Cultivos Tropicales Vol. 42, No. 3, julio-septiembre 2021, ISSN: 1819-4087
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Artículo original

Fases fenológicas y componentes del rendimiento en nueve cultivares de soya (Glycine max L.) en la provincia Granma

 

iDDariel Molinet-Salas*✉:dariel@dimitrov.cu

iDElio Lescay-Batista


Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov", carretera Bayamo a Manzanillo km 16 ½, Peralejo, Bayamo, Granma, Cuba.

 

*Autor para correspondencia: dariel@dimitrov.cu

Resumen

Con el objetivo de evaluar las fases fenológicas y componentes del rendimiento en nueve cultivares de soya, en la época poco lluviosa, sobre un suelo fluvisol mullido, se desarrolló una investigación en áreas de la Estación Experimental Agrícola de “Jucaibama”, perteneciente al Instituto de Investigaciones Agropecuarias “Jorge Dimitrov”, ubicada en la carretera Bayamo-Mabay km 13½, municipio Bayamo, provincia Granma. La siembra se realizó en el mes de diciembre del año 2016, con un marco de siembra de 0,70 m entre surcos y 0,05 m entre plantas, en parcelas de cuatro surcos de cinco metros de largo, para un área total de 14 m2, en un diseño en bloques al azar con cuatro réplicas. Se realizó un análisis de varianza de clasificación doble y la comparación múltiple de medias se ejecutó mediante la prueba de Tukey para p≤0,05. Se observaron diferentes respuestas entre variedades en todas las variables evaluadas, excepto en la plena madurez fisiológica. Las variedades Vencedor y Brillante expresaron rendimientos de 1,86 y 1,85 t ha-1, respectivamente, sin diferencias significativas con las variedades IS-24, IS-1, IS-36, William-82 e IS-27, que mostraron rendimientos entre 1,46 y 1,67 t ha-1.

Palabras clave: 
fases, floración, fructificación, madurez, variables

Recibido: 17/3/2020; Aceptado: 05/4/2021

CONTENIDO

Introducción

 

La soya (Glycine max (L.) Merrill) es uno de los cultivos más antiguos de la humanidad, se cultiva en las zonas tropicales, subtropicales y templadas (11. Gómez Machado R, Travieso Torres M, Tamayo López LA, Pupo Blanco YG. Aplicación de humus de lombriz y Bradyrhizobium japonicum en Glycine max (L.) Merrill. Centro Agrícola. 2017;44(3):65-70.). Su fenología, desarrollo del área foliar y la acumulación de materia seca, están muy relacionados con el comportamiento de los factores ambientales (22. Hernández Avera Y, Soto Pérez N, Florido Bacallao M, Delgado Abad C, Ortiz Pérez R, Enríquez Obregón G. Evaluación de la tolerancia a la salinidad bajo condiciones controladas de nueve cultivares cubanos de soya (Glycine max (L.) Merril). Cultivos Tropicales. 2015;36(4):120-5.).

La fenología es la ciencia que estudia las fases del ciclo vital de los seres vivos y se basa en la observación periódica del entorno y sus especies. Se anotan las fechas en que se producen los cambios en los ciclos biológicos (fenofases) (33. Fundación Española de Ciencia y Tecnología. ¿Qué es la fenología? . 2016 . Available from: http://www.fenodato.net/fenologia/ ).

El estudio sobre el comportamiento fenológico se encuentra entre los más importantes, porque resulta de gran utilidad para el desarrollo de las actividades fitotécnicas, ya que se conoce la mejor época para abonar, para regar, para realizar las podas, etc. Además, permite prevenir las plagas y enfermedades. Hay épocas del año donde las plagas de insectos están más activas y se reproducen más rápidamente. Sabiendo esto se pueden comenzar a realizar técnicas de prevención cuando se acerque la época de más actividad de los insectos (44. Portillo G. Fenología: Qué es, características e importancia de este fenómeno . 2018 . Available from: https://www.meteorologiaenred.com/fenologia.html).

Las leguminosas constituyen un reglón de importancia agrícola a escala mundial y dentro de ellas se destaca la soya (Glycine max L.), por ser un alimento con alto contenido proteico y oligosacáridos, alta concentración de ácidos grasos insaturados, altos niveles de vitamina E, lecitina y otros compuestos, utilizada universalmente en la dieta humana y animal (55. Rodríguez-Hernández MG, Hernández-Ochandía D, Miranda-Cabrera I, Delgado- Oramas BP, Castro-Lizazo I, Moreno-León E, et al. Resistencia del genotipo INCASoy- 36 (Glycine max (L.) Merrill.) A población cubana de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood. Cultivos Tropicales. 2018;39(4):60-5.).

En Cuba se desarrollan acciones muy importantes para desarrollar el cultivo de la soya a todos los niveles, para lo cual es fundamental la búsqueda de variedades y tecnologías apropiadas para las diferentes épocas del año (66. Meriño Hernández Y, Boicet Fabré T, González Gómez G, Boudet Antomarchi A, Gómez Masjuan Y, Bárzaga Toledo O. Respuesta productiva del cultivo de la Soya (Glycine max Merrill) a la aplicación de diferentes dosis de FitoMás-E. Centro Agrícola. 2015;42(2):65-70.).

Atendiendo a lo expresado anteriormente, el objetivo de este trabajo fue evaluar las fases fenológicas y componentes del rendimiento en nueve cultivares de soya en la época poco lluviosa sobre un suelo fluvisol mullido (77. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Castro Speck N. Clasificación de los suelos de Cuba. 1st ed. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2015. 93 p.), en la provincia Granma.

Materiales y métodos

 

La investigación se desarrolló en la época poco lluviosa, en el periodo 2016-2017 sobre un suelo Fluvisol mullido (77. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Castro Speck N. Clasificación de los suelos de Cuba. 1st ed. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2015. 93 p.), en áreas de la Estación Experimental Agrícola de “Jucaibama” del Instituto de Investigaciones Agropecuarias “Jorge Dimitrov”, perteneciente al Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, ubicada en la carretera Bayamo-Mabay km 13½, Bayamo, provincia Granma.

