Efecto de la densidad y método de siembra en el rendimiento de grano de trigo (Triticum aestivum L.) en el Bajío, México

Effect of plant density and sowing method on wheat (Triticum aestivum L.) grain yield in el Bajío, México

M. Pilar Suaste–Franco, Ernesto Solís–Moya*, Lourdes Ledesma–Ramírez, M. Lourdes de la Cruz–Gonzalez, O. Arath Grageda–Cabrera, Aurelio Báez–Pérez

Programa de Trigo. Campo Experimental Bajío. INIFAP. Km 6.5, Carretera Celaya–San Miguel de Allende. 38000, Celaya Guanajuato. *Autor responsable: (esolismoya@hotmail.com).

Resumen

Los rendimientos de trigo (Triticum aestivum L.) dependen de la fecha, método y densidad de siembra. El objetivo de esta investigación fue estudiar el efecto del método y la densidad de siembra en fechas de siembra intermedias y tardías sobre el rendimiento del grano de dos cultivares de trigo. En los ciclos otoño–invierno de 2006 a 2008 se evaluaron dos fechas de siembra (22 de diciembre y 12 de enero), cuatro métodos de siembra (melgas de cuatro y seis hileras y surcos de dos y tres hileras), cuatro densidades de siembra (60, 120, 180 y 240 kg semilla ha^–1) y dos cultivares (Bárcenas S2002 y Josecha F2007). El diseño experimental fue de bloques al azar con un arreglo en parcelas sub subdivididas, con cuatro repeticiones. El rendimiento mayor se obtuvo en la primera fecha de siembra en los dos ciclos (p < 0.01). Los métodos en melgas superaron el rendimiento de la siembra en surcos (p <0.01). La densidad de siembra de 180 kg ha^–1 superó a las de 60 y 120 e igualó o superó a la de 240 kg ha^–1. La variedad Josecha F2007 superó el rendimiento de Bárcenas S2002 en el ciclo 2006–2007. En las siembras de finales de diciembre y principios de enero con 180 kg ha^–1 de semilla supera al testigo regional con 240 kg ha^–1 y a la recomendada para esta región de 120 kg ha^–1.

Palabras clave: Triticum aestivum, melgas, surcos, hileras.

Abstract

Wheat (Triticum aestivum L.) yields depend on date, method and sowing density. The objective of this research was to study the effect of the method and sowing density on intermediate and late sowing dates on the grain yield of two wheat cultivars. In the fall–winter seasons of2006–2008, two sowing dates (December 22 and January 12), four sowing methods (conventional flat sowing of four and six rows and raised bed sowing of two and three rows), four plant densities (60, 120, 180 and 240 kg seed ha^–1) and two cultivars (Bárcenas S2002 and Josecha F2007), were evaluated. The experimental design was a randomized block with a split–plot arrangement with four replications. The highest yield was obtained in the first sowing date in the two cycles (p < 0.01). The conventional flat methods outperformed the sowing in rows (p < 0.01). The seeding rate of 180 kg ha^–1 exceeded densities of 60 and 120 and equaled or exceeded that of 240 kg ha^–1. The variety Josecha F2007 outperformed Bárcenas S2002 in 2006–2007. Sowings in late December and early January with 180 kg ha^–1 seed outperformed the regional control with 240 kg ha^–1 and that recommend for this region with 120 kg ha^–1.

Keywords: Triticum aestivum, conventional flat sowing, raised bed sowing, rows.

INTRODUCCIÓN

En 2010 la superficie con trigo (Triticum aestivum L.) en México fue 678 554 ha, 86 % en el ciclo otoño–invierno (O–I) con riego y 14 % en el de primavera–verano (P–V) en temporal. El estado de Sonora fue el principal productor con 52 %, le siguieron Baja California con 17 % y Guanajuato con 8 %. La región Noroeste contribuyó con 70 % y El Bajío con 13.7 %, lo cual es más de las cuatro quintas partes de la producción nacional (SIAP, 2011). La producción ese año fue 3 676 707 t, con rendimiento medio nacional de 4.1 t ha^–1 (SIAP, 2011), insuficiente para satisfacer un consumo per cápita anual de 52 kg (Canimolt, 2012).

