Progreso genético de variedades cultivadas de algodón en Argentina en los últimos 50 años

Abstract

El programa de mejoramiento genético de algodón (Gossypium hirsutum L.) de INTA comenzó en 1923 y desde ese momento generó más de 40 variedades comerciales de algodón y numerosas líneas avanzadas. Los estudios de progreso genético se han utilizado para evaluar la mejora histórica de diferentes rasgos y para proporcionar información sobre posibles mejoras en futuros cultivares. Estos estudios fueron realizados en diferentes programas de mejoramiento de algodón en el mundo y en varios cultivos en Argentina, excepto en el cultivo de algodón. En este contexto, el objetivo de este trabajo fue determinar el progreso genético de variedades de algodón cultivadas en Argentina en los últimos 50 años, tanto en rendimiento, como en variables de crecimiento, desarrollo, calidad de fibra, proteína y aceite; identificando las principales bases ecofisiológicas responsables de tales logros. El estudio fue conducido durante 2 campañas (2017/18 y 2018/19) incluyendo 20 cultivares de algodón en 4 ambientes, determinados por 2 fechas de siembra por campaña, con años de lanzamiento desde 1965 hasta la actualidad. Para cumplir con el objetivo del presente estudio se cuantificaron el rendimiento de fibra junto con diez componentes del mismo. Asimismo, fueron determinados parámetros de calidad tecnológica de fibra, contenidos de materia grasa, proteínas y la composición de ácidos grasos en semilla. Además, durante el ciclo del cultivo se realizaron 3 cortes de materia seca, donde se midieron treinta variables morfológicas, de desarrollo y crecimiento, junto con mapeos de floración. El progreso genético en rendimiento de fibra fue de 3,24 kg ha-1 año-1 sin diferencias entre fechas de siembra. Este incremento estuvo traccionado por un aumento significativo del rendimiento bruto, porcentaje de fibra, número de cápsulas m-2 y fibra semilla-1. El ambiente, representado como la combinación entre campaña y fecha de siembra, fue el factor que determinó la mayor parte de la variación en el rendimiento y sus principales componentes, a excepción del porcentaje de fibra, donde el componente genético fue más importante. Por otro lado, ninguno de los componentes de calidad de fibra y/o semilla registró progresos significativos en los cultivares y ambientes evaluados, destacándose el hallazgo de relaciones lineales entre algunas variables meteorológicas registradas durante el periodo crítico del cultivo, y el contenido de materia grasa y proteína en semilla. Los cultivares modernos registraron una tendencia a presentar menores requerimientos de grados día para llegar a la madurez fisiológica y, entre las variables de crecimiento medidas, se destacaron una disminución en la materia seca total y un incremento, tanto del índice de cosecha como del porcentaje de retención de estructuras reproductivas, en los cultivares modernos. El presente trabajo permitió la estimación del progreso genético de algodón en Argentina y dilucidó los cambios involucrados que posibilitaron tal incremento. Asimismo, sienta las bases en diferentes variables y mecanismos involucrados en el rendimiento, calidad, crecimiento y desarrollo en el cultivo de algodón en Argentina.

The Argentinian cotton (Gossypium hirsutum L.) breeding program was established in 1923 and since then it has released more than 40 commercial varieties of cotton and numerous germplasm lines. Genetic progress studies have been used to evaluate the historical enhancement of different traits and to provide insights into possible improvements in future cultivars. In this context, the present study aims to estimate the genetic progress not only for lint yield (LY) and its main components, but also in terms of growth, development, lint quality and seed quality among cotton cultivars released in Argentina since 1965, throughout different environmental conditions, identifying the main bases responsible for such achievements. This study was conducted over a 2-year period (2017/18 and 2018/19) and included 20 cotton cultivars grown in 4 different environments determined by 2 sowing dates per season. To meet the objective of this study, lint yield was quantified with 10 yield components. Likewise, parameters of technological lint and seed quality were determined. In addition, during the crop cycle, different dry matter evaluations were made, where 30 variables were measured. The rate of genetic progress in LY was 3.24 kg ha-1 y-1 with no differences among the environments evaluated. LY improvement was accompanied by an increase in seed cotton yield (SCY), lint percentage (LP), number of boll m-2 (NB) and lint seed-1 (LS). Environment was the dominant factor governing LY and its main components and lint and seed quality, except for LP. Partial Pearson correlation showed that LY and almost all its components were all positively correlated. In addition, none of the lint and seed quality variables showed significant genetic progress in the cultivars and environments evaluated. Also, it is important to mention the finding of linear relationships between some meteorological variables recorded during the critical period for crop yield determination and the content of protein and oil in the seeds. On the other hand, modern cultivars showed a tendency to present lower days degree-1 to reach physiological maturity and, among the growth variables measured, a decrease in total dry matter and an increase in both the harvest index and the retention percentage of reproductive structures were observed in modern cultivars. The information from this study would be an important tool for crop management and futures breeding programs in Argentina.