Variabilidad en rendimiento, calidad comercial, industrial y panadera en trigo
Por: Miguel Mac Maney, Daniel Miralles, Gabriela Abeledo – Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Departamento de Producción Vegetal. Cátedra de Cerealicultura. Buenos Aires, Argentina.
La disponibilidad de nitrógeno y el cultivar modifican el rendimiento, la proteína en grano y variables de calidad industrial y panadera en trigo pan. En este estudio se combinan distribuciones de frecuencia y análisis de regresión para caracterizar la variabilidad y las relaciones entre variables.
INTRODUCCIÓN
El trigo es uno de los cultivos más relevantes a nivel global no sólo por su contribución productiva sino porque sus proteínas de reserva poseen características que permiten la formación de masas panificables, lo que define gran parte de su valor comercial e industrial (Bushuk, 1998; Mastrangelo y Cattivelli, 2021). La calidad abarca atributos comerciales (como el contenido de proteína), industriales (gluten y fuerza de la masa) y panaderos (volumen de pan), cada uno reflejando etapas claves del procesamiento del grano. El rendimiento y la calidad de trigo dependen de interacciones entre factores genético y nutricionales. La disponibilidad de nitrógeno es uno de los principales moduladores de la concentración de proteína y la fuerza de la masa (Hawkesford, 2014; Guerrini et al., 2022). Sin embargo, la respuesta puede variar entre cultivares, especialmente entre grupos de calidad panadera (Arata et al., 2024).
En Argentina, los cultivares se clasifican en grupos de calidad GC1, GC2 y GC3 (MAGYP, 2025), que reflejan un gradiente decreciente de aptitud panadera. En este contexto, resulta relevante analizar simultáneamente cómo el genotipo y la nutrición nitrogenada modulan la variabilidad en el rendimiento y la calidad. El objetivo de trabajo fue analizar en trigo pan (Triticum aestivum L.) la variabilidad en rendimiento, variables de calidad comercial (concentración de proteína en el grano), calidad industrial (gluten húmedo, fuerza de la masa) y calidad panadera (volumen de pan) en respuesta a la disponibilidad de nitrógeno y al cultivar.
“La disponibilidad de nitrógeno es uno de los principales moduladores de la concentración de proteína y la fuerza de la masa”
MATERIALES Y MÉTODOS
Tratamientos y condiciones experimentales
Durante tres campañas (2022-2024) se condujo un ensayo en el campo experimental de la FAUBA (34º 35´S, 58º 29´O, 26 m.s.n.m.), sobre un suelo Argiudol vértico. El diseño experimental fue completamente aleatorizado con tres repeticiones con un arreglo factorial dado por la combinación de los factores cultivar y disponibilidad de nitrógeno. El tamaño de cada unidad experimental fue de 5 m de largo por 7 surcos distanciados a 0,175 m. Se utilizaron seis cultivares de trigo pan (Triticum aestivum L.) pertenecientes a los grupos de calidad GC1 (Buck Cambá y Klein Prometeo), GC2 (Buck Colihue y Don Mario Pehuén) y GC3 (ACA 604 y Klein Favorito II). Los cultivares se seleccionaron por presentar un rango similar de fenología y provenir de diferentes semilleros. Los niveles de nitrógeno objetivo fueron tres: (i) 60 kg N ha-1 -2022 y 2023- y 80 kg N ha-1 -2024-, identificados como N70 en el contexto del trabajo, (ii) 160 kg N ha-1 (N160), y (ii) 240 kg N ha-1 (N240), los cuales se lograron considerando el nitrógeno nativo en el suelo a siembra (N-NO3, 0-60 cm) y una fertilización con urea entre emergencia e inicio de macollaje. El fósforo en el suelo fue superior a 20 ppm (Bray 1, 0-20 cm). Los ensayos se condujeron con riego y con control de malezas, plagas, y enfermedades.
Mediciones
A madurez se cosechó un muestreo de 1 m lineal para establecer el rendimiento y la restante superficie de cada unidad experimental se utilizó para la determinación de los parámetros de calidad. Manteniendo la individualidad de cada estrato de cosecha, se separaron las espigas y se trillaron con una trilladora experimental. Los granos correspondientes al muestreo de 1 m lineal se colocaron en estufa a 55 ºC y fueron pesados a las 72 h para la estimación de rendimiento (base seca). La concentración de nitrógeno en el grano se midió mediante la técnica de micro-Kjeldahl y dicho valor se afectó por el factor de conversión 5,7 para calcular la concentración de proteína en el grano (base 13,5 % de humedad). Los granos correspondientes a la superficie restante de cosecha se molieron en un molino experimental Bühler MLU-202 (norma IRAM 15854-2) y en la harina obtenida se realizaron las mediciones de calidad industrial y panadera. Se determinó gluten húmedo mediante un equipo Glutomatic (Perten instruments, Perkin Elmer Company) y la fuerza de la masa mediante un alveógrafo de Chopin (parámetro W). Finalmente, con las muestras de las campañas 2022 y 2023, se realizó una panificación experimental (norma IRAM 15858-1) partiendo de una muestra de 100 gramos de harina y siguiendo los pasos de amasado, fermentación y horneado. El volumen de pan se midió mediante la técnica de desplazamiento de semillas de colza.
