síntesis de los azúcares, además de que tenga características deseables para la fábrica.

3. Genotecnia de la Caña de Azúcar • Por lo anterior, la actividad del genetista en la caña de azúcar es constante y permanente; debido a que las evoluciones hacia un punto positivo van acompañadas de regresiones perjudiciales: • disminución de número de tallos • reducción del vigor • sensibilidad manifiesta a enfermedades

4. Genotecnia de la Caña de Azúcar Aprobación de nuevas variedades. El esfuerzo para la obtención de nuevas variedades, fue inicialmente motivado por la amenaza de las enfermedades que incrementaban su diseminación al extenderse masivamente en áreas continuas. Los objetivos del mejoramiento genético para la obtención y aprobación de variedades; está dado para superar el rendimiento agroindustrial de manera sustentable, recurriendo para esto a la diversificación y renovación varietal.

5. Genotecnia de la Caña de Azúcar La meta que se persigue es la obtención de variedades de alta productividad agroindustrial que presenten resistencia a las principales plagas y enfermedades aprovechando al máximo su potencial genético. El proceso que se sigue para la obtención y aprobación de variedades de caña de azúcar, bajo las condiciones de México, requiere de un constante estudio y seguimiento de cada uno de los pasos que intervienen durante el desarrollo que implica dos aspectos: hibridación y selección.

6. Genotecnia de la Caña de Azúcar Hibridación. Cruzas biparentales. Apareamiento de dos progenitores, hembra permanece en cepa y macho en solución aséptica (adaptación de original de Canal Point, Fla). Cruzas Multiparentales. Apareamiento masivo de hembras y machos que se mantienen en solución aséptica (adaptación de original de Hawaii). Cruzas en Linternilla. Apareamiento de dos progenitores mantenidos en solución aséptica y protegidos en estructuras cubiertas con manta de tejido muy fino (adaptación de original de Australia).

7. Genotecnia de la Caña de Azúcar Selección de híbridos. Producción de plántulas. Obtención de plántulas derivadas de la semilla obtenida de los cruzamientos y sembrada en almácigos para posteriormente transplantarla. Se realiza la prueba de mosaico. Fases de selección.Comprende una serie de evaluaciones sucesivas que concluyen en la obtención de variedades adaptadas a determinadas circunstancias en un período de 10 a 12 años.

8. Genotecnia de la Caña de Azúcar

9. ÁREAS DE SELECCIÓN EN MÉXICO

10. Genotecnia de la Caña de Azúcar Variedades en desarrollo.- Son aquellas que han concluido un proceso de evaluación y selección en diferentes condiciones agroclimáticas permitiendo elegir las que cumplen con las características agroindustriales establecidas por el programa de mejoramiento. Variedades comerciales.- Son aquellas que han experimentado un período de cultivo y explotación en los campos cañeros, ocupan un porcentaje considerable del área cañera en producción; además se destacan por el rendimiento agrícola e industrial y la adaptación a determinadas condiciones agroclimáticas. Por otro lado, la producción constante en el sector agroindustrial ha sido la multiplicación de variedades con mejor adaptación ecológica y óptimas cualidades industriales y agronómicas.

11. Genotecnia de la Caña de Azúcar Causas de degeneración de las variedades. En México y en el mundo azucarero; las variedades de caña de azúcar están sujetas al deterioro; situación que obliga a su renovación y reemplazo irreversible por variedades de mejor adaptabilidad. A medida que el genetista observa y encuentra una buena variedad su trabajo no termina sino más bien debe proseguir por dos razones, según lo indica Flores (2001).

12. Genotecnia de la Caña de Azúcar • Existe la posibilidad de encontrar otra variedad que produzca mayor rendimiento que la variedad obtenida. • Las nuevas variedades son híbridos que en un principio dan rendimientos fabulosos pero con el paso de los años pierden sus cualidades admirables. Esto ha llevado a preguntar: ¿Por qué las variedades excelentes se “acaban” o deterioran al grado de que el cultivo sea menos costeable?

