Artículos

 

Productividad del agua en el cultivo de triticale (X. Triticosecale Wittmack) en La Comarca Lagunera de Coahuila, México*

 

Water productivity triticale cultivation (X. Triticosecale Wittmack) in La Comarca Lagunera of Coahuila, Mexico

 

José Alfredo Montemayor Trejo¹, Miguel Ángel Segura Castruita¹, Juan Munguía López² y José Luis Woo Reza^3§

 

¹ Instituto Tecnológico de Torreón. Carretera Torreón-San Pedro, km 7.5 Torreón, Coahuila. México. Tel. (871) 7 50 71 98. (jtmontemayor@hotmail.com; dimilys5@hotmail.com).

² Docente-Investigador del Centro de Investigación de Química Aplicada. Blvd. Enrique Reyna 140. C. P. 25253. Saltillo, Coahuila. México. Tel. (844) 43 89 858. (juan.munguia@ciqa.edu.mx).

³ Universidad Autónoma de San Luis Potosí-Facultad de Agronomía. Carretera San Luis Potosí-Matehuala, km 14.5. Ejido Palma de la Cruz, Soledad de Graciano Sánchez. C. P. 78321. San Luis Potosí, SLP, México. Tel. 444 852 40 56. §Autor para correspondencia: jwoo_reza@hotmail.com.

 

* Recibido: febrero de 2015
Aceptado: abril de 2015

 

Resumen

En la Comarca Lagunera de los estados de Coahuila y Durango, México. La disponibilidad del agua constituye una de las mayores limitantes para la producción de forrajes. En el periodo de otoño - invierno se establecen los cultivos de zacate ballico (Lolium multiflorum), trébol (Trifolium) y avena (Avena sativa L). Sin embargo, por la poca disponibilidad del agua durante este periodo, existe el interés de mejorar la productividad del agua mediante el establecimiento de nuevos cultivos. El triticale ha demostrado ser una especie competitiva con el zacate ballico, trigo (Triticum spp.), cebada (Hordeum vulgare), centeno (Sécale cereale) y ryegrass (Lolium). Además, posee las cualidades nutritivas y puede sustituir a la avena, sobre todo en regiones con bajas temperaturas. El objetivo del estudio fue evaluar la productividad del agua en el cultivo de triticale y estimar la producción de materia seca en función del índice de área foliar (IAF). El establecimiento del cultivo fue en dos periodos de otoño-invierno, en los años 2011 y 2012 en la pequeña propiedad Campo sagrado ubicada en el km 9.5 de la carreteara Torreón-Mieleras. La productividad del agua (PA) fue de 1.08 g m^-2 mm^-1 y de 1.3 g m^-2 mm^-1 en los periodos evaluados. La producción de materia seca (MS) fue estimada mediante un modelo de tipo lineal MS= 50.86 IAF - 19.68 y R²= 0.90. El agua aplicada fue de 520 y 620 mm en cada ciclo, con rendimientos de 566 y 807 g m^-2.

Palabras clave: índice de área foliar, materia seca, triticale.

 

Abstract

In the Comarca Lagunera from the states of Coahuila and Durango, Mexico; water availability is one of the major constraints for fodder production. During autumn - winter grass ryegrass (Lolium multiflorum), clover (Trifolium) and oats (Avena sativa L.) are established. However, the limited availability of water during this period, there is interest in improving water productivity by establishing new crops. Triticale has proven to be a competitive species with wheat (Triticum spp.), barley (Hordeum vulgare), rye (Secale cereale) and ryegrass (Lolium). It also has the nutritional qualities and can replace oats, especially in regions with low temperatures. The aim of the study was to evaluate water productivity in triticale and estimate dry matter production based on leaf area index (LAI). The crop was established during two cycles in autumn-winter 2011 and 2012 in a small property from Campo Sagrado located at Km 9.5 on the Torreon-Mieleras road. Water productivity (PA) was 1.08 g m^-2 mm^-1 and 1.3 g m^-2 mm^-1 in the evaluated period. The production of dry matter (MS) was estimated using a linear model MS= 50.86 IAF - 19.68 and R²= 0.90. Water applied was 520 and 620 mm in each cycle with yields of 566 and 807 g m^-2.