Análisis de los datos
La distribución de frecuencia acumulada del rendimiento y la concentración de proteína en el grano se obtuvo ordenando los valores individuales de cada tratamiento de menor a mayor y calculando, para cada observación, la frecuencia de datos que se encontraban por debajo de ese valor, para describir de manera no paramétrica la variabilidad y comparar la distribución entre tratamientos. Se establecieron relaciones entre variables mediante análisis de regresión lineal.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Variabilidad en el rendimiento y la proteína
La distribución acumulada del rendimiento (Figura 1, fila superior) para el conjunto de los datos mostró una amplia variabilidad, con valores que fueron desde 1379 hasta 12249 kg ha-1, y con percentiles 20, 50 y 80 ubicados en 3648, 5248 y 7165 kg ha-1, respectivamente. Al discriminar por grupo de calidad, los cultivares del GC2 y GC3 presentaron distribuciones similares, mientras que el GC1 tendió a rendimientos algo menores, especialmente en los percentiles superiores. La diferencia de rendimiento del GC1 respecto al GC2 fue de 615 (-14 %), 1434 (-22 %) y 1820 (-22 %) kg ha-1 para los percentiles 20, 50 y 80, respectivamente. La disponibilidad de nitrógeno en el suelo tuvo un efecto marcado sobre la variabilidad del rendimiento: el tratamiento N240 desplazó la curva hacia mayores rendimientos en toda su distribución, seguido de N160 y luego N70. Esto indica que el nivel de nitrógeno inicial no sólo aumentó el rendimiento promedio, sino también la probabilidad de alcanzar los valores más altos en cualquier condición de combinación de año y cultivar.
La distribución general de la concentración de proteína en el grano (Figura 1, fila inferior) mostró una variación entre 7,0 % y 15,3 %, con una mediana de 10,0 % y los percentiles 20 y 80 ubicados en 8,5 % y 12,0 %, respectivamente. Al discriminar por grupos de calidad, se observa que el GC1 tendió a presentar contenidos de proteína superiores comparados con los GC2 y GC3. La disponibilidad de nitrógeno mostró un efecto marcado sobre la concentración de proteína: el tratamiento N240 ubicó la distribución hacia valores más altos de proteína, mientras que N70 mostró los valores más bajos. El tratamiento N160 presentó una distribución intermedia. Estos resultados evidencian que la fertilización nitrogenada fue el factor más determinante del rendimiento contenido proteico del grano, por sobre el cultivar.
Figura 1. Frecuencia acumulada del rendimiento (fila superior) y la concentración de proteína en el grano (fila inferior, base de humedad de 13,5%) para cultivares de trigo de los grupos de calidad (GC) 1, 2 y 3 creciendo en tres disponibilidades de nitrógeno iniciales en suelo (N, 70, 160 y 240 kg ha-1) considerando el conjunto de datos (primera columna), discriminando entre cultivares (segunda columna) o discriminando entre disponibilidades de nitrógeno (tercera columna). Las líneas punteadas indican los percentiles 20, 50 y 80.
Rol del cultivar y el nitrógeno sobre las relaciones entre variables de calidad
Las variables de calidad analizadas presentaron patrones diferentes en cuanto a sus respuestas. La concentración de proteína del grano y el rendimiento no mostraron una relación significativa entre sí (p ≥ 0,05) indicando que las diferentes combinaciones de cultivar y disponibilidades de nitrógeno permitieron explorar situaciones tan contrastantes como de bajo rendimiento y baja proteína versus alto rendimiento y alta proteína, así como instancias intermedias (Figura 2, primera fila).
El gluten húmedo exhibió una relación lineal y positiva con la proteína (y = 2,77 x – 0,90; R2 = 0,77; p > 0,001), con variaciones de gluten entre 13,4 % y 43,6 % (Figura 2, segunda fila). Esta relación fue consistente entre los tres grupos de calidad, dándose que el nivel más alto de disponibilidad de nitrógeno fue el que permitió explorar los rangos más altos de gluten y proteína.
