Características agronómicas asociadas a la producción de bioetanol en genotipos de sorgo dulce

Autores/as

  • Héctor Williams Alanís Universidad Autónoma de Nuevo León. Facultad de Agronomía
  • Francisco Zavala García Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), Facultad de Agronomía.
  • Gerardo Arcos Cavazos Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental Huastecas.
  • María del Carmen Rodríguez Vázquez Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), Facultad de Agronomía.
  • Emilio Olivares Sáenz Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), Facultad de Agronomía.

DOI:

https://doi.org/10.15517/ma.v28i3.26690

Palabras clave:

Sorghum bicolor, mejoramiento genético, energía renovable, producción de biomasa.

Resumen

La producción de energía a partir de bioetanol de sorgo, es una manera de ayudar a aminorar el cambio climático y el deterioro del ambiente. El objetivo del trabajo fue evaluar las características agronómicas asociadas a la producción de bioetanol en genotipos experimentales de sorgo dulce. Durante los años 2013 y 2014 se evaluaron diecisiete genotipos dulces en dos localidades del noreste de México, bajo un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones: tres experimentos en la Estación Cuauhtémoc, Tamaulipas, en temporal; y dos en Marín, Nuevo León, en riego. El híbrido experimental Potranca x Keller obtuvo los valores más altos (p≤0,05) (kg/ha) en: peso de biomasa (52 125), de tallo (39 650), de espiga (4550), de hoja (7700), de jugo (14 125) y de bioetanol (2157 l/ha); y superó al testigo más productivo (Keller) en: 35,7, 32,5, 63,2, 41,6, 36,8 y 32,5%, respectivamente. Además, fue 6,8 días más precoz en cuanto a la floración que el testigo. La variedad experimental 17-1-1-1 se identificó con menor incidencia a enfermedades foliares que Keller. Además, presentaron características agronómicas similares al testigo en: peso de biomasa (44 375 kg/ha), de tallo (35 438 kg/ha), de espiga (2488 kg/ha), de hoja (6400 kg/ha), de jugo (11 750 kg/ha), peso seco de planta (19 113 kg/ha), peso seco de tallo (14 888 kg/ha), producción de bioetanol (1929 l/ha), °Brix (15,2), días a floración (80,8) y altura de planta (224 cm).

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Alhajturki D., M. Aljamali, A. Kanbar, and F. Azmah. 2012. Potential of some sweet sorghum (Sorghum bicolor L.) genotypes under two water regimes for sugar and bio-ethanol production. Sugar Tech. 14:376-382. doi:10.1007/S12355-012-0181-x

Ali, M.L., J.F. Rajewski, P.S. Baenziger K.S. Gill, K.M. Eskridge, and I. Dweikat. 2008. Assessment of genetic diversity

and relationship among a collection of US sweet sorghum germplasm by SSR markers. Mol. Breeding 21:497-509.

doi:10.1007/s11032-007-9149-z

Almodares, A., and M.R. Hadi. 2009. Production of bioethanol from sweet sorghum. Afr. J. Agric. Res. 4:772-780.

Almodares, A, M.R. Hadi, and B. Dosti. 2007. Effects of salt stress on germination percentage and seedling growth in sweet sorghum cultivars. J. Biol. Sci. 7:1492-1495. doi:10.3923/jbs.2007.1492.1495

Chuck, C., E. Pérez, E. Heredia, y S.O. Serna. 2011. Sorgo como un cultivo multifacético para la producción de bioetanol en México: Tecnologías, avances y áreas de oportunidad. Rev. Mex. Ing. Quim. 10:529-549.

Cisneros, M.E., L.E. Mendoza, G. Mora, L. Córdoba, y M. Livera. 2007. Híbridos y progenitores de sorgo tolerantes al frío. II: Efecto de Fusarium verticilloides (Sacc) Nirenberg en el rendimiento de semilla y sus componentes en condiciones de

campo. Agrociencia 41:283-294.

Dávila, F.J., C. Chuck, E. Pérez, W.L. Rooney, and S.O. Serna. 2011. Evaluation of bioethanol production from five different

varieties of sweet and forage sorghums (Sorghum bicolor (L) Moench). Ind. Crops Prod. 33:611-616. doi:10.1016/j.

indcrop.2010.12.022

Elangovan, M., P. Kiran-Babu, N. Seetharama, and J.V. Patil. 2014. Genetic diversity and heritability characters associated in sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench]. Sugar Tech. 16:200-210. doi:10.1007/s12355-013-0262-5

García, E. 1988. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen. Universidad Nacional Autónoma de México, México, D.F., MEX.

Girard, J.C. 1980. A review of souty stripe and rouge, zonate and oval leaf spots. In: R.J. Williams et al., editors, Sorghum

diseases, a world review. ICRISAT, Patancheru (AP), IND. p. 229-239.

Hills, F.J., R.T. Lewellen, and I.O. Skoyen. 1990. Sweet sorghum cultivars for alcohol production. California Agric. 44:14-16.

