elocation-id: e3413
El sorgo dulce es una excelente fuente potencial para producción de bioetanol, debido a su rusticidad, tolerancia a sequía y altas temperaturas y adaptación a regiones marginales. Proporciona energía renovable, capaz de suplantar los combustibles fósiles. En el Campus Marín, de la Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León, durante el ciclo otoño-invierno 2009-2010, se realizaron cruzas entre genotipos contrastantes. Dulcina se originó de la cruza de SBB-25 x Rox Orange, a la cual se aplicó a partir de la generación F2 el método de surco por panoja o pedigrí, durante cuatro generaciones. La selección (SBB-25 x Rox Orange) 17-1-1-1 se registró en el CNVV el 21 de enero de 2021 con el nombre de Dulcina. Se adaptó favorablemente en el centro de Nuevo León y Tamaulipas. Las espigas son compactas, de granos pequeños, color naranja, de ciclo intermedio (74.4 a 87.1 días a floración), con una producción de bioetanol entre 2 614 a 3 925 L ha-1 superiores al mejor testigo entre 6.1 a 32.3%, equivalente a 191 a 959 L ha-1. También fue de plantas altas (221 a 235 cm) y con un contenido de azúcar de 16.4 a 20.4 °Brix. En el Sur de Tamaulipas, fue más tolerante al acame que Keller y RB-Cañero. Fue tolerante a tizón de la hoja (Helmintosporium turcicum (Pass.) Leo and Suggs), y antracnosis (Colletotrichum graminicola (G.E Wilson) y fue superior (p≤ 0.05) a Keller.
brix, producción de bioetanol, sorgo dulce.
México presenta condiciones agroecológicas óptimas para la producción de sorgo dulce. Los estados con mayor superficie potencial son: Veracruz, Campeche, Tamaulipas, Tabasco, Guanajuato, Sonora, Sinaloa, Nuevo León, Michoacán, Chihuahua y Quintana Roo (Ramírez-Jaramillo et al., 2020). El estado de Tamaulipas es el principal productor de sorgo en México para el año 2021 cultivó 1 000 000 ha, el 80% en condiciones de temporal (SIAP, 2022).
El aumento de los precios del mercado mundial de los combustibles fósiles, la creciente demanda y su inestabilidad, hacen a los combustibles renovables económicamente viables (Khawaja et al., 2014). Otro factor importante, es que las reservas de petróleo son finitas (Serna et al., 2011). Para reducir la dependencia mundial de los combustibles fósiles, se han desarrollado alternativas de combustibles renovables como la producción de bioetanol. El sorgo dulce es una fuente potencial para producción de bioetanol.
En comparación con otros cultivos, proporciona alto rendimiento de biomasa, alto rendimiento de azúcar/etanol y la capacidad de crecer en áreas marginales (Tang et al., 2018). Se requiere la generación de nuevos materiales genéticos para el desarrollo de una industria de bioenergéticos, que permita a mediano plazo migrar hacia un sistema más sustentable (Moreno-Hernández et al., 2018). La Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León desde el año 2006, ha realizado investigación en mejoramiento genético de sorgo dulce.
Durante el ciclo otoño invierno O-I 2009-2010 en el Campus Marín. Dulcina, se obtuvo mediante recombinación genética y selección (Tabla 1). El germoplasma que dio origen a esta variedad fue la línea de grano élite mantenedora de la fertilidad SBB-25 desarrollada en México por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y pecuarias (INIFAP)-Campo Experimental Río Bravo, es progenitora de los híbridos comerciales: RB-4000, RB-Patrón y RB-Huasteco (Williams-Alanís et al., 2017). La variedad de sorgo dulce y forrajero Rox Orange o Waconia, fue generada por Wisconsin Agricultural Experiment Station, EE. UU. (Ali et al., 2008).
La cruza F1 de SBB-25 x Rox-Orange se realizó durante el ciclo O-I/2009-2010 y la semilla F2 se obtuvo durante el ciclo P-V/2010. Durante los ciclos O-I/2010-2011, P-V/2011, O-I/2011-2012 y P-V/2012, en las generaciones F2, F3, F4 y F5; se aplicó el método de selección de surco por panoja o pedigrí, al autofecundar plantas altas, con el tallo más grueso, sin acame y con tolerancia a enfermedades foliares, con un contenido de azúcar en el jugo entre 15 a 20.5 °Brix.
