Definición del marco óptimo de plantación del híbrido de maíz H-Ame15, en época seca

INTRODUCCIÓN

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El maíz (Zea mays L.) es un cultivo de gran demanda por sus variados usos. La producción a nivel mundial supera los 1 100 millones de toneladas en grano seco al año, siendo notables las producciones de países como Estados Unidos, Brasil y Argentina, sustentadas por rendimientos de 11,6, y 8 t ha^-1, respectivamente. Estos índices se asocian al uso de tecnologías de los híbridos y los Organismos Genéticamente Modificados (OGM). Sumado a ello existe la tendencia de lograr el máximo potencial productivo, a partir de la eficiencia del manejo agrotécnico. En la actualidad, se estudia la influencia de los siguientes elementos: el clima, la fertilización nitrogenada, el cultivo precedente, la densidad de población, la labranza y los reguladores del crecimiento (11. Below F. Las 7 Maravillas del Alto Rendimiento en Maíz, Parte I: Clima, Nitrógeno e Híbrido | Intagri S.C. [Internet]. México: Foro INTAGRI de alta productividad del maíz; 2020 [cited 26/04/2023] p. 7. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/siete-maravillas-alto-rendimiento-maiz-parte-clima-nitrogeno-hibrido ,22. Below F. Las 7 Maravillas del Alto Rendimiento en Maíz. Parte II: Cultivo Anterior, Densidad de Población, Labranza y Reguladores de Crecimiento. | Intagri S.C. [Internet]. México: Foro INTAGRI de alta productividad del maíz; 2020 [cited 26/04/2023] p. 6. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/siete-maravillas-alto-rendimiento-cultivo-anterior-población-labranza-reguladores ).

La Oficina Nacional de Estadística (ONEI) publicó en el año 2020 (33. ONEI. Capítulo 9: Agricultura, ganadería, silvicultura y pesca [Internet]. Anuario Estadístico de Cuba 2016. Inst. Oficina nacional de Estadística e Información CUBA; 2017. 37 p. Available from: http://www.onei.gob.cu/sites/default/files/09_agricultura_ganaderia_y_pesca_2019.pdf ), que la producción nacional de maíz seco en Cuba fue de 247 473 toneladas, con un rendimiento promedio de 1,93 t ha^-1 y se importaron 873 225 toneladas de maíz seco sin moler, a un costo de $199 040 000 dólares (44. ONEI. Capítulo 8: Sector Externo [Internet]. Inst. Oficina nacional de Estadística e Información CUBA; 2019. 49 p. Available from: http://www.onei.gob.cu/sites/default/files/08_sector_externo_2019.pdf ). Las causas de los bajos niveles de producción están sujetas a la insuficiente disponibilidad de insumos, las indisciplinas tecnológicas, la calidad de la semilla, la baja población en campo, entre otros (55. MINAG. Análisis del cultivo del maíz. [Internet]. 2017. Available from: https://www.minag.gob.cu/sites/default/files/noticias/analisis_sobre_el_cultivo_del_maiz_7-2-2017_.pdf ). Otro factor a considerar es que la producción de semilla está dirigida, principalmente, al uso de variedades tradicionales, cuyo potencial de rendimiento es inferior al de los híbridos.

La introducción del híbrido simple transgénico H-Ame15 en la producción nacional de maíz, es una propuesta del Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología (CIGB), como otra alternativa para incrementar la producción de este cultivo en Cuba. Este híbrido obtuvo su registro varietal en diciembre de 2020. Posee alta productividad proporcionada por la heterosis, a la cual se suma el valor agregado por los productos de la transgénesis: tolerancia a herbicidas a base de glufosinato de amonio y resistencia a la palomilla del maíz (Spodoptera frugiperda Smith). Sin embargo, para lograr el rendimiento máximo del cultivo es necesario realizar algunas precisiones en el manejo. El uso de una población óptima propicia el uso eficiente de la luz y los recursos del suelo (66. Zhang G, Ming B, Shen D, Xie R, Hou P, Xue J, et al. Optimizing Grain Yield and Water Use Efficiency Based on the Relationship between Leaf Area Index and Evapotranspiration. Agriculture. 2021;11(4):313. doi:10.3390/agriculture11040313 ).

El incremento de la densidad de plantas es una de las estrategias que ha permitido alcanzar rendimientos récords en la producción de maíz (77. INTAGRI. Record Mundial de Alto Rendimiento en Maíz | Intagri S.C. [Internet]. México: Artículos técnicos de INTAGRI; 2020 [cited 26/04/2023] p. 2. Report No.: 48. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/record-mundial-de-alto-rendimiento-en-maiz ,88. Reyes C. Maíz de alto rendimiento. Resultados probados de 22.4 t/ha en lotes comerciales mexicanos [Internet]. Panorama AGROPECUARIO. 2019 [cited 26/04/2023]. Available from: https://panorama-agro.com/?p=3620 ). Varios autores describen cambios morfológicos, que en su conjunto permiten visualizar plantas esbeltas y, si las condiciones son extremas, las plantas se vuelven improductivas, con tendencia al acame (99. Postma JA, Hecht VL, Hikosaka K, Nord EA, Pons TL, Poorter H. Dividing the pie: A quantitative review on plant density responses. Plant, Cell & Environment. 2021;44(4):1072-94. doi:10.1111/pce.13968 ,1010. Quevedo YM, Beltrán JI, Barragán-Quijano E. Efecto de la densidad de siembra en el rendimiento y rentabilidad de un híbrido de maíz en condiciones tropicales. Agronomía Colombiana. 2018;36(3):248-56. doi:10.15446/agron.colomb.v36n3.71268 ); por tanto, es necesario evaluar la capacidad de cada hibrido ante este estrés para no afectar el rendimiento neto por área. Los híbridos que poseen mayor plasticidad a la alta densidad de población, conservan su patrón morfológico (1010. Quevedo YM, Beltrán JI, Barragán-Quijano E. Efecto de la densidad de siembra en el rendimiento y rentabilidad de un híbrido de maíz en condiciones tropicales. Agronomía Colombiana. 2018;36(3):248-56. doi:10.15446/agron.colomb.v36n3.71268 ,1111. Fromme DD, Spivey TA, Grichar WJ. Agronomic Response of Corn (Zea mays L.) Hybrids to Plant Populations. International Journal of Agronomy. 2019;2019:e3589768. doi:10.1155/2019/3589768 ), parte de esta respuesta está involucrada en la flexibilidad reproductiva y la capacidad de conservar un patrón fijo bajo estas condiciones (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ).

El objetivo de este trabajo es definir el marco de plantación óptimo para el híbrido simple de maíz transgénico H-Ame15, a partir de su comportamiento agronómico en el período de seca en Cuba.

