Artículos

 

Estudio de la tecnología de producción de trigo por agrosistema, para señalar necesidades de información*

 

Study on the production of wheat technology per agro-system, for pointing out needs of information

 

Oscar Humberto Moreno-Ramos¹, María Hermelinda Herrera-Andrade^§1, Isidro Roberto Cruz-Medina² y Antonio Turrent-Fernández³

 

¹ Instituto Tecnológico del Valle del Yaqui. Block 611, Valle del Yaqui, Municipio de Bácum, Sonora. México. C. P. 85000 Tel 01 643 4357100. (moro4405@yahoo.com). ^§Autora para correspondencia: hermelinda111@hotmail.com.

² Instituto Tecnológico de Sonora, 5 de febrero 818 sur, Colonia Centro. C. P. 85000. Ciudad Obregón, Sonora. México. Tel 01 644 4109000. (rcruz@itson.mx).

³ Campo Experimental Valle de México-INIFAP. Carretera Los Reyes-Texcoco, km 13.5. Coatlinchan, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212657. (aturrent@cablevision.net.mx).

 

* Recibido: abril de 2014
Aceptado: septiembre de 2014

 

Resumen

La tecnología de gran visión generada en los campos experimentales puede tener sesgos en la realidad, lo cual puede reducir ampliamente su eficiencia y eficacia. En el sur de Sonora, la estratificación del ambiente para la producción, es función del tipo de suelo, donde pueden distinguirse dos escenarios contrastados; entisoles (aluviones) ligero en el lecho del río, pesado a los lados y en las zonas de inundación y vertisoles (barriales) dominados por la arcilla; los más cercanos son los profundos, luego los compactados y finalmente los pedregosos. En cada uno de estos agrosistemas, se recolectó información sobre las prácticas empleadas en el manejo del trigo durante 2007 y 2010. Con esta información, se realizó un análisis de correlación, un análisis de estabilidad y uno de regresión por pasos. En suelos de aluvión, ampliar el intervalo de riegos afectó adversamente rendimientos y lo contrario sucedió en suelos de barrial pedregoso. Retrasar la fecha de siembra afectó rendimientos en suelos de barrial. La probabilidad de respuesta a las adiciones de fósforo fue baja, excepto en suelos de barrial compactado. Las aplicaciones de insecticidas fueron oportunas en suelos de aluvión, éstas tuvieron fallas en barriales pedregosos. El rastreo es la única práctica que admiten suelos de aluvión, en el resto afectó adversamente la producción. En suelos de barrial compactado, el rastreo afectó negativamente la producción de trigo. En la medida en que la productividad del hábitat fue mayor, las variables cuantificadas tuvieron menor capacidad predictiva, probablemente por la mayor disponibilidad de información procedente de la investigación.

Palabras clave: Triticum aestivium, agro hábitats, análisis de estabilidad, regresión por pasos.

 

Abstract

Great vision technology generated in the experimental fields may have biases in reality, which can reduce their efficiency and effectiveness. In southern Sonora, stratification production environment is a function of soil type, which can distinguish two main contrasting scenarios; Entisols (alluvium) light in the river bed, heavy on the sides and in flood zones, and Vertisols (clays) dominated by clay; nearby are deeper, then compacted and finally the stony ones. In each of these agro-systems, information on management practices in wheat were collected during 2007 and 2010. With this information, a correlation analysis, stability analysis and, a stepwise regression were performed. In alluvial soils, expanding the range of risks adversely affected yields and the opposite happened in stony clayed soils. Delaying the planting date affected yields in clay soils. The probability of response to additions of phosphorus was low, except in compacted clayed soils. Insecticide applications were on time in alluvial soils, these were flawed in stony clayed soils. Dragging is the only practice that allowed alluvial soils, in the rest it affected adversely the production. In compacted clayed soils, dragging negatively affected wheat production. To the extent that habitat productivity was higher, the quantified variables were less predictable, probably because of the higher availability of information.

Keywords: Triticum aestivium, agro-habitats, stability analysis, stepwise regression.