Las principales características químicas del suelo del área experimental se determinaron en el Laboratorio Provincial de Suelos y Fertilizantes de Granma (Tabla 1). Se determinaron a través de las técnicas descritas por el Ministerio de la Agricultura (1985), citadas por otros autores (88. Travieso Torres MG, Lambert García T, Pupo Blanco YG, Tamayo López LA, Gómez Machado R, Galindo Jaguaco WR, et al. Respuesta productiva de Glycine max a diferentes dosis de abonos orgánicos en suelo Pardo Sialítico. Centro Agrícola. 2018;45(3):37-43.).

Tabla 1.  Características químicas del suelo.
Profundidad pH MO P2O5 K2O Cationes intercambiables T
(cm) H2O KCl (%) Mg 100 g de suelo-1 Ca Mg Na K CCC
cmol kg-1
0-20 6,43 4,98 3,27 3,82 16,87 13,33 5,20 0,22 0,31 19,27

De acuerdo a los resultados de los análisis realizados, el pH se presenta como ligeramente ácido, mediano contenido de materia orgánica, muy bajo contenido de P2O5 y mediano contenido de K2O.

Los datos de las principales variables climáticas, durante el período en que se desarrolló el experimento, fueron obtenidos del registro de la Estación Meteorológica de la Delegación del CITMA en Granma, perteneciente al Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, los cuales se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2.  Comportamiento de los principales factores climáticos durante el período experimental.
Año Meses Temperatura (o C) Humedad relativa (%) Precipitaciones (mm)
Máxima Mínima Media
2016-2017 Diciembre 36,3 18,1 25,2 87,1 84,2
Enero 35,2 15,9 24,6 100 6,3
Febrero 35,8 14,3 23,5 100 87,3
Marzo 37,4 14,2 25,7 100 47,2

Fuente. CITMA, 2017

La preparación del suelo se realizó con tracción animal. La fertilización fue orgánica con estiércol ovino bien descompuesto, aplicada de forma manual en el fondo del surco en el momento de la siembra, a razón de 5 t ha-1.

Los cultivares evaluados fueron: IS-1, IS-24, IS-27, IS-36, Brillante, Duokrop, DT-99, Vencedor y William-82, debido a que no habían sido estudiados en la época poco lluviosa en este territorio. Estas se sembraron en el mes de diciembre del año 2016, con un marco de siembra de 0,70 m entre surcos y 0,05 m entre plantas, en parcelas de cuatro surcos de cinco metros de largo, para un área total de 14 m2, en un diseño en bloques al azar con cuatro réplicas.

Se realizaron cuatro riegos: en el momento de la siembra, después de la emergencia de las plantas, en la floración y en la fructificación. El control de malezas se realizó de forma manual con azada, manteniendo el experimento libre de plantas indeseables, durante su ejecución. El resto de las atenciones culturales se realizaron según el manejo agrotécnico del cultivo de la soya (99. Bello R, Hernández G. Generalidades sobre el manejo del cultivo de la soya (Glycine max L Merrill.). Boletin Técnico Porcino. 2010;(14):20.).

Se evaluaron las variables siguientes, según los descriptores morfoagronómicos (1010. FAO/IPGRI. Genebank standards . 1st ed. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Plant Genetic Resources Institute; 1994. 17 p. Available from: http://qrgj.org/wp-content/uploads/2015/11/Genebank_standards_1994.pdf ).

Comienzo de la floración (días): días transcurridos desde la emergencia hasta que el 50 % de las plantas tuvieran al menos una flor abierta.

Plena floración (días): se observa una flor abierta en uno de los nudos superiores del tallo principal con hojas totalmente desplegadas.

Comienzo de la fructificación (días): una vaina de 5 mm de largo en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal y con hoja totalmente desplegada.

Plena fructificación (días): vaina de 2 cm de largo en alguno de los cuatro nudos superiores del tallo principal, con una hoja totalmente desplegada.

Comienzo de formación de semilla (días): semilla de 3 mm de largo en una vaina en alguno de los cuatro nudos superiores del tallo principal, con una hoja totalmente desplegada.

Tamaño máximo de semilla (días): la vaina con semillas verdes que llenan completamente la cavidad del fruto, en alguno de los cuatro nudos superiores del tallo principal, con una hoja totalmente desplegada.

Comienzo de la maduración (días): alguna vaina normal sobre el tallo principal ha alcanzado su color típico de madurez.

Plena madurez (días): 95 % de vaina con color típico de madurez.

Rendimiento (tha-1): se calculó sobre la base del peso de las semillas de las plantas situadas en el área de cálculo de cada surco, cuando éstas tenían alrededor de 14 % de humedad.

Se realizó un análisis de varianza de clasificación doble y la comparación múltiple de medias se ejecutó mediante la prueba de Tukey para p≤0,05.

Resultados y Discusión

 

Los resultados del análisis de varianza se muestran en la Tabla 3. El comienzo de la floración se presentó entre los 29 y 36 días después de la emergencia. Se destacaron como las más precoces las variedades Brillante, IS-27, IS-1, DT-99 y Wlliam-92, sin diferencias significativas con las variedades IS-24 y Duokrop. La más tardía resultó ser la variedad IS-36, sin diferencias estadísticas con las variedades IS-24, Duokrop y Vencedor.

