Respuesta del policultivo jamaica-frijol-maíz a tratamientos de fertilización en Villaflores, Chiapas, México
Response of jamaica-bean-corn polyculture system to fertilization treatments in Villaflores, Chiapas, Mexico
Rosey O. Ruiz-González1*, Liberio Victorino-Ramírez2
1 Departamento de Gestión de los Recursos Naturales, El Colegio de la Frontera Sur, Carretera Panamericana y Periférico sur s/n. Barrio de María Auxiliadora. 29290. San Cristóbal de Las Casas, Chiapas, México. *Autor responsable (rorg10@yahoo.com.mx).
]]> 2 Departamento de Sociología Rural, Universidad Autónoma Chapingo. 56230. Chapingo, Estado de México.
Recibido: mayo, 2014.
Aprobado: abril, 2014.
Resumen
El maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) son la base económica para cubrir las necesidades elementales de las familias campesinas. Pero ya no son rentables por varios factores y se pone en riesgo el sustento familiar, por lo cual es necesario buscar alternativas productivas para mejorar la economía campesina. Esta investigación se realizó durante el ciclo Primavera-Verano de 1999 a 2000 en Villaflores, Chiapas, con el objetivo de evaluar la respuesta del policultivo jamaica-frijol-maíz a tres tratamientos de fertilización (00-00-00, 6060-60 y 120-60-60). El diseño experimental fue de bloques al azar con tres tratamientos de fertilización, siete patrones de cultivos, y tres repeticiones. Las variables vegetativas y de rendimiento se evaluaron en las tres especies vegetales para observar efectos de tratamientos. Con los datos se realizó un ANDEVA y las medias de los tratamientos se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05). La mejor respuesta vegetativa de la jamaica fue al asociarla con frijol y maíz con el tratamiento de fertilización 60-60-60, obteniendo mayor cantidad de follaje (170 hojas planta-1), de ramas (31 ramas planta-1) y de bellotas (54 bellotas planta-1), y un mayor rendimiento de cálices secos (698 kg ha-1). En el frijol asociado con maíz sin fertilización aumentó el follaje (62 hojas planta-1) y en monocultivo con fertilización 60-60-60 tuvo el mejor rendimiento (1565 kg ha-1) de frijol. El maíz tuvo la mejor respuesta vegetativa (18 hojas planta-1) asociado con frijol y fertilización 120-60-60, y el mejor rendimiento fue en asociación con el frijol y la jamaica (7667 kg ha-1). El mejor Uso Equivalente de la Tierra fue 3.31 en el patrón de cultivo jamaica-frijol-maíz. El análisis de los resultados indica que la jamaica al asociarla con el maíz y frijol es una alternativa de producción biológica y económica para mejorar la economía de las familias campesinas.
Palabras clave: Asociaciones, campesino, agricultura tradicional, cultivos alternativos.
Abstract
]]> Maize (Zea mays L.) and beans (Phaseolus vulgaris L.) are the crops with which peasant families cover their most basic needs. These crops, however, are no longer profitable due to several factors. For this reason, family subsistence is at risk and it is necessary to seek productive alternatives to improve the economy of smallholder families. This study was carried out during the 1999-2000 spring-summer growing season in Villaflores, Chiapas, in order to assess the response of jamaica-bean-maize polyculture to three fertilizer treatments (00-0000, 60-60-60 and 120-60-60). The experimental design was randomized blocks with three fertilization treatments, seven cropping patterns and three replications. Vegetative and yield variables of the three species were assessed to observe treatment effects. With the data, an ANOVA was carried out, and treatment means were compared with the Tukey test (p≤0.05). The best vegetative response of jamaica (Hibiscus sabdariffa Linneo) was in association with beans and maize and the 60-60-60 fertilization treatment. This treatment produced the largest quantity of foliage (170 leaves plant-1), branches (31 branches plant-1) and blossoms (54 blossoms plant-1), and the highest yield of dry calyxes (698 kg ha-1). In the bean-maize association without fertilization foliage increased (62 leaves plant- 1), and in monoculture with 60-6060 fertilization bean yield was higher (1,565 kg ha-1). Maize had the best vegetative response (18 leaves plant-1) when associated with beans and fertilized with 120-60-60, and its highest yield was in association with beans and jamaica (7667 kg ha-1). The best Equivalent Land Use was 3.31 with the jamaica-bean-maize cropping pattern. The analysis of the results indicates that associating jamaica with maize and beans is a biologically and economically sound productive option that can improve the economy of small farm families.Key words: Crop associations, peasant, traditional agriculture, alternative crops.
