Determinación del requerimiento hidrico en el maíz amarillo duro hibrido inia 609 – Naylamp

DETERMINACIÓN DEL REQUERIMIENTO HIDRICO EN EL MAIZ AMARILLO DURO HIBRIDO INIA 609 – NAYLAMP, APLICANDO SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO

CAPÍTULO I:

Introducción

1.1. Generalidades.

El Maíz Amarillo Duro, es un cereal originario de América que representa uno de los aportes más valiosos a la seguridad alimentaria mundial, junto con el arroz y el trigo son considerados como las tres gramíneas más cultivadas en el mundo. En el transcurso del tiempo, diversas instituciones mundiales, estatales y privadas vienen realizando estudios serios con el objetivo principal de incrementar los niveles de rendimiento y de producción de nuevos y mejorados híbridos para desarrollar variedades con un alto nivel productivo, resistentes al clima y a las enfermedades.

En el año 2004 el Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIA),actualmente Instituto Nacional de Innovación Agraria presentó a los agricultores de la zona norte del país, un nuevo híbrido de maíz amarillo duro adaptado a condiciones de suelos marginales con problemas de escasez de agua y que logra rendimientos superiores a las 10 toneladas por hectárea (ton/ha); este nuevo híbrido de maíz, denominado INIA 609- Naylamp, presenta características resaltantes de rusticidad que lo hace tolerante a las sales, produce buena calidad de grano, secado rápido y alto contenido de caroteno; además, por su precocidad, convierten al INIA 609 Naylamp en una alternativa rentable para la agricultura y su uso en la industria avícola.

En el cultivo de este nuevo híbrido, las instituciones y los agricultores, desconocen el consumo real de agua a nivel del período vegetativo y en cada una de sus fases de desarrollo; así mismo existe un desconocimiento en las humedades óptimas de crecimiento, tiempos y frecuencias de riego en relación directa con las variables del clima y suelo que son las más importantes que influyen en el rendimiento del cultivo; es por ello que se ha optado por conveniente hacer un estudio de todos estas variables para conocer sus volúmenes de agua aplicando el sistema de riego por goteo y aplicarlos de la manera oportuna y precisa, conllevando así a un mejor rendimiento del cultivo, elevando su productividad y mayor desarrollo económico para el agricultor.

1.2. Antecedentes.

En la actualidad, la producción de Maíz Amarillo Duro en el mundo, utilizan híbridos convencionales dobles, triples y simples, lo que ha permitido triplicar la producción mundial de este cereal, sobre todo en los países desarrollados. En el Perú el uso de híbridos representa sólo el 22 % de toda su área maicera, siendo uno de los más bajos de Sudamérica, mientras que Panamá, Chile y Venezuela utilizan híbridos de maíz en más del 90% de su área, y la siembra, riego, fertilización, aplicación de pesticidas y cosecha, lo hacen en forma mecanizada, lo que les permite reducir los costos de producción y obtener alta productividad; tal es el caso de Chile que tiene una productividad promedio de 9,5 ton/ha comparado con el Perú que es 3.5 ton/ha. Esto determinó que el Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA) a través del Programa Nacional de Investigación en Maíz, en la Estación Experimental Agraria (EEA) Vista Florida – Chiclayo, buscará alternativas tecnológicas en la obtención de nuevos híbridos de maíz amarillo duro, siendo apoyado económicamente por el Proyecto INCAGRO, y la participación de la Comisión de Regantes de Ferreñafe y la Comunidad Santa Lucia de Ferreñafe, que en actividad conjunta y bajo el esquema de Investigación Participativa, iniciaron en el año 2003 la evaluación de 5 nuevos híbridos experimentales de Maíz Amarillo Duro con alto rendimiento y estabilidad para la Costa Norte del Perú, habiéndose identificado al mejor híbrido triple en el año 2004; INIA 609 – Naylamp, el mismo que mostró buen rendimiento, calidad de grano y estabilidad en la costa norte, principalmente en la región Lambayeque. Este Híbrido fue liberado el 5 de noviembre del 2006, es de amplia adaptación a las condiciones de terrenos marginales de la costa norte, evaluado en 36 localidades, con rendimientos promedios de 10 ton/ha y buena calidad de grano que permitirá al pequeño y mediano agricultor obtener cosechas rentables.

Figueroa y Gastulo (2004) desarrollaron un proyecto de investigación "Determinación del Requerimiento Hídrico y Aplicación del Riego Localizado en el Maíz Amarillo Duro considerando su Fenología y Utilizando el Sistema de Riego INIA – Campaña Agrícola 2003 – 2004", determinando que el volumen técnico y económico es de 5,020 m3 repartido en una manera porcentual en las diferentes etapas fenológicas de maíz amarillo duro.