La densidad de plantas por hectárea, los métodos de siembra, la fertilización, el control de malezas y las enfermedades son algunos de los factores limitantes de la producción de trigo (Soomro et al., 2009). La densidad y el método de siembra son importantes porque determinan el establecimiento apropiado del cultivo, la competencia entre plantas y la conversión de energía solar en productos cosechables (Kabesh et al., 2009). La cantidad de semilla óptima por hectárea es la que capta más de 90 % de la radiación incidente al inicio del crecimiento de las espigas (Satorre, 1999).

Anderson e Impiglia (2002) subrayan que la población óptima de plantas de trigo por hectárea es proporcional al rendimiento, por lo que cuando se espera mayor rendimiento de grano la densidad de siembra debe aumentarse. El rendimiento de grano aumentó de 480 kg ha^–1 incrementó la densidad de semilla de 34 a 101 kg ha^–1 (Blue et al., 1989), y de 420 a 3900 kg ha^–1 al aumentar la densidad de plantas de 35 a 175 plantas m^–2 (Anderson et al., 2004). Chen et al. (2008) evaluaron densidades de siembra de 108, 215, 323 y 430 semillas m^–2; y observaron que el tratamiento con 215 semillas m^{– 2} superó al de 108 con 512 kg ha^–1 (p < 0.05), pero con 323 y 430 semillas m^–2 no se aumentó el rendimiento.

La densidad de siembra óptima está determinada por la fecha de siembra (Sekhon et al., 2002). En siembras tempranas hay rendimientos mayores que en siembras tardías debidos al ciclo biológico más prolongado (Tenveer et al., 2003), crecimiento vigoroso asociado a la emergencia rápida y uniforme de las plántulas (Kirby, 1993) y combinación adecuada de tamaño de hojas y número de macollos (Regan et al., 1992). Ciha (1983) mostró que en trigo de primavera el aumento de la densidad de siembra no favoreció el incremento del rendimiento de grano, excepto cuando el cultivo se sembró en fecha tardía y el ambiente provocó reducción del amacollamiento. Según Baloch et al. (2010), siembras en fechas tempranas aumentan el número de tallos, la altura de la planta, la longitud de las espigas y el peso de mil granos, lo que favoreció el incremento del rendimiento; éste disminuyó con las siembras en fechas tardías. Solís et al. (2004) señalaron que en las siembras en fechas tempranas el ciclo es más largo porque el cultivo se desarrolla con temperaturas bajas, y con esa siembra (16 de noviembre) la etapa reproductiva tardía (espiguilla terminal a antesis) duró 49 d, en siembra intermedia (15 de diciembre) la duración fue 40 d y 35 d en fecha tardía (15 de enero). Las temperaturas medias de los periodos correspondientes a las fechas temprana, intermedia y tardía de las siembras fueron 14.7, 15.7 y 17.3 °C y los rendimientos fueron 7735, 6828 y 5184 kg ha^–1.

Los métodos más usados para sembrar trigo son melgas, corrugaciones y surcos anchos con dos y tres hileras. En el método de melgas el terreno nivelado se siembra con la sembradora para granos pequeños que deposita la semilla en hileras separadas a 17.5 cm. Después se levantan bordos, el tamaño y forma de melgas depende de la nivelación del terreno. El método de corrugaciones consiste en un surcado a 15 cm de profundidad que se levanta después de sembrar en plano, la separación de las camas puede variar, pero lo más común es 70 a 120 cm. Para el método de surcos o camas se prepara el terreno y se surca de 75 a 90 cm, se siembra con la sembradora de botes o las Planet Juniors con dos o tres hileras por surco y 20 a 30 cm entre hileras (Chávez et al., 1980).