Tabla 3.  Comportamiento de fases fenológicas en nueve cultivares de soya en la época poco lluviosa sobre un suelo Fluvisol en la provincia Granma.
Variedad CF FP CFr PFr CFS TMS CMF
IS-1 29 c 31 c 33 b 41 cde 43 d 55 bc 72 d
IS-24 32 abc 34 bc 38 b 47 ab 50 b 66a 78 bc
IS-27 29 c 31 c 35 b 43 abcd 48 c 61 ab 77 c
IS-36 36a 38a 46a 49a 55a 66a 80 ab
Brillante 29 c 32 c 38 b 44 abc 48 c 62 ab 83a
Duokrop 31 abc 35 bc 39 b 43 bcde 47 c 58 abc 82 ab
DT-99 29 c 32 c 35 b 38 cdef 43 d 55 bc 61f
Vencedor 34 ab 37 ab 45 a 37 ef 43 d 55 bc 81 ab
William-82 30 c 32 c 37 b 36 f 42 d 50 c 82 a
Esx 0,43 0,29 0,40 0,38 0,11 0,61 0,05

Var: Variedades, CF: Comienzo de la floración, FP: Plena floración, CFr: Comienzo de la fructificación, PFr: Plena fructificación, CFS: Comienzo de la formación de la semilla, TMS: Tamaño máximo de las semillas, CMF: Comienzo de la madurez fisiológica

El valor expresado por la variedad IS-1 presenta cierta similitud con los obtenidos por otros autores (1111. Ponce M, Ortiz R, De la Fé C. Incasoy-1: variedad de soya (Glycine max L. Merrill) para usos múltiples. Cultivos Tropicales. 2007;28(1):57-8.), quienes en la caracterización de esta variedad en época de primavera, en la región occidental del país, refirieron que el comienzo de la floración se produjo a los 29 días después de la siembra. Sin embargo, el valor alcanzado por la variedad IS-36 discrepa del obtenido en otra investigación, donde inició su floración a los 45 días después de la siembra, en época lluviosa en el municipio Cauto Cristo (1212. Lescay Batista E, Vázquez Ramírez Y, Celeiro Rodríguez F. Características fenológicas y productivas de cinco cultivares de soya en época lluviosa. Centro Agrícola. 2018;45(2):34-9.), lo cual puede deberse a una interacción de este genotipo con el ambiente.

También se observa que el inicio de la floración en la variedad DT-99, en esta experiencia, no coincide con resultados donde se registraron 33 días en la aparición de esta fase en esta variedad, en una evaluación realizada en época de primavera en el centro del país (1313. Ramírez López M, Castro Sánchez L, Guirola Alfonso A. Evaluación del comportamiento productivo de cinco variedades de soya vietnamita en la CCS Juan de Matas Reyes perteneciente al municipio de Pedro Betancourt. Matanzas, Cuba: Universidad Camilo Cienfuegos; 2013 p. 7.), esto pudo deberse a las diferencias en las condiciones edafoclimáticas donde se realizaron dichos estudios.

La floración plena apareció entre los 31 y 38 días después de la emergencia de las plantas. La variedad IS-36 fue la que más demoró en alcanzar dicha fase, sin diferencia significativa con la variedad Vencedor. Esta última no mostró diferencias significativas con las variedades IS-24 y Duokrop. Las variedades Brillante, IS-27, IS-1, DT-99 y William-82 fueron las más precoces, sin diferencias significativas con las variedades IS- 24 y Duokrop.

Los días a la floración, expresados por las variedades objeto de estudio, son similares a los obtenidos en un experimento con cinco variedades en época de primavera, en el occidente del país, donde se registraron valores entre 33 y 40 días, después de la siembra (1313. Ramírez López M, Castro Sánchez L, Guirola Alfonso A. Evaluación del comportamiento productivo de cinco variedades de soya vietnamita en la CCS Juan de Matas Reyes perteneciente al municipio de Pedro Betancourt. Matanzas, Cuba: Universidad Camilo Cienfuegos; 2013 p. 7.).

El comportamiento de la variedad IS-36, tanto en el comienzo como en la plena floración, tiene coincidencia con lo referido en una investigación desarrollada sobre un suelo fluvisol, en época lluviosa, en el municipio Cauto Cristo, donde encontraron que esta variedad estuvo entre las más tardías (1212. Lescay Batista E, Vázquez Ramírez Y, Celeiro Rodríguez F. Características fenológicas y productivas de cinco cultivares de soya en época lluviosa. Centro Agrícola. 2018;45(2):34-9.).

El comienzo de fructificación se observó entre los 33 y 46 días después de la emergencia. Las variedades IS-36 y Vencedor fueron las más tardías al superar significativamente al resto de las variedades, las cuales a su vez no mostraron diferencias significativas entre ellas.

La aparición de las flores y frutos se producen en un amplio rango de temperatura, pero las mejores ocurren cuando la temperatura del aire es de 23 ºC (1414. Cabrera Lejardi M, Cristobal Suárez R, Álvarez Lanzarote I. Eficiencia del uso del agua y su relación con los rendimientos en la variedad de soya G7R-315. Alimentaria: Revista de tecnología e higiene de los alimentos. 2002;(332):83-8.). Durante la ejecución del experimento, la temperatura fue de 24,8 °C (Tabla 2), lo cual indica que no fueron favorables para el cultivo. Sin embargo, aunque se hicieron solo cuatro riegos en los momentos críticos, se produjo un promedio mensual de 56 mm de lluvia, lo cual contribuyó a satisfacer los requerimientos hídricos del cultivo.

Entre los 35 y 49 días después de la emergencia, se observó la presencia de fructificación plena en las variedades evaluadas. La variedad IS-36 fue la que más demoró en alcanzar esta fase, con un valor promedio de 49 días, sin diferencias significativas con las variedades IS-24, Brillante e IS-27.

La variedad IS-24 no mostró diferencias significativas con las variedades Brillante, IS-27 y Duokrop, pero fue superior al resto de las variedades. La variedad William-82 fue la más temprana sin diferencias estadísticas con las variedades DT-99 y Vencedor.

El valor expresado por la variedad IS-36 es inferior al referido en un estudio realizado en esta variedad, en la zona del municipio Cauto Cristo en época de verano, donde se registró un promedio de 62 días (1515. Vaillant Y, Lescay Batista E. Caracterización fenológica y rendimiento en variedades de soya (Glycine max (L) Merril) en verano en el municipio Cauto Cristo . : Universidad de Granma; 2014. 33 p.).