INTRODUCCIÓN
Los monocultivos de maíz (Zea mays L.) y frijol (Phaseolus vulgaris L.) son la base económica de muchas familias mexicanas, pero debido a los altos costos de producción, al precio de comercialización y a los problemas de contaminación ambiental (erosión hídrica y eólica, compactación de suelo y pérdida de fertilidad principalmente), el monocultivo de maíz no es rentable en muchas regiones mexicanas (Rosset, 2002). Por lo tanto se buscan alternativas para mejorar la economía del campesino y satisfacer las necesidades básicas de su familia. El cultivo de la jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) no tradicional es una alternativa para lugares donde el cultivo tradicional es maíz y frijol (Ramiro, 1999) se adapta a condiciones restrictivas de fertilidad del suelo, tiene rentabilidad económica y tiene ventajas respecto a los monocultivos de maíz y frijol, por lo cual es una buena opción para asociarlo con maíz y frijol, y obtener mayor productividad y diversificación agrícola (Aquino y León, 1994).
El cultivo de jamaica es una alternativa económica para los productores minifundistas debido al aprovechamiento múltiple de todas las partes de la planta, (Contreras et al., 2009): "los tallos son usados para producir pulpa o fibra textil y mucílago que se utiliza en la industria de los cosméticos; las hojas se pueden usar como verduras en forma directa; los cálices de los frutos para bebidas, ates, mermeladas, jaleas, dulces, jarabes y salsa; las semillas son útiles para la extracción de aceite o alimentos balanceados de los animales por contener hasta 20 % de proteína" (Reyes-Luengas et al., 2015).
Con la finalidad de conocer el rendimiento de la jamaica en monocultivo y en asociación con maíz y frijol, los objetivos del presente estudio fueron los siguientes: 1) evaluar el crecimiento vegetativo y rendimiento de los tres cultivos en monocultivo y policultivo bajo tres tratamientos de fertilización; 2) determinar el Uso Equivalente de la Tierra (UET) en los patrones de asociación (jamaica-frijol, jamaica-maíz, maíz-frijol y jamaica-frijol-maíz); y 3) realizar un análisis económico de los monocultivos y policultivos.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este estudio se realizó de 1999 a 2000 en el predio Las Gardenias, municipio de Villaflores, Chiapas, a 4 km del ejido Calzada Larga entre 92° 12' y 93° 45' O, entre 15° 35' y 16° 33' N, a una altitud de 650 m. El clima es tipo AW1"(W)(l')g, que corresponde a un clima cálido subhúmedo con lluvias en verano e invierno seco, temperatura media anual de 24.6 °C y una precipitación media anual de 1250 mm (García, 1987).
]]> El diseño experimental fue de bloques al azar con 21 tratamientos: 1) tres fórmulas de fertilización: 00-00-00, 60-60-60 y 120-60-60; y, 2) siete patrones de cultivos: monocultivo de maíz, frijol y jamaica, y policultivo de jamaica-frijol, jamaica-maíz, maíz-frijol, jamaica-frijol-maíz; con tres repeticiones por tratamiento. Con los datos se realizó un ANDEVA y las medias de los tratamientos se compararon con la prueba de Tukey (p≤0.05) usando SAS (2001).La unidad experimental fue ocho surcos de 6 m de longitud, con la siguiente distribución espacial: 1) 0.80 m entre surcos y 0.30 m entre plantas para los monocultivos de jamaica y maíz; 2) 0.40 m entre surcos y 0.30 m entre plantas para monocultivo de frijol; 3) para el policultivo jamaica-maíz, 0.80 m entre surcos y 0.30 m entre plantas de ambos cultivos; 4) para el policultivo maíz-frijol, 0.80 m entre surcos para maíz y dos surcos en medio de frijol a 0.20 m respecto al maíz; 5) para el policultivo jamaica-frijol, 0.80 m entre surcos para jamaica y dos surcos en medio de frijol a 0.20 m respecto a la jamaica; y, 6) para el policultivo jamaica-frijol-maíz, 0.80 m entre surcos para jamaica y maíz y dos surcos en medio de frijol a 0.20 m respecto a la jamaica y maíz. La parcela útil fue dos surcos centrales de cada cultivo, dejando 1 m de cabecera en cada parcela. La parcela útil fue de 6.4 m2 y la parcela experimental de 33.6 m2. El terreno se preparó con un paso de arado y uno de rastra. La siembra del maíz híbrido 30F94 se realizó el 6 de julio de 1999, se hizo un aclareo, dejando dos plántulas cada 30 cm entre surcos de 0.80 m, y la densidad de población fue 75,000 plantas ha-1. La siembra de frijol variedad Dor-446 fue el 7 de julio, se realizó un aclareo dejando tres plántulas cada 30 cm a una distancia de 0.40 m entre surcos y la densidad de población fue 250 000 plantas ha-1. La siembra de jamaica variedad Victor fue el 8 de julio, se realizó un aclareo dejando dos plántulas a cada 30 cm a una distancia de 0.80 m entre surcos y la densidad de población fue 75 000 plantas ha-1.