MATERIALES Y MÉTODOS

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Material vegetal: se utilizó semilla del híbrido H-Ame15, producto del cruzamiento entre la línea transgénica L-Moltó y CT9, con fecha de cosecha de abril de 2019, en la Cooperativa de Créditos y Servicios (CCS) “Juan Darias”, en Jarahueca, Sancti Spíritus. También, se requirió de semilla de la línea CT9, para su uso como refugio (10 % del área sembrada). El uso del refugio es una de las estrategias más recomendadas, para prevenir la aparición de insecto resistencia en plantas transgénicas portadoras de toxinas de Bacillus turingiensis (Bt) (1313. Manual de uso de Tecnología. Para siembras de híbridos de maíz que ofrecen protección complementaria para el control de Lepidópteros plaga susceptibles y/ tolerancia a herbicidas con ingredientes activos glifosato y/o glufosinato de amonio. [Internet]. 2021 p. 32. Available from: https://www.pioneer.com/content/dam/dpagco/pioneer/la/co/es/files/01_NUEVO_PUG%20COL-DIGITAL_2021%20(sencillas)%20(2).pdf ). Toda la semilla fue tratada con Celestop, a una dosis de 3 mL kg^-1 de semilla, según lo recomendado por la casa comercial del producto (1414. Celest Top. “Celest Top-Seed Treatments Syngenta” [Internet]. Syngenta. 2020 [cited 26/04/2023]. Available from: https://www.syngenta.co.za/product/crop-protection/celest-top ).

Se realizó un diseño completamente aleatorizado, con tres esquemas de marco de siembra: 1) 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1); 2) 0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1); 3) 0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1). Cada tratamiento se representó con tres parcelas (réplicas), compuestas por cuatro surcos de 10 m de largo. La siembra fue manual y, a cada lado del área experimental, se sembraron dos surcos con la línea convencional CT9 como refugio. Este ensayo se realizó en el período de seca comprendido entre diciembre de 2019 a abril de 2020.

Manejo agrotécnico: el experimento se realizó en suelo Ferralítico Rojo con fertilización de fondo N-P-K (9-13-17), a dosis de 600 kg ha^-1 (1515. Rabí O, Pérez P, Permuy N, Hung J, Piedra F. Guía técnica para la producción del cultivo del maíz. Instituto de Investigaciones Hortícolas Liliana Dimitrova. 2001;). Se aplicaron dos fertilizaciones foliares con Byfolan a razón de 2 L ha^-1, con intervalo de una semana a partir del estado vegetativo V₁ de las plantas. Se aplicó urea (200 kg ha^-1), cuando las plantas alcanzaron el estado vegetativo V₆. No se utilizó ningún producto para el control de la palomilla del maíz y se utilizó el producto SphereMax (250 mL ha^-1) en V₈, para el control de hongos fitopatógenos. El control de arvenses se realizó en V₃, con el herbicida Lifeline a una dosis única de 1,5 L ha^-1. Se utilizó el riego por goteo por 12 horas, con una frecuencia de cuatro días, para garantizar el 80 % de la capacidad de campo. La cosecha se realizó de forma manual, cuando las mazorcas tuvieron el 25 % de humedad del grano. El secado se realizó al sol. El desgrane de las mazorcas se realizó de forma manual, con 13 % de humedad del grano.

Evaluaciones agronómicas: para evaluar el comportamiento de los caracteres agronómicos del híbrido, en cada marco de plantación, se seleccionaron 20 plantas de los surcos centrales de cada parcela. Las plantas seleccionadas no debían tener faltantes en su vecindad, para garantizar el marco de plantación en estudio. Las mediciones se realizaron, según el manual para el monitoreo de ensayos del CIMMYT (1616. CIMMYT. Manejo de los ensayos e informe de los datos para el Programa de Ensayos Internacionales de Maíz del CIMMYT. 1995;23.). En R₁ se evaluó la altura de la planta (cm); la altura de la mazorca (cm); el ángulo de inserción de la hoja al tallo (^o) y el diámetro del tallo (cm). Posteriormente, en la cosecha, a cada mazorca se le midió el cierre (categoría de 1 a 5); la longitud (cm); el diámetro (cm); el número de hileras; el número de granos por hileras; la masa de la cosecha (tusa y granos) (g) y la masa de granos (g).

A partir de datos anteriores, se realizaron los cálculos de los siguientes caracteres:

Porcentaje de desgrane = [masa de granos (g)/masa de la cosecha (g)] * 100
Rendimiento potencial (t ha^-1) = (masa promedio de granos (g)) * (# plantas en 1 ha)

El impacto del ambiente sobre la productividad del híbrido, en función de los marcos de plantación, se evaluó a partir del conteo de las plantas productivas e improductivas por parcela (28 m²) al momento de la cosecha y del cálculo del rendimiento real estimado.

Rendimiento real (t ha^-1) = [producción por parcela (kg) / área de la parcela (m²)] * 10

Análisis estadístico: para el procesamiento estadístico de los datos correspondientes a los caracteres morfológicos se utilizó el paquete estadístico GraphPad Prism versión 6.01. Para evaluar la similitud o diferencia entre las medias obtenidas entre los tratamientos, se realizó un ANOVA con test no paramétrico Kruskall Wallis. A continuación, se realizó el test de comparación múltiple de Dunn. En el caso particular del rendimiento potencial, con el objetivo de caracterizar el comportamiento del rendimiento en función de la densidad de población, se realizó además una regresión lineal, utilizando el programa Microsoft Excel.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

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Caracterización morfoagronómica de las plantas en R1

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Como resultado de las mediciones en la etapa R1 del cultivo, para los tres marcos de plantación, se observó que no hubo diferencias significativas en: la altura de la planta, la altura de la mazorca y el ángulo de inserción de la hoja al tallo (Figura 1a, b y c); en cambio, sí hubo diferencias significativas en el diámetro del tallo (Figura 1d), donde se destacaron plantas más delgadas en el marco de plantación más estrecho.

a) altura de la planta, b) altura de la mazorca, c) ángulo de inserción de la hoja al tallo, d) diámetro del tallo marco de plantación: 1) 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1); 2) 0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1); 3) 0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)

Figura 1. Aspecto morfológico de las plantas después de la floración para los tres marcos de plantación

La reducción del diámetro del tallo con el incremento de la densidad de plantación en el maíz, ha sido informada por diversos autores (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.-1919. Calonego JC, Poleto LC, Domingues FN, Tiritan CS. Produtividade e crescimento de milho em diferentes arranjos de plantas. Agrarian. 2011;4(12):84-90.), en cuanto a la altura de la planta y de la mazorca hay diferencias en el comportamiento, según diferentes autores (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,1919. Calonego JC, Poleto LC, Domingues FN, Tiritan CS. Produtividade e crescimento de milho em diferentes arranjos de plantas. Agrarian. 2011;4(12):84-90.-2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.). En este sentido se plantea, que este comportamiento está relacionado con la plasticidad del cultivar en específico, como es el caso del híbrido colombiano Impacto, que a densidades superiores a 100 000 plantas conserva su patrón para la altura (2222. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays L. Impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24. ).