El comienzo de formación de las semillas se observó entre los 42 y 55 días después de la emergencia de las semillas. Las variedades más precoces fueron IS-1, DT-99, Vencedor y William-82, sin diferencias significativas entre ellas, difirieron estadísticamente del resto de las variedades.

Le siguen las variedades Brillante, IS-27 y Duokrop, las cuales no difieren entre sí, pero fueron superadas estadísticamente por las variedades IS-36 e IS-24. Estas dos últimas resultaron ser las más tardías, con diferencias significativas entre ellas.

Esta fase es muy importante, pues Cualquier condición climática adversa sobre este estado, determina una disminución en el rendimiento proporcional al daño causado. Lo mismo ocurre en el caso de ataques llevados a cabo por parásitos, tanto de origen animal como vegetal (1616. Climatología y Fenología Agrícola . Curso virtual presented at; 2019 ; La Plata, Argentina. Available from: https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/course/view.php?id=13 ). El tamaño máximo de las semillas se presentó en el periodo comprendido entre los 50 y 66 días después de la emergencia Los mayores valores correspondieron a las variedades IS-36 e IS-24, sin diferencias significativas con las variedades Brillante, IS-27 y Duokrop y el menor valor lo expresó la variedad William-82, sin diferencias estadísticas con las variedades Duokrop, IS-1, DT-99 y Vencedor.

Normalmente el llenado de los granos es la fase más sensible de la planta, en lo que respecta a su relación con los elementos del medio ambiente, por lo que cualquier estrés que ocurra en esta fase, afectará directamente la producción de granos (1717. Riquenes EC, Verdecia P. Comportamiento de ocho variedades de soya Glycine max L. Merril en condiciones de premontaña en el municipio Guisa . : Universidad de Granma; 2012. 42 p.).

En cuanto al comienzo de la madurez, las variedades que demoraron más en alcanzar esta fase fueron Brillante y William, con valores de 83 y 82 días, respectivamente, sin diferencias significativas con las variedades IS-36, Duokrop y Vencedor. Estas dos últimas tampoco difirieron estadísticamente de la IS-24. La más precoz, en esta fase, fue la variedad DT-99, seguida por las variedades IS-1 e IS-27, con valores promedio de 61, 72 y 77 días después de la siembra, respectivamente. Esta última sin diferencia significativa con la variedad IS-24.

Todas las variedades evaluadas mostraron rendimientos superiores a 1 t ha-1 (Figura 1), observándose superioridad estadística en las variedades Brillante, IS-27 y Vencedor sobre las variedades Duokrop y DT-99. Esta última también fue superada por las variedades IS-36 y William-82.

Figura 1.  Comportamiento del rendimiento de variedades de soya en un suelo Fluvisol mullido en la época poco lluviosa en la provincia Granma.

La variabilidad de los rendimientos está muy relacionada al papel que juegan las condiciones meteorológicas en la definición de estos indicadores para un cultivar determinado; por ello, resulta de suma importancia el estudio del comportamiento del rendimiento de diferentes cultivares de soya, para determinadas condiciones ambientales (44. Portillo G. Fenología: Qué es, características e importancia de este fenómeno . 2018 . Available from: https://www.meteorologiaenred.com/fenologia.html).

Los rendimientos alcanzados por las variedades Duokrop e IS-1 fueron inferiores a los logrados en la época de frío en condiciones de la pre-montaña del municipio Guisa, donde alcanzaron valores superiores a 2,65 t ha-1 (1717. Riquenes EC, Verdecia P. Comportamiento de ocho variedades de soya Glycine max L. Merril en condiciones de premontaña en el municipio Guisa . : Universidad de Granma; 2012. 42 p.).

Los valores expresados por las variedades IS-24, IS-27 e IS-1, en un experimento desarrollado en el periodo de enero-abril en la Finca “La Victoria”, en Santiago de Cuba, fueron de 0,97; 1,05 y 1,08 t ha-1, respectivamente (1818. Nápoles Vinent S, Reynaldo Escobar IM, Lamz Piedra A. Comportamiento de 5 variedades de soya (Glycine max (L.) merrill) en las condiciones del municipio Santiago de Cuba. In Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2014. p. 1-7.). Sin embargo, el rendimiento referido en la variedad IS-36 en las mismas condiciones experimentales fue de 1,74 t ha- 1, superior al alcanzado en esta investigación, lo cual puede deberse a la capacidad que tienen la mayoría de las plantas de expresar respuestas diferentes en condiciones edafoclimáticas diferentes.

Aunque las variedades Vencedor y Brillante expresaron rendimientos de 1,86 y 1.,5 t ha-1 respectivamente, son inferiores a los alcanzados por las variedades FT-2, Conquista, Inifat- 382 e Incasoy-35 en un experimento desarrollado en el municipio Bayamo en época poco lluviosa, en un suelo Vertisol donde superaron 2 t ha-1 (1919. Maceo Y, Lescay Batista E, Celeiro Rodríguez F. Caracterización morfoagronómica en variedades de soya (Glycine max L. Merr.) en época de invierno en el municipio Bayamo. In Bayamo, Cuba; 2015. p. 21.).

Conclusiones

 
  • El cultivar IS-36 resultó ser el más tardío, mientras que DT-99 respondió como el más precoz.

  • Los cultivares Vencedory Brillante expresaron rendimientos de 1,86 y 1,85 t ha-1, sin diferencias significativas con las variedades IS-36, IS-24, IS-27, IS-1 y William-82.

Bibliografía

 

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2. Hernández Avera Y, Soto Pérez N, Florido Bacallao M, Delgado Abad C, Ortiz Pérez R, Enríquez Obregón G. Evaluación de la tolerancia a la salinidad bajo condiciones controladas de nueve cultivares cubanos de soya (Glycine max (L.) Merril). Cultivos Tropicales. 2015;36(4):120-5.