Keywords: dry matter, leaf area index, triticale.

 

Introducción

En la Comarca Lagunera de los estados de Coahuila y Durango, México. En el ciclo agrícola 2011 y 2012 se establecieron 188 524 ha que incluyen a los cultivos perennes. La superficie establecida para los principales cultivos forrajeros como son la alfalfa, maíz y sorgo (Medicago sativa L., Zea mays L. y Sorghum vulgare) fue de 105 031 ha; lo que representó 55.7% del total de la superficie cultivada (El Siglo de Torreón, 2013). Sin embargo, esta superficie presenta el problema de la disponibilidad del agua, que se agudiza por el constante y progresivo abatimiento de los niveles freáticos de los acuíferos. La CONAGUA (2010) indica que en México existen 653 acuíferos, de los cuales 101 están sobreexplotados; el acuífero principal de la Comarca Lagunera no es la excepción a este problema.

Este acuífero en particular presenta una recarga natural de 800 millones de metros cúbicos (Mm³) y su extracción es de aproximadamente 1 252 Mm³, en este desbalance, se estima un descenso de los niveles freáticos de 1.3 m por año (CONAGUA, 2004). Por otra parte, en esta región se ubica una de las principales cuencas lecheras del país; con 248 812 cabezas de ganado bovino en producción, que requieren de 3,732 toneladas de materia seca diaria para su sostenimiento (El Siglo de Torreón, 2013). No obstante, en los ciclos otoño-invierno 2011 y 2012 solo se establecieron 19 856 ha de cultivos forrajeros. Lo anterior se debe a que la producción de forrajes se limita a la extracción del agua mediante pozos de bombeo, destacando los cultivos de avena forrajera con 15 229 ha y el zacate ballico con 1 958 ha.

Por lo tanto, el incremento del costo del forraje impacta la producción de leche. Hardaker et al. (2004) indican que las condiciones en las que un productor trabaja o cualquier otra empresa de negocios, están en función del medio ambiente y las condiciones de mercado, factores que no se pueden controlar, lo que representa riesgos durante la producción. En la agricultura, una de las alternativas para disminuir los riesgos es la incorporación de cultivos tolerantes a bajas temperaturas y resistentes al estrés hídrico. (Amigoni et al, 2010). Lo anterior genera la necesidad de evaluar y adoptar nuevas tecnologías del riego, así como un cambio en el patrón de cultivos, estos deben ser menos consumidores de agua y resistentes a cambios del clima.

Un indicador para su adopción es la productividad del agua, esta se expresa como kilogramos de materia seca por metro cubico de agua aplicada (kg MS m^-3), kilogramos de materia seca sobre mm de agua aplicada (kg mm^-1 ) o g por unidad de superficie por mm de agua (g m^-2 mm^-1) (Howell et al, 1998; Morozzi et al., 2005). En los distritos de riego en México, este indicador para un periodo de 1994 al 2008 no supera el valor de 1.6 kg m^-3 (CONAGUA, 2010). Sin embargo, en alfalfa y maíz este valor puede incrementar a 2 kg m^-3 y 4 kg m^-3 (Montemayor et al, 2007 y Montemayor et al, 2010). La productividad del agua varia de región a región y está directamente influenciada por varios factores como la fertilidad del suelo, variedad, fechas de siembra, densidades de población, prácticas culturales, sistema de riego y clima; sin embargo, este valor debe incrementarse porque el agua es el recurso más limitante en la agricultura (Colaizzi et al, 2004; Ahmad et al, 2004).

El triticale es un cultivo tolerante a las bajas temperaturas y puede incorporarse como un componente anual en los sistemas de producción de forrajes de invierno (William et al., 2008). Entre sus características resalta la alta producción de materia seca y la menor pérdida de calidad que presenta con el avance de su fenología, en comparación con el cultivo de avena y cebada (Myer y Lozano del Río, 2004). Actualmente, se han generado nuevas variedades de triticale y debido a su alta proteína cruda y contenido de lisina, tiene valores de alimentación más alto que otros cereales (Hale et al, 1985; Hill y Utley 1989 y Smith et al., 1994). Se ha estimado que el triticale se siembra en más de 3.3 millones de hectáreas en todo el mundo, pero que ha recibido relativamente poca atención para la producción de grano en la parte norte-centro de los Estados Unidos de América, FAO (2005).