El patrón morfológico del híbrido H-Ame15 con alta densidad de plantas, concordó con la generalidad observada para varios cultivos (99. Postma JA, Hecht VL, Hikosaka K, Nord EA, Pons TL, Poorter H. Dividing the pie: A quantitative review on plant density responses. Plant, Cell & Environment. 2021;44(4):1072-94. doi:10.1111/pce.13968 ). Estos autores destacan que el aumento de la densidad de plantas provoca disminución del diámetro del tallo y la biomasa foliar, donde se destaca la presencia de plantas con apariencia esbelta. La competencia por la luz es uno de los principales factores a considerar para establecer altas densidades. El híbrido H-Ame-15 se caracteriza por tener gran altura y el ángulo de inserción de la hoja al tallo no llega a ser totalmente estrecho, lo cual lo puede hacer vulnerable a densidades muy altas, al generar mayor sombra entre plantas vecinas. Varios autores plantean que las plantas son sensibles a la disminución de la proporción entre el espectro del rojo y el rojo lejano (R/RL), componente principal de la sombra provocada por plantas vecinas (2323. Blanco Y, Afifi M, Swanton CJ. Efecto de la calidad de la luz en el cultivo del maíz: una herramienta para el manejo de plantas arvenses. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):62-71.). Los cloroplastos para realizar la fotosíntesis requieren de la absorción de la luz, principalmente, de la parte roja y azul del espectro y muy poco de la parte verde y el rojo lejano. La selección de genotipos con características de menor altura y estrechez del ángulo de inserción de la hoja al tallo, generan menos sombra sobre la planta vecina y, por tanto, tienen mejor respuesta adaptativa a las altas densidades.

Caracterización morfoagronómica de las plantas en cosecha

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Como resultado de la caracterización morfológica (Figuras 2 y 3), el híbrido H-Ame15 no mostró variación significativa de los siguientes caracteres de la mazorca: cierre, diámetro, número de hileras y porcentaje de desgrane. Algunos estudios resaltan que el número de hileras está marcado por fuertes factores genéticos (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ,1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.,2424. Marchão RL, Brasil EM, Guimarães CM, Gomes JA. Densidade de plantas e características agronômicas de híbridos de milho sob espaçamento reduzido entre linhas. Pesquisa Agropecuária Tropical. 2005;35(2):93-101.). El resultado productivo está en correspondencia con el efecto de la interacción de varios factores a todo lo largo del ciclo del cultivo, dentro de los cuales, la densidad juega un papel fundamental.

Figura 2. Aspecto de las mazorcas promedio en cosecha, para los tres marcos de plantación

a) cierre de la mazorca, b) diámetro, c) número de hileras, d) porcentaje de desgrane marco de plantación: 1) 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1); 2) 0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1); 3) 0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)

Figura 3. Aspecto morfológico de las mazorcas en cosecha, para los tres marcos de plantación

Como se aprecia en las Figuras 2 y 4, para el número de granos por hilera y la longitud de la mazorca hubo diferencias significativas entre el tratamiento de 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1) y los otros dos tratamientos. Estos caracteres de la mazorca fueron los más sensibles a la alta densidad de plantas, por lo cual se caracterizó a H-Ame15 como un híbrido de mazorca flexible. Se denominan flexibles aquellos cultivares capaces de variar el número y la longitud de las mazorcas en respuesta a los cambios de densidad y compensar las variaciones de la población en el campo (1111. Fromme DD, Spivey TA, Grichar WJ. Agronomic Response of Corn (Zea mays L.) Hybrids to Plant Populations. International Journal of Agronomy. 2019;2019:e3589768. doi:10.1155/2019/3589768 ). Se denominan fijos a aquellos que conservan el número y las dimensiones de la mazorca bajo cualquier condición, esto les ofrece ventaja en la alta densidad de plantas (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ). Esta caracterización de H-Ame15 se reafirmó, además, con experiencias previas en áreas de producción, donde bajo condiciones de baja población, entre 30 000 y 40 000 plantas, se desarrolló más de una mazorca comercial e incrementó de forma notable el tamaño de las mismas.

a) longitud de la mazorca, b) número de granos por hilera marco de plantación: 1) 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1); 2) 0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1); 3) 0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)

Figura 4. Morfología de las mazorcas en cosecha, para los tres marcos de plantación

El número de granos por hilera de la mazorca se define durante las etapas vegetativas V10 a V12 del desarrollo de una planta de maíz (2525. KWS Field Guide. Maize Field Guide: Maize Crop Development, Pests and Diseases. 2018;48.). Estas etapas se caracterizan por la elongación del tallo y la reducción del tiempo entre un estado vegetativo y el siguiente, aparejados de cambios fisiológicos que demandan mayor disponibilidad de agua, nitrógeno y potasio (2525. KWS Field Guide. Maize Field Guide: Maize Crop Development, Pests and Diseases. 2018;48.). Por tanto, suministrar la correcta nutrición, en correspondencia con la población en campo, asegura la disponibilidad de estos elementos en la planta, en el momento de la formación y el llenado de la mazorca (2626. Nleya T, Chungu C, Kleinjan J. Chapter 5: Corn Growth and Development. En: Corn, Best management practices [Internet]. 2016. p. 11. Available from: https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-05-Corn.pdf ).

La reducción del número de granos por hilera de las mazorcas, repercutió en la producción individual de estas plantas. Como se observa en la Tabla 1, existe marcada diferencia en la masa de granos por planta obtenidos para los tres marcos de plantación. A pesar de ello, hubo un balance positivo en el rendimiento potencial en campo, al incrementarse el número de plantas por hectárea.

Tabla 1. Comparación de la masa promedio de granos por planta y el rendimiento potencial para los tres marcos de plantación

Marcos de siembra	Masa de granos por planta (g)	Rendimiento potencial (t ha^-1)
0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1)	151,1	14,74
0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1)	180,9	12,83
0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)	195,1	10,94
ANOVA - Test de Dunn / alpha 0.05
0,7 m x 0,15 m vs. 0,7 m x 0,20 m	**	***
0,7 m x 0.15 m vs. 0,7 m x 0,25 m	****	****
0,7 m x 0,20 m vs. 0,7 m x 0,25 m	ns	***

Análisis del potencial productivo

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En el análisis del potencial productivo (Tabla 1), el mayor rendimiento potencial correspondió al marco de plantación de 0,7 m x 0,15 m, con el valor de 14,74 t ha^-1 y se determinó una diferencia aproximada de 1,9 t ha^-1 entre un marco de plantación y el que le antecede.