Para dar termino a la formación de las variedades durante el ciclo O-I /2012-2013, se aumentó la semilla, al autofecundar plantas con características fenotípicas similares. Las mejores 10 variedades (selección visual), se evaluaron en experimentos, sembrados: en cuatro ambientes en el sur de Tamaulipas (Estación Cuauhtémoc) y cuatro ambientes en el centro de Nuevo León (Marín), donde fungieron como testigos las variedades comerciales Keller (EE. UU.) y RB-Cañero (INIFAP).
En fecha posterior se diseñó un tercer ensayo que se evaluó en tres ambientes en el norte de Tamaulipas, en comparación a los testigos de INIFAP. En las evaluaciones de las tres localidades, sobresalió la variedad experimental (SBB-25 x Rox Orange) 17-1-1-1, a la cual se le denominó Dulcina. La cual presenta espigas compactas, de granos pequeños, color naranja, 26.2 cm de longitud de panoja, 16 cm de exserción, de ciclo intermedio (74.4 y 87.1 días a la floración).
En el centro de Nuevo León, fue de ciclo más tardío que Keller, las plantas altas (227 a 230 cm), fueron similares a los testigos comerciales. Williams-Alanís et al. (2017) menciona que los sorgos dulces más altos son los más productivos. El contenido de azúcar en el jugo del tallo fue de 6.6 a 20.4 °Brix, entre -3.4 a 13.3% respecto a Keller el mejor testigo comercial, (Tablas 2, 3 y 4). En el norte de Tamaulipas Dulcina (20.6) fue superior en °Brix a los testigos RB-Tehua (17.6) y RB-Cañaveral (18.2). Elangovan et al. (2014), afirma que las características de producción de jugo y °Brix son muy importantes para la producción de bioetanol.
[i] Literales diferentes indican diferencia estadística significativa (Tukey, p≤ 0.05). %SMT= % sobre el mejor testigo; CV= coeficiente de variación; GEN= genotipo; DF= días a floración; AP= altura de planta; °Brix= sólidos solubles; PTPKH= peso total de planta (kg ha-1); PTKH= peso de tallo (kg ha-1); PJKH= peso de jugo (kg ha-1); BIO= producción de bioetanol (L ha-1).
[i] Literales diferentes, indican diferencia estadística significativa (Tukey, p≤ 0.05). %SMT= % sobre el mejor testigo; CV= coeficiente de variación; GEN= genotipo; DF= días a floración; AP= altura de planta; °Brix= sólidos solubles; PTPKH= peso total de planta (kg ha-1); PTKH= peso de tallo (kg ha-1); PJKH= peso de jugo (kg ha-1); BIO= producción de bioetanol (L ha-1).
[i] Literales diferentes indican diferencia estadística significativa (Tukey, p≤ 0.05). %SMT= % sobre el mejor testigo; CV= coeficiente de variación; GEN= genotipo; DF= días a floración; AP= altura de planta; °Brix: sólidos solubles; PTPKH= peso total de planta (kg ha-1); PTKH= peso de tallo (kg ha-1); PJKH= peso de jugo (kg ha-1); BIO= producción de bioetanol (L ha-1).
Dulcina presentó valores de PTPKH entre 37 685 a 44 407 kg ha-1, PTKH entre 29 431 a 35 203 kg ha-1 y PJKH entre 15 300 a 22 136 L ha-1. Superiores al testigo entre 8.5 a 26.1%, excepto para PTPKH en el sur de Tamaulipas, el cual fue 11.1% inferior. La producción de bioetanol fue entre 2 614 a 3 925 L ha-1, superiores al mejor testigo entre 6.1 a 32.3%, equivalente a 191 a 959 L ha-1 más.
En el norte de Tamaulipas Dulcina (3 925 L ha-1) fue superior (p≤ 0.05) a los testigos comerciales en producción de bioetanol RB-Cañaveral (2 966 L ha-1) y RB-Tehua (2 788 L ha-1) (Tabla 4), se estimó la producción de bioetanol de acuerdo con las fórmulas descrita por Rakhmetova et al. (2020). Producción teórica de bioetanol L ha-1= (°Brix azúcar 100) x (0.65 L bioetanol 1 kg azúcar) x (0.85) x (peso tallo kg ha-1).
