Caña de Azúcar Vol. 22(2):19-37. 2004 EFECTO
DE LA FLORACIÓN EN LA CALIDAD AGROINDUSTRIAL Noé Aguilar Rivera1 y Lino Debernardi Marini2
1Facultad
de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, Universidad Veracruzana.
2Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Veracruzana. Recibido: 6/04/05.
Aceptado: 7/12/05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
En el caso particular de México, no se han hecho estudios recientes
sobre los efectos de la floración en la calidad de la caña de azúcar, a
pesar de que la variedad CP722086 desde el año 1997 ocupa el segundo
lugar del consumo nacional de variedades, por lo que el objetivo de este
trabajo fue caracterizar el efecto de la altitud desde 200 a 1.400 msnm, en
la zafra 2001-2002, en el transepto del Pico de Orizaba al Golfo de México
de la región de Veracruz Central, en la
floración de la variedad de caña de azúcar CP72-2086 y encontrar
sus efectos en el número de hojas activas, contenido de sacarosa en tallos,
brix, la pureza y azúcares reductores en los jugos, tomando una población
muestra de 13 zonas naturales de acuerdo con la altitud, encontrándose que
el número de hojas activas se incrementa con la altitud y en ausencia de
floración, se tienen valores de sacarosa y brix de 18 y 17% durante los
meses de enero y febrero, no presentándose diferencias significativas en
los tallos no florecidos a partir de marzo. Las variables pureza y azúcares
reductores, bajo estas condiciones experimentales, no mostraron diferencias
significativas. Palabras claves:
floración de la caña de azúcar, calidad, altitud.
ABSTRACT Mexico doesn’t have tests about the
effect of flowering in the quality sugarcane in order to know these effects
in the variety CP722086. Since 1997 this sugarcane variety produce
somewhat less than 50% of the total consumption for the country. The
objective of study was set up to characterize and looking for a relation between
active leaves, brix, pol % juice, purity and reducing
sugar in stalks by effects of altitude
(from 200 to 1,400 m) and flowering,
under the conditions of the experimental field in Veracruz from Pico
Orizaba at Gulf of Mexico during the 2001-2002 harvest. Each sample at least
of thirteen, was analyzed. For the non flowered stalks and high altitude,
showed significance level against flowered stalks in relation to active
leaves, brix and sacarosa (18 and 17%) during January and February but in
March, for the non flowered stalks, pol % and juice purity was not
significant. Key
words: sugarcane flowering, quality, altitude. INTRODUCCIÓN En el procesamiento agroindustrial de la caña de azúcar se puede
considerar el estado de maduración, desde el punto
de
vista económico o cuando adquiere la calidad para industrializarse, a
partir del momento en que presenta un contenido mínimo de sacarosa y un pol
por encima de 13% (Dever, 1988). La floración de la caña significa la
culminación del desarrollo de la planta, que bajo ciertas condiciones
permite la formación de la semilla verdadera (CNIAA, 1998). La determinación del momento adecuado para el corte de la caña, que
corresponde a la máxima maduración o acumulación de sacarosa, determina
en parte los rendimientos de azúcar. Milanés et al. (1996)
consideran que el estado óptimo de madurez para la cosecha depende de
numerosos factores del metabolismo de la planta y de variables ecológicas.