Al realizar el análisis del comportamiento de la masa de granos por planta y del rendimiento potencial del hibrido H-Ame15, en función de la densidad de plantas, se observó que, para ambos casos, este comportamiento se ajusta a un modelo lineal (R²=1 y R²=0,9774), respectivamente (Figura 5). Otros autores describieron un comportamiento logarítmico para la masa de granos por planta y uno cuadrático para el rendimiento en dos híbridos modernos (2727. Li J, Xie RZ, Wang KR, Ming B, Guo YQ, Zhang GQ, et al. Variations in Maize Dry Matter, Harvest Index, and Grain Yield with Plant Density. Agronomy Journal. 2015;107(3):829-34. doi:10.2134/agronj14.0522 ). Las diferencias observadas entre el resultado de estos autores y del presente trabajo pudieran deberse al hecho de haber evaluado un margen más estrecho de las poblaciones para H-Ame15, entre 57 000 y 95 000 plantas ha^-1, mientras que el utilizado por estos autores fue más amplio, cubriendo el rango entre 15 000 y 180 000 plantas ha^-1. Las ecuaciones obtenidas en la Figura 5 son una herramienta útil para realizar estimados de rendimiento, en función de las poblaciones del híbrido que se establezcan en el campo.

Figura 5. Comportamiento del potencial productivo del híbrido H-Ame15, en función del número de plantas por hectáreas

A pesar del alto potencial productivo del híbrido H-Ame15, en el marco de plantación de 0,7 m x 0,15 m, el mejor valor del estimado del rendimiento correspondió a 0,7 m x 0,20 m con 9,42 t ha^-1 (Tabla 2). Esto indica que existen factores ambientales que afectaron, en mayor medida, la producción, bajo las condiciones de alta densidad de plantas.

Tabla 2. Promedio del Rendimiento real estimado para los tres marcos de plantación

Marcos de siembra	Rendimiento real estimado (t ha^-1)
0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1)	9,21
0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1)	9,42
0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)	8,13
ANOVA - Test de Dunn / alpha 0,05
0,7 m x 0,15 m vs, 0,7 m x 0,20 m	ns
0,7 m x 0,15 m vs, 0,7 m x 0,25 m	ns
0,7 m x 0,20 m vs, 0,7 m x 0,25 m	*

Existen referencias con otros híbridos simples, en los cuales el mayor potencial productivo se obtuvo con poblaciones similares a las del presente trabajo, entre 70 000 y 80 000 plantas por hectárea, tal es el caso de estudios realizados en Brasil (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,2626. Nleya T, Chungu C, Kleinjan J. Chapter 5: Corn Growth and Development. En: Corn, Best management practices [Internet]. 2016. p. 11. Available from: https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-05-Corn.pdf ) y en Serbia (2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.). Mientras, otros autores informan los mejores rendimientos en densidades comprendidas entre 80 000 y 100 000 plantas h-1 (2727. Li J, Xie RZ, Wang KR, Ming B, Guo YQ, Zhang GQ, et al. Variations in Maize Dry Matter, Harvest Index, and Grain Yield with Plant Density. Agronomy Journal. 2015;107(3):829-34. doi:10.2134/agronj14.0522 -2929. Van Roekel RJ, Coulter JA. Agronomic Responses of Corn to Planting Date and Plant Density. Agronomy Journal. 2011;103(5):1414-22. doi:10.2134/agronj2011.0071 ). Este comportamiento está asociado a las particularidades de cada híbrido y el efecto del ambiente donde son cultivados.

Un dato que ilustra la incidencia de este último aspecto es el número de plantas improductivas encontradas en la cosecha; indicador de la competencia entre las plantas vecinas y de la incidencia de enfermedades en la plantación. En la Figura 6 se realiza un análisis comparativo del porcentaje de plantas improductivas para los tres marcos de plantación. Como pudo apreciarse, el marco de plantación de 0,7 m x 0,15 m fue la variante más sensible para este factor. Bajo las condiciones de este marco de plantación, se incrementó el porcentaje de plantas improductivas, que provocó una disminución del rendimiento real, respecto al rendimiento potencial (Tablas 1 y 2).

marco de plantación: 1) 0,7 m x 0,15 m (95 000 plantas ha^-1); 2) 0,7 m x 0,20 m (71 000 plantas ha^-1); 3) 0,7 m x 0,25 m (57 000 plantas ha^-1)

Figura 6. Porcentaje de plantas improductivas en cosecha

A pesar de la proximidad entre las plantas, en el marco de 0,7 m x 0,15 m, no se observó ninguna afectación nutricional a nivel visual, según los patrones de deficiencia descritos para el maíz (3030. Sharma MK. A Guide to Identifying and Managing Nutrient Deficiencies in Cereal Crops [Internet]. Instituto Internacional de Nutrición Vegetal (ipni), Norcross, ga, eua. México: CIMMYT; 2011. 50 p. Available from: https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=rU3EaXVbcR0C&oi=fnd&pg=PA3&dq=A+guide+to+Identifying+and+Managing+Nutrient+Deficiencies+in+Cereal+Crops.+(K.+Majumdar,+T.+Satyanarayana,+R.+Gupta,+M.+L.+Jat,+G.D&ots=_rgSTDjCX6&sig=ETXoerktMWTyOsjv6M58Z44hmrQ#v=onepage&q&f=false ). Esta acotación es importante, si tenemos en cuenta que en este trabajo se usó la misma fertilización para los tres marcos de plantación. Por tanto, consideramos que la producción de estas plantas fue definida, principalmente, a causa del patrón morfológico generado en la competencia por la luz. Añadimos a lo anterior, el efecto que provocó una mayor incidencia de la enfermedad de Achaparramiento, causada por Spiroplasma kunkelii y transmitida por el salta hojas Dalbulus maidis, en el marco de plantación de 0,7 m x 0,15 m (3131. Jones TL, Medina RF. Corn Stunt Disease: An Ideal Insect-Microbial-Plant Pathosystem for Comprehensive Studies of Vector-Borne Plant Diseases of Corn. Plants. 2020;9(6):747. doi:10.3390/plants9060747 ). Aunque la enfermedad no llegó a la severidad, sí restringió la productividad de un grupo significativo de plantas. Este resultado es similar a lo observado por otros autores en Brasil (1616. CIMMYT. Manejo de los ensayos e informe de los datos para el Programa de Ensayos Internacionales de Maíz del CIMMYT. 1995;23.). Se debe considerar, además, la experiencia de mayor dispersión de enfermedades como la Mancha de Asfalto, provocada por la asociación de tres microorganismos fungosos (Phyllachora maydis, Monographella maydis y Coniothyrium phyllachorae), en ambientes tropicales similares al de Cuba, con alta densidad de plantas (3232. Quiroga-Madrigal R, Garrido-Ramírez E, Rosales-Esquinca M d, Salazar-Pinacho W. Manual técnico: Manejo integrado del complejo mancha de asfalto del maíz en México. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México. Universidad Autónoma de Chiapas; 2017. 39 p.).