3. Fundación Española de Ciencia y Tecnología. ¿Qué es la fenología? . 2016 . Available from: http://www.fenodato.net/fenologia/

4. Portillo G. Fenología: Qué es, características e importancia de este fenómeno . 2018 . Available from: https://www.meteorologiaenred.com/fenologia.html

5. Rodríguez-Hernández MG, Hernández-Ochandía D, Miranda-Cabrera I, Delgado- Oramas BP, Castro-Lizazo I, Moreno-León E, et al. Resistencia del genotipo INCASoy- 36 (Glycine max (L.) Merrill.) A población cubana de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood. Cultivos Tropicales. 2018;39(4):60-5.

6. Meriño Hernández Y, Boicet Fabré T, González Gómez G, Boudet Antomarchi A, Gómez Masjuan Y, Bárzaga Toledo O. Respuesta productiva del cultivo de la Soya (Glycine max Merrill) a la aplicación de diferentes dosis de FitoMás-E. Centro Agrícola. 2015;42(2):65-70.

7. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Castro Speck N. Clasificación de los suelos de Cuba. 1st ed. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2015. 93 p.

8. Travieso Torres MG, Lambert García T, Pupo Blanco YG, Tamayo López LA, Gómez Machado R, Galindo Jaguaco WR, et al. Respuesta productiva de Glycine max a diferentes dosis de abonos orgánicos en suelo Pardo Sialítico. Centro Agrícola. 2018;45(3):37-43.

9. Bello R, Hernández G. Generalidades sobre el manejo del cultivo de la soya (Glycine max L Merrill.). Boletin Técnico Porcino. 2010;(14):20.

10. FAO/IPGRI. Genebank standards . 1st ed. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Plant Genetic Resources Institute; 1994. 17 p. Available from: http://qrgj.org/wp-content/uploads/2015/11/Genebank_standards_1994.pdf

11. Ponce M, Ortiz R, De la Fé C. Incasoy-1: variedad de soya (Glycine max L. Merrill) para usos múltiples. Cultivos Tropicales. 2007;28(1):57-8.

12. Lescay Batista E, Vázquez Ramírez Y, Celeiro Rodríguez F. Características fenológicas y productivas de cinco cultivares de soya en época lluviosa. Centro Agrícola. 2018;45(2):34-9.

13. Ramírez López M, Castro Sánchez L, Guirola Alfonso A. Evaluación del comportamiento productivo de cinco variedades de soya vietnamita en la CCS Juan de Matas Reyes perteneciente al municipio de Pedro Betancourt. Matanzas, Cuba: Universidad Camilo Cienfuegos; 2013 p. 7.

14. Cabrera Lejardi M, Cristobal Suárez R, Álvarez Lanzarote I. Eficiencia del uso del agua y su relación con los rendimientos en la variedad de soya G7R-315. Alimentaria: Revista de tecnología e higiene de los alimentos. 2002;(332):83-8.

15. Vaillant Y, Lescay Batista E. Caracterización fenológica y rendimiento en variedades de soya (Glycine max (L) Merril) en verano en el municipio Cauto Cristo . : Universidad de Granma; 2014. 33 p.

16. Climatología y Fenología Agrícola . Curso virtual presented at; 2019 ; La Plata, Argentina. Available from: https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/course/view.php?id=13

17. Riquenes EC, Verdecia P. Comportamiento de ocho variedades de soya Glycine max L. Merril en condiciones de premontaña en el municipio Guisa . : Universidad de Granma; 2012. 42 p.

18. Nápoles Vinent S, Reynaldo Escobar IM, Lamz Piedra A. Comportamiento de 5 variedades de soya (Glycine max (L.) merrill) en las condiciones del municipio Santiago de Cuba. In Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2014. p. 1-7.

19. Maceo Y, Lescay Batista E, Celeiro Rodríguez F. Caracterización morfoagronómica en variedades de soya (Glycine max L. Merr.) en época de invierno en el municipio Bayamo. In Bayamo, Cuba; 2015. p. 21.

Cultivos Tropicales Vol. 42, No. 3, julio-septiembre 2021, ISSN: 1819-4087
 
Original article

Phenological phases and yield components in nine soybean cultivars (Glycine max L.) in Granma province

 

iDDariel Molinet-Salas*✉:dariel@dimitrov.cu

iDElio Lescay-Batista


Instituto de Investigaciones Agropecuarias "Jorge Dimitrov", carretera Bayamo a Manzanillo km 16 ½, Peralejo, Bayamo, Granma, Cuba.

 

*Author for correspondence: dariel@dimitrov.cu

Abstract

In order to evaluate the phenological phases and yield components in nine soybean cultivars, in the dry season, on a soft fluvisol soil, an investigation was carried out in areas of the “Jucaibama” Agricultural Experimental Station, belonging to the Institute of Agricultural Investigations "Jorge Dimitrov", located on the Bayamo-Mabay highway km 13½, Bayamo municipality, Granma province. The sowing was carried out in the month of December 2016, with a sowing frame of 0.70 m between rows and 0.05 m between plants, in plots of four rows of five meters long, for a total area of 14 m2, in a randomized block design with four replications. A double classification analysis of variance was performed and the multiple comparison of means was performed using the Tukey test for p≤0.05. Different responses were observed between varieties in all the variables evaluated, except at full physiological maturity. The Vencedor and Brillante varieties expressed yields of 1.86 and 1.85 t ha-1, respectively, without significant differences with the varieties IS-24, IS-1, IS-36, William-82 and IS-27, which showed yields between 1.46 and 1.67 t ha-1.

Key words: 
phases, flowering, fruiting, maturity, variables

Introduction

 

Soy (Glycine max (L.) Merrill) is one of the oldest crops of humanity, it is grown in tropical, subtropical and temperate zones (11. Gómez Machado R, Travieso Torres M, Tamayo López LA, Pupo Blanco YG. Aplicación de humus de lombriz y Bradyrhizobium japonicum en Glycine max (L.) Merrill. Centro Agrícola. 2017;44(3):65-70.). Its phenology, development of the foliar area and the accumulation of dry matter, are closely related to the behavior of environmental factors (22. Hernández Avera Y, Soto Pérez N, Florido Bacallao M, Delgado Abad C, Ortiz Pérez R, Enríquez Obregón G. Evaluación de la tolerancia a la salinidad bajo condiciones controladas de nueve cultivares cubanos de soya (Glycine max (L.) Merril). Cultivos Tropicales. 2015;36(4):120-5.).