1.3. Objetivos.

A. Objetivo General.

Ø Determinar el consumo Hídrico del Maíz Amarillo Duro Híbrido INIA 609 – NAYLAMP, en cada una de sus fases de desarrollo, aplicando sistema de riego por goteo.

B. Objetivos Específicos.

Ø Determinar la lámina óptima de riego con cuatro porcentajes de Humedad Disponible (30, 40, 50 y 60 %), en función al rendimiento del cultivo.

Ø Determinar la evapotranspiración mediante algunas fórmulas empíricas comparándola con la evapotranspiración del Tanque Evaporímetro.

Ø Determinar los volúmenes de agua en cada una de sus fases fenológicas para el maíz Híbrido INIA 609 – NAYLAMP.

Ø Determinar las frecuencias y tiempos de riego para cada una de sus fases de desarrollo en el maíz Híbrido INIA 609- NAYLAMP.

Ø Determinar experimentalmente el coeficiente de cultivo (Kc) para cada una de sus fases de desarrollo del maíz Híbrido INIA 609- NAYLAMP.

1.4. Importancia y Justificación.

El Maíz Amarillo Duro INIA 609 – NAYLAMP, es una de las gramíneas, que recién se ha realizado investigación en sus rendimientos y adaptación a los suelos de la zona norte del Perú, pero no se conoce el consumo hídrico en cada una de sus fases vegetativas, humedades óptimas de crecimiento, tiempos y frecuencias de riego en relación directa con los parámetros del clima y suelo. Es por esa razón que se ha optado por conveniente hacer un estudio de todos estos parámetros de riego para conocer sus volúmenes de agua aplicando el sistema de riego por goteo y aplicarlos de la manera oportuna y precisa, conllevando así a un mejor rendimiento del cultivo, elevando su productividad y mayor desarrollo económico para el agricultor.

CAPÍTULO II:

Revisión bibliográfica

BRUCE WITHES & STANLEY VIPOND (1986), indican que la finalidad de las prácticas del riego es asegurar que las plantas tengan un suministro adecuado de agua en la zona de sus raíces, para producir rendimientos óptimos, es por ello de suma importancia el diseño y la administración del riego y las cantidades de agua aplicadas.

Los suelos pueden retener una cantidad limitada de agua, y de ella sólo una parte se encuentra a disposición de las plantas. Se debe aplicar agua, antes de que esa porción del agua retenida se agote por completo.

El problema del tiempo implica el cálculo de la humedad disponible y el ritmo al que se agota. El problema de las cantidades de agua que se deben aplicar consiste en determinar la cantidad que hará que las condiciones de humedad del suelo sean más favorables para las plantas. Esto, por lo común es lo máximo que puede retener el suelo en las zonas de las raíces.

INSTITUTO DE INVESTIGACION AGRARIA (1993), Comenta sobre los métodos de riego "… que el método de riego por superficie, se caracteriza por emplear la gravedad para llevar el agua al cultivo, mediante los cursos naturales de agua y finalmente por surcos. Debido al simple escurrimiento del agua a través del surco, esta no se aplica uniformemente, ocasionando grandes pérdidas por evaporación, percolación y escorrentía. Con el tiempo, se intento disminuir las pérdidas por percolación mediante el revestimiento de los canales de conducción y control sobre la cantidad de agua que se aplica a cada surco, mediante el uso de sifones y mangas, alcanzando una eficiencia de aplicación de 30 % a 50 % y aplicando el agua en forma intermitente, logrando eficiencias de aplicación entre 50% y 65%.

Por las desventajas descritas, aparecen otros métodos de riego que optimizan el uso del agua, e incrementan la productividad y permiten mejores niveles de producción y productividad.

El método de riego localizado (goteo y exudación) introducido en los últimos tiempos, se convierte en una tecnología de punta, al incorporar entre sus elementos el gotero y otros componentes de control que aseguran una aplicación oportuna y precisa del agua según las necesidades del cultivo con una eficiencia de aplicación de hasta 95%…".

IGAROCA VARGAS, H. I. Afirma en relación al factor limitante del agua en la producción"… El estrés hídrico en las plantas es uno de los mayores factores limitantes en la producción de las cosechas. Estrés, técnicamente ocurre cuando hay pérdida de agua de la planta, o una parte de ella, causando un potencial negativo de agua. Cuando el potencial de agua, medidos en términos de presión (bares), llega debajo de -0.50 hasta 1.0 bares, se dice que existe estrés. Para la mayoría de los cultivos, el punto de marchitez se alcanza cuando el suelo llega a una deficiencia de – 20 bares por períodos cortos (algunas horas), pero si la deficiencia sigue, resulta en una marchitez permanente. .."

