Water sustainability in creole corn production in Xalostoc, Morelos, México
Gregorio Bahena-Delgado1, Elizabeth Broa-Rojas1, Jesús M. Vázquez-Sánchez2, Manuel Morales-Soto2, Ignacio Delgado-Escobar3, Manuel de J. Sainz-Aispuro3
1 UAEM-Campus Oriente. (gbahena20@yahoo.com.rnx) (broarojaselizabeth@yahoo.com.rnx).
2 UAEM-Campus Oriente. (canodon@hotmail.com) (mmor2000@hotmail.com).
3 UAEM-FCA (nachock@hotmail.com) (mjsainz63@yahoo.es).
]]>Resumen
Se estableció un trabajo de investigación en el campo experimental de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Campus Oriente, en el que se evaluó el comportamiento de veinticuatro genotipos de maíces criollos y una variedad testigo, cultivados en un sistema de riego por goteo y con la técnica de fertirrigación. El diseño experimental fue bloques completos al azar con dos repeticiones. Las parcelas estuvieron compuestas por dos surcos de 6 m de longitud. La distancia entre surcos fue de 1 m y de 0.3 m entre plantas sobre la hilera. Se cosecharon 10 mazorcas al azar cuando tenían 14% de humedad. Se midió el agua aplicada en cada riego. Los rendimientos más altos (p≤0.01) correspondieron al Blanco Jonacatepec Morelos (BJM1) (3 405 kg ha-1), Blanco Coacalco Puebla (BCP1) (3 116 kg ha-1) y a la variedad 537 con (2 918 kg ha-1). Se usaron 3 002 m3 ha-1 de agua. Se obtuvo una buena eficiencia en la productividad del agua. El riego por goteo con la fertirrigación, mejoró la productividad de los maíces criollos, se ahorra agua y se aumenta la eficiencia en su uso.
Palabras clave: Fertirriego, floración, maíces criollos, riego por goteo, productividad del agua, rendimiento.
Abstract
A research was carried out in the experimental field of the Universidad Autónoma del Estado de Morelos, East Campus, where the behavior of twenty four Creole corn genotypes and one witness variety, cultivated in a drip irrigation system with fertirrigation technique, was evaluated. The experimental design was random complete blocks with two replications. The plots were made up of two rows, 6 m long. The distance between rows was 1 m and 0.3 m between plants on the line. Ten cobs were harvested randomly when they had 14% humidity. Water applied in each watering was measured. The highest yields (p≤0.01) were found in Blanco Jonacatepec Morelos (BJM1) (3 405 kg ha-1), Blanco Coacalco Puebla (BCP1) (3 116 kg ha-1) and variety 537 (2 918 kg ha-1). The amount of water used was 3 002 m3 ha-1. Good efficiency was obtained in water productivity. Drip irrigation with fertirrigation improved productivity of Creole corns, water is saved, and its use efficiency increases.
Key words: Fertirrigation, flowering, creole corn, drip irrigation, water productivity, yield.
Introducción
]]> El agua es un insumo de enorme importancia en las actividades del ser humano. Se emplea en en la industria, en usos domésticos y principalmente en la producción de alimentos en donde se destina la mayor cantidad de agua dulce disponible. Esto implica que para satisfacer las necesidades de una creciente demanda de alimentos deberán realizarse mejoras sustanciales en la infraestructura de riego. Es necesaria la concientización de los usuarios para su mejor manejo y el uso de tecnologías modernas en su aplicación, que mejoren la eficiencia y aumenten la productividad por unidad de superficie, sobre todo en las zonas donde el agua es cara y muy escasa.Diversas estadísticas indican que más de 60% del agua dulce se destina al riego de cultivos y es extraída del subsuelo, y más de la mitad no regresa al ecosistema debido a que se pierde por transpiración de las plantas; por evaporación en el suelo o por pérdidas en su conducción (IMTA, 2008). La FAO (2002) estima que la disponibilidad de agua dulce es ya una situación crítica en varios países y regiones, y es muy probable que este problema se intensifique. La agricultura absorbe entre 70 y 77% del consumo mundial; 10% se destina para uso domestico y 21 % a usos industriales teniendo además las pérdidas por sistemas de riego poco eficientes.