Con la iniciación de la floración de la caña se producen cambios fisiológicos,
que con el tiempo dan origen a una reducción progresiva en el rendimiento
de sacarosa. Esto quiere decir, que la cosecha de tallos se realiza cuando
alcanzan el contenido óptimo de azúcar para que el industrial asegure un
manejo programado de la cosecha, que garantice en tiempo y forma su
suministro a los molinos, por lo que la recepción en batey de caña con
calidad adecuada para molienda, viene siendo un criterio convencional de
aceptación entre los productores y el ingenio azucarero. En este aspecto,
tanto las cañas de hábito florecedor como las que se encuentran plantadas
bajo líneas de conducción eléctrica, deben ser cosechadas al inicio de la
zafra. El tallo en floración de la caña es, generalmente, una estructura menos
efectiva para la síntesis y almacenamiento de sacarosa, debido a que la
floración desencadena una serie de procesos y cambios fisiológicos en la
planta que demandan un considerable gasto de la energía almacenada como
sacarosa, lo que a su vez le resta capacidad como productora de azúcar
(Heinz, 1987). Rodríguez (1974) señala que con el objetivo de establecer
prioridades de corte de la caña de azúcar, se manejan como niveles óptimos
en tallos para la cosecha 14% de sacarosa, 13% en fibra, 72% de humedad y
0,7% de azúcares reductores. Sin embargo, de acuerdo con el sistema
tradicional de cosecha quemada, cualquiera que sea la calidad de la caña,
una vez alcanzado el óptimo de madurez se inicia su deterioro, el cual
ocurre a partir del momento en que los tallos se cortan en verde o se
queman, aumentando las pérdidas durante el transporte, almacenaje y
molienda, continuando la inversión de la sacarosa durante la concentración
de los jugos. La caña cortada expuesta a la intemperie, tan sólo en agua pierde
diariamente de 1,0 a 2,0% durante la primera semana, lo que resultaría en
un aparente aumento del contenido de sacarosa, no ocurriendo en realidad pérdidas
de azúcar recuperable si la caña se muele dentro de las 24 horas después
de ser quemada y llevada al batey. Así como son indeterminadas las pérdidas
de azúcar en caña, también lo son la disminución en ganancias y
competitividad, tanto para el industrial como para el productor cañero,
denotando la necesidad del financiamiento de estudios sobre prácticas de
mejoramiento y selección de variedades y de manejo agronómico que reduzcan
la floración y favorezcan la acumulación de sacarosa en el tallo, seguida
de la modernización en tecnología de cosecha, extracción y concentración
fabril del jugo sacarino, control químico de la floración y el uso de
agentes madurantes, entre otras prioridades (Milanes et al 2002). En México y en particular la región central del estado de Veracruz,
desde el año 1971 (Rodríguez 1974 y
Flores 2001), no se tienen reportados estudios sobre los efectos de
la floración en la calidad de la caña de azúcar; mientras tanto, en el
campo cañero mexicano se ha venido incrementado la preferencia en el
cultivo de la variedad CP72-2086, de gran precocidad en la maduración y de
abundante floración, lo que la ubica como preferente para alimentar de
materia prima a los ingenios azucareros al inicio del período de zafra,
como consecuencia de la notable falta de variedades mexicanas de maduración
temprana. De lograr definir los parámetros de calidad para
la cosecha durante la época de gran zafra de la variedad CP72-2086
en ciclo planta, a diferentes altitudes de la zona cañera central de
Veracruz, se podrá dar mayor seguridad en el manejo de la calidad de los
tallos florecidos sin mayores afectaciones al rendimiento, programando la
cosecha y acarreo de los tallos en su contenido óptimo de sacarosa. Los
objetivos fueron: evaluar el efecto de la altitud en el porcentaje de
floración de la variedad de caña de azúcar CP72-2086, determinar el
efecto de la altitud sobre la fecha de inicio y final del proceso de floración
de la caña de azúcar, conocer la variación del número de hojas activas
por efecto de la altitud y la floración en la caña de azúcar, y
determinar la relación entre la floración y la calidad de la variedad
CP72-2086 de caña de azúcar.
MATERIALES Y MÉTODOS Identificación botánica del material en estudio y características
agroindustriales. En el presente trabajo se estudió la floración en la
variedad CP72-2086 por ser mayormente florecedora, formando parte de las
principales variedades cultivadas en la región de Veracruz Central, desde el ciclo de siembras 1996 a la fecha.
Su caracterización general como variedad de caña de azúcar se llevó a
cabo de acuerdo con el trabajo de Milanés et al. (2002).
Selección de los sitios de muestreo y toma de muestras.