Además, puede ser una alternativa como forraje para acompañar al cultivo de alfalfa, mientras que al mismo tiempo produce un cereal de excelente calidad (Lance et al, 2008). Los objetivos de la investigación fueron evaluar la productividad del agua (PA) del cultivo del triticale y estimar la producción de materia seca en función del índice de área foliar en un sistema de riego de pivote central.

 

Materiales y métodos

La Comarca Lagunera se encuentra entre 101° 41' y 104° 61' latitud oeste y 24° 59' y 26° 53' longitud norte, a una altitud de 1 100 msnm. Ocupa un área total de 47 887 km² con una extensión montañosa y una superficie plana donde se localiza el área agrícola. El clima es seco desértico, con lluvias en verano e invierno fresco; la precipitación pluvial media anual es 258 mm y la evaporación media anual de 2 000 mm por lo cual la relación precipitación - evaporación es 1:10; la temperatura media anual es 21 °C con máxima de 33.7 °C y mínima 7.5 °C. El periodo de bajas temperaturas se presentan de noviembre a marzo, aunque en algunas ocasiones se presentan en forma temprana en octubre y de forma tardía en el mes de abril (García, 1973). Esta investigación fue realizada en la Pequeña Propiedad Campo Sagrado ubicada en el kilometro 9.5 de la carretera Torreón - Mieleras Coahuila.

La evaluación fue durante dos ciclos del cultivo, en los periodos de otoño - invierno de los años 2011-2012 y 2012-2013. La siembra se realizo en los primeros días del mes de octubre, con una densidad de 120 kg ha^-1 de la variedad Pelona AN-31, esta variedad se clasifica como de habito intermedio invernal (Ye et al., 2001). La fertilización fue al momento de la siembra con una sola aplicación de 250 kg ha^-1 de sulfato de amonio. El tipo de suelo es franco-arenoso con una capacidad de retención de agua 0.2 g de agua g^-1 de suelo. La lámina de riego fue aplicada con un sistema de riego tipo pivote central, este fue previamente calibrado para medir la aplicación del agua en función del porcentaje de avance del pivote (Montemayor et al, 2012). Los porcentajes de avance aplicados fueron de 20 a 30% con láminas de 10 a 15 mm. Para verificar lo anterior, las láminas de agua se registraron in situ con un pluviómetro que se ubicó en la parte inferior de los rociadores del sistema de riego y el pluviómetro fue conectado a una estación climática automatizada donde se registraron las láminas y frecuencias de aplicación del agua.

Las variables de respuesta fueron. Materia seca, se midió en forma semanal a partir de los treinta días después de siembra, se tomaron cuatro muestras de peso fresco de forraje de un metro cuadrado, mediante muestras secadas en estufa a 60° centígrados, se determinó el porcentaje de materia seca para cada muestra y se calcularon los rendimientos correspondientes. Índice de área foliar, se midió semanalmente con el equipo LAI 2000 Plant Canopy Analyzer (LI-COR, Inc. Lincoln, Nebraska, EE.UU). La productividad del agua fue calculada de la materia seca producida entre los mm de agua aplicada correspondientes a cada corte y al final de cada ciclo.

Mediante análisis de regresión lineal se encontró el modelo de lámina de riego aplicada. Y_ij= β₁X_i + β₀ + e_ij donde, Y_j=Lámina aplicada (cm); X_i= días después de siembra (dds) β₁=pendiente de la recta (cm día^-1); β₀= intercepto en el origen (cm); y e_ij= errores del modelo con media cero y varianza uno. El método análisis de regresión lineal fue utilizado también para encontrar los modelos de producción de MS en función de índice de área foliar del cultivo. El análisis estadístico fue realizado con el paquete de diseños experimentales de (Olivares, 2012).