 

Introducción

El sur de Sonora, comprende los municipios de Guaymas, Empalme, Bácum, San Ignacio Río Muerto, Cajeme, Benito Juárez, Navojoa, Etchojoa y Huatabampo, cuya actividad es básicamente agrícola, así como los municipios serranos Álamos, Quiriego, Rosario y Yécora, con características fisiográficas de montaña. En su conjunto el sur de Sonora, tiene una superficie de 41 399 km^-2 (22.3% del estado) en la que habitan 80 5547 personas (41.6% de la población de Sonora), de ahí que su densidad de población es de 19.49 habitantes por km^-2 INEGI (2010). Geográficamente OEIDRUS (2010), se ubica entre los paralelos 26° 15' y 28° 37' latitud norte y los meridianos 108° 25' y 110° 09' longitud oeste del meridiano de Greenwich. Su altura varía de 0 a 2 150 msnm (Figura 1).

Desde el punto de vista de su fisiografía, el sur de Sonora, puede dividirse en dos grandes regiones: El área de riego en la Figura 1 y el área de temporal. Nuestra publicación se refiere al área de riego, donde se colecto información mediante encuestas de 236 parcelas de productores cooperantes, 52 en el Delta del Río Mayo, 23 en las comunidades Indígenas Yaquis y el resto en la margen derecha del delta del Río Yaqui. La región es sumamente plana, los problemas que existían en los meandros abandonados de los ríos, fueron subsanados mediante la nivelación en 95%. La caída natural es de 1.5 a 2 metros al millar en dirección noreste suroeste, con dirección al mar. Por el hecho de ser una región tan plana, la climatología es prácticamente constante y en definitiva tendrá poca influencia en la productividad de éstas 236 parcelas.

Desde el punto de vista de su funcionamiento, la llegada de la mosquita blanca (Bemissia argentifolii) a la región, acabó con los cultivos de hoja ancha (soya, algodón, ajonjolí, etc.) y la región dispone de muy pocas alternativas que compitan con el trigo, motivo por el cual, entre 90 y 95% del área se ha sembrado con trigo los últimos 20 años.

Los suelos en el Valle del Yaqui se dividen en dos grandes grupos: Los suelos claros de la margen del río (Río Muerto) y los del valle viejo o suelos rojos, cada uno de ellos con sus variaciones. Todos los suelos son muy uniformes, profundos y fértiles, contienen fosfatos, potasio y calcio en forma de yeso. La textura y la topografía varía con la forma y el tiempo con el cual el agua puede aplicarse. Arvizu y Laird (1955), describen los suelos del área de acuerdo a tres tipos dominantes, citados como los suelos de Río Muerto, los de Valle Viejo y los de Valle Nuevo, los primeros con alto contenido de limo y los otros dos arcillosos, todos ellos fértiles, casi planos con pendiente general de un metro por kilómetro en dirección hacia el mar.

Los suelos de la región fueron descritos por De la Peña, Ochoa y Rodríguez Gómez citados por Moreno, et al. (1993) en base a la clasificación climática geográfica de Docuchaiev. De tales trabajos, se dispone: en el Valle del Yaqui de la descripción pero no del plano, en el río mayo del plano pero no de la descripción y de las comunidades indígenas Yaquis de ambos el plano y la descripción.

El objetivo de este trabajo fue establecer las necesidades de información para producir trigo cuando cambia el agrosistema, en el área de riego sur de Sonora. La hipótesis de trabajo es que la tecnología propuesta al productor es insensible al cambio en el agro hábitat.

 

Materiales y métodos

La parte cartografiable del agro hábitat se llevó a cabo mediante estudios del paisaje (Alejos et al., 2006; Monasterio y Saltella, 2009) y su parte de funcionamiento, el agronicho, a través de los estudios de las prácticas de producción.

Para cada agro hábitat se utilizaron dos sitios de referencia, donde se describieron los perfiles de suelo y se colectaron muestras que se analizaron en el laboratorio de suelos del Instituto Tecnológico del Valle del Yaqui, ubicado en el Block 611, Valle del Yaqui, Sonora. Los sitios considerados fueron los siguientes:

Aluvión ligero: block 419 lote 1 y block 423 lote 10

Aluvión pesado: block 411 lote 5 y block 417 lote 7

Barrial profundo: block 905 lote 10 y block 907 lote 12

Barrial compactado: block 608 lote 8 y block 1010 lote 4

Barrial pedregoso: block 1834 lote 10 y block 1838 lote 12

Esta información comprendió a 236 productores cooperantes; 23 en las comunidades Yaquis, 162 en el distrito de riego 141 (Valle del Yaqui) y 51 en el distrito de riego 148 (valle del Mayo) esta información se refiere a los principales elementos de la fórmula que emplea el residente. 23 de las parcelas correspondieron a aluvión ligero, 46 a aluvión pesado, 55 a barrial profundo, 63 al barrial compactado y 48 al barrial pedregoso. Con la información colectada se formaron 20 variables, las cuales fueron nominadas como se muestra en el Cuadro 1.

