Efecto de las variaciones ambientales en el crecimiento, desarrollo y acumulación de azúcares en variedades de sorgo dulce (Sorghum bicolor (L.) Moench)

Abstract

La producción de azúcares en el cultivo de sorgo dulce [Sorghum bicolor (L.) Moench] es influenciada por la interacción genotipo por ambiente. El objetivo del estudio fue comprender la contribución del ambiente sobre la acumulación de azúcares en genotipos de sorgo dulce y su efecto sobre procesos fisiológicos del cultivo. Diez líneas de sorgo fueron sembradas en un diseño de bloques al azar en seis ambientes contrastantes por latitud, altitud y fertilidad de suelos. Se realizaron pruebas de análisis genotipo por ambiente, en contenidos de azúcares en el tallo y variables agronómicas asociadas a la producción de azúcares y análisis de regresión lineal múltiple entre el contenido de azúcares (Brix) y condiciones ambientales. Se realizó un análisis funcional de crecimiento en 3 genotipos de sorgo dulce bajo dos ambientes. Los resultados indicaron que el ambiente contribuyo con el 39.2% de la variación en la concentración de azúcares (Brix), el 53.7% en el peso seco del tallo y el 29.9% en el volumen de jugos. Temperaturas mínimas bajas durante la fase reproductiva del cultivo y días secos en la fase de llenado de grano fueron los de mayor contribución en la acumulación de azúcares. La sacarosa fue el azúcar dominante en los sólidos solubles (Brix), R2=0.9. El peso seco total presentó correlaciones positivas con TCC (0.71**), IAF (0.76**) RAFi (0.89**) y ETc (0.28**), y correlaciones negativas con PRETO (-0.28**) y HR (-0.41). Los genotipos HT7, HT46 y JJT18 presentaron tasas máximas de crecimiento de 4.24 g m-2 °Cd-1, 4.89 g m-2 °Cd-1 y 4.69 g m-2 °Cd-1, respectivamente. La mayor acumulación de materia seca total en los genotipos de sorgo fue encontrada en ambientes secos con distribución de materia seca por orden de acumulación en tallos, panículas, hojas y vainas. Valores altos de uso eficiente de radiación se encontraron en HT7 (2.94 g MJ-1), HT46 (2.56 g MJ-1) y JJT18 (2.15 g MJ-1) en condiciones secas. Los resultados permitieron identificar genotipos de sorgo dulce con gran potencial para la agroindustria de biocombustibles por sus altos rendimientos de azúcares y fibra en los ambientes de Palmira, Espinal, Cereté y Codazzi. Por otro lado, los ambientes de trópico húmedo con menor radiación solar y suelos de baja fertilidad como Gaitán y Villavicencio serian ambientes menos favorables para la producción competitiva de sorgo dulce para bioetanol. (Texto tomado de la fuente).

Sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] sugar production is influenced by genotype by environment interactions. The aim of the study was to understand the environment contribution on sugar accumulation of sweet sorghum genotypes and its effect on crop physiological processes. Ten lines of sorghum were planted in a randomized block design in six environments different in latitude, altitude and soil fertility. Genotype by environment analysis was performed for sugar concentration, sugar content and agronomic variables associated with the sugar production, and multiple linear regression analysis were conducted between sugar concentration (Brix) and environmental variables. Functional analysis was performed in 3 growing sweet sorghum genotypes under two environments. The results indicated that the environment contributed 39.2% of the variation in the concentration of sugars (Brix) 53.7% in the stem dry weight and 29.9 % by juice volume. Low minimum temperatures during the reproductive phase of the crop and dry days in the grain filling stage had the biggest contribution to the accumulation of sugars. Sucrose was the dominant sugar in soluble solids (Brix), R2 = 0.9. The total dry matter showed a positive correlation with CGR (0.71**), LAI (0.76**) PARi (0.89**) and ETo (0.28**) and negative correlations with rain (-0.28**) and relative humidity (-0.41**). The genotypes HT7, HT46 and JJT18 had maximum growth rates of 4.24 g m-2 °Cd-1, 4.89 g m-2 °Cd-1 and 4.69 g m-2 °Cd-1, respectively. The greatest total dry matter accumulation in sorghum genotypes was found in dry environments with greater dry matter partitioning in stems, panicles, leaves and sheath. High values of radiation use efficiency were found in HT7 (2.94 g MJ-1), HT46 (2.56 g MJ-1) and JJT18 (2.15 g MJ-1) in dry conditions. The results allowed the identification of sweet sorghum genotypes with high potential for biofuel due to its high sugar yields and fiber for Palmira, Espinal, Cereté and Codazzi. Furthermore, humid tropical environments with less solar radiation and low fertility soils like Villavicencio and Gaitán would be less favorable for competitive production of sweet sorghum for bioethanol.