 

Resultados y discusión

Producción de materia seca e índice de área foliar. El ciclo vegetativo fue de 167 días para el periodo otoño-invierno 2011 y de 158 días para el periodo de 2012; en ambos ciclos tres cortes se realizaron al cultivo (Cuadro 1). Los rendimientos fueron diferentes estadísticamente entre los dos ciclos de cultivo, y se debió principalmente a los volúmenes de agua aplicados en cada ciclo (Cuadro 1). En 2011 se aplicaron 5 200 m³ ha^-1 durante el ciclo del cultivo, y 2012 se aplicó un volumen de 6 200 m³ ha^-1, lo anterior represento un volumen mayor de 19.2% con respecto al año 2011. Nielsen et al (2006) reportan un rendimiento promedio de 391.6 gr m^-2 de materia seca en triticale, con una desviación estándar de 132.2 g m^-2 en un periodo de dos años, y concluyeron que la precipitación ocurrida en ese tiempo, influyo en el rendimiento.

Por otra parte, Barbazán et al. (2002) obtuvieron rendimientos de MS de 527 a 771 gm^-2, mencionan que estos rendimientos superan a la cebada, avena y trigo. Asimismo, Saseendran et al. (2009) lograron producciones de 200 a 600 gm^-2 de MS, en condiciones de baja y alta disponibilidad de agua en el perfil del suelo. Grassi et al. (2007) encontró un rendimiento de materia seca de 315.91 g m^-2 ± 67.83. En este estudio, el primer corte fue el de mayor rendimiento, seguido por el tercero y segundo corte (Cuadro 1). La producción diferenciada en los cortes, se debe principalmente a los volúmenes de agua para cada corte en ambos ciclos del cultivo. Así, para el ciclo 2011 el segundo y tercer corte decreció 47% y 37% respectivamente con respecto al primer corte, y para el ciclo 2012 la diferencia fue de 49% y 43% respectivamente.

Ye et al (2001) obtuvieron rendimientos de 631 gm^-2 para el primer corte, 263 gm^-2 y 219 gm^-2 para el segundo y tercer corte en esta misma variedad, concluyen que los triticales representan una buena alternativa para disponer de forraje en la época critica invernal y registran una producción de materia seca superior a los cultivos tradicionales. Según el (Cuadro 1), los índices de área foliar fueron del orden de 4.4 y 7.6 al final del primer corte y de 3.4 a 4.3 en el segundo y tercer corte (Cuadro 1). Saseendran et al. (2009) reportó valores del orden de 1.5 a 3 de IAF a los 60 días después de siembra en triticale e indica que estas variaciones se deben a la alta o poca disponibilidad del agua en el perfil del suelo, el cultivo responde favorablemente a los niveles de humedad en el suelo, tiene un potencial como cultivo forrajero de corta estación y puede ser considerado para rotarse con otros cultivos.

La producción de materia seca fue linealmente correlacionada con el índice de área foliar (Figura 1), esta tendencia coincide con las reportadas por Reta et al. (2007) estos autores encontraron relaciones lineales entre el IAF y materia seca en maíz forrajero establecido a diferentes distancias entre surcos. Andrew y Shashi (2009) reportan una tendencia lineal de LAI con respecto a los días después de siembra, alcanzando un máximo de 6.4 para maíz y de 5.7 para soya. De acuerdo al modelo obtenido en la (Figura 1), la pendiente obtenida es de 50.86 g de materia seca por metro cuadrado por unidad de índice de área foliar. Los valores más altos de IAF fueron en el primer corte en ambos ciclos y disminuyen en el segundo y tercer corte (Cuadro 1). Esta disminución se debe principalmente a la disminución del rendimiento del triticale con respecto al número de corte, esta es una característica cuantitativa de cada genotipo y debe ser tomada en cuenta para el propósito específico un solo corte, ensilado o un sistema de pastoreo (Ye et al, 2001).

