Respuesta en rendimiento de híbridos de maíz a diferentes distancias entre surcos y densidades de plantas*
Yield response of maize hybrids to different distances between furrows and density plants
Leonardo Soltero-Díaz1§, Carlos Garay-López2 y José Ariel Ruiz-Corral1
1 Campo Experimental Centro-Altos de Jalisco. INIFAP. Tepatitlán de Morelos, Jalisco, México. A. P. 56. C. P. 47600. Tel. y Fax. 01 378 7820355. (ruiz.ariel@inifap.gob.mx). §Autor para correspondencia: soltero.leonardo@inifap.gob.mx.
]]> 2 Monsanto Comercial, S. A. de C. V. Estación Experimental Tlajomulco. Carretera a San Miguel Cuyutlán, km 7. Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco, México. C. P. 45660.
* Recibido: septiembre de 2009
Aceptado: abril de 2010
Resumen
La producción de maíz en surcos angostos, es una técnica nueva que se está evaluando en México. Durante el ciclo primavera-verano de 2007, se llevó a cabo este trabajo de investigación en el cultivo de maíz en tres localidades ubicadas en la región Ciénega de Chapala, en el estado de Jalisco. El experimento tuvo como objetivo evaluar el distanciamiento entre surcos (76 y 50 cm), tres densidades de plantas (75 000, 90 000 y 105 000 plantas ha–1) y cinco híbridos; para conocer con cual tratamiento se obtiene el rendimiento más alto. Con las combinaciones de los tres factores estudiados se obtuvo un factorial completo de 30 tratamientos; se utilizó el diseño experimental bloques completos al azar con tres repeticiones y un arreglo en parcelas divididas, siendo la parcela grande la distancia entre surcos y como subparcelas a los factores híbridos y densidades de plantas, respectivamente. Se realizó el análisis de varianza en conjunto y comparación de medias para la variable rendimiento de grano utilizando el programa SAS. Los resultados indican que el rendimiento de grano más alto se obtuvo con el surcado angosto a 50 cm y una densidad de al menos 90 000 plantas ha–1; el rendimiento de grano aumentó 9.06% al reducir la distancia entre surcos de 76 a 50 cm; por lo tanto, se sugiere utilizar esta recomendación para aumentar la producción comercial de maíz en la región antes mencionada.
Palabras clave: Zea mays L., interacciones, localidades, región Ciénega de Chapala.
Abstract
]]> Maize farming in narrow furrows is a new technique that is being evaluated in Mexico. This investigation was carried out during the 2007 spring-summer cycle, on maize farming in three locations in the area of Ciénega de Chapala, in the state of Jalisco. The aim of the experiment was to evaluate the distance between furrows (76 and 50 cm), three plant densities (75 000, 90 000 and 105 000 plants ha–1) and five hybrids, in order to know which treatment provides the highest yield. With the combination of all three studied factors, a complete factorial was obtained, with 30 treatments. The experimental layout was a randomized complete block design in a split-plot treatment arrangement with three replications and an arrangement in divided parcels, with the large parcel being the distance between furrows and as subplots, the hybrid factors and plant densities, respectively. A variance analysis was carried out as a whole, and an average analysis for the grain yield variable using the program SAS. Results indicate that the highest grain yield was obtained with the narrow furrow at 50 cm and a density of at least 90 000 plants ha–1; the grain yield increased 9.06% when reducing the distance between furrows from 76 to 50 cm, therefore it is suggested to use this recommendation to increase commercial production of maize in the area in question.Key words: Zea mays L., Ciénega de Chapala area, interactions, locations.