House, L.R. 1985. A guide to sorghum breeding. ICRISAT, Andhra Pradesh, IND.

INIFAP (Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias). 2013. Campo Experimental Huastecas. http://www.inifapcirne.gob.mx/LocalizacionHuastecas.htm (consultado 9 mar. 2016).

Khawaja, C., R. Janssen, D. Rutz, D. Luquet, G. Trouche, B. Reddy, P.S. Rao, G. Basavaraj, R. Schaffert, C. Damasceno, R. Parella, A. Zacharias, R. Bushmann, N. Rettenmaier, G. Reinhardt, A. Monti, W.Z. Lizarazu, S. Amaducci, A. Marocco,

W. Snijman, N. Shargie, H. Terblanche, F. Zavala-García, y S. Braconnier. 2014. Manual del sorgo dulce: Cultivo con potencial energético. http://www.sweetfuel-project.eu/publications/energy_sorghum_handbook_spanish_version (consultado 20 jun. 2016).

Mahdy, E.E., M.A. Ali, and A.M. Mahmoud. 2011. The effect of environment on combining ability and heterosis in grain

sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). Asian J. Crop Sci. 3:1-15. doi:10.3923/ajcs.2011.1.15

Mishra, J.S., N.S. Thakur, Kewalanand, P. Sujathamma, B.B. Kushwaha, S.S. Rao, and J.V. Patil. 2015. Response of sweet

sorghum genotypes for biomass, grain yield and ethanol production under different fertility levels in rainfed conditions. Sugar Tech. 17:204-209. doi:10.1007/s12355-014-0315-4

Montes, N., V. Pecina, M.E. Cisneros, y M.A. García. 2010. RB Cañero: sorgo dulce [Sorghum bicolor (L.) Moench] para la producción de etanol. MEX. http://biblioteca.inifap.gob.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/2715/867.

pdf?sequence=1 (consultado 23 mar. 2017).

Montes, N., H. Williams, G. Arcos, V. Pecina, M. De-la-Garza, T. Moreno, y E. Vargas. 2014. RB-Huasteco, sorgo de grano para áreas de riego y buen temporal. Rev. Mex. Cienc. Agríc. 5:1331-1335.

Murphy, R.L., D.T. Morishige, J.A. Brady, W.L. Rooney, S. Yang, P.E. Klein, and J.E. Mullet. 2014. Ghd7 (Ma6) represses

sorghum flowering in long days: Ghd7 alleles enhance biomass accumulation and grain production. The Plant Genome

(2). doi:10.3835/plantgenome2013.11.0040

Murray, S.C. 2008. Genetic and phenotypic diversity in sorghum for improvement as a biofuel feedstock. PhD. Tesis, Cornell University, Ithaca, NY, USA.

Murray, SC., W.L. Rooney, MT. Hamblin, S.E. Mitchell, and S. Kresovich. 2009. Sweet sorghum genetic diversity and association mapping for brix and height. The Plant Genome 2:48-62. doi:10.3835/plantgenome2008.10.0011

León-Velasco, H., L.E. Mendoza-Onofre, F. Castillo-González, T. Cervantes-Santana, y A. Martínez-Garza. 2009. Evaluación

de dos generaciones de híbridos y progenitores de sorgo tolerantes al frío. II: Aptitud combinatoria, heterosis y heterobeltiosis. Agrociencia 43:609-623.

PEMEX. 2015. Suscribe Pemex contrato para la adquisicion de etanol anhidro. www.pemex.com/saladeprensa/boletines_

nacionales/.../2015-036-nacional.aspx (consultado 12 mar. 2017).

Pfeiffer, T.W., M.J. Bitzer, J.J. Toy, and J.F. Pedersen. 2010. Heterosis in sweet sorghum and selection of a new sweet sorghum hybrid for use in syrup production in Appalachia. Crop Sci. 50:1788-1794. doi:10.2135/cropsci2009.09.0475

Pothisoong, T., and P. Jaisil. 2011. Yield potential, heterosis and ethanol production in F1 hybrids of sweet sorghum (Sorghum bicolor L. Moench). KMITL Sci. Tech. J. 11.17-21. (accessed 1 feb. 2016).

Ratnavathi, C.V., K. Suresh, B.S. Vijay-Kumar, M. Pallavi, V.V. Komala, and N. Seetharama. 2010. Study on genotypic variation for ethanol production from sweet sorghum juice. Biomass Bioen. 34:947-952. doi:10.1016/j.biombioe.2010.02.002

Reddy, B.V.S., S. Ramesh, P.S. Reddy, B. Ramaiah, P.M. Salimath, and R. Kachapur. 2005. Sweet sorghum a potential alternate raw material for bio-ethanol and bio-energy. ISMN 46:79-86.

Reddy, B.V.S., A.A. Kumar, and W.D. Dar. 2006. Overview of sweet sorghum breeding at ICRISAT: Opportunities and

constraints. https://www.ifad.org/documents/10180/eedbb75a-9f8f-4f5a-9d18-4a42cbbe1dd7 (accessed 20 Dic. 2015).