La fertilización para los tratamientos (60-60-60 y 120-6060) se aplicó a los 20 d después de la siembra (dds) con la mitad del N, todo el P (18-46-00) y K (60 %); y la segunda a los 40 dds con la otra mitad del N. Las fuentes de fertilizantes fueron nitrato de amonio (33.5 %), superfosfato de calcio triple (18-46-00) y cloruro de potasio (60 %). El control de malezas fue manual (con coa) a los 33 dds. Para controlar la plaga de la hormiga arriera (Atta sp.) se aplicó Permetrina (250 mL ha-1) a intervalos de 8 d entre aplicaciones, y para grillo (Achaeta assimilis F.) se usó Sulfluramida (2 g galería-1). Hubo presencia de cenicilla pero no se aplicaron productos para combatirlo.
Las variables evaluadas fueron: días a emergencia, días a floración, días a madurez fisiológica, días a cosecha, altura de planta, número de hojas, número de ramas y número de bellotas, incidencia de insectos, porcentaje de plantas enfermas, rendimiento fresco y seco, y Uso Equivalente de la Tierra (Mead y Willey, 1980). Para evaluar el número de hojas se etiquetó una planta en cada patrón de cultivo y se determinó la cantidad de hojas por planta hasta la madurez fisiológica de los cultivos. El número de ramas se determinó para la jamaica etiquetando una planta y se determinó la cantidad de ramas por planta en cada patrón de cultivo hasta la madurez fisiológica. Para la incidencia de insectos se usó el método de muestreo cinco de oros y con una red entomológica se muestras tomaron cada 15 d identificando a los especímenes. Para el rendimiento de maíz y frijol se desgranó manualmente y se determinó el peso y el porcentaje de humedad. Para la jamaica se cosecharon los sépalos frescos con una cosechadora tipo peine, cuya función es separar los sépalos del ovario, y después se secó por el método tradicional colocando los cálices sobre bolsas de fertilizantes en el pavimento por 3 d para determinar el rendimiento seco de cada patrón de cultivo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De acuerdo con el análisis de suelo del área experimental la textura es franco limo arcilloso (55.88 % limo, 26.12 % arcilla y 18 % arena), pH 5.3, materia orgánica 1.90 %, y nitrógeno 0.09 %. Contreras et al. (2009) y Ramiro (1999) señalan que la jamaica prefiere suelos medios y arcillosos y un pH entre 6.07.8. Esta acidez del suelo se puede deber a la excesiva y constante aplicación de fertilizantes nitrogenados y la erosión de la capa superficial del suelo por las lluvias torrenciales de la región.
Etapas fenológicas de los cultivos
La jamaica emergió a los 3 d después de la siembre (dds), el maíz a los 5 dds y el frijol a los 4 dds. La jamaica floreó a los 121 dds, el frijol a los 31 dds y el maíz a los 60 dds. La jamaica llegó a la madurez fisiológica a los 163 dds, el frijol a los 70 dds y el maíz a los 108 dds. La jamaica se cosechó a los 180 dds; el frijol a los 78 dds y el maíz a los 120 dds.