INTRODUCCIÓN
La región Ciénega de Chapala ubicada en el centro de Jalisco, con clima subtropical subhúmedo semicálido, está considerada como de mayor potencial agrícola del estado. El potencial productivo es alto debido que la mayoría de los suelos son planos, profundos, con buena retención de humedad y precipitación pluvial aproximada a 750 mm anuales (Soltero et al., 2004). En esta región la gran mayoría de los productores utiliza sembradoras de precisión, que están ajustadas para sembrar a una distancia entre surcos de 75 a 80 cm, y densidades de siembra de 70 000 a 90 000 semillas ha–1 en temporal y de 90 000 a 110 000 semillas ha–1 en punta de riego. Según estadísticas de la SAGARPA (2006), en el ciclo primavera-verano de 2006 la superficie cosechada de maíz blanco en esta región fue de 134 793 ha, de las cuales 95.7% correspondieron a temporal y el resto a siembras en punta de riego, con un promedio de rendimiento de 7.2 y 9.1 t ha–1, respectivamente.
En diferentes regiones productoras de maíz en el mundo, como en los Estados Unidos de América y Argentina, la competencia entre las plantas cuando están cada vez más juntas en un surco convencional (0.7 a 0.8 m), se ha tratado de reducir mediante el uso de un surcado más angosto, permitiendo con esto que una mayor densidad de plantas por hectárea y que esté distribuida en forma más dispersa a través del surco, logrando así una menor competencia entre plantas, la cual permite un mejor aprovechamiento de la luz y distribución de las raíces. Según Farnham (2001) la producción de maíz en surcos estrechos se ha intentado desde las últimas décadas con cierto grado de éxito.
En México, algunos ejemplos del uso de surcado angosto a nivel comercial se han dado en varias regiones maiceras, tales como el pacífico norte, la Ciénega de Chapala y el Bajío, pero en estas dos últimas regiones esta técnica de sembrar el maíz ha generado mucha inquietud de información, aunado a cuál densidad de plantas sería la adecuada y cómo responden los nuevos híbridos de maíz a esta nueva tecnología, dado que prácticamente no se ha generado información al respecto.
El crecimiento de maíz a una densidad de plantas constante, intercepta una proporción mayor de radiación total en surcos angostos (Teasdale,1995), debido a un incremento en el índice de área foliar y en la eficiencia en la intercepción de luz por unidad de superficie (Bullock et al., 1998). Según Andrade et al. (2002), la mayor parte de la respuesta a rendimiento de maíz a la reducción de distancia entre surcos, estuvo estrechamente relacionada con el incremento en la intercepción de la radiación solar durante el periodo crítico de formación de grano.
De acuerdo con Barbieri et al. (2000) los surcos angostos (0.35 vs 0.7 m) incrementaron significativamente el número de granos por unidad de superficie y el rendimiento de grano en maíz. Los porcentajes de incremento en respuesta a surcos angostos fueron 14.5 y 20.5% para el número de granos y rendimiento de grano, respectivamente. Según Widdicombe y Thelen (2002), el rendimiento de grano en maíz se incrementó de manera significativa de 2 a 4% al reducir la distancia entre surcos de 0.76 a 0.56 y 0.38 m, respectivamente. La densidad de 90 000 plantas ha–1 tuvo el rendimiento más alto dentro del rango de 56 000 a 90 000 plantas ha–1. Indicaron que no se observó interacción entre híbridos*distancia entre surcos, lo cual indicó que los híbridos que rinden bien en distancias entre surcos convencionales de 76 cm, también rendirán bien en sistemas de surcos angostos.
Shapiro y Wortmann (2006), encontraron que la reducción del espaciamiento entre surcos de 0.76 a 0.51 m resultó en 4% de incremento de rendimiento de grano en maíz, el cual no fue afectado por el incremento en la densidad de plantas superiores a 61 800 plantas ha–1, pero que el rendimiento fue mayor con el espaciamiento en surcos angostos. Por otra parte, el surcado angosto (0.52 y 0.35 vs 0.7 m) incrementó la eficiencia de maíz en el uso del nitrógeno 12 y 15%, expresada como materia seca y rendimiento de grano por unidad de nitrógeno disponible, respectivamente (Barbieri et al., 2008a). La mayor eficiencia en el uso del nitrógeno en surcado angosto es una práctica que podría contribuir a mejorar la sostenibilidad del sistema de producción en maíz (Barbieri et al., 2008b).
