A strategy to optimize soil phosphorus reserve: A study based on native maize of Mexico and genotype selection | Estrategia para optimizar la reserva de fósforo en el suelo: Un estudio basado en la diversidad de maíces nativos de México y selección de genotipos

Inglés. Continual removal of phosphorus (P) by the crop gradually decreases soil fertility and drives the need for fertilizer inputs for agricultural production. Phytate is considered as the major storage pool for P in the seeds, but its contribution to human nutrition is low. The objective of this study was to characterize quantitative P concentrations (phytate, inorganic P and total P) of 50 native maize genotypes of Zea mays L. of the Patzcuaro lake, Michoacan, Mexico. The average total P and phytate concentration observed across all the genotypes was 3,1, 2,64, and 0,43 mg g-1, respectively. The relationship between phytate and total P was strong (r= 0,98**). This clearly suggests that with an increase in total P there is a corresponding increase in phytate concentration. Cluster analysis of data indicated five distinct groups with 1, 14, 11, 15 and 9 genotypes, respectively. Clusters I and II contained low phytate genotypes (1,74 mg g-1) while cluster V grouped most of the high phytate (4,9 mg g-1) contenting genotypes. Principal component analysis and F test showed the attributes more influencing group separation. Those attributes were total P and phytate. The first two components explained the 95% of the accumulation variation among groups. The race of the genotypes, however, was no clearly related to the group differentiation. These observations provide the first study on the genetic variety for breeding maize with lower P concentration to reduce P extraction from maize field at harvest.

Español; castellano. La sustracción ininterrumpida de fósforo (P) por el cultivo, agota la fertilidad del suelo y conduce al uso de fertilizante para la producción agrícola. El fitato es la principal reserva de P en la semilla, pero su contribución a la nutrición humana es reducida. Se caracterizaron 50 genotipos de maíz nativo de la región lacustre de Pátzcuaro, Michoacán, México, con base en las formas de P de la semilla. El promedio de la concentración de P total, fitato y Pi, entre todos los genotipos fue de 3,1, 2,6 y 0,43 mg g-1. La correlación entre el P total y fitato fue positiva (r = 0,98**), lo que sugiere que, un incremento de P total en la semilla conlleva a un aumento en la concentración de fitato. El análisis de conglomerados detectó cinco grupos con 1, 14, 11, 15 y 9 genotipos, respectivamente. Los Grupos I y II incluyeron a los genotipos con la menor concentración de fitato (1,74 mg g-1), mientras que el Grupo V integró a los genotipos con la mayor concentración (4,92 mg g-1). El análisis de componentes principales (CP) junto con la prueba F detectó que el P total y fitato fueron las variables que diferenciaron los grupos. Los dos primeros CP explicaron el 95% de la variación acumulada entre genotipos. Estas observaciones proveen el primer estudio sobre la diversidad de maíces nativos y su potencial para seleccionar genotipos con una menor concentración de P en la semilla y reducir la extracción de P del suelo.