Características fenológicas de los cultivos
]]> En el Cuadro 1 se presentan los datos de altura de planta, número de hojas, número de ramas y número de bellotas de los monocultivos con la fertilización estudiada. La altura de la jamaica fue 2.65 m en monocultivo y, según Contreras et al. (2009), la planta puede tener 1.90 m en altura, según la época de siembra y el material genético. El frijol alcanzó 64 cm de altura y el maíz 2.65 m con la fertilización 12060-60. La jamaica desarrolló más follaje (170 hojas planta-1), con mayor cantidad de ramas (31 ramas planta-1) y mayor cantidad de bellotas (54 bellotas planta-1), cuando fue asociada con el frijol y maíz con la fertilización 60-60-60.El frijol asociado con jamaica tuvo mayor altura (64 cm) con la fertilización 60-60-60 y desarrolló mayor cantidad de follaje (62 hojas planta-1) cuando fue asociado con el maíz sin fertilización. El maíz desarrolló mayor cantidad de follaje (18 hojas planta-1 ) al asociarlo con frijol con la fertilización 120-60-60.
Presencia de enfermedades en los cultivos
La jamaica presentó mayor daño por la cenicilla (Erysiphe cichoracearum) (60 %) al asociarla con maíz con la fertilización 00-00-00 y 120-60-60 (Cuadro 2). Contreras et al. (2009) indican que la cenicilla ataca las hojas, cálices y el tallo. Por ello se recomienda disminuir la densidad de población para una mayor penetración de los rayos solares.
Incidencia de insectos en las tres especies vegetales
En los monocultivos, los órdenes Hymenóptera y Orthóptera causaron los daños mayores en el cultivo de jamaica; el orden Coleóptera causó el daño mayor en el cultivo de frijol y maíz (Cuadro 3). Según Contreras et al. (2009), las principales plagas que atacan al cultivo de jamaica en la etapa inicial de su desarrollo son la hormiga arriera (Atta sp.) y grillo (Achaeta assimilis F.).
Rendimientos de los cultivos con diferentes dosis de fertilización y análisis económico
El mejor rendimiento fresco (4000 kg ha-1) y seco (698 kg ha-1) de jamaica se obtuvo cuando fue asociada con frijol y maíz con la fertilización 60-60-60. El rendimiento de jamaica deshidratada fue 400 kg ha- 1, y es mayor al promedio nacional de 214 a 316 kg ha-1 (Cuadro 4).
]]> De acuerdo con los datos, la jamaica no necesita dosis altas de fertilización porque no hubo diferencias estadísticas entre tratamientos de fertilización (Cuadro 5). Según Larios (1995), la jamaica necesita poca fertilización química y para suelos de baja fertilidad es suficiente una dosis mínima de nitrógeno y fósforo (60-40-00).El mejor rendimiento de la jamaica fue en policultivo al asociarla con el maíz y frijol, respecto al monocultivo (Cuadro 6).
El rendimiento del frijol presentó diferencias estadísticas significativas en los tratamientos de fertilización y altamente significativas en los patrones de cultivos (Cuadro 7). El mayor rendimiento fue en monocultivo (1565 kg ha-1) con la fertilización 6060-60, en comparación con dosis mayor. El mejor rendimiento del frijol fue en monocultivo, comparado con los policultivos (Cuadro 8). La asociación de jamaica con frijol presentó mayor rendimiento que las otras asociaciones.
Los tratamientos de fertilización causaron diferencias significativas en rendimiento de maíz (Cuadro 9). El mayor rendimiento (6640.8 kg ha-1) fue con la dosis mayor de fertilización (120-60-60), respecto al testigo (3020.4 kg ha-1). Potash and Phosphate Institute of Canada and Foundation for Agronomic Research (1998) señala que los requerimientos altos de nitrógeno en el cultivo de maíz, en forma de amonio, aumentan las cosechas.
En los patrones de cultivos, el maíz presentó el rendimiento mayor en monocultivo (5890.8 kg ha- 1) en comparación con el patrón jamaica-maíz (3667.8 kg ha-1), pero fue similar a los resultados de los otros dos policultivos (Cuadro 10).