Lámina de agua aplicada. La lámina de agua aplicada fue 520 mm en el ciclo 2011, mientras que en 2012 se aplicaron 620 mm. (Cuadro 1). La diferencia de las láminas se debió a la descompostura del equipo de bombeo, motivo por el cual se aplicó una lámina menor en el primer ciclo. De la siembra al primer corte, periodo considerado como el establecimiento del cultivo, se aplicaron 350 mm en el periodo 2011 y 301 mm en 2012. Estos valores representaron 67 y 48% del total de agua aplicada en cada ciclo, por lo tanto, se sugiere que el agua residual de los cultivos que preceden al establecimiento del triticale debe ser considerada. Aggarwal et al. (1986) evaluó por un periodo de tres años el consumo de agua en trigo y triticale e indica que ambos tienen un consumo relativamente grande antes de la antesis. Según el (Cuadro 1) en el segundo corte se aplicaron 80 mm en el ciclo 2011, esto se debió principalmente a la poca disponibilidad del agua. Sin embargo, la tolerancia al estrés hídrico por el cultivo permitió incrementar la productividad del agua (Cuadro 1).

Para 2012 se incrementó la aplicación de agua en el segundo corte, ésta fue de 90% más con respecto al ciclo anterior. Los rendimientos se incrementaron 35%. Sin embargo, la productividad del agua fue disminuida. Aggarwal et al. (1986) encontraron mayor llenado de grano e índice de cosecha para trigo y triticale al incrementarse la evapotranspiración (Et) pero concluyen que la eficiencia en el uso del agua disminuye. En el tercer corte, se aplicaron 86 mm más de agua para el ciclo 2012, y los rendimientos aumentaron 49%, mostrando una tendencia similar a la del segundo corte.

La (Figura 2) muestra la dinámica de aplicación del agua al cultivo desde la siembra al tercer corte, los riegos se aplicaron en promedio cada tercer día, con láminas de 10 a 15 mm dia^-1. En los dos ciclos evaluados, se observan periodos de ausencia de riegos, éstos corresponden a los días del primero y segundo corte. La lámina aplicada durante el ciclo del cultivo, mostro un comportamiento lineal con respecto a los días después de siembra. En el periodo evaluado en 2012, de acuerdo a la pendiente de la función obtenida (Figura 2) se observa que se aplicaron en promedio 3.7 mm día^-1. Para el periodo 2011, el mejor ajuste de la función fue de tipo potencial, la deflexión de la función o disminución de la aplicación del agua ocurre después de los 70 dds; es decir, después del primer corte. Esta disminución de la aplicación del agua, explica en parte la disminución de los rendimientos obtenidos en el segundo y tercer corte.

La (Figura 3) presenta la producción de materia seca en función de la lámina de agua aplicada, en los ciclos evaluados se encontró una relación lineal entre el agua aplicada y la producción de materia seca. En el ciclo 2011 la pendiente de esa relación fue de 1.78 gr m^-2 mm^-1 y para el ciclo 2012 fue de 1.30 g m^-2 mm^-1 Nielsen et al. (2006) reporta valores de 0.85 a 3.22 g m^-2 mm^-1 y una media de 1.65 g m^-2 mm^-1 en un periodo de seis años de estudio. Indica que esta eficiencia es ampliamente influenciada por las condiciones de precipitación y época del año. Pendientes de 0.96 gr m^-2 mm^-1 para girasol, 1.45 g m^-2 mm^-1 para soya, 3 g m^-2 mm^-1 para sorgo y 4.17 g m^-2 mm^-1 para maíz fueron reportadas por (Stone y Schlegel, 2013), pendiente de 1.6 g m^-2 mm^-1 para alfalfa es reportada por (Bradley et al, 2011) y concluyen que la información de estas relaciones proporcionan información para la toma de decisiones en el manejo de la producción de cultivos.

 

Conclusiones

Los rendimientos de materia seca obtenidos en el cultivo de triticale, fueron afectados por la cantidad de la lámina de agua aplicada. Sin embargo, la productividad del agua se incrementa al disminuir los volúmenes de agua aplicada, lo anterior se debe principalmente a la tolerancia del cultivo al estrés hídrico. La relación de materia seca en función de la lámina de agua aplicada presento una tendencia lineal en los dos años de estudio, la misma tendencia fue encontrada al relacionar la materia seca con el índice de área foliar.

 

Agradecimientos

Se agradece la colaboración del señor Salvador Álvarez Díaz propietario de la Pequeña Propiedad Campo Sagrado y al ingeniero Jesús Castruita López responsable técnico de la empresa.

 

Literatura citada

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