La fuerza de la masa (W) se relacionó positivamente con la proteína, aunque con menor magnitud que el gluten húmedo (y = 46,2 x – 156; R2 = 0,34; p > 0,001), con valores de W entre 82 y 720 x 10-4 J para el rango proteico estudiado (Figura 2, tercera fila). Al discriminar por cultivares, se observó que el GC1 presentó mayores valores de W que el GC2 y el GC3 para un mismo nivel de proteína, evidenciando diferencias varietales en la calidad intrínseca del gluten. Entre niveles de nitrógeno, N240 mostró los mayores valores de W, seguido por N160 y N70, reflejando tanto el efecto directo del nitrógeno sobre la proteína como su influencia en la cantidad de gluten.
“La fertilización nitrogenada fue el factor más determinante del rendimiento contenido proteico del grano, por sobre el cultivar”
El volumen de pan se relacionó positivamente con la fuerza de la masa (y = 0,45 x + 230; R2 = 0,67; p > 0,001), con variaciones entre 238 y 633 cm3 de pan por cada 100 g de harina, caracterizándose el GC1 por mostrar volúmenes superiores. Entre tratamientos de fertilización, la distribución de puntos evidencia mayores volúmenes de pan con disponibilidades de nitrógeno intermedias a altas. Los resultados sugieren que el efecto del nitrógeno y del cultivar sobre el volumen de pan operó a través de su influencia sobre el contenido proteico y la fuerza de la masa.
Figura 2. Relación entre: la concentración de proteína en el grano (base de humedad de 13,5%) y el rendimiento (primera fila), el gluten húmedo y la concentración de proteína en el grano (segunda fila), la fuerza de la masa y la concentración de proteína en el grano (tercera fila), y el volumen de pan (para 100 g de harina) y la fuerza de la masa (cuarta fila) para cultivares de trigo de los grupos de calidad (GC) 1, 2 y 3 creciendo en tres disponibilidades de nitrógeno iniciales en suelo (N, 70, 160 y 240 kg ha-1) considerando el conjunto de datos (primera columna), discriminando entre cultivares (segunda columna) o discriminando entre disponibilidades de nitrógeno (tercera columna). Las líneas llenas indican los ajustes de regresión. En la relación entre la fuerza de la masa y la concentración de proteína por grupo de calidad, las pendientes “b” fueron significativamente diferentes de 0 (GC1: b = 56,3 ± 5,73 p < 0,001; GC2: b = 32,1 ± 3,94 p < 0,001; GC3: b = 17,0 ± 7,61 p < 0,05).
CONCLUSIONES
La disponibilidad de nitrógeno fue el principal determinante del rendimiento y del contenido de proteína, por sobre el rol del cultivar. Las relaciones entre proteína, gluten y fuerza de la masa fueron consistentes, mostrando los cultivares del GC1 mayor calidad industrial intrínseca. Sin embargo, los GC1 resignaron hasta ≈ 2000 kg ha-1 de rendimiento respecto de los cultivares del GC2 y GC3. Los mayores volúmenes de pan se asociaron a niveles intermedio-altos de nitrógeno y con prevalencia del GC1. En conjunto, la interacción entre la disponibilidad de nitrógeno y el grupo de calidad condicionó de manera integral todos los componentes de la cadena productiva, desde el rendimiento hasta la calidad comercial, industrial y panadera.
AGRADECIMIENTOS
Las mediciones de calidad industrial (gluten, fuerza de la masa) fueron realizadas en la Cámara Arbitral de Cereales de Bahía Blanca (Ing. Agr. Noemí Fritz).
REFERENCIAS
Arata, A. F., Lazaro, L., Tranquilli, G. E., Arrigoni, A. C., Dinolfo, M. I., & Rondanini, D. P. (2024). Manipulation of the post-flowering source/sink ratio differentially affects protein composition and gluten quality in contrasting bread wheat genotypes. Journal of Cereal Science, 117, 103900.
Bushuk, W. (1998). Wheat breeding for end-product use. Euphytica, 100 (1), 137-145.
Guerrini, L., Napoli, M., Mancini, M., Masella, P., Cappelli, A., Parenti, A., & Orlandini, S. (2020). Wheat grain composition, dough rheology and bread quality as affected by nitrogen and sulfur fertilization and seeding density. Agronomy, 10 (2), 233.
Hawkesford, M. J. (2014). Reducing the reliance on nitrogen fertilizer for wheat production. Journal of cereal science, 59(3), 276-283.
MAGYP (2025). Calidad industrial del trigo argentino. Análisis de la RED de Ensayos Comparativos de Trigo (RET). Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca. https://www.magyp.gob.ar/new/0-0/programas/dma/calidad_trigo/publicaciones/indice_de_calidad_del_comite.pdf Verificado nov-2025.
Mastrangelo, A. M., & Cattivelli, L. (2021). What makes bread and durum wheat different? Trends in Plant Science, 26 (7), 677-684.