]]> En su trabajo de investigación sobre maíz de Maddonni et al. (2006), encontraron que bajo condiciones de ambientes templados, sin limitaciones de nutrientes, el rendimiento de grano en cinco híbridos de maíz no respondió a la reducción del espaciamiento entre surcos (0.35, 0.5, 0.7 y 1 m) con 3, 4.5, 9 y 12 plantas m–2, respectivamente.Se ha encontrado, entre otros aspectos, que la óptima densidad de plantas que maximiza el rendimiento de grano, depende del híbrido (Collins et al., 1965) y usualmente es más alta en híbridos de ciclo corto, debido a su menor área foliar por planta y menor plasticidad del área foliar (Dwyer et al., 1994; Epinat-Le et al., 2001) y a su menor duración de crecimiento.
Farnham (2001) indicó que la óptima densidad de plantas en surcos estrechos (0.38 m), es similar a la requerida para alcanzar los rendimientos más altos en la distancia convencional (0.76 m), pero que la fuerte interacción híbrido*distancia entre surco, entre los híbridos probados sugiere que ciertos híbridos podrían comportarse mejor en alguno de los espaciamientos probados.
Según Sarlangue et al. (2007), los incrementos en el rendimiento de grano al aumentar la densidad de plantas, estuvieron más asociados con incrementos en la producción de biomasa que con incrementos en el índice de cosecha, con una densidad óptima que varió de 10.3 a 10.7 plantas m–2.
Por lo tanto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el distanciamiento entre surcos, la densidad de plantas y la siembra de cinco híbridos comerciales, para obtener la combinación adecuada, con la cual se obtiene el rendimiento más alto.
MATERIALES Y MÉTODOS
Durante el ciclo primavera-verano 2007, se estableció un experimento de maíz en tres localidades de la región Ciénega de Chapala, Jalisco, con las siguientes ubicaciones, modalidades y fechas de siembra: 1) Santa Lucía, municipio de La Barca, geográficamente a 20° 23.001' latitud norte y 102° 22.188' longitud oeste y altitud de 1 541 m; con riego de germinación el 26 de mayo y un riego de auxilio; 2) El Fuerte, municipio de Ocotlán, localizada a 20° 18.736' latitud norte y 102° 45.287' longitud oeste y altitud de 1 532 m, en temporal con lluvia de germinación el 13 de junio; y 3) La Providencia, municipio de Atotonilco el Alto, localizada a 20° 32.282' latitud norte y 102° 36.125' longitud oeste y altitud de 1 560 m, en temporal con lluvia de germinación el 22 de junio.
Se evaluaron las distancias entre surcos a 76 cm (convencional) y 50 cm (angosto), con las densidades de plantas a 75 000, 90 000 y 105 000 plantas ha–1, y cinco híbridos comerciales de la empresa Monsanto: COBRA, OSO, DK-2007, DK-2025 y DK-2031, con cuyas combinaciones se obtuvo un factorial completo de 30 tratamientos. Se utilizó el diseño experimental bloques completos al azar con tres repeticiones y un arreglo en parcelas divididas, siendo la parcela grande la distancia entre surcos y como subparcelas a los factores híbridos y densidades de plantas, respectivamente.
Se aplicó la dosis de fertilización única 300-92-00 considerada como no limitante en la producción. La unidad experimental fue de cuatro surcos de cinco metros de largo, considerándose a los dos surcos centrales para obtener el rendimiento de grano. La siembra se hizo manual, utilizando hilos marcados para diferentes densidades de plantas y distancia entre surcos. En cada marca se depositaron dos semillas y una vez germinadas se cortó a ras de suelo una de ellas, para dejar así la densidad de plantas establecida. Para el cálculo de rendimiento de grano se hizo utilizando la siguiente ecuación:
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Donde: R (14%)= rendimiento de grano a 14% de humedad (kg ha–1); PC= peso de campo por parcela (kg parcela–1); %MS= por ciento de materia seca (100 - % de humedad del grano a cosecha de cinco mazorcas); FD= factor desgrane (% de grano, obtenido de muestra de cinco mazorcas); FC= factor de conversión (convertir kg parcela–1 a kg ha–1).