Con ésta información, se corrió en principio el análisis de estabilidad propuesto por Eberhart y Russel (1966); Alejos et al. (2006); Iltis (2006); Baharami et al. (2008); García et al. (2009) y posteriormente los datos se separaron en cinco conjuntos, uno por cada hábitat, después se llevó a cabo un análisis de correlación de las variables colectadas contra el rendimiento, para finalmente someter la información en cada hábitat al análisis de regresión progresiva modificada (Stepwise) y de esta manera elegir variables en cada uno de los hábitat para explicar los cambios en el rendimiento (SAS Institute, 2004; Slaughter y Delwiche, 2010).

 

Resultados y discusión

El análisis físico y químico de los horizontes detectados, se presenta en el Cuadro 2. Esta información indica que en el área existen dos condiciones de producción, una nominada como los suelos de barrial, arcillosos, de color café obscuro, a café rojizo, cuya característica central es que forman grietas cuando se secan, que pueden llegar a profundidades mayores de dos metros. La otra categoría es la de los suelos de aluvión, cuya característica central es que después del riego o una lluvia fuerte forman costras relativamente gruesas (hasta de 5 cm) una vez que se secan, lo cual condiciona su manejo agronómico.

Con las características físicas y químicas de los perfiles representativos mencionadas anteriormente, fue posible establecer correspondencia de nomenclatura regional con la del sistema taxonómico de suelos de los Estados Unidos (Soil Survey Staff, 2006; Soil Survey Staff, 2010), como se presenta en el Cuadro 3, lo cual es indispensable, si se tuviera la necesidad de extrapolar los resultados fuera de la región.

Desde el punto de vista de la descripción edafológica, estos suelos son de origen reciente, formados por relleno de los ríos que drenan la región. En todos los casos, su perfil está ahora dado por un horizonte Ap, formado cuando los suelos se abrieron al cultivo por la aplicación de labranza profunda, entre 30 hasta 60 cm, mediante un implemento conocido como Ruter, que penetra a esta profundidad y el horizonte C, que representa el material parental, en este caso el material de relleno acarreado por las corrientes pluviales.

Con el promedio de la información del rendimiento por hábitat se formó el cuadro 4. En este cuadro puede observarse que desde el punto de vista de la producción de trigo los agrohábitats tienen gran influencia en el rendimiento; el aluvión pesado, con rendimiento promedio de 7 257 kg de grano por ha, resultó casi 400 kg ha^-1 de grano superior a los suelos de barrial profundo y barrial compactado (6 863 y 6 738 kg ha^-1) cuyo rendimiento fue similar; todos ellos, con rendimiento promedio superior a los de barrial pedregoso y aluvión ligero, cuyo rendimiento resultó de 6 364 y 5 632 kg ha^-1 respectivamente; esto significa que el potencial productivo de los suelos de aluvión pesado, los mejores suelos de la región, es casi dos toneladas superior al correspondiente a los suelos de barrial pedregoso y aluvión ligero.

Como se aprecia en el Cuadro 4, Átil, fue el genotipo con mayores rendimientos promedio de 7 048 kg ha^-1, similar a Rafi, con 6 906 kg ha^-1; Borlaug, con 6 469 kg ha^-1, resultó de rendimientos intermedios y finalmente, las variedades Júpare y Tacupeto, con 6 200 y 6 231 kg ha^-1 respectivamente, resultaron las de menor producción en este trabajo. Este tipo de análisis son frecuentes en la bibliografía, son consecuentes con los indicados por González et al. (2007); Monasterio y Santella (2009); Palemón et al. (2012), todos ellos mediante el modelo de Eberhat y Russell (1966).