CONCLUSIONES

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El híbrido simple de maíz H-Ame15 conserva su patrón de altura de la planta, altura de la mazorca y ángulo de inserción de la hoja al tallo, al cultivarse a una distancia entre surcos de 0,7 m y un rango de separación entre plantas de 0,15 m a 0,25 m. A mayor densidad se generan plantas con menor diámetro del tallo y un patrón esbelto, descrito previamente en la literatura.
El incremento de la densidad de plantas no afectó el número de hileras por mazorca, pero sí el número de granos por hilera y la longitud de la mazorca. Este comportamiento permite clasificar a este híbrido con un patrón flexible de la mazorca.
El incremento del número de plantas por hectárea afecta el potencial productivo de las plantas de manera individual; sin embargo, compensa el resultado por hectárea. A pesar del alto potencial del híbrido en el marco de plantación más estrecho, el porcentaje de pérdidas es mayor al compararse con los otros tratamientos. Como consecuencia, se obtuvo que el rendimiento real estimado, para los marcos de plantación 0,7 m x 0,15 m y 0,7 m x 0,20 m fue similar; por lo tanto, recomendamos el uso de 0,7 m x 0,20 m como marco de plantación más apropiado para el híbrido H-Ame15, en el período de seca. Con esta distribución se logra un buen balance entre producción y pérdida por factores ambientales, como la incidencia de enfermedades estacionales.

AGRADECIMIENTOS

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Hacemos un reconocimiento al personal de Desarrollo Agrícola de la División de Plantas del CIGB y al grupo de Desarrollo de AGROFAR, en Santo Domingo, Villa Clara, por su contribución a este trabajo.

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32. Quiroga-Madrigal R, Garrido-Ramírez E, Rosales-Esquinca M d, Salazar-Pinacho W. Manual técnico: Manejo integrado del complejo mancha de asfalto del maíz en México. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México. Universidad Autónoma de Chiapas; 2017. 39 p.

INTRODUCTION

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Corn (Zea mays L.) is a crop in great demand for its various uses. Its worldwide production exceeds 1100 million tons of dry grain per year, with notable productions in countries such as the United States, Brazil and Argentina, supported by yields of 11.6 and 8 t ha^-1, respectively. These rates are associated with the use of hybrid technologies and Genetically Modified Organisms (GMOs). In addition, there is a tendency to achieve the maximum productive potential from the efficiency of agro-technical management. The influence of the following elements is currently being studied: climate, nitrogen fertilization, previous crop, stocking density, tillage and growth regulators (11. Below F. Las 7 Maravillas del Alto Rendimiento en Maíz, Parte I: Clima, Nitrógeno e Híbrido | Intagri S.C. [Internet]. México: Foro INTAGRI de alta productividad del maíz; 2020 [cited 26/04/2023] p. 7. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/siete-maravillas-alto-rendimiento-maiz-parte-clima-nitrogeno-hibrido ,22. Below F. Las 7 Maravillas del Alto Rendimiento en Maíz. Parte II: Cultivo Anterior, Densidad de Población, Labranza y Reguladores de Crecimiento. | Intagri S.C. [Internet]. México: Foro INTAGRI de alta productividad del maíz; 2020 [cited 26/04/2023] p. 6. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/siete-maravillas-alto-rendimiento-cultivo-anterior-población-labranza-reguladores ).

The National Statistics Office (ONEI) published in 2020 (33. ONEI. Capítulo 9: Agricultura, ganadería, silvicultura y pesca [Internet]. Anuario Estadístico de Cuba 2016. Inst. Oficina nacional de Estadística e Información CUBA; 2017. 37 p. Available from: http://www.onei.gob.cu/sites/default/files/09_agricultura_ganaderia_y_pesca_2019.pdf ), that the national production of dry corn in Cuba was 247 473 tons, with an average yield of 1.93 t ha^-1 and 873 225 tons of unmilled dry corn were imported, at a cost of $199 040 000 dollars (44. ONEI. Capítulo 8: Sector Externo [Internet]. Inst. Oficina nacional de Estadística e Información CUBA; 2019. 49 p. Available from: http://www.onei.gob.cu/sites/default/files/08_sector_externo_2019.pdf ). Causes of the low production levels are subject to insufficient availability of inputs, technological indiscipline, seed quality, low field population, among others (55. MINAG. Análisis del cultivo del maíz. [Internet]. 2017. Available from: https://www.minag.gob.cu/sites/default/files/noticias/analisis_sobre_el_cultivo_del_maiz_7-2-2017_.pdf ). Another factor to consider is that seed production is mainly directed to the use of traditional varieties, whose potential is inferior to that of hybrids.

The introduction of the simple transgenic hybrid H-Ame15 in the national corn production is a proposal of the Center for Genetic Engineering and Biotechnology (CIGB), as another alternative to increase the production of this crop in Cuba. This hybrid obtained its varietal registration in December 2020. It has high productivity provided by heterosis to which is added the value added by the products of transgenesis: tolerance to glufosinate ammonium herbicides and resistance to the codling moth (Spodoptera frugiperda Smith). However, in order to achieve maximum crop yields, it is necessary to make some management adjustments.

The use of an optimal population enhances the efficient use of light and soil resources (66. Zhang G, Ming B, Shen D, Xie R, Hou P, Xue J, et al. Optimizing Grain Yield and Water Use Efficiency Based on the Relationship between Leaf Area Index and Evapotranspiration. Agriculture. 2021;11(4):313. doi:10.3390/agriculture11040313 ).

Increasing plant density is one of the strategies that has allowed record yields in corn production (77. INTAGRI. Record Mundial de Alto Rendimiento en Maíz | Intagri S.C. [Internet]. México: Artículos técnicos de INTAGRI; 2020 [cited 26/04/2023] p. 2. Report No.: 48. Available from: https://www.intagri.com/articulos/cereales/record-mundial-de-alto-rendimiento-en-maiz ,88. Reyes C. Maíz de alto rendimiento. Resultados probados de 22.4 t/ha en lotes comerciales mexicanos [Internet]. Panorama AGROPECUARIO. 2019 [cited 26/04/2023]. Available from: https://panorama-agro.com/?p=3620 ). Several authors describe morphological changes, which as a whole allow visualizing slender plants and if the conditions are extreme, plants become unproductive, with a tendency to curl up (99. Postma JA, Hecht VL, Hikosaka K, Nord EA, Pons TL, Poorter H. Dividing the pie: A quantitative review on plant density responses. Plant, Cell & Environment. 2021;44(4):1072-94. doi:10.1111/pce.13968 ,1010. Quevedo YM, Beltrán JI, Barragán-Quijano E. Efecto de la densidad de siembra en el rendimiento y rentabilidad de un híbrido de maíz en condiciones tropicales. Agronomía Colombiana. 2018;36(3):248-56. doi:10.15446/agron.colomb.v36n3.71268 ). Therefore, it is necessary to evaluate the capacity of each hybrid to face this stress in order not to affect the net yield per area. The hybrids that have greater plasticity to high population density, conserve their morphological pattern (10,11), part of this response is involved in the reproductive flexibility and the capacity to conserve a fixed pattern under these conditions (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ).