Se efectuó el análisis de varianza factorial considerando los efectos simples y las interacciones de los factores estudiados, y comparación de medias con la prueba de t con p= 0.05, a través del programa SAS.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del análisis de varianza conjunto para la variable rendimiento de grano indicaron que el modelo fue altamente significativo, con un coeficiente de determinación de 0.89 el cual es aceptable, un coeficiente de variación 6.27% y una media de rendimiento 15.075 t ha–1. Hubo diferencias significativas para los factores: ambientes (AMB), distancias entre surcos (DS), híbridos (HIB), densidades de plantas (DP) y las interacciones AMB*DS, AMB*HIB, DS*DP y AMB*DP.
El ambiente con rendimiento más alto fue 16 828 kg ha–1 en Santa Lucía (Cuadro 1), el cual se considera favorecido por la fecha de siembra temprana (principios de mayo), permitiendo a los híbridos expresar mejor su potencial de rendimiento; por otra parte, aunque la precipitación registrada durante el desarrollo del cultivo fue 447.3 mm, también se proporcionó un riego de germinación de aproximadamente 100 mm y un riego de auxilio de 120 mm para sumar un total de 667.3 mm. En El Fuerte el rendimiento fue de 14 698 kg ha–1, se registró una precipitación de 811.5 mm y no hubo periodos con escasez de lluvia.
La Providencia tuvo un rendimiento de 13.7 t ha–1 con una precipitación de 589.7 mm, pero se presentó un periodo corto de escasez de lluvia durante la floración masculina y al cierre del ciclo poco antes de la madurez fisiológica, además la fecha de siembra fue el 22 de junio, que da una diferencia de nueve días con respecto a El Fuerte y de 22 días con Santa Lucía, lo cual podría explicar en parte la diferencia estadística en el rendimiento, sin considerar las posibles diferencias en la fertilidad del suelo entre los tres ambientes.
]]> En función de la distancia entre surcos, el rendimiento promedio a 50 cm fue 15 729 kg ha–1 y estadísticamente superior a 76 cm que tuvo un promedio de 14 422 kg ha–1, lo cual da una diferencia de 1 307 kg ha–1 que representó 9.06% (Cuadro 2). Estos resultados están acordes con los reportados por Barbieri et al. (2000); Widdicombe y Thelen (2002); Shapiro y Wortmann (2006), en lo concerniente a incrementos de rendimiento en maíz sembrado en surcos angostos.
El híbrido DK-2025 tuvo el rendimiento promedio más alto con 15 602 kg ha–1, pero fue estadísticamente igual a OSO y DK-2031, la diferencia en rendimiento entre los tres fue menor a 500 kg ha–1. DK-2025 y OSO fueron significativamente superiores a COBRA y DK-2027. El híbrido menos productivo obtuvo un rendimiento 11.03% menor, con respecto a D-K2025, pero las diferencias de este con los demás híbridos fueron menores al 5% (Cuadro 3).
Las densidades de plantas de 90 000 y 105 000 plantas ha–1, fueron estadísticamente iguales ya que tuvieron un promedio de rendimiento muy similar, pero superior a la densidad de 75 000 plantas ha–1, con diferencia en rendimiento de 594 y 698 kg ha–1 que representaron 4.06 y 4.77% mayor, respectivamente (Cuadro 4); resultados que concuerdan con Sarlangue et al. (2007), que obtuvieron los rendimientos máximos en maíz con densidades de plantas de 10 a 10.7 plantas m–2.
En la interacción significativa ambientes*distancias entre surcos (Figura 1), se observó que la distancia entre surcos a 50 cm, tuvo una mayor respuesta que el surcado convencional a 76 cm, pero en el ambiente con mayor rendimiento la diferencia entre 76 y 50 cm fue de mayor magnitud, lo cual podría deberse a que en Santa Lucía se tuvieron mejores condiciones ambientales, para que en el espaciamiento a 50 cm las plantas expresaran mejor su potencial de rendimiento, lo cual está acorde con lo señalado por Teasdale (1995); Bullock et al. (1998); Andrade et al. (2002).