Phenology is the science that studies the phases of the life cycle of living beings and it is based on the periodic observation of the environment and its species. The dates of the changes in the biological cycles (phenophases) are noted (33. Fundación Española de Ciencia y Tecnología. ¿Qué es la fenología? . 2016 . Available from: http://www.fenodato.net/fenologia/ ).

The study of phenological behavior is among the most important, because it is very useful for the development of phytotechnical activities, since the best time for fertilizing, for watering, for pruning, etc. is known. In addition, it allows to prevent pests and diseases. There are times of the year when insect pests are most active and reproduce faster. Knowing this, prevention techniques can be started when the time of most insect activity approaches (44. Portillo G. Fenología: Qué es, características e importancia de este fenómeno . 2018 . Available from: https://www.meteorologiaenred.com/fenologia.html).

Legumes constitute a region of agricultural importance on a world scale and within them soy (Glycine max L.) stands out, as it is a food with high protein and oligosaccharide content, high concentration of unsaturated fatty acids, high levels of vitamin E, lecithin and other compounds, used universally in the human and animal diet (55. Rodríguez-Hernández MG, Hernández-Ochandía D, Miranda-Cabrera I, Delgado- Oramas BP, Castro-Lizazo I, Moreno-León E, et al. Resistencia del genotipo INCASoy- 36 (Glycine max (L.) Merrill.) A población cubana de Meloidogyne incognita (Kofoid y White) Chitwood. Cultivos Tropicales. 2018;39(4):60-5.).

In Cuba, very important actions are developed to develop soybean cultivation at all levels, for which the search for varieties and appropriate technologies for the different times of the year is essential (66. Meriño Hernández Y, Boicet Fabré T, González Gómez G, Boudet Antomarchi A, Gómez Masjuan Y, Bárzaga Toledo O. Respuesta productiva del cultivo de la Soya (Glycine max Merrill) a la aplicación de diferentes dosis de FitoMás-E. Centro Agrícola. 2015;42(2):65-70.).

Considering the above, the objective of this work was to evaluate the phenological phases and components of the yield in nine soybean cultivars in the dry season on a soft fluvisol soil (77. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Castro Speck N. Clasificación de los suelos de Cuba. 1st ed. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2015. 93 p.), in Granma province.

Materials and methods

 

The research was carried out in the dry season, in the period 2016-2017 on a soft Fluvisol soil (77. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Castro Speck N. Clasificación de los suelos de Cuba. 1st ed. Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2015. 93 p.), in areas of “Jucaibama” Agricultural Experiment Station of the “Jorge Dimitrov” Agricultural Research Institute, belonging to the Ministry of Science, Technology and Environment, located on the Bayamo-Mabay highway km 13½, Bayamo, Granma province.

The main chemical characteristics of the soil of the experimental area were determined in the Provincial Laboratory of Soils and Fertilizers of Granma (Table 1). They were determined through the techniques described by the Ministry of Agriculture (1985), cited by other authors (88. Travieso Torres MG, Lambert García T, Pupo Blanco YG, Tamayo López LA, Gómez Machado R, Galindo Jaguaco WR, et al. Respuesta productiva de Glycine max a diferentes dosis de abonos orgánicos en suelo Pardo Sialítico. Centro Agrícola. 2018;45(3):37-43.).

Table 1.  Soil chemical characteristics.
Depth pH MO P2O5 K2O Interchangeable cations T
(cm) H2O KCl (%) Mg 100 g of soil-1 Ca Mg Na K CCC
cmol kg-1
0-20 6.43 4.98 3.27 3.82 16.87 13.33 5.20 0.22 0.31 19.27

According to the results of the analyzes carried out, the pH appears as slightly acid, medium content of organic matter, very low content of P2O5 and medium content of K2O. The data of the main climatic variables, during the period in which the experiment was developed, were obtained from the record of the Meteorological Station of CITMA (Ciencia Tecnología y Medio Ambiente according its acronyms in Spanish) Delegation in Granma, belonging to the Ministry of Science, Technology and Environment, which are shown in Table 2.

Table 2.  Behavior of the main climatic factors during the experimental period.
Year Months Temperature (o C) Relative humidity (%) Precipitations (mm)
Maximum Minimum Mean
2016-2017 December 36.3 18.1 25.2 87.1 84.2
January 35.2 15.9 24.6 100 6.3
February 35.8 14.3 23.5 100 87.3
March 37.4 14.2 25.7 100 47.2

Source. CITMA, 2017

Soil preparation was carried out with animal traction. Fertilization was organic with well decomposed sheep manure, applied manually to the bottom of the furrow at the time of sowing, at a rate of 5 t ha-1.

The evaluated cultivars were: IS-1, IS-24, IS-27, IS-36, Brillante, Duokrop, DT-99, Vencedor and William-82, because they had not been studied in the dry season in this territory. . These were sown in December 2016, with a planting frame of 0.70 m between rows and 0.05 m between plants, in plots of four rows of five meters long, for a total area of 14 m2. , in a randomized block design with four replications.

Four irrigations were carried out: at the time of sowing, after the emergence of the plants, at flowering and at fruiting. Weed control was carried out manually with a hoe, keeping the experiment free of undesirable plants during its execution. The rest of the cultural attentions were carried out according to the agrotechnical management of soybean cultivation (99. Bello R, Hernández G. Generalidades sobre el manejo del cultivo de la soya (Glycine max L Merrill.). Boletin Técnico Porcino. 2010;(14):20.).

The following variables were evaluated, according to the morphoagronomic descriptors (1010. FAO/IPGRI. Genebank standards . 1st ed. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Plant Genetic Resources Institute; 1994. 17 p. Available from: http://qrgj.org/wp-content/uploads/2015/11/Genebank_standards_1994.pdf ).