Así, en muchas regiones del mundo las cosechas se obtienen sólo por la presencia de las lluvias que en ocasiones son insuficientes. Por ello la aplicación del agua mediante el riego es muy importante para mejorar la productividad de los cultivos. La disminución en la disponibilidad de agua apta para la agricultura, resulta de un exceso de agua empleada en cada riego, con una consecuente sobreexplotación de los mantos acuíferos, dando, como resultado, una agricultura poco sostenible.
En este contexto el riego debe convertirse en una fuente importante para la producción de alimentos y no en un factor de contaminación y erosión del suelo, del agua y del medio ambiente.
Bajo esta perspectiva el agua debe ser un factor que contribuya, junto con las semillas criollas, o nativas a mantener la base de la alimentación de las familias rurales y contribuir a la reducción de la pobreza; para ello es necesaria la difusión de tecnología que conlleve a la implementación y adopción de sistemas de riego más eficientes como el riego por goteo, el cual permite un ahorro significativo de agua, mayor uniformidad en su aplicación, y evita la erosión de los suelos, disminuye la presencia de malezas, plagas y enfermedades. Cuando se combina con la aplicación de nutrientes mejora de manera significativa los rendimientos y la calidad de las cosechas, aumentando así la productividad del agua.
Por ello es necesario impulsar nuevas tecnologías que ayuden a conservar los recursos naturales como el suelo, el agua y el medio ambiente, que eviten la degradación de los agroecosistemas y además permitan aumentar los rendimientos y la calidad de las cosechas por unidad de superficie en función de la evaluación de nuevos materiales que se adapten a las condiciones específicas del lugar donde se pretenden desarrollar (Díaz, 2007).
Bejarano (2000) menciona que el sector agropecuario produce bajo un sistema tradicional, sin cuidar el medio ambiente y con escasa rentabilidad económica, lo que se refleja en el declive agropecuario, en la alta contaminación de los cuerpos de agua y el ambiente por pesticidas y agroquímicos altamente tóxicos, por el desperdicio de los recursos naturales, así como por el uso irracional de los recursos suelo y agua que limitan las condiciones del desarrollo.
El presente trabajo de investigación consideró el cultivo de maíces criollos manejados bajo un sistema de riego por goteo y la aplicación de nutrientes a través de la fertirrigación con la finalidad de conservar los recursos naturales como semillas y agua.
Materiales y métodos
]]> Durante el ciclo invierno-primavera 2008 24 genotipos de maíces criollos (14 del estado de Morelos 10 de otros estados) y un testigo (Cuadro 1) en un sistema de riego por goteo, empleando la técnica de fertirrigación.
Ubicación del experimento
El trabajo de investigación se realizó dentro del campo experimental del Campus Oriente de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos, ubicado en la localidad de Xalostoc, municipio de Villa de Ayala Morelos (Figura 1).
Preparación del terreno y siembra
Se surcó a una distancia de 1 m antes de realizar la siembra se instaló la tubería secundaría y se colocaron las cintas de riego con el gotero hacia arriba para evitar la acumulación de sales.
La siembra se realizó cada 30 cm entre plantas, depositando dos semillas por mata en el lugar en donde se encontraba el gotero, a una densidad de 66 666 plantas ha-1. Se usaron dos charolas de todos los materiales para reponer las plantas que hicieran falta en campo con la finalidad de tener 100% de plantas establecidas.
]]> Diseño experimentalLos materiales se distribuyeron en el campo en un diseño de bloques completos al azar con veinticinco tratamientos y dos repeticiones Cochran (1980). La parcela útil tuvo dos surcos de cada material, con una distancia de 1 m entre surcos de 6 m de longitud, para una unidad experimental de 12 m2.