El estado de Veracruz se caracteriza por ser el declive oriental más
pronunciado de la Sierra Madre Oriental, con una topografía muy
accidentada; sin embargo, fuera de las serranías, pueden distinguirse tres
fases en el ascenso del terreno de la costa hacia la montaña, representando
la mayor amplitud como vertiente veracruzana hacia el Golfo de México. La
primera se caracteriza por una suave pendiente hacia la costa, con escasa
vegetación, menor precipitación y suelos poco profundos de baja
fertilidad; la segunda abarca planicies o valles más o menos extensos de
las zonas cañeras de Cuitlahuac, Córdoba y Huatusco, y la tercera las
planicies del fortín, los valles y laderas serranas de Orizaba, Cuautlapán
y La Perla, Veracruz. La región cañera Veracruz Central comprende estos tres escalones,
caracterizadas por una gran diversidad climatológica, quedando representada
por 47 sitios de muestreo para el presente estudio, en la posición del
meridiano 18º 55' latitud Norte, fluctuando por arriba y abajo del paralelo
97º longitud Oeste de Greenwich, consistiendo en su mayoría de
plantaciones de temporal distribuidas desde 200 msnm, hasta las altitudes de
1.400 msnm. El clima que le caracteriza va desde muy húmedo a superhúmedo,
con grave deficiencia pluvial en primavera y con excedentes de lluvia hasta
de 1.200 mm en verano-otoño; tiene un ambiente cálido a templado cálido,
con régimen moderado y uniforme de temperatura. Las plantaciones
seleccionadas proceden de siembras de octubre a noviembre del año 2000, de
la variedad CP72-2086, con 14 a 15 meses de edad al 30 de diciembre del 2001
representadas por una población objetivo de 13 sitios separados en 100
metros en altitud, de acuerdo con el gradiente que se sigue a lo largo del
transepto geográfico de Carrillo Puerto, a Mariano Escobedo, en cierta
forma, paralelo a la autopista Córdoba –Veracruz (Flores
2001). Los lugares de muestreo se seleccionaron en altitudes desde los 200 msnm
hasta los 1.400 msnm. Estos sitios se asociaron en cinco grupos por
altitud y presencia de floración, considerando dos plantaciones para los
grupos en altitudes extremas (a 200 msnm como zona muy baja y a 1.400 msnm
como zona muy alta); en los restantes 11 sitios de muestreo donde se
presentaron los efectos de inducción floral, se agruparon en tres bloques
de acuerdo con la altitud y conforme a las fases de ascenso de la costa
hacia la montaña descritas por Flores (2001), quedando clasificadas como
zona baja entre 292 y 477 msnm (med. = 384,6 msnm), zona media de los 662 a
846 msnm (med. = 753,8 msnm) y zona alta de 915 a 1.305 msnm (med. = 1.123
msnm). Estas tres zonas están ubicadas dentro de las zonas de influencia de
los ingenios: El Potrero, Ver. (606 msnm), San Miguelito, Ver. (778 msnm) y
El Carmen, Ver. (1.050 msnm). Debido a las diferencias en las fechas de
iniciación de la floración, se esperó a la presencia de floración en las
mayores altitudes, realizando los muestreos de las plantaciones
seleccionadas en las fechas siguientes: 15 de enero (a los 15 meses de
edad), 30 de enero (con 15,5 meses), 15 de febrero (a la edad de 16,0
meses), 2 de marzo (16,5 meses de edad) y 17 de marzo (al cumplir los 17,0
meses de edad) dentro del ciclo de zafra en México. De cada uno de los 13 sitios seleccionados se tomaron muestras de 35 a 50
tallos de cepas completas en surco continuo, cosechados los tallos en verde,
previa contabilización del número de tallos primarios y secundarios,
florecidos y sin flor, número de hojas verdes, etc. para cada uno de los
sitios de muestreo, haciendo atados tanto de tallos florecidos como de
tallos sin floración. Estos últimos fueron abiertos a lo largo de sus
cogollos (puntas) para verificar la ausencia de estructuras florales. Una vez en el laboratorio, las muestras de cada tipo de tallos
(florecidos y no florecidos), se separan a su vez en tres submuestras
representativas, para efectos de medición y análisis azucarero. Desde el
primer muestreo (15 de enero) se pudieron colectar muestras de la totalidad
de los 13 lotes de muestreo. Sin embargo, a principios de febrero los dos
sitios de muestreo correspondientes a altitudes de 1.307 y 915 msnm estaban
siendo cosechados hasta su totalidad, registrándose en los 11 sitios
restantes la presencia y avance de floración y estado de las hojas verdes. Variables
evaluadas Fecha
de inicio de la floración. Se
consideró como inicio de la floración, la fecha en la cual se observó la
presencia de la hoja bandera al menos en un tallo, en cada uno de los 13
sitios muestreados. Fecha
de terminación de la floración. Se
consideró como fecha de terminación de la floración, el momento en el
cual no se presentaron más hojas bandera en los sitios de muestreo. Porcentaje
de floración.