The objective of this work is to define the optimal planting framework for the simple transgenic maize hybrid H-Ame15, based on its agronomic behavior during the dry period in Cuba.

MATERIALS AND METHODS

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Plant material: seed of the H-Ame15 hybrid was used, product of the cross between the transgenic line L-Moltó and CT9, with a harvest date of April 2019, at the Credit and Service Cooperative (CCS) "Juan Darias" in Jarahueca, Sancti Spíritus. Seed of the CT9 line was also required, for use as Refuge (10 % of planted area). The use of Refuge is one of the most recommended strategies to prevent the appearance of insect resistance in transgenic plants carrying toxins of Bacillus turingiensis (Bt) (1313. Manual de uso de Tecnología. Para siembras de híbridos de maíz que ofrecen protección complementaria para el control de Lepidópteros plaga susceptibles y/ tolerancia a herbicidas con ingredientes activos glifosato y/o glufosinato de amonio. [Internet]. 2021 p. 32. Available from: https://www.pioneer.com/content/dam/dpagco/pioneer/la/co/es/files/01_NUEVO_PUG%20COL-DIGITAL_2021%20(sencillas)%20(2).pdf ). All the seed was treated with Celestop at a dose of 3 mL kg-1 of seed, as recommended by the commercial company (1414. Celest Top. “Celest Top-Seed Treatments Syngenta” [Internet]. Syngenta. 2020 [cited 26/04/2023]. Available from: https://www.syngenta.co.za/product/crop-protection/celest-top ).

A completely randomized design was carried out with three planting frame schemes: 1) 0.7 m x 0.15 m (95000 plants ha^-1); 2) 0.7 m x 0.20 m (71000 plants ha^-1); 3) 0.7 m x 0.25 m (57000 plants ha^-1). Each treatment was represented by three plots (replicates), composed of four 10 m long furrows. Planting was manual and two furrows were planted on each side of the experimental area with the conventional line CT9 as refuge. This trial was conducted in the dry period from December 2019 to April 2020.

Agrotechnical Management: The experiment was conducted on a Ferrallitic Red soil with background fertilization (9-13-17) at a dose of 600 kg ha^-1 (1515. Rabí O, Pérez P, Permuy N, Hung J, Piedra F. Guía técnica para la producción del cultivo del maíz. Instituto de Investigaciones Hortícolas Liliana Dimitrova. 2001;). Two foliar fertilizations with Byfolan were applied at a rate of 2 L ha^-1, with an interval of one week from the V1 vegetative stage of plants. Urea (200 kg ha^-1) was applied when the plants reached the V6 vegetative stage. No product was used to control codling moth and SphereMax (250 mL ha^-1) was used at V8 to control phytopathogenic fungi. Weed control was carried out in V3, with Lifeline herbicide at a single dose of 1.5 L ha^-1. Drip irrigation was used for 12 hours, with a frequency of four days, to ensure 80 % of the field capacity. Harvesting was done manually when the ears had 25 % of grain moisture. Drying was carried out in the sun. Shelling of the ears was carried out manually at 13 % grain moisture.

Agronomic evaluations: to evaluate the performance of the agronomic traits of the hybrid in each planting frame, 20 plants were selected from the central furrows of each plot. The selected plants should not have any missing plants in their vicinity, to guarantee the planting frame under study. Measurements were made according to the CIMMYT manual for monitoring trials (1616. CIMMYT. Manejo de los ensayos e informe de los datos para el Programa de Ensayos Internacionales de Maíz del CIMMYT. 1995;23.). In R1, plant height (cm), cob height (cm), angle of insertion of the leaf to the stem (^o) and stem diameter (cm) were evaluated. Subsequently, at harvest, each ear was measured for closure (category 1 to 5); length (cm); diameter (cm); number of rows; number of kernels per row; harvest weight (ear and kernels) (g) and grain weight (g).

From the above data, calculations were made for the following characteristics:

Shelling percentage = [kernel weight (g)/ harvest weight (g)] * 100
Potential Yield (t ha^-1) = (average grain weight (g)) * (# plants in 1 ha)

The impact of the environment on the productivity of the hybrid was evaluated by counting the number of productive and unproductive plants in each plot (28 m²) at the time of harvest, and from these data the estimated actual yield was calculated.

Actual yield (t ha^-1) = [production per plot (kg) / Plot area (m²)] * 10

Statistical Analysis: For the statistical processing of the data corresponding to the morphological characters, the statistical package GraphPad Prism version 6.01 was used. To evaluate the similarity or difference between the means obtained between treatments, an ANOVA was performed with a non-parametric Kruskall Wallis test, followed by Dunn's multiple comparison test. In the particular case of potential yield, in order to characterize yield behavior as a function of population density, a linear regression was also performed using Microsoft Excel.

RESULTS AND DISCUSSION

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Morphoagronomic characterization of plants in R1

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As a result of the measurements at the R1 stage of the crop for the three planting frames, there were no significant differences in plant height, cob height and the angle of insertion of the leaf to the stem (Figure 1); however, there were significant differences in stem diameter (Figure 1d), where thinner plants were found in the narrowest planting frame.

a) Height of the plant b) height of the cob c) angle of insertion of the leaf to the stem d) stem diameter

Figure 1. Morphological appearance of plants after flowering for the three planting frames

The reduction of the stalk diameter with the increase of planting density in corn has been reported by several authors (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.-1919. Calonego JC, Poleto LC, Domingues FN, Tiritan CS. Produtividade e crescimento de milho em diferentes arranjos de plantas. Agrarian. 2011;4(12):84-90.), as for the height of the plant and of the cob there are differences in the behavior, according to different authors (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,1919. Calonego JC, Poleto LC, Domingues FN, Tiritan CS. Produtividade e crescimento de milho em diferentes arranjos de plantas. Agrarian. 2011;4(12):84-90.-2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.). In this sense, it is suggested that this behavior is related to the plasticity of the specific cultivar, as is the case of the Colombian hybrid Impacto, which at densities higher than 100 000 plants conserves its pattern for height (2222. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays L. Impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24. ).