En el sur de Tamaulipas (Tabla 5), Dulcina fue más tolerante al acame que Keller y RB-Cañero. Se presentaron las enfermedades de tizón de la hoja (Helmintosporium turcicum (Pass.), Leo and Suggs y antracnosis foliar [Colletotrichum graminicola (Ces.) G.E Wilson], en donde Dulcina Resultó tolerante y fue superior (p≤ 0.01) a Keller.
| GEN | Dulcina | Keller | RB-Cañero | %SMT | CV |
|---|---|---|---|---|---|
| Acame | 2.2 | 3.2 | 3.7 | 31.25 | 23.7 |
| Inc. de enfermedades foliares | 2 a | 2.6 b | 2 a | 14.5 | 15.4 |
El manejo del cultivo se debe de llevar a cabo de acuerdo con las recomendaciones regionales para la producción comercial de sorgo del paquete tecnológico de riego. También se deben de cumplir con todas las indicaciones del SNICS (siembra, aislamiento, desmezcles, etc.) en cuanto a producción de semillas.
Dulcina se recomienda para las tierras bajas (0-800 msnm) del centro de Nuevo León y Tamaulipas. Se registró el 13 de enero de 2021con el título de obtentor Núm. 2606 en el Catálogo Nacional de Variedades Vegetales (CNVV). La UANL cuenta con semilla disponible para el incremento de la variedad.
Dulcina se recomienda para las tierras bajas (0-800 msnm) del centro de Nuevo León y Tamaulipas. La Facultad de Agronomía de la Universidad Autónoma de Nuevo León, cuenta con semilla para el incremento de la variedad. La variedad forma parte del creciente número de materiales dulces disponible en el país, constituyendo un aporte importante para mejorar la productividad del cultivo.
Los autores y la autora agradecen el apoyo financiero proporcionado por la Comunidad Europea a través del proyecto de investigación Núm. 227422 titulado: Sweetfuell Sorghum: an Alternative Energy Crop. Se agradece el apoyo del INIFAP para el establecimiento de los experimentos en el Campo Experimental Río Bravo y Las Huastecas.
Ali, M. L.; Rajewski, J. F.; Baenziger, P. S.; Gill, K. S.; Eskridge, K. M. and Dweikat, I. M. 2008. Assessment of genetic diversity and relationship among a collection of US sweet sorghum germplasm by SSR markers. Molecular Breeding. 21(1):497-509. http://dx.doi 10.1007/s11032-007-9149-z.
Khawaja, C.; Janssen, R.; Rutz, D.; Luquet, D.; Trouche, G.; Reddy, B.; Rao, P.; Basavaraj, G.; Schaffert, R.; Damasceno, C.; Parella, R.; Zacharias, A.; Bushmann, R.; Rettenmaier, N.; Reinhardt, G.; Monti, A.; Lizarazu, W. Z.; Amaducci, S.; Marocco, A.; Snijman, W.; Shargie, N.; Terblanche, H.; Zavala-García, F. y Braconnier, S. 2014. Manual del sorgo dulce: cultivo con potencial energético. WIP Renewable Energies Publisher, Munich, GER. 82 p.
Moreno-Hernández, J. M.; Moreno-Gallegos, T. and López-Guzmán, J. A. 2018. Evaluation of theoretical ethanol production from forage sorghums (Sorghum bicolor L. Moench) in Sinaloa, Mexico. Revista Bio Ciencias. 5(2):e483. https://doi.org/10.15741/revbio.05.nesp.e483.
Ramírez-Jaramillo, G.; Lozano-Contreras, M. G. and Ramírez-Silva, J. H. 2020. Agroclimatic conditions for growing Sorghum bicolor l. moench, under irrigation conditions in Mexico. Open Access Library Journal. 7(06):e6423. https://doi.org/10.4236/oalib.1106423.
Rakhmetova, S. O.; Vergun, O. M.; Blume, R. Y.; Bondarchuck, O. M.; Shymamanska, O. V.; Tsyganskov, S. P.; Yemets, A. I.; Blume, Y. V. and Rakhmetov, D. B. 2020. Ethanol production potential of sweet sorghum in north and central Ukraine. The Open Agriculture Journal. 14(1):321-338. https://doi.org/10.2174/1874331502014010321.
Serna, F. H.; Barrera, L. B. y Montiel, H. C. 2011. Impacto social y económico en el uso de biocombustibles. Journal of Technology Management e Innovation. 6(1):100-114. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-27242011000100009.
SIAP. 2022. Servicio de Información Agropecuaria y Pesquera. Cierre de la producción Agropecuaria y Pesquera. https://www.gob.mx.
Williams-Alanís, H.; Zavala-García, F. G.; Arcos-Cavazos, M.; Rodríguez-Vázquez, C. y Olivares-Sáenz, E. 2017. Características agronómicas asociadas a la producción de bioetanol en genotipos de sorgo dulce. Agronomía Mesoamericana. 28(3):549-563. http://dx.doi 10.15517/MA.V2813.26690.