Sobre la base del número de tallos florecidos y el número total de tallos
muestreados se calculó el porcentaje de floración en cada uno de los
sitios seleccionados y en cada uno de los cinco momentos de muestreo
realizados, para poder identificar el final de la floración como el momento
en que dejaron de aparecer nuevas inflorescencias. Número
de hojas activas.
Se consideró como hojas activas el número de hojas que presentan 50% o más
de pigmentación verde, siendo la numeración para tallos sin flor, contando
de arriba hacia abajo a partir de la hoja envuelta, mientras que en tallos
florecidos, contando la hoja bandera como hoja cero, y hacia abajo hasta la
última hoja activa, realizándose el conteo de hojas activas en la
totalidad de tallos de cuatro metros lineales del mismo surco y así poder
obtener el promedio de hojas por tallo en cada momento del muestreo. Porcentaje
de sacarosa en tallo completo. De las muestras de tallos de caña florecida y no florecida
en su caso, en cada sitio de muestreo se trocearon nueve tallos
representativos de cada una, y se desmenuzaron en un molino de martillos.
Una vez que estuvieron homogéneas, se tomaron muestras de 500 g del
desmenuzado, colocándose en el vaso de la licuadora para el análisis de
Pol Ratio (Milanés et al., 2002), donde se añade en una probeta
1,250 ml. de agua. Se licua durante diez minutos y se separa el material
fibroso en una bolsa de manta, apartando el jugo diluido para las lecturas
de brix aerométrico y polarización. Porcentaje
de brix inferior y superior del tallo. Se determinó por el método del molino cubano, cuya técnica
consiste en la separación de una muestra florecida y una no florecida por
sitio de muestreo (9 tallos), cada uno de las cuales se divide en tres
secciones iguales en tamaño (sección superior, media e inferior). Cada
sección se muele en doble pasada en el molino cubano y se colecta el jugo
en una cubeta, de la cual se separa una porción en un vaso. Se llena una
probeta de 500 ml hasta que se derrame; pasados unos cuantos minutos se
coloca el brixómetro, tomando la lectura al estabilizarse, junto con la
temperatura. A la muestra del vaso se le agrega una reducida porción de
subacetato de plomo; se agita, se filtra y se polariza, para luego calcular
con tablas el brix, temperatura y el pol (porcentaje de sacarosa en caña). Porcentaje
de pureza en tallo completo. En una tercera submuestra, con el mismo método del molino
cubano, para cada sitio de muestreo y tipo de tallo, se registraron los
datos; a partir de la relación entre los valores de brix, temperatura y pol
obtenidos para calcular la pureza.
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN Efecto
de la altitud en la floración Porcentaje
de floración.