El análisis de estabilidad (Cuadro 5) usando el modelo de Eberhart y Russel (1966), indicó que la mayor estabilidad se logró en este trabajo con los genotipos Júpare, Rafi y Átil con coeficientes de regresión de 1.4, 1.3 y 1.3 respectivamente, cuya tendencia general es de respuesta adecuada al incremento en el índice ambiental. El resto de los genotipos (Tacupeto y Borlaug), resultaron a juzgar por su coeficiente de regresión (0.431 y 0.645), con baja respuesta a la intensidad del ambiente, lo que significa que son de comportamiento atractivo, para terrenos con baja productividad natural.

Con la información disponible se corrió un análisis de correlación, ya que la hipótesis a probar, fue que las diferencias en rendimiento entre productores dentro de un agrohábitat pueden explicarse por diferencias en el manejo del cultivo. Los resultados se presentan en el Cuadro 6, donde puede observarse que la asociación de las diferentes variables con el rendimiento fue baja lo que indica que no se están considerando las variables de mayor influencia en el rendimiento.

En los suelos de aluvión ligero, se encontró al rendimiento de trigo correlacionado negativamente con las adiciones de N (X₅ y X₆), de fósforo (X₇), días al primer riego de auxilio (X₈), la labranza en general (H₁₅ a X₁₈), lo que podría indicar que la tecnología de producción tiene serias limitaciones en este hábitat; es decir, se está aplicando más N y P del necesario, se está aplicando tardíamente el primer riego de auxilio y el resto de los riegos se está aplicando muy temprano. Esta información indica también que debe revisarse el efecto de las diferentes prácticas involucradas en la labranza del suelo. Aun cuando las correlaciones fueron significativas solo para N complementario, época de aplicar el primer riego de auxilio y N total, es evidente que los programas de investigación deberán poner énfasis en éstas variables.

En el caso de los suelos de aluvión pesado, los de mayor potencial productivo de la región, las correlaciones en general fueron bajas, lo que indica que la tecnología de producción es cercana a la apropiada, como se observa en el Cuadro 6, de manera significativa el rendimiento se incrementó con el número de rastreos (X₁₇) y se redujo al cambiar el método de siembra (X₁₈) también con la aplicación de la cuchilla niveladora (X₂₀), lo que parece contradecir la experiencia regional, pues los suelos en estos dos primeros hábitats son de muy fácil manejo, desde el punto de vista de las operaciones de labranza.

En los suelos de barrial profundo de alto potencial productivo, las correlaciones fueron bajas, lo que indica que la tecnología de producción es más o menos adecuada a las circunstancias de este nicho agroecológico. La correlación negativa que se observa con la nivelación o emparejado con la cuchilla niveladora, indica que esta variable afecta negativamente la producción de trigo en este hábitat.

En los suelos de barrial compactado, se encontraron más variables asociadas de manera positiva con la producción. El efecto fue claro en la aplicación de insecticidas (X₁₁), el barbecho (X₁₆) el método de siembra (X₁₈) y el tabloneo (X₁₉), que es una forma de aplanar el suelo, para eliminar terrones y configurar el sistema. El modelo seleccionó X₁₁ (aplicación de insecticida), X₁₂ (aplicación de herbicida), X₁₆ (barbecho), X₁₇ (rastreo) y X₁₉ (tabloneo), que son operaciones de labranza. La bondad de ajuste del modelo fue bastante baja en los dos últimos agrohábitats.

Finalmente en los suelos de barrial pedregoso, la información indicó la existencia de siete variables con coeficiente de correlación relativamente alto con el rendimiento, todas ellas con signo positivo. Nitrógeno (X₃ y X₆), en apariencia se está aplicando una dosis baja, el primer riego de auxilio (X₈), se está aplicando temprano, lo que ocasiona bajas en los rendimientos de trigo, no se dispone de explicación, pero el retardo en el tiempo de cosecha (X₁₄), se asoció con un mayor rendimiento y finalmente, ambas tabloneo y floteo con cuchilla niveladora (X₁₉ y X₂₀), están afectando positivamente el rendimiento de trigo en este hábitat.