Start of flowering (days): days elapsed from emergence until 50 % of the plants had at least one open flower.

Full flowering (days): an open flower is observed in one of the upper nodes of the main stem with fully unfolded leaves.

Beginning of fruiting (days): a 5 mm long pod in one of the 4 upper nodes of the main stem and with a fully unfolded leaf.

Full fruiting (days): 2 cm long pod at one of the four upper nodes of the main stem, with a fully unfolded leaf.

Beginning of seed formation (days): 3 mm long seed in a pod in one of the four upper nodes of the main stem, with a fully unfolded leaf.

Maximum seed size (days): the pod with green seeds that completely fill the cavity of the fruit, in one of the four upper nodes of the main stem, with a fully unfolded leaf.

Beginning of ripening (days): some normal pods on the main stem have reached their typical color when ripe.

Full maturity (days): 95 % pod with typical maturity color.

Yield (tha-1): it was calculated on the basis of the weight of the seeds of the plants located in the calculation area of each furrow, when they had around 14 % humidity.

A double classification analysis of variance was performed and the multiple comparison of means was performed using the Tukey test for p≤0.05.

Results and discussion

 

The results of the analysis of variance are shown in Table 3. The beginning of flowering occurred between 29 and 36 days after emergence. The varieties Brillante, IS-27, IS-1, DT-99 and Wlliam-92 stood out as the earliest, without significant differences with the varieties IS-24 and Duokrop. The latest turned out to be the IS-36 variety, without statistical differences with the IS-24, Duokrop and Vencedor varieties.

Table 3.  Behavior of phenological phases in nine soybean cultivars in the dry season on a Fluvisol soil in Granma province.
Variety BF FF CFr BFr BSF MSS BFM
IS-1 29 c 31 c 33 b 41 cde 43 d 55 bc 72 d
IS-24 32 abc 34 bc 38 b 47 ab 50 b 66a 78 bc
IS-27 29 c 31 c 35 b 43 abcd 48 c 61 ab 77 c
IS-36 36a 38a 46a 49a 55a 66a 80 ab
Brillante 29 c 32 c 38 b 44 abc 48 c 62 ab 83a
Duokrop 31 abc 35 bc 39 b 43 bcde 47 c 58 abc 82 ab
DT-99 29 c 32 c 35 b 38 cdef 43 d 55 bc 61f
Vencedor 34 ab 37 ab 45 a 37 ef 43 d 55 bc 81 ab
William-82 30 c 32 c 37 b 36 f 42 d 50 c 82 a
sE x 0,43 0,29 0,40 0,38 0,11 0,61 0,05

Var: Varieties, BF: Beginning of flowering, FF: Full flowering, BFr: Beginning of fruiting, FFr: Full fruiting, BSF: Beginning of seed formation, MSS: Maximum seed size, BFM: Beginning of physiological maturity

The value expressed by the IS-1 variety presents some similarity with those obtained by other authors (1111. Ponce M, Ortiz R, De la Fé C. Incasoy-1: variedad de soya (Glycine max L. Merrill) para usos múltiples. Cultivos Tropicales. 2007;28(1):57-8.), who in the characterization of this variety in spring, in the western region of the country, reported that the beginning of flowering occurred 29 days after sowing. However, the value reached by the IS-36 variety differs from that obtained in another investigation, where it began its flowering 45 days after sowing, in the rainy season in Cauto Cristo municipality (1212. Lescay Batista E, Vázquez Ramírez Y, Celeiro Rodríguez F. Características fenológicas y productivas de cinco cultivares de soya en época lluviosa. Centro Agrícola. 2018;45(2):34-9.), which may be due to an interaction of this genotype with the environment.

It is also observed that the beginning of flowering in the DT-99 variety, in this experience, does not coincide with results where 33 days were registered in the appearance of this phase in this variety, in an evaluation carried out in spring time in the center of the country (1313. Ramírez López M, Castro Sánchez L, Guirola Alfonso A. Evaluación del comportamiento productivo de cinco variedades de soya vietnamita en la CCS Juan de Matas Reyes perteneciente al municipio de Pedro Betancourt. Matanzas, Cuba: Universidad Camilo Cienfuegos; 2013 p. 7.), this could be due to the differences in the edaphoclimatic conditions where these studies were carried out.

Full flowering appeared between 31 and 38 days after the emergence of plants. The IS-36 variety was the one that took the longest to reach this phase, without significant difference with Vencedor variety. The latter did not show significant differences with the IS-24 and Duokrop varieties. The Brilliant, IS-27, IS-1, DT-99 and William-82 varieties were the earliest, without significant differences with the IS-24 and Duokrop varieties.

The days to flowering, expressed by the varieties under study, are similar to those obtained in an experiment with five varieties in spring time, in the western part of the country, where values between 33 and 40 days were recorded, after sowing (1313. Ramírez López M, Castro Sánchez L, Guirola Alfonso A. Evaluación del comportamiento productivo de cinco variedades de soya vietnamita en la CCS Juan de Matas Reyes perteneciente al municipio de Pedro Betancourt. Matanzas, Cuba: Universidad Camilo Cienfuegos; 2013 p. 7.).

The behavior of the IS-36 variety, both in the beginning and in full flowering, coincides with what has been referred to in an investigation carried out on a fluvisol soil, in the rainy season, in Cauto Cristo municipality, where they found that this variety was among the latest (1212. Lescay Batista E, Vázquez Ramírez Y, Celeiro Rodríguez F. Características fenológicas y productivas de cinco cultivares de soya en época lluviosa. Centro Agrícola. 2018;45(2):34-9.).

The beginning of fruiting was observed between 33 and 46 days after emergence. The IS-36 and Vencedor varieties were the latest, significantly exceeding the rest of the varieties, which in turn did not show significant differences between them.