Como puede observarse en el Cuadro 1 el porcentaje de floración varió
considerablemente, desde 0% en las partes altas hasta 95% de floración. Con
estos datos se pudieron conformar cinco zonas con respecto al comportamiento
de la floración en las partes bajas, que se muestran a continuación: 1)
zona muy baja (200 msnm), con cero porcentaje de floración; 2) zona baja
(292 a 477 msnm), con 80 a 95% de floración; 3) zona media (662 a 846
msnm), con 56 a 70% de floración; 4) zona alta (1.031 a 1.215 msnm), con 30
a 54% de floración y 5) zona muy alta (1.400 msnm), con cero porcentaje de
floración. Inicio
y término de la floración. Al observar el Cuadro 1 se destaca que el inicio de la floración fluctuó
del 5 de noviembre al 15 de enero, siendo para la zona baja del 5 al 10 de
noviembre; zona media abarcando del 10 al 17 de noviembre,
zona alta del 25 de noviembre al
15 de enero, comportándose la zona alta con una gran variación, lo que
nos muestra que en proximidad de los 1.000 msnm, o por arriba, el efecto de
la altitud sobre el retraso de la floración se hace mucho más marcado. La aparición de las primeras inflorescencias en la zona baja coincide
con las fechas reportadas para las condiciones de México, de acuerdo con el
trabajo de Flores (2001) y que ya antes había sido observado por por Cock et
al. (1993), quien tuvo suficientes razones para sostener que la
incidencia de la floración se relaciona inversamente con la altitud.
en altitudes mayores a
800 msnm la planta sufre disminuciones en el crecimiento, y la floración
temprana aparece cuando la temperatura disminuye por debajo de 21°C, que
son comunes en las zonas elevadas, pero si la temperatura durante la noche
disminuye por debajo de 18°C, la floración puede inhibirse, de tal manera
que en plantaciones que requieren para florecer 20 ciclos de inducción
diurna, cuatro o más noches frías podrían retrasar la floración; por lo
tanto, la disminución de la floración en altitudes más altas a 800 msnm,
es el resultado principalmente de longitudes cortas del día con capacidad
inductiva, asociadas a bajas temperaturas de acuerdo con lo observado por
Rodríguez (1996) y Shueneman et al. 2001. La variedad CP72-2086
de caña de azúcar, traída de Canal Point, Florida, USA, presenta alguna
precocidad en la floración en las plantaciones de la Región Veracruz
Central, México. Al respecto, Moore (1991) señaló que estas variedades
responden a un fotoperíodo más largo y cuando son trasladadas a latitudes
más bajas florecen profusamente. Sin embargo, a mayores altitudes toman
validez los análisis mostrados por González (1965) y Dever (1988), cuando
en aquellas épocas explicaron que a altitudes mayores, las variedades de caña
de azúcar de hábito florecedor requieren de un fotoperiodo más largo, lo
que también indica que pocas longitudes del día inductivas asociadas a las
bajas temperaturas, ocasionan disminuciones en la intensidad de floración
que se relacionan con los atrasos en el inicio de la floración, a medida
que se asciende en latitud hacia el norte o hacia el sur, como consecuencia
de acortamientos en la longitud del día. La fecha de inicio de
la floración varió por efecto de la altitud de la siguiente forma: zona
baja (292 - 477 msnm) del 5 al 10 de noviembre, zona media (662 - 846 msnm)
del 10 al 17 de noviembre y en la zona alta, del 12 de noviembre al 15 de
enero (915 - 1307 msnm). El porcentaje de
floración para las condiciones de temporal, ciclo planta y edades entre 14
y 15 meses al 30 de diciembre del 2001, en las que se desarrolló el
presente estudio varió como promedio de la forma siguiente:
Zona muy baja <
200 msnm - - - - - - - - - - -
- - - - - - - - 0,00 % Zona baja (292 - 477 msnm) - - - - - - - - - - - - - -
- - - - - 86,66 % Zona media (662 - 846 msnm) - - - - - - - - - - - - -
- - - - - 63,00 % Zona alta (915 - 1307 msnm) - - - - - - - - - - - - - - - - - - 45,80 % Zona muy alta >
1400 msnm - - - - - - - - - - -
- - - - - - - 0,00
% Término
de la floración.