13. Genotecnia de la Caña de Azúcar En su característica más común el deterioro en el cultivo comercial en un lapso que puede ser corto o largo se debe a cambios en el medio ambiente o en la misma variedad. La primer causa es la principal y más frecuente, entre los cambios ambientales que generan el deterioro son: • Los suelos se agotan o se descompensa el balance de nutrimentos, se pierde la estructura y se modifican las propiedades físico-químicas. • Las plagas y enfermedades evolucionan a razas más resistentes o se introducen nuevas plagas que el cultivo no tolera. • Las asociaciones de malas hierbas o la introducción acentúan la competencia con la variedad. • Las condiciones climáticas se van modificando con el tiempo; al grado que ya no son adecuadas para la variedad.

14. Genotecnia de la Caña de Azúcar Cambios en la variedad. Se deben principalmente a condiciones genéticas, entre los cambios que pueden ocurrir son: Mutaciones que alteran las características deseables de la variedad en forma negativa. Vigor Híbrido el cual se da debido a la segregación en el curso del tiempo de los genes dominantes y recesivos, aún cuando la caña se propague vegetativamente.

15. Genotecnia de la Caña de Azúcar Los encargados de obtener variedades excelentes; mantienen una teoría en donde se afirma que: ninguna planta que sea propagada vegetativamente no es factible de agotarse o demeritar sus cualidades genéticas que manifiesta el fenotipo. En el caso de la caña de azúcar, los trozos utilizados en la siembra constituyen una extensión en el tiempo de la planta original y por lo tanto mantiene todas las cualidades de los progenitores, teóricamente no debe perderlas.

16. Genotecnia de la Caña de Azúcar En el mundo cañero han sobresalido variedades de gran importancia por sus rendimientos tanto en campo como en fábrica, sin embargo, han llegado ha desaparecer o casi desaparecer por aspectos fitosanitarios que les afecta:

17. Genotecnia de la Caña de Azúcar Por consiguiente, parece ser que las variedades “tienden a agotarse y debido a diversas causas pierden su poder de producción”. Mucho se ha dicho tratando de explicar que el deterioro no se debe realmente al debilitamiento del germoplasma de “X” variedad, caso de esto es la sugerencia de mantener la fertilidad de los suelos o combatir alguna enfermedad sospechosa, sin embargo, esto no se puede aseverar al 100% si se considera que en el mismo suelo se han sembrado tanto variedades “viejas” como “nuevas”.

18. Genotecnia de la Caña de Azúcar La sustitución de una variedad cuando han declinado sus cualidades productivas; se considera una práctica común en los países cañeros, autores como Kinget al. (1965), hace hincapié en que los motivos de la decadencia de las variedades no son del todo claros, sin embargo, entre las explicaciones posibles están: • la pérdida de fertilidad de los suelos • el desarrollo de un estado físico desfavorable de los suelos, • el efecto acumulado de enfermedades y plagas • y la existencia de enfermedades carentes de síntomas o no identificadas.

19. Genotecnia de la Caña de Azúcar De ahí que se de la llamada pérdida de vigor en las variedades como consecuencia de una o más de las explicaciones anteriores, por lo que afirma King que lavariedad en sí no puede cambiar si se le mantiene en un ambiente libre de enfermedades y se le proporciona condiciones óptimas para su desarrollo. Actualmente se piensa que deben buscarse otras razones o causas para explicar el deterioro de una variedad que en un principio fue valiosa.

20. Genotecnia de la Caña de Azúcar Métodos de mantenimiento de las variedades. Los recursos genéticos se consideraban herencia de la humanidad, no obstante, la convención sobre Diversidad Biológica de 1922 cambió la apreciación de estos recursos al establecer que los Estados poseen derechos soberanos sobre sus recursos genéticos, ocasionando con todo esto la estimulación para la conservación de la biodiversidad.

21. Genotecnia de la Caña de Azúcar En el mundo cañero se ha referido la importancia y necesidad de conservar los recursos fitogenéticos de la caña de azúcar, sin embargo, la conservación del germoplasma presenta sus dificultades debido a que depende de la forma de reproducción, del ciclo de vida, de factores internos y externos que interactúan con el cultivo los cuales pueden provocar cambios adaptativos positivos o negativos.

22. Genotecnia de la Caña de Azúcar En la caña de azúcar existen métodos diferentes de conservación entre los que destacan: • La conservación in situ en jardines: • Colecciones o bancos de germoplasma, • En condiciones de laboratorio: • Crioconservación • Conservación de tejidos y plantas en medios de cultivo de crecimiento retardado (in vitro).