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La interacción significativa ambientes*híbridos (Figura 2), se debió a que DK-2031 y COBRA tuvieron una respuesta diferente al cambiar de La Providencia a El fuerte, ya que su incremento en rendimiento fue notoriamente menor al obtenido con DK-2027, OSO y DK-2025. En el ambiente con el mayor rendimiento, DK-2025 tendió a sobresalir sobre los otros cuatro híbridos. DK-2027 fue el híbrido que mostró el potencial de rendimiento más bajo.
En la interacción ambientes*densidades de plantas (Figura 3), la densidad de 105 000 plantas ha–1 fue superada por 90 000 plantas ha–1 en El Fuerte, lo cual explica la significancia de la interacción. Se encontró que conforme aumentó el rendimiento por localidad, la diferencia entre las tres densidades de plantas tendió a crecer, pero las densidades de 90 000 y 105 000 plantas ha–1 se mantuvieron muy similares y su rendimiento fue mayor que con 75 000 plantas ha–1 en los tres ambientes, particularmente en Santa Lucía que fue donde se obtuvieron los rendimientos más altos.
La interacción no significativa en distancias entre surcos*híbridos, se debió que todos los híbridos incrementaron su rendimiento en forma lineal al reducir el espaciamiento entre surcos de 76 a 50 cm. Aunque DK-2027 lo hizo en mayor magnitud, los mayores rendimientos de grano se obtuvieron con las combinaciones DK-2025 y OSO en surcos a 50 cm de separación (Figura 4).
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De la misma manera en la Figura 5 se muestra la interacción no significativa entre híbridos*densidades de plantas, debido que los cinco híbridos incrementaron el rendimiento al cambiar de 75 000 a 90 000 plantas ha–1, aunque se mantuvo muy semejante al cambiar de 90 000 a 105 000 plantas ha–1.
En este caso, la diferencia en rendimiento entre los cuatro híbridos más rendidores se mantuvo a 75 000 y 90 000 plantas ha–1, pero a 105 000 plantas ha–1, los híbridos DK-2025, OSO y DK-2031 rindieron prácticamente igual.
La alta significancia detectada en la interacción distancias entre surcos*densidades de plantas, se debió que con ambos distanciamientos se incrementó el rendimiento de grano en diferente magnitud, al pasar de una densidad menor a otra mayor. Con el surcado angosto se incrementó el rendimiento de grano en más de 1 t ha–1 al pasar de 75 000 a 90 000 plantas ha–1 y se mantuvo esa diferencia a 105 000 plantas ha–1, mientras que con el surcado a 76 cm, los incrementos fueron mínimos al incrementar la densidad de 75 000 a 90 000 y 105 000 plantas ha–1. El mayor rendimiento de grano se obtuvo cuando se sembró en surcos a 50 cm con una densidad de al menos 90 000 plantas ha–1 (Figura 6).
CONCLUSIONES
]]> Los resultados mostraron que en los tres ambientes probados los mayores rendimientos de grano, con los híbridos evaluados, se obtuvieron en el surcado angosto a 50 centímetros, con una densidad de plantas de al menos 90 000 plantas ha–1. El incremento en rendimiento de grano de 9.06% se manifiesta al reducir la distancia entre surcos de 76 a 50 cm, por tal razón, se sugiere esta combinación para aumentar la producción comercial de maíz en la región Ciénega de Chapala en el estado de Jalisco.
AGRADECIMIENTOS
Al Dr. José Luis Ramírez Díaz y al M. C. Margarito Chuela Bonaparte, por su apoyo en los análisis estadísticos; del mismo modo, a la empresa Monsanto Comercial S. A. de C. V. por el financiamiento del proyecto PRECI 3056727A.
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