The morphological pattern of the hybrid H-Ame15 with high plant density agreed with the generality observed for several cultivars (99. Postma JA, Hecht VL, Hikosaka K, Nord EA, Pons TL, Poorter H. Dividing the pie: A quantitative review on plant density responses. Plant, Cell & Environment. 2021;44(4):1072-94. doi:10.1111/pce.13968 ). These authors emphasize that the increase in plant density causes a decrease in stem diameter and leaf biomass, where the presence of plants with a slender appearance stands out. Competition for light is one of the main factors to consider when establishing high densities. The H-Ame-15 hybrid is characterized by its great height and the angle of insertion of the leaf to the stem is not completely narrow, which can make it vulnerable to very high densities, as it generates more shade between neighboring plants. Several authors suggest that plants are sensitive to the decrease in the ratio between the red spectrum and the far red (R/RL), the main component of the shade caused by neighboring plants (2323. Blanco Y, Afifi M, Swanton CJ. Efecto de la calidad de la luz en el cultivo del maíz: una herramienta para el manejo de plantas arvenses. Cultivos Tropicales. 2015;36(2):62-71.). To perform photosynthesis, chloroplasts require the absorption of light, mainly from the red and blue part of the spectrum and very little from the green and far-red part. The selection of genotypes with characteristics of lower height and narrowing of the angle of insertion of the leaf to the stem, generate less shade on the neighboring plant and, therefore, have a better adaptive response to high densities.

Morphoagronomic characterization of plants at harvest

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As a result of the morphological characterization (Figures 2 and 3), the H-Ame15 hybrid did not show significant variation in the following ear characters: ear closure, diameter, number of rows and shelling percentage. Some studies highlight that the number of rows is marked by strong genetic factors (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ,1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.,2424. Marchão RL, Brasil EM, Guimarães CM, Gomes JA. Densidade de plantas e características agronômicas de híbridos de milho sob espaçamento reduzido entre linhas. Pesquisa Agropecuária Tropical. 2005;35(2):93-101.) (Figures 2 and 3). The productive result is in correspondence with the interaction effect of several factors throughout the crop cycle, among which density plays a fundamental role.

Figure 2. Appearance of average ears at harvest, for the three planting frames

a) cob closure b) diameter c) number of rows d) shelling percentage

Figure 3. Morphological aspect of the ears at harvest, for the three planting frames

As shown in Figures 2 and 4, for the number of grains per row and ear length there were significant differences between the 0.7 m x 0.15 m treatment (95000 plants ha^-1) and the other two treatments. These cobs traits were the most sensitive to high plant density, thus characterizing H-Ame15 as a flexible ear hybrid. Cultivars capable of varying ear number and length in response to density changes and compensating for population variations in the field are called flexible (1111. Fromme DD, Spivey TA, Grichar WJ. Agronomic Response of Corn (Zea mays L.) Hybrids to Plant Populations. International Journal of Agronomy. 2019;2019:e3589768. doi:10.1155/2019/3589768 ). Those that conserve the number and dimensions of the cob under any condition are called fixed, which gives them an advantage in high plant density (1212. Testa G, Reyneri A, Blandino M. Maize grain yield enhancement through high plant density cultivation with different inter-row and intra-row spacings. European Journal of Agronomy. 2016;72:28-37. doi:10.1016/j.eja.2015.09.006 ). This characterization of H-Ame15 was also reaffirmed by previous experiences in production areas, where under low population conditions, between 30.000 and 40.000 plants, more than one commercial ear developed and the size of the cob increased notably.

a) length of cob b) number of kernels per row

Figure 4. Morphology of cobs at harvest, for the three planting frames

The number of grains per cob row is defined during the V10 to V12 vegetative stages of corn plant development (2525. KWS Field Guide. Maize Field Guide: Maize Crop Development, Pests and Diseases. 2018;48.). These stages are characterized by the elongation of the stem and the reduction of the time between one vegetative stage and the next, which are accompanied by physiological changes that demand greater availability of water, nitrogen and potassium (2525. KWS Field Guide. Maize Field Guide: Maize Crop Development, Pests and Diseases. 2018;48.). Therefore, supplying the correct nutrition, in correspondence with the field population, ensures the availability of these elements in the plant at the time of ear formation and filling (2626. Nleya T, Chungu C, Kleinjan J. Chapter 5: Corn Growth and Development. En: Corn, Best management practices [Internet]. 2016. p. 11. Available from: https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-05-Corn.pdf ).

The reduction in the number of grains per ear row had an impact on the individual production of these plants. As shown in Table 1, there was a marked difference in the weight of grains per plant obtained for the three planting frames. Despite this, there was a positive balance in the potential yield in the field, as the number of plants per hectare increased.

Tabla 1. Comparación del peso promedio de granos por planta del rendimiento potencial para los tresmarcos de plantación

Plantation frames	Weight of grains per plant (g )	Potential Yield (tha^-1)
0.7 m x 0.15 m (95000 plants ha^-1)	151.1	14.74
0.7 m x 0.20 m (71000 plants ha^-1)	180.9	12.83
0.7 m x 0.25 m (57000 plants ha^-1)	195.1	10.94
ANOVA - Test of Dunn/alpha 0.05
0.7 m x 0.15m vs. 0.7 m x 0.20 m	**	***
0.7 m x 0.15 m vs. 0.7 m x 0.25 m	****	****
0.7 m x 0.20 m vs. 0.7 m x 0.25 m	ns	***

Analysis of productive potential

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In the analysis of productive potential (Table 1), the highest potential yield corresponded to the 0.7 m x 0.15 m planting frame, with a value of 14.74 t ha^-1, and a difference of approximately 1.9 t ha^-1 was determined between one planting frame and the one before it.

When analyzing the behavior of grain weight per plant and potential yield of the H-Ame15 hybrid as a function of plant density, it was observed that for both cases this behavior conforms to a linear model (R²=1 and R²=0.9774) (Figure 5). Other authors described a logarithmic behavior for grain weight per plant and a quadratic one for yield in two modern hybrids (2727. Li J, Xie RZ, Wang KR, Ming B, Guo YQ, Zhang GQ, et al. Variations in Maize Dry Matter, Harvest Index, and Grain Yield with Plant Density. Agronomy Journal. 2015;107(3):829-34. doi:10.2134/agronj14.0522 ). The differences observed between the results of these authors and the present work could be due to the fact that they evaluated a narrower range of populations for H-Ame15, between 57 000 and 95 000 plants ha^-1, while the one used by these authors was more comprehensive, covering the range between 15 000 and 180 000 plants ha^-1. The equations obtained in Figure 5 are a useful tool for yield estimation, depending on the hybrid populations established in the field.