Con esta misma información, se corrió también un análisis de regresión progresiva modificada (Stepwise), para seleccionar el mejor conjunto de variables para un nivel de probabilidad que se elige a priori. Las ecuaciones seleccionadas mediante esta técnica, se presentan en el Cuadro 7. En todos los casos se agregó los cuadráticos y las interacciones, pero la aportación a la R² fue en ocasiones negativa, motivo por el cual se usan los modelos lineales.

El modelo seleccionado para el hábitat de los suelos de aluvión ligero, empleó las variables densidad de siembra, barbecho, rastreo, tabloneo, floteo y nitrógeno total (X₄, X₁₆, X₁₇, X₁₉, X₂₀ y X₂₁ respectivamente). En apariencia la densidad de siembra y la labranza en general, están asociadas con un decremento de la producción de trigo, mientras que rastreo y nitrógeno total se asociaron con el incremento de la producción. La R² resultó de 0.78, que es adecuada, desde el punto de vista de los objetivos del trabajo.

En los suelos de aluvión pesado, el modelo seleccionado emplea las variable días al tercer riego de auxilio, cinceleo, rastreo, método de siembra y nitrógeno total (X₁₀, X₁₅, X₁₇, X₁₈ y X₂₁ respectivamente) con un coeficiente de determinación también bajo (40%). En contraste con el hábitat anterior, el efecto de la rastra en este caso fue positivo y de casi una tonelada por el paso de este implemento por el terreno. En este caso, el cinceleo también afectó negativamente la producción con 427 kg ha^-1. En este agrohábitat, el cambio del método de siembra en surcos al tradicional afectó en 747 kg ha^-1.

En los suelos de barrial profundo, las correlaciones de las diferentes variables con el rendimiento fueron bajas, lo que ocasionó que la selección de variables por el modelo arroje una R² de 20%, lo que podría indicar por un lado que el rendimiento aparentemente es insensible a los cambios en estos factores y por otro lado que el uso de estas variables está en su nivel apropiado.

En los suelos de barrial compactado, se encontraron más variables asociadas de manera positiva con la producción. El efecto fue claro en la aplicación de insecticidas (X₁₁), el barbecho (X₁₆) el método de siembra (X₁₈) y el tabloneo (X₁₉), que es una forma de aplanar el suelo, para eliminar terrones y configurar el sistema. El modelo seleccionó X₁₁ (aplicación de insecticida), X₁₂ (aplicación de herbicida), X₁₆ (barbecho), X₁₇ (rastreo) y X₁₉ (tabloneo), que son centralmente operaciones de labranza. La bondad de ajuste del modelo fue bastante baja en los dos últimos agrohábitats.

En el hábitat de la zona de ampliación o también nominada como de barrial pedregoso, las variables que se asociaron negativamente con el rendimiento fueron: la densidad de siembra (X₃), la fertilización con nitrógeno (X₆) y fósforo (X₇), el periodo entre la siembra y el segundo riego de auxilio (X₉) y la nivelación con tablón (X₁₉), lo que aparentemente significa que estos factores de la producción se están usando en exceso (semilla, nitrógeno y tablón) mientras que el segundo riego de auxilio en este hábitat se está aplicando tardíamente. La aplicación de insecticidas (X₁₁), se asoció con una mayor producción de trigo, lo que podría significar que se da la presencia de insectos plaga, que aparentemente no están monitoreados adecuadamente y que afectan negativamente la producción, cuando estos no se controlan. El coeficiente de determinación resultó 71%, que es aparentemente alto.

La información consigna que las variables que explican las diferencias en los rendimientos, son diferentes con el cambio en el hábitat, lo que definitivamente, está de acuerdo con los objetivos planteados en este trabajo.

En los entisoles (aluviones), la variable X₁₆ (barbecho), se asoció siempre con reducciones en los rendimientos, las otras dos variables, X₁₇ y X₂₁ (rastreo y aplicación de nitrógeno total), tuvieron siempre efecto positivo. El caso del barbecho aparentemente es explicable, puesto que estos suelos son sumamente friables y el efecto de la labranza profunda es poco probable; pero por el hecho de formar costras cuando se secan, la labranza superficial, mediante el uso de la rastra, podría ser deseable. La respuesta a las aplicaciones de nitrógeno es una constante en la región; sin embargo, el hecho de que la respuesta sea positiva podría indicar que la tecnología usada es deficiente en lo que se refiere a este elemento nutritivo. El resto de las variables relacionadas con la preparación del suelo, en general afectaron negativamente la producción del trigo en estos dos hábitats.