Rooney, W.L., and S.O. Serna. 2000. Sorghum. In: K. Kulp, and J. Ponte, editors, Handbook of cereal science and technology, Marcel Dekker, NY, USA. p. 149-176.

Rooney, W.L. 2004. Sorghum improvement-integrating traditional and new technology to produce improved genotypes. Adv. Agron. 83:37-109. doi:10.1016/S0065-2113(04)83002-5

Reyes, C.P. 1985. Diseño de experimentos aplicados. 4ª ed. Ed. Trillas, México D.F., MEX.

Serna, S.O. 2010. Cereal grains: properties, processing, and nutritional attributes. CRC Press, Boca Raton, FL, EUA.

SIAP (Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera). 2017. Cierre de la produccion agrícola por cultivo (serie 1980 a 2015) http://infosiap.siap.gob.mx/aagricola_siap_gb/ientidad/index.jsp (consultado 5 ago. 2017).

Stack, J.P. 2002. Recurring and emerging sorghum diseases in North America. In: J.F. Leslie, editor, Sorghum and millets

disease. Iowa State Press, Ames, IA, USA. p. 449-456.

Stephens, J.C., and R.F. Holland. 1954. Cytoplasmic male sterility for hybrids sorghum seed production. Agron. J. 46:20-23.

Sun, Y., G. Niu, P. Osuna, L. Zhao, G. Ganjegunte, G. Peterson, J.R. Peralta-Videa, and J.L. Gardea-Torresdey. 2014. Variability in salt tolerance of Sorghum bicolor L. Agric. Sci. 2:9-21.

Sylvester, E.A., Z. Li-Min, X. Yan, Z. Yu-Miao, L. Zhi-Quan, and J. Hai-Chun. 2015. Sweet sorghum ideotypes: genetic

improvement of the biofuel syndrome. Food Energy Security. Food an Energy Security 4:3-24. doi:10.1002/fes3.63

Tobin. 2010. El sorgo azucarado un cultivo energético promisorio para el NOA. http://www.tobin.com.ar/?El_Sorgo_

Azucarado%3A_Un_cultivo_energ%E9tico_promisorio_para_el_NOA&page=ampliada&id=54&_s=&_page= (consultado 23 mar. 2016).

Undersander, D.J., W.E. Lueschen, L.H. Smith, A.R. Kaminski, J.D. Doll, K.A. Kelling, and E.S. Oplinger. 1990. Sorghum syrup. corn.agronomy.wisc.edu/Crops/SorghumSyrup.aspx (accessed 20 apr. 2016).

Vanderlip, R.L. 1993. How a sorghum plant develop. Contribution No. 1203. Kansas Agricultural Experiment Station,

Manhattan, KS, USA.

Vietor, D.M., and F.R. Miller. 1990. Assimilation, partitioning, and nonstructural carbohydrate in sweet compared with grain

sorghum. Crop Sci. 30:1109-1115.

Williams, H., y G. Arcos. 2015. Comportamiento agronómico de híbridos y progenitores de sorgo para grano en las Huastecas. Agron. Mesoam. 26:87-97. doi:10.15517/am.v26i1.16926

Williams, H., N. Montes, y V. Pecina. 2006. Sorgo. En: L.A. Rodríguez-del-Bosque, editor, 50 años de investigación agropecuaria en el norte de Tamaulipas, historia, logros y retos. Libro técnico No. 1. INIFAP, Río Bravo, Tamaulipas, MEX. p. 33-54.

Williams, H., V. Pecina, F. Zavala, y N. Montes. 2004. RB-Patrón, nuevo híbrido de sorgo para grano en el noreste de México. Rev. Fitotec. Mex. 27:291-293.

Yuvraj, G., R. Kaur, S.K. Uppal, P. Sharma, and H.S. Oberoi. 2013. Chemical composition of sweet sorghum juce and its

comparative potential of different fermentation processes of enhanced etanol production. Sugar Tech. 15:305-310. doi:10.1007/S12355-013-0232-y

Zafranet. 2015. Impulsan la producción de biocombustibles a partir de caña, sorgo, agave y remolacha. Zafranet, MEX. www. zafranet.com/2015/12/etanol-cana-sorgo-agave-remolacha (consultado 18 feb. 2016).

Zhang, B., and Q. Wang. 2015. MicroRNA-based biotechnology for plant improvement. J. Cell. Physiol. 230:1-15. doi:10.1002/jcp.24685

Publicado

2017-09-01

Cómo citar

Williams Alanís, H., Zavala García, F., Arcos Cavazos, G., Rodríguez Vázquez, M. del C., & Olivares Sáenz, E. (2017). Características agronómicas asociadas a la producción de bioetanol en genotipos de sorgo dulce. Agronomía Mesoamericana, 28(3), 549–563. https://doi.org/10.15517/ma.v28i3.26690