Riegos
Se hizo por goteo, de acuerdo con las necesidades de las plantas. Para ello se determinó la cantidad de agua suministrada en cada riego en función de la evapotranspiración del cultivo (Eto), calculada mediante la formula de Allen et al. (1998), utilizando los datos meteorológicos de la estación climatológica del municipio de Cuautla, Morelos. Para conocer la cantidad de agua durante el ciclo de cultivo se colocaron recipientes al inicio del surco, a un cuarto de él, a la mitad y al final del mismo, midiendo la cantidad de agua con un vaso de precipitado en cada riego. Con estos datos se obtuvo la cantidad total de agua empleada en el cultivo y el índice de productividad de la misma.
Fertilización
La dosis de fertilización fue: 140-110-160 N-P-K, en función del desarrollo fenológico del cultivo. El fertilizante fue de tipo soluble; se aplicó en el sistema de riego disolviéndolo previamente. La forma de aplicación fue: agua, fertilizante y agua para mantener limpios los goteros.
Control de malezas
El control de malezas se realizó de forma química aplicando un herbicida preemergente (Gesaprim calibre 90) a razón de 1.5 kg ha-1 de ingrediente activo, aplicado en banda sobre la hilera del cultivo. También se realizó un control manual de las malezas que estuvieron presentes y una escarda al cultivo para darle soporte a las plantas.
Control de plagas
Aunque se presentó gusano cogollero (Spodoptera frugiperda) no se consideró la aplicación de insecticidas, controlándose biológicamente este problema.
]]> Variables evaluadasDías a floración masculina, días a floración femenina, rendimiento de grano, cantidad total de agua aplicada e índice de productividad del agua (rendimiento entre cantidad total de agua). Para su análisis se utilizó el programa SPSS, empleando la prueba de Tukey con un nivel de significancia de 0.01.
Resultados y discusión
Días a floración masculina y femenina
Los resultados obtenidos muestran que, con el empleo del sistema de riego por goteo y la técnica de fertirrigación, los días de floración masculina variaron entre 66.5 y 52 mientras que la floración femenina varío entre 71 y 53 días. Lo anterior indica que los criollos con estas características son materiales que pueden llegar a presentar mejor resistencia a la sequía, un llenado completo de las mazorcas y un mejor rendimiento de grano y que pueden ser seleccionados por los productores para su incremento y conservación. En cambio, los que mostraron diferencias entre los días a floración masculina con la femenina tuvieron un menor llenado de grano en la mazorca, lo que se tradujo en rendimientos menores (Figura 2). Resultados similares fueron reportados por Gómez y Baldovinos (2006) quienes encontraron que los maíces criollos tuvieron en promedio una diferencia de 3.7 días de intervalo entre la floración masculina y femenina teniendo menor rendimiento de grano. En tanto que Salazar (1996) reportó que los maíces criollos presentaron una floración masculina que varió entre 64.2 y 56.7 y la floración femenina entre 65.5 y 58 días; mientras que Carrillo et al. (2006) encontraron que los maíces criollos presentaron una variación entre 87 y 66 días para la floración masculina, mientras que la floración femenina varió entre 91 y 69 días.
Rendimiento de grano
El análisis de varianza para rendimiento de grano mostró diferencias significativas entre genotipos con base en la prueba de Tukey (p≤0.01) los mejores rendimientos se obtuvieron con los criollos Blanco de Jonacatepec Morelos (3406), Blanco de Coacalco Puebla (3116) y la Variedad 537c (2918) kg ha-1. Sin embargo, existen materiales criollos que presentaron rendimientos aceptables, cómo el Negro de Palo Blanco Morelos (2665), Negro de la Niños Héroes Morelos (2419), Negro del Salitre Morelos (2393), Rojo de la Niños Héroes Morelos (2359), Negro de Jonacatepec Morelos (2179), Rojo de Palo Blanco Morelos (2162) y Rojo Coacalco Puebla (2112) kg ha-1, mientras que los rendimientos más bajos correspondieron a los genotipos Negro Nueva Senda Guerrero (371), Rojo Acatlán Jalisco (672), Rojo Nueva Senda Guerrero (694), Blanco Tepochica Guerrero (720), Blanco Iguala Guerrero (796), Negro Iguala Guerrero (971) y Negro Nueva Senda Guerrero (372) kg ha-1, respectivamente (Figura 3). Los bajos rendimientos se atribuyen a la influencia que tiene el medio agroecológico en el rendimiento de las plantas, ya que son materiales que provienen de climas y suelos de características distintas al lugar donde fueron evaluados. Lo anterior indica que existen materiales criollos que pueden manifestar un alto potencial de rendimiento cuando se les proporcionan cantidades suficientes de agua y nutrientes de acuerdo con su etapa fenológica, y si están adaptados a las condiciones agroecológicas donde se cultivan. Estos resultados coinciden con los reportados por Ortiz et al. (1981), quienes obtuvieron rendimientos en condiciones de riego van desde 397 kg hasta 2 310 kg ha-1 en materiales criollos.