AGUILAR, M. Y MARTINEZ (1996) en relación a la frecuencia de riego dice"… El momento de riego y su cantidad dependen considerablemente de que parte del terreno y en que período de tiempo el agua extraída por las raíces de las plantas. Los cultivos de sistema radicular superficial requieren riegos más frecuentes que aquellos cuyas raíces son más profundas.

Después de una serie de observaciones, los datos de enraizamiento de los cultivos bajo riego en climas semi húmedos, han demostrado que extraen mucho más agua de los primeros 30 cm del suelo de cualquier otra profundidad, mientras que en las regiones áridas de altas temperaturas el agua extraída de los primeros 30 cm es menor que de las capas inferiores…"

ISRAELSEN – HANSEN (1975) mencionan que el volumen de agua transpirada por las plantas depende, en gran parte del agua que tiene a su disposición, de la temperatura y humedad del aire, del régimen de vientos, de la intensidad luminosa del sol, del estado de desarrollo de la planta de su follaje y de la naturaleza de las hojas.

FUENTES YAGÜE (1998), indica en función al Agua Fácilmente Disponible "…Se llama reserva de agua fácilmente disponible la cantidad de agua que pueden absorber las plantas sin hacer un esfuerzo excesivo y, por tanto, sin que haya una disminución del rendimiento. La reserva de agua fácilmente disponible es igual a reserva de agua disponible multiplicada por un coeficiente llamada fracción de agotamiento del agua disponible y depende de los siguientes factores:

El cultivo: algunos cultivos necesitan que el suelo este constantemente bastante húmedo, mientras que otros pueden agotar mucho más el agua total disponible sin que disminuyan sus rendimientos. Entre los primeros están aquellos cultivos que se aprovechan en forma fresca o carnosa, como hortalizas, forrajes, etc.; entre los segundos están aquellos otros cuya cosecha se aprovechan de forma seca, como los cereales para grano, semillas oleaginosas, algodón, etc.

El tipo de suelo: las plantas absorben el agua con más facilidad en los suelos de textura gruesa que en los suelos de textura fina. Los suelos salinos retienen, a veces el agua con tanta fuerza que las plantas no la pueden tomar y se marchitan aunque el suelo este próximo a la capacidad de campo.

La magnitud de la transpiración: en igualdad de otras circunstancias, las plantas absorben el agua con menos facilidad a medida que aumenta la transpiración…".

VASQUEZ V. y CHANG – NAVARRO (1988), en relación al Coeficiente de Desarrollo del Cultivo (Kc) sostienen "…Es un factor que indica el grado de desarrollo o cobertura del suelo por el cultivo del cual se quiere evaluar su consumo de agua; representa a la evapotranspiración de un cultivo en

condiciones óptimas para producir rendimientos óptimos, teniendo en cuenta las características propias del cultivo, la siembra y las fases de desarrollo vegetativo así como condiciones óptimas generales de viento y humedad relativa.

Los factores que afectan los valores de Kc, son principalmente: las características del cultivo, fecha de siembra, ritmo de desarrollo del cultivo, duración del período vegetativo, condiciones climáticas y la frecuencia de riego, especialmente durante la primera fase de crecimiento.

El coeficiente de cada cultivo, tendrá una variación estacional en función de las fases de desarrollo del cultivo, y que son las siguientes.

1.- Fase inicial: Fase 1.

Comprende el período de germinación y crecimiento inicial, cuando la superficie del suelo está cubierta apenas o nada por el cultivo; su duración es de 25 días y comprende desde la siembra hasta el 10% de cobertura vegetal.

2.- Fase de desarrollo del cultivo: Fase 2.

Comprende desde el final de la fase inicial hasta que llega una cubierta sombreada efectiva completa del orden del 70 – 80%; tiene una duración de 40 días.

3.- Fase media del período (Maduración): Fase 3.

Comprendida desde que se obtiene la cubierta sombreada efectiva completa hasta el momento de iniciarse la maduración que se hace evidente por la decoloración o caída de hojas; su duración es de 45 días.

4.- Fase final del período vegetativo (Cosecha): Fase 4.

Comprende desde el final de la fase anterior hasta que se llega a su madurez fisiológica o cosecha; su duración es de 30 días…".

