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Avances en el desarrollo de variedades bajo el enfoque de alta sacarosa en el Brasil

Roberto Giacomini Chapola*

*Ingeniero Agrónomo, Investigador en el Programa de Mejoramiento Genético de Caña de azúcar de la Uni-versidad Federal de São Carlos – Red Interuniversitaria para el Desarrollo del Sector Sucroenergético (PMGCA/UFSCar/RIDESA). chapola@cca.ufscar.br

Introducción

La caña de azúcar es un cultivo de gran importancia social y económica para el Brasil. En la safra 2016/17, fueron industrializadas 657 millones de toneladas para la pro-ducción de casi 39 millones de toneladas de azúcar y más de 27 billones de litros de alcohol. El área cultivada con caña de azúcar en el Brasil fue de aproximadamente nueve millones de hectáreas, con productividad promedio de 72,6 toneladas de caña por hectárea. El sector cuenta con 371 unidades productoras y más de 70 mil produc-tores independientes, y genera casi un millón de empleos directos y un aporte al Producto Interno Bruto (PIB) superior a US$ 43 billones, lo cual representa 2% del PIB brasilero.

Para el crecimiento de este sector es fundamental el desarrollo y la aplicación de nuevas herramientas y tecnologías, de entre las cuales se pueden destacar el me-joramiento genético. La Rede Interuniversitaria para el Desarrollo del Sector Su-croenergético (RIDESA) fue creada en 1990, con la incorporación del patrimonio físico y recursos humanos del extinto Planalsucar. Actualmente, RIDESA está compuesta por 10 universidades federales, que dieron continuidad a los trabajos de mejoramien-to que desarrollados anteriormente en el Planalsucar. Las variedades desarrolladas por RIDESA, llevan la sigla RB, son cultivadas en aproximadamente 70% de los cam-pos azucareros de Brasil. El Programa de Mejoramiento Genético de Caña de Azúcar de la Universidad Federal de São Carlos (PMGCA/UFSCar) es uno de los integrantes de RIDESA, con presencia en los Estados de São Paulo y Mato Grosso del Sur.

El objetivo de los programas de mejoramiento es obtener variedades con alta productividad, alto contenido de azúcar, resistencia a las principales enfermedades, buen macollamiento de la soca poscorte, longevidad de la cepa (tolerancia al pisoteo), tolerancia a las plagas y condiciones de estrés, ausencia de floración e isoporización, porte erecto, entre otras características. En este artículo se presentan algunas de las estrategias adoptadas por el PMGCA/UFSCar/RIDESA orientadas a la obtención de variedades con alta sacarosa.

Variables analizadas

La caña de azúcar está compuesta básicamente por fibra (10 a 16%) y jugo (84 a 90%) constituido por agua y sólidos solubles (azúcares y no azúcares). De los azúcares presentes en el jugo de caña, el principal es la sacarosa. En la búsqueda de variedades ricas en azúcar, las principales variables analizadas en el PMGCA/UFSCar son el Brix y Pol %caña (PC).

El Brix representa el porcentaje en peso de sólidos solubles en la solución, que varía entre 18 y 25% en la composición de la caña y puede ser obtenido en laboratorio o con refractómetro de campo. Este último, por ser de fácil manipulación, es el más utilizado en las fases iniciales del PMGCA/UFSCar; en esas fases el número de individuos es grande, lo que inviabiliza la aplicación de métodos de laboratorio para determinación de la riqueza en azúcar de los materiales.

El PC es determinado con base en la propiedad de la sacarosa de desviar el plano de la luz polarizada. Ese desvío es medido en sacarímetro y la lectura provee el Pol %jugo, esto es, el porcentaje en peso de sacarosa en el caldo, que varía entre 14,5 a 24%.. Para la determinación de la PC, se utiliza la fórmula:

Pol% caña (PC)=Pol% caldo x (1-0,01 x F) x C,

donde:
F = porcentaje de fibra en la caña;
C = 1,0313 – 0,00575 x F

Variedades con alta sacarosa

Los programas de mejoramiento genético de la caña de azúcar siguen tres pasos fundamentales: mantenimiento y caracterización de los bancos de germoplasma, formación de la población base (hibridación) y selección clonal. El mantenimiento y la caracterización de los bancos de germoplasma darán información a los mejoradores para elaborar las mejores combinaciones con las características de interés. La incorporación de nuevas variedades, nacionales o extranjeras, al banco de germoplasma, es una estrategia interesante para la ampliación de la base genética.

La formación de la población base se realiza por medio de hibridaciones. Los principales criterios del PMGCA/UFSCar para elaboración de cruzamientos son: uso de variedades comerciales y clones promisorios, de características bien conocidas; asociación de genotipos con características agroindustriales de importancia (complementariedad); diversidad genética; y por su habilidad combinatoria general y/- o específica.