Cantidad total de agua
Los resultados muestran que se utilizaron en total 3 002 m3 ha-1 y se dieron 57 riegos en total con dos horas y media en promedio (Cuadro 2), lo que indica que con el sistema de riego por goteo y la técnica de fertirrigación se tiene un ahorro significativo de agua en la producción de las cosechas ya que el agua es colocada de manera directa a la raíz de la planta gota a gota solo en las cantidades que requiere la planta en función de su desarrollo, mantiene el suelo a capacidad de campo evitando que el agua se desperdicie en capas profundas del suelo y que exista una elevada evapotranspiración. Este sistema es una excelente opción para hacer una aplicación más eficiente de un recurso tan escaso e importante como el agua. Resultados similares fueron reportados por Bahena y Tornero (2007), quienes al evaluar los gastos de agua en un cultivo de maíz cultivado en riego por goteo, obtuvieron un gasto de 761 m3 ha-1. Howell et al. (2008b) en un trabajo realizado en maíz para forraje, aplicaron una cantidad total de agua de 418 mm ha-1 en 2006, y de 671 mm por ha-1 en 2007. Tal como lo establece Ramírez (2000), el sector agrícola es el mayor consumidor del agua dulce en el mundo, y emplea hasta 65% de ella en la producción de alimentos debido a que no se cuenta con sistemas de riego eficientes, por lo que es indispensable la utilización de sistemas eficientes para la aplicación del agua.
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Índice de productividad del agua
Los resultados obtenidos en la producción de maíces criollos muestran que en el criollo Blanco Jonacatepec se utilizaron 881 m3 (1.1 kg m-3) de agua por cada tonelada de grano producido, en el Blanco Coacalco Puebla se emplearon 971 m3 (1.0 kg m-3) por cada tonelada de grano obtenido y en V537c se emplearon 1 029 m3 (0.97 kg m-3), (Figura 4), lo que indica que cuando se emplea el sistema de riego por goteo se alcanza una excelente productividad del agua, ya que cada gota de agua que se aplica es empleada de manera directa por las plantas existiendo una mayor eficiencia reflejándose en un mayor desarrollo y rendimiento.
Resultados similares fueron reportados por Howell et al. (2008b), quienes en maíz obtuvieron 3.63 kg m-3 de agua en 2006 y de 3.64 kg m-3 de agua en 2007. Al respecto Keller (2005) considera que existe una fuerte correlación entre el rendimiento de maíz y la evapotranspiración de las plantas, y que la productividad del agua se maximiza mejor en áreas pequeñas que en las grandes con el mismo volumen de agua consumida. Howell et al. (1997a) obtuvieron un alto índice de productividad del agua 1.2 a 1.5 kg m-3 de agua aplicada en el cultivo de maíz.
Conclusiones
Los maíces criollos presentaron una alta correlación entre floración femenina y masculina bajo el sistema de riego por goteo y fertirrigación.
Con la aplicación del riego por goteo y fertirrigación se obtuvieron genotipos que presentaron buenos rendimientos en grano Blanco Jonacatepec Morelos (BJM1), Blanco Coacalco Puebla (BCP1) y la variedad QPM 537.
El sistema de riego por goteo con la técnica de fertirrigación es una opción viable para la conservación del recurso agua, ya que permite un ahorro significativo en la producción de las cosechas.
]]> El sistema de riego por goteo permitió obtener una alta eficiencia en la productividad del agua con relación al rendimiento de grano.
Literatura Citada
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