Figure 5. Behavior of the productive potential of hybrid H-Ame15, as a function of the number of plants per hectare

Despite the high productive potential of the H-Ame15 hybrid in the 0.7 m x 0.15 m planting frame, the best yield estimate value corresponded to 0.7 m x 0.20 m with 9.42 t ha^-1(Table 2). This indicates that there are environmental factors that affected, to a greater extent, the production under conditions of high plant density.

Table 2. Estimated average actual yield for the three planting frames

Planting frames	Estimated True Yield (tha-1)
0.7 m x 0.15 m (95000 plants ha^-1)	9.21
0.7 m x 0.20 m (71000 plants ha^-1)	9.42
0.7 m x 0.25 m (57000 plants ha^-1)	8.13
ANOVA - Test of Dunn/alpha 0.05
0.7 m x 0.15m vs. 0.7 m x 0.20 m	ns
0.7 m x 0.15 m vs. 0.7 m x 0.25 m	ns
0.7 m x 0.20 m vs. 0.7 m x 0.25 m	*

There are references with other simple hybrids, in which the highest productive potential was obtained with populations similar to those of the present work, between 70000 and 80000 plants per hectare, such is the case of studies carried out in Brazil (1717. Diniz-Buso WH, Borges L, Ferreira-Rios AD, Silva-Firmiano R. Corn agronomic characteristics according to crop year, spacing and plant population densities. Comunicata Scientiae. 2016;7(2):197-203.,2626. Nleya T, Chungu C, Kleinjan J. Chapter 5: Corn Growth and Development. En: Corn, Best management practices [Internet]. 2016. p. 11. Available from: https://extension.sdstate.edu/sites/default/files/2019-09/S-0003-05-Corn.pdf ) and Serbia (2121. Mandić V, Bijelić Z, Krnjaja V, Tomić Z, Stanojković-Sebić A, Stanojković A, et al. The effect of crop density on maize grain yield. Biotechnology in Animal Husbandry. 2016;32(1):83-90.). While other authors report the best yields in densities between 80 000 and 100000 plants h^-1 (2727. Li J, Xie RZ, Wang KR, Ming B, Guo YQ, Zhang GQ, et al. Variations in Maize Dry Matter, Harvest Index, and Grain Yield with Plant Density. Agronomy Journal. 2015;107(3):829-34. doi:10.2134/agronj14.0522 -2929. Van Roekel RJ, Coulter JA. Agronomic Responses of Corn to Planting Date and Plant Density. Agronomy Journal. 2011;103(5):1414-22. doi:10.2134/agronj2011.0071 ). This behavior is associated with the particularities of each hybrid and the effect of the environment where they are grown.

A data that illustrates the incidence of this last aspect is the number of unproductive plants found at harvest; an indicator of the competition between neighboring plants and the incidence of diseases in the plantation. Figure 6 shows a comparative analysis of the percentage of unproductive plants for the three planting frames. As could be seen, the 0.7 m x 0.15 m planting frame was the most sensitive variant to this factor. Under the conditions of this planting frame, there was an increase in the percentage of unproductive plants, which caused a decrease in the actual yield, with respect to the potential yield (Tables 1 and 2).

Figure 6. Percentage of unproductive plants at harvest

In spite of the proximity between the plants, in the 0.7 m x 0.15 m frame, no nutritional affectation was observed at the visual level, according to the deficiency patterns described for corn (3030. Sharma MK. A Guide to Identifying and Managing Nutrient Deficiencies in Cereal Crops [Internet]. Instituto Internacional de Nutrición Vegetal (ipni), Norcross, ga, eua. México: CIMMYT; 2011. 50 p. Available from: https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=rU3EaXVbcR0C&oi=fnd&pg=PA3&dq=A+guide+to+Identifying+and+Managing+Nutrient+Deficiencies+in+Cereal+Crops.+(K.+Majumdar,+T.+Satyanarayana,+R.+Gupta,+M.+L.+Jat,+G.D&ots=_rgSTDjCX6&sig=ETXoerktMWTyOsjv6M58Z44hmrQ#v=onepage&q&f=false ). This is important if we take into account that in this work the same fertilization was used for the three planting frames. Therefore, we consider that the production of these plants was mainly defined by the morphological pattern generated in the competition for light. We add to this the effect of a higher incidence of stunt disease, caused by Spiroplasma kunkelii and transmitted by the leafhopper Dalbulus maidis, in the 0.7 m x 0.15 m planting frame (3131. Jones TL, Medina RF. Corn Stunt Disease: An Ideal Insect-Microbial-Plant Pathosystem for Comprehensive Studies of Vector-Borne Plant Diseases of Corn. Plants. 2020;9(6):747. doi:10.3390/plants9060747 ). Although the disease did not reach severity, it did restrict the productivity of a significant group of plants. This result is similar to that observed by other authors in Brazil (1616. CIMMYT. Manejo de los ensayos e informe de los datos para el Programa de Ensayos Internacionales de Maíz del CIMMYT. 1995;23.). It should also be considered the experience of greater spread of diseases such as asphalt spot caused by the association of three fungal microorganisms (Phyllachora maydis, Monographella maydis and Coniothyrium phyllachorae), in tropical environments similar to that of Cuba with high plant density (3232. Quiroga-Madrigal R, Garrido-Ramírez E, Rosales-Esquinca M d, Salazar-Pinacho W. Manual técnico: Manejo integrado del complejo mancha de asfalto del maíz en México. Tuxtla Gutiérrez, Chiapas, México. Universidad Autónoma de Chiapas; 2017. 39 p.).

CONCLUSIONS

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The simple maize hybrid H-Ame15 retains its plant height, ear height and leaf-to-stem insertion angle pattern when grown at a row spacing of 0.7 m and a plant spacing range of 0.15 to 0.25 m. At higher densities, plants with smaller stalk diameter and a slender stalk pattern previously described in the literature are produced. Higher plant density results in plants with smaller stem diameter and a slender pattern previously described in the literature.
The increase in plant density did not affect the number of rows per ear, but did affect the number of grains per row and the length of the cob. This behavior allows classifying this hybrid with a flexible ear pattern.
The increase in the number of plants per hectare affects the productive potential of individual plants; however, it compensates the result per hectare. Despite the high potential of the hybrid in the narrower planting frame, the percentage of losses is higher when compared to the other treatments. As a consequence, the estimated actual yield for the 0.7 m x 0.15 m and 0.7 m x 0.20 m planting frames was similar; therefore, we recommend the use of 0.7 m x 0.20 m as the most appropriate planting frame for the hybrid H-Ame15 in the dry period. With this distribution, a good balance between production and loss due to environmental factors such as the incidence of seasonal diseases is achieved.

ACKNOWLEDGMENTS

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We acknowledge the Agricultural Development staff of the Plant Division of CIGB and the Development group of AGROFAR, in Santo Domingo Villa Clara, for their contribution to this work.