Posterior a la formación de la población base, ésta pasa por cuatro fases de selección clonar. En la fase inicial, se hace la selección de familias en la plantilla y se evalúa la productividad agrícola de las familias, en toneladas de caña – por hectárea (TCH). Esos datos son utilizados para la selección clonal en la soca, aumentando porcentajes de clones seleccionados dentro de las mejores familias. Además, los datos y clones obtenidos son utilizados como criterio para la elaboración de nuevos cruzamientos. Está en evaluación en el PMGCA/UFSCar un método para clasificación de las familias considerando el Brix.

En la segunda fase de selección, los materiales seleccionados en la primera fase son sembrados en parcelas de un surco de 5 m de largo, arreglados en un diseño de bloques aumentado. Las evaluaciones, realizadas en la plantilla y en la soca, son: número de tallos; peso de 10 tallos; Brix; y evaluación visual de enfermedades y características morfológicas. Para la selección de los clones, se considera los KBP (kilogramos de Brix por parcela), obtenido a través de la fórmula:

KBP=[nº de cogollos x (peso de diez colmos ÷10) x Brix] ÷100

La selección en la segunda fase se hace con base en los datos de KBP y evaluaciones visuales en plantilla y la soca. En las socas se evalúa la capacidad de rebrote de clones. Los genotipos seleccionados conformarán la tercera fase de selección, en donde los materiales son sembrados en parcelas de dos surcos de 5 m de largo, con 1,4 m entre surcos, bajo un diseño de bloques aumentados, con dos repeticiones. A partir de esta fase, los experimentos son distribuidos a regiones del Estado de São Paulo con diferentes condiciones de suelo y de clima. Las evaluaciones son similares a las de la segunda fase, excepto por el Brix, que es sustituido por el análisis de Pol Caña (PC). Para selección de los clones, se hace con referencia a KPP (kilogramos de Pol Caña por parcela).

En la fase final de selección, los materiales son sembrados en parcelas de cuatro o cinco surcos de 10 a 20 m de largo y distancia entre surco de 1,4 o 1,5 m, arreglados en un diseño de bloques al azar, con tres o cuatro repeticiones. Las producciones por parcela se utilizan para calcular la productividad en TCH en plantilla y tres socas. Se hacen análisis en laboratorio, para determinar el Pol Caña. Con los datos de TCH y PC, se calcula el rendimiento en toneladas de Pol por hectárea (TPH), a través de la fórmula siguiente:

TPH=(TCH x PC) / 100

Los mejores clones continúan para validación, que consiste en siembras semicomerciales, en donde se evalúan las principales enfermedades y se determina la curva de maduración de los clones promisorios.

Curva de maduración

Las curvas de maduración ayudan a determinar la mejor época de cosecha de los clo-nes. Para esto, durante el período de safra se hace un muestreo de tallos mensual-mente, el cual se envía al laboratorio para la determinación de la PC. En la región Centro-Sur del Brasil la cosecha comienza en abril y termina en noviembre. Con ba-se en las curvas de maduración, los clones son clasificados en precoces (cosecha entre abril y junio), intermedios (entre julio y septiembre) y tardíos (octubre y noviembre). En la Figura 1 se muestra un ejemplo de curvas de maduración de variedades preco-ces, intermedias y tardías.

Las curvas de maduración son herramientas importantes en la selección de va-riedades con alta sacarosa. En la Figura 2 se incluyen comparativos de TCH, PC y TPH entre la RB867515, variedad más cultivada en el Brasil, y el clon RB975375. La primera es más productiva en términos TCH; mientras que el clon RB975375 es supe-rior en PC y en TPH. Ese resultado sugieren que es fundamental analizar el rendi-miento en TPH, una vez que la evaluación aislada de TCH puede llevar a la elimina-ción en estadios tempranos de clones con menores productividades agrícolas, no obs-tante con alta sacarosa y que podrían rendir más azúcar por área. La curva de madu-ración del clon RB975375, presentada en la Figura 3, evidencia su riqueza en azúcar en comparación con los testigos.

Consideraciones finales

El rendimiento del cultivo de la caña de azúcar en Brasil, en TPH, se duplicó en el período de 1975 – 2015, con aumentos en TCH y en PC. Varios factores contribuyeron para este hecho, siendo el mejoramiento genético uno de los principales responsables. En la Figura 4 se observa que entre las décadas de 1970 y 1990, ocurrieron aumentos significativos en PC gracias a la disponibilidad de variedades con alto contenido de sacarosa por parte de los programas de mejoramiento genético. Otra ventaja consiste en que las variedades con alta sacarosa posibilitaron la extensión de la safra en la región Centro-Sur.

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