En el
Cuadro 2 se observa que el término de la floración osciló entre el 5 de
enero y el 17 de febrero, destacándose un efecto importante de la altitud
en el alargamiento del ciclo de desarrollo, ya que en la zona baja la
floración estaba concluyendo entre el 5 y el 20 de enero, en la zona media
del 10 de enero al 15 de febrero y en la zona alta se extendía entre el 25
de enero al 17 de febrero. Al respecto, Shueneman et al. (2001)
describe detalladamente el comportamiento de la variedad CP72-2086 en
Hawaii, cuya latitud es semejante a la de México; en esta isla el término
de la formación del botón floral ocurre en septiembre, época en que
existe alta luminosidad. El espigado o floración propiamente dicho se
inicia desde fines de octubre hasta principios de diciembre, dependiendo de
la altitud, concluyendo que las variedades que desarrollan más temprano el
botón floral eran las más florecedoras. En las zonas de
estudio, a pesar de que no hubo emergencia floral en altitudes próximas a
los 1.300 msnm, sí se encontraban vestigios de desarrollo floral en algunos
tallos, mientras que a 1.225 msnm alcanzaron a emerger alrededor de un
tercio del total de los tallos que mostraban algún grado de desarrollo
floral, explicándose como un efecto desfavorable por condiciones de baja
humedad disponible en el desarrollo de la inflorescencia, lo cual significa
que el crecimiento de la panícula es aún más sensible a temperaturas por
debajo de 21°C. Relación entre la floración
y la calidad de la caña de azúcar Número
de hojas activas.
El número de hojas activas en tallos no florecidos a las altitudes de 200 y
1.400 msnm (Cuadro 2), presenta irregularidades marcadas: se incrementa, en
algunos casos, con el aumento en altitud y disminuye, por efecto de la
floración hasta finales del mes de febrero, siendo a mediados de marzo
cuando esta variable se comporta de modo similar, tanto en tallos con flor
como sin ella, de acuerdo con el trabajo de Barrios (1997). Contenido de sacarosa en tallo completo.
La
cantidad de sacarosa, brix de la sección inferior y brix de la sección
superior de los jugos de la caña de azúcar (Cuadro 3), muestra valores más
bajos a la altitud de 1.400 msnm, llegando a diferir en sus promedios
respectivamente en 1,51; 2,71 y 3,08% a lo largo del tiempo de medición y
siempre en favor de la altura de 200 msnm. Porcentaje
de brix inferior y superior del tallo. Los tallos florecidos presentan un mayor contenido de
sacarosa, brix superior e inferior (cuadros 4 y 5) durante los meses de
enero y febrero, en comparación con los no florecidos; mientras que a
partir de marzo estas diferencias no son significativas o tienden a ser
irregulares en los tallos florecidos. Pureza
en tallo completo.
Se
pueden observar diferencias (Cuadro 6) entre los valores de la pureza de los
jugos para diferencia de altitudes, con una diferencia promedio de 3,9% a
favor de la mayor altitud. Esto puede conducir a errores en la programación
de la cosecha de la caña si sólo se observa por esta variable, ya que por
la naturaleza del cálculo de la pureza, esta puede alcanzar valores altos
sin haber alcanzado el máximo de maduración.
CONCLUSIONES
Y RECOMENDACIONES El presente estudio contribuye de manera importante a la comprensión del
fenómeno de la floración en caña planta, de la variedad CP72-2086, en
tres alturas sobre el nivel del mar, que permitirá a los técnicos cañeros,
dar un mejor manejo de la calidad de esta variedad durante el período de
gran cosecha. Bajo las condiciones en que se realizó el estudio no se presentan efectos
importantes por la floración en las variables pureza y azúcares
reductores. Los efectos de la altitud
sobre la floración y la calidad de la variedad de caña de azúcar
CP72-2086 deben ser considerados en la programación de la cosecha de este
cultivar. Los bajos porcentajes de
floración de la variedad CP72-2086 en las altitudes muy bajas y muy altas,
pueden ser aprovechadas para incrementar, en zonas similares, la superficie
plantada con esta variedad de alto potencial de rendimiento de fábrica y
madurez precoz, principalmente en altitudes bajas, en donde el contenido en
sacarosa, brix de la sección inferior y brix de la sección superior
resultan más elevados.
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