ORGANIZACIÓN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y ALIMENTACION (1988) "… El maíz, es uno de los cultivos más eficientes en el uso del agua, es decir, en producción de materia seca. La cantidad total de agua necesaria para el desarrollo de un cultivo de maíz varía con las condiciones locales. Generalmente la necesidad de agua es mayor en regiones calidas, secas y de escasas precipitaciones y menor en regiones más frías y húmedas, en regiones con escasez de lluvia, el maíz sólo puede producir si se

riega: indica necesidades de agua en las distintas etapas de desarrollo:

CHRISPEELS & SADAVA (2002) "…La época de siembra depende de las temperaturas derivándose grandes ventajas de las siembras tempranas para la consecución de altos rendimiento. Se produce un sombreado más temprano del suelo, que reduce la evaporación y el período reproductivo se alcanza con más agua en el subsuelo y antes de las altas temperaturas del verano. De igual modo se consigue una mayor insolación, como consecuencia de la mayor longitud del día, durante el período de llenado de grano, y un mayor beneficio económico de la fertilización nitrogenada frente al maíz tardío. Además se anticipa la maduración y el secado del grano, antes de las lluvias otoñales. La limitación de las siembras tempranas, la impone las bajas temperaturas, que impiden o retrazan la germinación y el que la emergencia sea regular y vigorosa…"

VASQUEZ V. y CHANG – NAVARRO (1988), en relación a los factores del rendimiento del cultivo "…El factor de crecimiento de un cultivo que influye en la tasa de crecimiento y rendimiento, esta determinado por el factor agua, clima,

suelo, genética de la planta y factores bióticos (enfermedades, insectos, animales y aves, etc.). Analizando el factor de producción de agua, se afirma que cuando el contenido de humedad en el suelo es muy alto (o cerca de la saturación) puede presentarse el estrés por oxigeno y cuando el contenido de humedad del suelo es bajo se presenta el estrés hídrico, ocasionando una reducción en la tasa de crecimiento y producción de los cultivos…".

LLANOS COMPANY (1984) "…En las condiciones agrológicas del cultivar con respecto a sus estados fenológicos se considera lo siguiente:

A. Germinación y afianzamiento de plántulas.

Corresponde a las primeras etapas criticas de la planta, inicialmente cuenta con el aporte energético de la semilla (compuesto en un 90% por almidón) que le proporciona alimento hasta que sus raíces estén bien desarrolladas y tenga la planta la capacidad de elaborar su propio alimento, este período comprende de 15 a 18 días después de la siembra.

Ø Etapa "0". Germinación y Emergencia.

B. Desarrollo vegetativo.

El sistema radicular se desarrolla rápidamente por lo que se experimenta una rápida absorción de N, P, K, Ca y Mg.

La planta alcanza la altura de la rodilla de una persona, las raíces se han extendido hasta la mitad del entre surco y han penetrado hasta unos 46 cm de profundidad.

Es una etapa critica para el rendimiento, pues existe una mayor incidencia de plagas y enfermedades y de síntomas de deficiencias de nutrientes, especialmente fósforo, potasio y zinc.

Se divide en dos etapas.

Ø Etapa "1". Cuatro hojas.

Ø Etapa "2". Ocho hojas.

C. Panoja y Espiga.

Ocurre en promedio a los 30 días cuando la planta ha completado el número total de hojas, aunque visiblemente se aprecia entre 10 a 12.

Existe elevados requerimientos de nutrientes y agua, que están ligados al normal desarrollo y funcionamiento de los órganos reproductivos, por lo que cualquier deficiencia de estos elementos puede causar serios daños sin posibilidad de recuperación.

Se divide en dos etapas.

Ø Etapa "3". Doce hojas.

Ø Etapa "4". Panoja.

D. Floración y Fecundación.

La planta ha alcanzado su altura definitiva y presenta la máxima actividad metabólica dedicada a emitir los órganos reproductivos con la posterior fecundación (en estación calidad de preferencia).En esta etapa es decisiva la gran necesidad de agua y nutrientes, especialmente el nitrógeno.

Se encuentra la siguiente etapa.

Ø Etapa "5". Polinización.

E. Desarrollo y maduración del grano.

En esta etapa ya se ha fijado la cantidad de espigas y de granos por espiga; sin embargo un serio déficit de humedad, escasez de nutrientes, enfermedades u otras condiciones adversas impedirán el normal llenado de grano.

Ø Etapa "6". Grano lechoso.

Ø Etapa "7". Grano pastoso.

Ø Etapa "8". Grano Harinoso.

Ø Etapa "9". Grano completo.

F. Cosecha.

Ocurre cuando el grano del maíz, alcanza su madurez fisiológica.

Ø Etapa "10". Grano Maduro (Capa Negra)