23. Genotecnia de la Caña de Azúcar Conservación in situ en jardines La conservación in situ es la más antigua y común en este cultivo. Este método de conservación garantiza mantener concentrado todo el potencial genético existente del material vegetal y al mismo tiempo brinda la posibilidad de estudiar y conocer las diferentes especies e híbridos que se encuentran colectados.

24. Genotecnia de la Caña de Azúcar La conservación de los recursos genéticos requiere de condiciones favorables para su normal mantenimiento y desarrollo, el lugar debe tener condiciones óptimas para un desarrollo idóneo del cultivo tales como temperatura, luminosidad, precipitación, etc. Así como atención sistemática de prácticas culturales, fertilización, riego, sanidad, entre otros.

25. Genotecnia de la Caña de Azúcar • Conservación in situ en jardines • Banco de germoplasma. Es una práctica común realizar la conservación de germoplasma en zonas aisladas donde no exista una estrecha vinculación con plantaciones comerciales para evitar el flujo constante de agentes patógenos en ambos sentidos. Esto permite, en consecuencia, que se evite la pérdida genética de algunos de los individuos colectados; en especial las formas originales de Saccharum.

26. Genotecnia de la Caña de Azúcar Para las condiciones de México; el banco de germoplasma se ubica en la Estación Nacional de Hibridación a cargo de la Cámara Nacional de las Industrias Azucarera y Alcoholera (CNIAA), localizado en Rosario Izapa cerca de Tapachula, Chis., el cual se inicio con 151 variedades procedentes de Canal Point, Fla. EE. UU. en 1951, actualmente cuenta con 1500 variedades extranjeras y 700 mexicanas.

27. Genotecnia de la Caña de Azúcar El estudio de las características de cada variedad ha permitido clasificar a los progenitores como sigue: Categoría A: Los que han producido variedades mexicanas que llegan al cultivo comercial y se han adaptado al medio. Categoría B: Son aquellos que han generado variedades nacionales alcanzando etapas avanzadas durante la selección, pero que no llegan a establecerse en el cultivo comercial. Categoría C: Los que producen variedades nacionales y sólo llegan a etapas intermedias durante la selección. Categoría Museo: Los progenitores producen variedades que son eliminadas en las primeras etapas de selección.

28. Estaciones Experimentales Provinciales Bloques Experimentales Estación de Cuarentena Estaciones Experimentales Territoriales Sede Central GESA Genotecnia de la Caña de Azúcar Aún bajo los esfuerzos realizados por conservar las colecciones de los bancos de germoplasma, han llegado a desaparecer variedades, situación que se ha generalizado en diversos países, algunos de ellos resuelven el problemas realizando réplicas en diferentes regiones del país, sin embargo, en 1988 el consejo internacional para los recursos genéticos vegetales (IBPGR) planteó el utilizar el cultivo de tejidos para la conservación del germoplasma.

29. Genotecnia de la Caña de Azúcar La conservación in vitro considera dos línea fundamentales: • Medios de Crecimiento Mínimo (MCM) • Crioconservación

30. Genotecnia de la Caña de Azúcar Los MCM se usan para la conservación a corto plazo, se basa en la reducción de nutrimentos en el medio de cultivo, la inducción de estrés osmótico, reducción de temperatura y la luz y la incorporación de retardadores del crecimiento. En esta modalidad el cultivo puede retomar sus potencialidades después del período de conservación, aunque se menciona que pueden llegar a producirse cambios genéticos.

31. Genotecnia de la Caña de Azúcar La crioconservación se basa en el empleo de temperaturas muy bajas (-196º C) para conservar el germoplasma, se utiliza en períodos largos; además de que reduce la posibilidad de cambios genéticos debido a que a la temperatura indicada los procesos metabólicos cesan. Para utilizar este método es indispensable el uso de substancias que protejan la célula de los daños de congelación como son: Glicerina Dimetilsulfóxido y Sacarosa.

32. Genotecnia de la Caña de Azúcar Producción de semilla de caña de azúcar.

33. Genotecnia de la Caña de Azúcar Producción de semilla de caña de azúcar. Actualmente la producción de semillas con calidad certificada no ha sido un campo explotado. Casi en todas las regiones cañeras se observa que la semilla “madre” utilizada para las siembras carece de las características deseables. El potencial productivo esperado puede llegar a manifestarse plenamente a partir de la utilización de caña semilla de calidad óptima.