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Uso Equivalente de la Tierra (UET)3
Según la metodología de Mead y Willey (1980) y de los valores del UET: si el valor del UET de una asociación es menor a 1, hay una desventaja en la producción en asociación; si es igual a 1, no hay diferencia alguna; y si es mayor de 1, hay ventaja en la producción de la asociación; así, un valor del UET3 de 1.20 indica un 20 % de ventaja en la asociación. De los policultivos con la fertilización 00-00-00, el patrón de cultivo jamaica-frijol-maíz (Figura 1) tuvo la ventaja mayor porque fue 92 % más eficiente en el uso de la tierra que los monocultivos de jamaica (89 %), frijol (16 %) o maíz (43 %).
El patrón de cultivo maíz-frijol presentó una ventaja mínima de 2 % con relación a los monocultivos de maíz o frijol con la fertilización 60-60-60 (Figura 2). El patrón de cultivo jamaica-frijol-maíz fue más eficiente en 231 % en el uso de la tierra con relación a los monocultivos de jamaica, frijol o maíz (61 % y 68 %) en comparación con los otros patrones de cultivos.
Al aumentar la fertilización a 120-60-60, el patrón de cultivo jamaica-frijol-maíz fue más eficiente en 207 % en el uso de la tierra, con relación a los monocultivos de jamaica, frijol o maíz en comparación a los patrones de cultivos restantes (154 % y 18 %) (Figura 3).
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El análisis de los datos mostró que el UET no presentó diferencias estadísticas por los tratamientos de fertilización empleados (Cuadro 11).
Respecto a los patrones de cultivos, el UET presentó diferencias altamente significativas. El valor mayor fue con el policultivo jamaica-frijol-maíz, comparado con las otras asociaciones. Los tratamientos de fertilización no causaron cambios significativos (Cuadro 12).
Análisis económico
El análisis económico para el cultivo de jamaica (Cuadro 13) mostró el mayor beneficio económico ($ 29 743.00; US$ 2 379.44; US$ 1 = $ 12.5, pesos mexicanos) para la asociación jamaica-frijol y jamaica-maíz con fertilización 60-60-60, comparado con el monocultivo ($ 9844.00; US$ 787.52) con la misma fertilización. Esto significa que el cambio de monocultivo policultivo da $ 19 899.00 (US $1 591.92) adicionales. La tasa interna de retorno del policultivo jamaica-frijol-maíz fue 7.89, lo cual significa que por cada peso invertido en el policultivo se recupera ese peso y se gana 6.89 pesos más; en cambio la tasa de retorno del monocultivo fue 5.48. Para este análisis el precio de comercialización por kilogramo de jamaica fue $ 35.00, de frijol $ 4.00 y de maíz $ 1.30 durante 1999-2000.
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Con la fertilización 120-60-60, el mejor beneficio económico se obtuvo en el patrón de cultivo jamaica-frijol-maíz ($ 28,251.00; US$ 2,260.08), comparado con el monocultivo ($ 9, 607.00 y US$768.56). La tasa interna de retorno del policultivo fue 6.88, lo cual significa que por cada peso invertido en el policultivo se recupera ese peso y se gana 5.88 pesos más.
CONCLUSIONES
La jamaica asociada con el maíz y el frijol es una alternativa de producción en suelos ácidos en los cuales se produce maíz con costos altos. La alternativa presentada en este estudio se orienta desde aspecto biológico al fomentar la diversidad de especies de insectos que propicia el control biológico de plagas, y también desde el aspecto económico para mejorar la economía campesina y aumentar el ingreso familiar.
LITERATURA CITADA
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3 El UET es la medida para evaluar la efectividad de una asociación y es el área relativa de tierra requerida bajo monocultivo para obtener la misma producción con una asociación bajo niveles similares de manejo (Vandermeer, 1989). Primero se calculan los Rendimientos Relativos (RR) mediante una división de los cultivos en asociación entre los cultivos solos y el valor se suma para obtener el UET de la asociación LUE is a measure for assessing the effectiveness of an association. It is a relative area of land under monoculture required to obtain the same production with an association under similar levels of management (Vandermeer, 1989). First, Relative Yields (RY) are calculated by dividing yields of the crops in association by yields of monocultured crops. The values of each crop are added to obtain the LUE of the association.
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