The appearance of flowers and fruits occurs in a wide temperature range, but the best occur when the air temperature is 23 ºC (1414. Cabrera Lejardi M, Cristobal Suárez R, Álvarez Lanzarote I. Eficiencia del uso del agua y su relación con los rendimientos en la variedad de soya G7R-315. Alimentaria: Revista de tecnología e higiene de los alimentos. 2002;(332):83-8.). During the execution of the experiment, the temperature was 24.8 °C (Table 2), which indicates that they were not favorable for the culture. However, although only four irrigations were made at critical moments, there was a monthly average of 56 mm of rain, which contributed to meeting the water requirements of the crop.

Between 35 and 49 days after emergence, the presence of full fruiting was observed in the evaluated varieties. The IS-36 variety was the one that took the longest to reach this phase, with an average value of 49 days, without significant differences with the IS-24, Brillante and IS-27 varieties.

The IS-24 variety did not show significant differences with the Brillante, IS-27 and Duokrop varieties, but it was superior to the rest of the varieties. The William - 82 variety was the earliest without statistical differences with the DT-99 and Vencedor varieties.

The value expressed by the IS-36 variety is lower than that referred to in a study carried out on this variety, in the Cauto Cristo municipality area in summer, where an average of 62 days was recorded (1515. Vaillant Y, Lescay Batista E. Caracterización fenológica y rendimiento en variedades de soya (Glycine max (L) Merril) en verano en el municipio Cauto Cristo . : Universidad de Granma; 2014. 33 p.).

The beginning of seed formation was observed between 42 and 55 days after seed emergence. The earliest varieties were IS-1, DT-99, Vencedor and William-82, without significant differences between them, they differed statistically from the rest of the varieties.

It is followed by the Brillante, IS-27 and Duokrop varieties, which do not differ from each other, but were statistically surpassed by the IS-36 and IS-24 varieties. These last two turned out to be the latest, with significant differences between them.

This phase is very important, since any adverse weather condition on this state determines a decrease in performance proportional to the damage caused. The same occurs in the case of attacks carried out by parasites, both of animal and plant origin (1616. Climatología y Fenología Agrícola . Curso virtual presented at; 2019 ; La Plata, Argentina. Available from: https://aulavirtual.agro.unlp.edu.ar/course/view.php?id=13 ).

The maximum size of the seeds occurred in the period between 50 and 66 days after emergence. The highest values corresponded to the IS-36 and IS-24 varieties, without significant differences with the Brillante, IS-27 and Duokrop varieties and the lowest value was expressed by the William-82 variety, without statistical differences with the Duokrop, IS-1, DT-99 and Vencedor varieties.

Normally the filling of the grains is the most sensitive plant phase, with regard to its relationship with environment elements, so any stress that occurs in this phase will directly affect the production of grains (1717. Riquenes EC, Verdecia P. Comportamiento de ocho variedades de soya Glycine max L. Merril en condiciones de premontaña en el municipio Guisa . : Universidad de Granma; 2012. 42 p.).

Regarding the beginning of maturity, the varieties that took the longest to reach this phase were Brillante and William, with values of 83 and 82 days, respectively, without significant differences with the varieties IS-36, Duokrop and Vencedor. The latter two also did not differ statistically from IS-24. The earliest, in this phase, was the DT-99 variety, followed by the IS-1 and IS-27 varieties, with average values of 61, 72 and 77 days after sowing, respectively. The latter without significant difference with the IS-24 variety.

All the evaluated varieties showed yields greater than 1 t ha-1 (Figure 1), observing statistical superiority in the Brillante, IS-27 and Vencedor varieties over the Duokrop and DT-99 varieties. The latter was also surpassed by the IS-36 and William-82 varieties.

Figure 1.  Behavior of the yield of soybean varieties in a soft Fluvisol soil in the dry season in Granma province.

Yield variability is closely related to the role that meteorological conditions play in defining these indicators for a given cultivar; For this reason, the yield behavior study of different soybean cultivars is of utmost importance, for certain environmental conditions (44. Portillo G. Fenología: Qué es, características e importancia de este fenómeno . 2018 . Available from: https://www.meteorologiaenred.com/fenologia.html).

The yields achieved by the Duokrop and IS-1 varieties were lower than those achieved in the cold season in pre-mountain conditions of Guisa municipality, where they reached values higher than 2.65 t ha-1 (1717. Riquenes EC, Verdecia P. Comportamiento de ocho variedades de soya Glycine max L. Merril en condiciones de premontaña en el municipio Guisa . : Universidad de Granma; 2012. 42 p.).

The values expressed by the varieties IS-24, IS-27 and IS-1, in an experiment developed in the period from January to April at the “La Victoria” farm, in Santiago de Cuba, were 0.97; 1.05 and 1.08 t ha-1, respectively (1818. Nápoles Vinent S, Reynaldo Escobar IM, Lamz Piedra A. Comportamiento de 5 variedades de soya (Glycine max (L.) merrill) en las condiciones del municipio Santiago de Cuba. In Mayabeque, Cuba: Ediciones INCA; 2014. p. 1-7.). However, the reported yield in the IS-36 variety under the same experimental conditions was 1.74 t ha-1, higher than that achieved in this research, which may be due to the ability of most plants to express different responses under different edaphoclimatic conditions.

Although the Vencedor and Brillante varieties expressed yields of 1.86 and 1.5 t ha-1 respectively, they are lower than those reached by the FT-2, Conquista, Inifat-382 and Incasoy-35 varieties in an experiment developed in Bayamo municipality in the dry season, in Vertisol soil where they exceeded 2 t ha-1 (1919. Maceo Y, Lescay Batista E, Celeiro Rodríguez F. Caracterización morfoagronómica en variedades de soya (Glycine max L. Merr.) en época de invierno en el municipio Bayamo. In Bayamo, Cuba; 2015. p. 21.).

Conclusions

 
  • The cultivar IS-36 turned out to be the latest, while DT-99 responded as the earliest.

  • The Vencedor and Brillante cultivars expressed yields of 1.86 and 1.85 t ha-1, without significant differences with the varieties IS-36, IS-24, IS-27, IS-1 and William-82.