En los vertisoles (barriales), puede decirse que no hay variables comunes a los tres hábitats. De acuerdo con los análisis en los barriales profundos y compactados, no se detectaron variables asociadas con la producción, lo que podría significar que la tecnología de producción es adecuada a las circunstancias del productor, lo que puede ser el resultado de que 100% de la investigación en agronomía se ha llevado a cabo en el hábitat de los suelos de barrial compactado, donde se ubica actualmente el Campo Experimental Norman Borlaug (CENEB-CIRNO-INIFAP) a partir de 1955. En el hábitat de los suelos de barrial profundo, se llevó a cabo la investigación de 1870 a 1954, en los terrenos de Ontagota (Manzana 407) y posteriormente en la manzana 611, donde se ubicó el campo agrícola experimental el Yaqui y actualmente terrenos propiedad del Instituto Tecnológico del Valle del Yaqui. En ambos hábitats, los coeficientes de determinación, fueron muy bajos (28 y 33% para barrial profundo y compactado respectivamente), lo que implica que al menos las variables cuantificadas en este trabajo, no tienen relación con los cambios en la tecnología de producción, es decir está cercana al óptimo.

En el caso del barrial pedregoso (R²= 71%), aparentemente el rendimiento está afectado negativamente por la fecha de siembra (X₃), lo que concuerda con la experiencia regional, en el sentido de que la fecha de siembra es más estricta en los barriales, sobre todo donde las condiciones de producción son menos adecuadas para este cultivo. La aplicación de N con el primer riego de auxilio (X₆), redujo la producción de trigo. La aplicación de fósforo (X₇), también se asoció con bajas en la producción, en apariencia porque son suelos relativamente recientes en lo que se refiere a su uso en la agricultura alrededor de 1978. Como puede observarse en los Cuadros 6 y 7, el efecto del retraso en el segundo riego (X₉), ocasionó una reducción del rendimiento, lo que podría significar deficiencias en la tecnología de uso y manejo del agua en este hábitat.

Como es frecuente, el paso del tablón (X₁₉), como un elemento que permita la correcta configuración del suelo, redujo el rendimiento. La única variable que afectó positivamente la producción de trigo en este hábitat, fue la aplicación de insecticidas (X₁₁), que de nuevo manifiesta el hecho de la presencia de insectos plaga, que podrían afectar seriamente la producción de trigo en este hábitat.

Los resultados obtenidos en este trabajo, indican que en la medida en que las condiciones de producción son menos favorables, se encuentra una mayor cantidad de variables de diagnóstico, lo que podría significar la existencia de limitantes de la producción, que no han sido abordadas formalmente por la investigación tradicional.

 

Conclusiones

Por su rendimiento y habilidad para responder a la intensificación del ambiente, las variedades Rafiy, Átil, resultaron las mejores en este ciclo agrícola.

Resulta conveniente revisar la tecnología de uso y manejo del agua; toda vez, que hay inconsistencias cuando cambia el hábitat.

El retraso en la fecha de siembra de trigo afectó los rendimientos sólo en los suelos de barrial pedregoso.

La probabilidad de respuesta a las adiciones de fósforo fue baja, excepto en los suelos de barrial compactado.

Las aplicaciones de insecticidas se llevaron a cabo oportunamente en los suelos de aluvión y tuvieron fallas en los barriales pedregosos.

El subsoleo, el barbecho y casi todos los elementos de la labranza, afectaron adversamente la producción de trigo.

El rastreo es la única práctica de labranza que admite los suelos de aluvión, el resto afectaron adversamente la producción.

En los suelos de barrial compactado, el rastreo afectó negativamente la producción de trigo.

En la medida en que la productividad del hábitat fue mayor, las variables cuantificadas tuvieron menor capacidad predictiva.

En base a la información analizada, la tecnología de producción es diferente cuando cambia el hábitat, lo cual da apoyo a la hipótesis que se planteó y por lo tanto el objetivo propuesto se cumple.

 

Literatura citada

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