Relación entre eficiencia de uso del nitrógeno y calidad industrial en variedades argentinas de Trigo Pan (Triticum Aestivum L.) con distinta composición de gluten

Abstract

El uso eficiente del nitrógeno en los cultivos permite minimizar los riesgos ambientales y maximizar los ingresos de los productores. Esto se puede lograr ajustando el manejo de la fertilización y utilizando la variabilidad genética existente. Además de su efecto sobre el rendimiento, el N ejerce un importante efecto sobre la calidad de los granos de trigo. Esto último también es influenciado por la composición proteica del gluten y el ambiente. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la relación entre la eficiencia de captura de N y su partición entre grano y rastrojo con atributos de calidad industrial en variedades argentinas de trigo pan de distinto ciclo y con diferente composición alélica de gliadinas y gluteninas. Los ensayos se realizaron durante la campaña 2011/12 en Azul, Buenos Aires (Argentina) incluyendo 27 variedades argentinas de trigo pan de distinto ciclo. Los tratamientos fueron testigo (T) y fertilizado (F) con aplicación repartida de urea para alcanzar 210 kg N/ha. Se determinaron rendimiento y sus componentes, se calcularon parámetros de eficiencia de uso de N y se realizaron mediciones de parámetros alveográficos, volumen de sedimentación, contenido de proteínas y de gluten húmedo en grano y contenido de N en rastrojo. El patrón proteico de cada variedad se identificó mediante geles de poliacrilamida. El genotipo resultó la principal fuente de variación para las eficiencias de recuperación de N total, en grano y en rastrojo. El índice de cosecha de N disminuyó de 0,81 en los tratamientos testigo a 0,73 en los fertilizados en promedio, existiendo interacción variedad*tratamiento. El contenido de proteínas en los granos y la extensibilidad de las masas fueron altamente dependientes del nivel de N en tanto que la fuerza panadera lo fue del genotipo. La capacidad de particionar N a grano explicó la relación existente entre extensibilidad y eficiencia de recuperación de N. La valoración de alelos de gluteninas de alto peso molecular no coincidió estrictamente con el Grupo de Calidad de la variedad evidenciando la influencia de otras fracciones proteicas y su interacción con el ambiente. La expresión del potencial genético atribuido a la composición alélica del gluten podría estar regulada en parte por atributos de eficiencia de uso de N.

The efficient use of nitrogen in crops can minimize environmental risks and maximize returns to farmers. This can be achieved by adjusting the fertilization management and/or using the genetic variability. In addition to its effect on yield, N has a significant effect on the quality of wheat grains. The latter is also influenced by the gluten protein composition and the environment. The aim of this work was to study the relationship between N recovery efficiency and its partitioning between grain and stover with industrial quality attributes in Argentinean bread wheat varieties of different cycle and with different allelic composition of gliadins and glutenins. In the current work, field trials of 27 Argentinean bread wheat varieties of different cycle were carried out during 2011/12 season, in Azul, Province of Buenos Aires, Argentina. The fertilizer treatments were: control treatment (T) and fertilized treatment (F) with split application of urea at variable rates to reach 210 kg N/ha. The following characteristics were determined: grain yield and its components, parameters of N use efficiency, alveographic parameters, sedimentation volume, protein content, wet gluten content and N stover content. The protein pattern of each variety was identified by polyacrylamide gels. The genotype was the main source of variation for total recovery efficiency, grain recovery efficiency and stover recovery efficiency. The N harvest index decreased from 0.81 in control to 0.73 in fertilized treatments on average, and variety*treatment interaction was significant. The protein content in grains and the dough extensibility were highly dependent on the level of N while the baking strength it was of the genotype. The ability to partition N to grain explained the relationship between the extensibility and the N recovery efficiency. The assessment of high molecular weight glutenin alleles was not strictly coincided with Quality Group of the variety showing the influence of other protein fractions and their interaction with the environment. The expression of the genetic potential attributed to the allelic composition of gluten may be regulated in part by N use efficiency attributes.