34. Genotecnia de la Caña de Azúcar Campos semilleros especiales. Caña semilla de calidad controlada. Caña semilla material de plantaciones comerciales Destino La obtención de azúcar y coproductos en el Ingenio

35. Genotecnia de la Caña de Azúcar Producción de semilla certificada. En la Reunión Internacional de Programas de Mejoramiento de Variedades celebrada en abril de 1989 en Perú, se concluyó y acordó la necesidad de la elaboración de un Manual Metodológico para la producción de semilla certificada, de tal forma que: • Permita limitar al máximo el efecto de las principales plagas y enfermedades que prevalecen en una región. • Proporcione en las épocas adecuadas y a una distancia razonable; unas estacas de buena calidad de la variedad deseable.

36. Genotecnia de la Caña de Azúcar La semilla certificada garantiza que en las nuevas plantaciones se cumplan los siguientes puntos: • Que se utilice la variedad adecuada y recomendada para cada lugar específico. • Que el material de siembra tenga los parámetros técnicos necesarios como edad, desarrollo vigor, etc. y • Que esté libre de plagas y enfermedades. Por consiguiente, la semilla certificada es la etapa final para obtener la semilla que se debe plantar comercialmente. Los pasos para obtener la semilla son:

37. Genotecnia de la Caña de Azúcar

38. Genotecnia de la Caña de Azúcar

39. CADENA DE SEMILLA SUPERF. INGENIO = 10 000 Ha VOLTEO ANUAL = 15 % SUPERF. PLANT. = 1 500 Ha. SEMILLA CERTIFICADA EDAD: 8-10 MESES PLANTILLAS Y SOCAS SUPERF. SEMILLA = 150 Ha. TRAT. TÉRMICO Y QUÍMICO EN VARIAS ZONAS SEMILLA REGISTRADA EDAD: 8 – 10 MESES PLANTILLAS SUPERF. SEMILLA = 15 Ha. TRAT. TÉRMICO Y QUÍMICO UNA ZONA O VARIAS SEMILLA BÁSICA EDAD: 8-10 MESES PLANTILLAS SUPERF. = 1.5 Ha. TRAT. TÉRMICO Y QUÍM. UNA ZONA. CARACTERÍSTICAS: DURACION DE 30 MESES TRES TRAT. TÉRMICOS Y QUÍMICO USO DE PLANTILLAS Y SOCAS

40. Genotecnia de la Caña de Azúcar La calidad deficitaria de la caña semilla utilizada en cultivos comerciales quizás sea uno de los factores más críticos que limitan el potencial productivo de los cañaverales.

41. Genotecnia de la Caña de Azúcar Características para la Evaluación y Selección de Variedades de Caña de Azúcar

42. Genotecnia de la Caña de Azúcar 1. “Germinación” o Brotación. Es la relación entre las yemas brotadas y las sembradas expresada en porcentaje, considerando precocidad. (Yemas sembradas, yemas brotadas y días a germinación)

43. Genotecnia de la Caña de Azúcar 2. Cierre de Campo. Característica relativa al sombreado del suelo debido al grado de de entrecruce de las hojas y a la precocidad con que se presente.

44. Genotecnia de la Caña de Azúcar 3. Hábito de Crecimiento Se refiere a la tendencia de crecimiento que manifieste el tallo con referencia a la vertical.

45. Genotecnia de la Caña de Azúcar 4. Resistencia al Acame. Se considera como la resistencia de los tallos a inclinarse hasta llegar al suelo y mantenerse de esa forma.

46. Genotecnia de la Caña de Azúcar 5. Despaje. Consiste en la caída de las hojas viejas y es de importancia para el corte y cosecha.

47. Genotecnia de la Caña de Azúcar 6. Tenacidad. Se determina tomando un tallo moledero al azar, al cual se le coloca en su base la punta del pie para jalarlo con la mano hasta doblarlo al nivel del suelo

48. Genotecnia de la Caña de Azúcar 7. Cantidad de Ahuates. Se refieren a la pubescencia que se presenta en la vaina de la hoja.

49. Genotecnia de la Caña de Azúcar 8. Población Se refiere al número de tallos molederos por unidad de superficie.

50. Genotecnia de la Caña de Azúcar 9. Altura. Es una de las características más influenciadas por el medio ambiente, para su medición se considera desde la base del tallo hasta el último collar visible.