La eficiencia de la captación temprana de recursos (energía solar, agua, fertilizantes) por el cultivo depende del número y arreglo espacial de las plantas en el terreno. El rendimiento del grano aumenta al disminuir la distancia entre hileras: con 10 cm el rendimiento fue 200 kg ha^–1 superior al obtenido con 20 cm, (Joseph et al., 1985); con una distancia de 22.5 cm, 12.9 % y 14.8 % rendimientos mayores que con 15 y 30 cm, (Abbas et al., 2009); y la diferencia fue 411 kg ha^{– 1} con espaciamientos entre surcos de 15 y 30 cm (Chen et al., 2008).

Moreno et al. (1993) evaluaron siembra en surcos, melgas y corrugaciones; con surcos el rendimiento se redujo 5 a 7 % en relación a la siembra tradicional de melgas. Aunque el rendimiento es menor, este método de siembra es económicamente más rentable para el agricultor porque requiere menos semilla para la siembra y los gastos de fertilización y control de arvenses se reducen. Kilic (2010) obtuvo rendimientos 4 % superiores con la siembra en melgas en comparación con la de camas. Por el contrario, Hossain et al. (2004) observaron que el rendimiento de la siembra en surcos sin labranza (camas permanentes) fue 18 % superior que en la siembra en plano con labranza convencional.

En El Bajío, México la mayor área con trigo se establece a finales de diciembre y principios de enero, es común la siembra en plano y con densidades hasta 300 kg ha^–1. Aunque 120 kg ha^–1 de semilla son suficientes para alcanzar rendimientos óptimos {Solis et al., 2007), falta evaluar la siembra en fechas tardías con la misma densidad y mayores, y la siembra en surcos (camas) de 75 cm, común en el noroeste, y compararla con la siembra en plano. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la densidad y el método de siembra en fechas de siembra intermedias (segunda quincena de diciembre) y tardías (primera quincena de enero) sobre el rendimiento del grano de dos cultivares de trigo.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en el Campo Experimental Bajío del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, localizado a 20° 32' N, 100° 48' O y 1752 m de altitud. Según García (1973) el clima es tipo BS1 hw(w)(e)g, con precipitación media anual de 597.3 mm y temperatura media anual de 20.6 °C. El suelo es Vertisol Pélico, con 1.79 % de materia orgánica, 25.9 mg N kg^–1, 24.9 mg P kg^–1 y 258 mg K kg^–1.

Los experimentos se establecieron en los ciclos otoño–invierno (OI), 2006–2007 y 2007–2008. En cada ciclo se evaluaron dos fechas de siembra (FS), 22/12/06 y 12/01/07 en el primer ciclo y 23/12/07 y 12/01/08 en el segundo ciclo; cuatro métodos de siembra (MS): melgas de cuatro y seis hileras y surcos de dos y tres hileras; cuatro densidades de siembra (DEN): 60, 120, 180 y 240 kg ha^–1; y dos variedades (VAR) de trigo: Bárcenas S2002 y Josecha F2007. La parcela experimental consistió en melgas de 5 m de longitud y 1.5 m de anchura y dos surcos de 5 m de longitud y 0.75 m de anchura. La distancia entre hileras en las melgas de cuatro hilos fue de 30 cm y en la de seis hilos fue de 20 cm. En los surcos con dos hilos la distancia fue de 20 cm y en los de tres hilos de 15 cm. Se cosechó la parcela experimental completa como parcela útil, de 7.6 m².

Se aplicaron cuatro riegos, al inicio, 45, 75 y 100 d después de siembrar. Se fertilizó con la dosis 240–60–00, la mitad de N y todo el P en la siembra, el resto del N se aplicó con el primer riego. Se controlaron las arvenses de hoja angosta con una aplicación de Topik^®, 28 d después del riego de siembra y las arvenses de hoja ancha se eliminaron con Esterón 47^® a los 34 d después del riego de nacencia. Las arvenses que emergieron después se eliminaron manualmente. La cosecha se realizó con una minicombinada para parcelas experimentales. Se registró el rendimiento de grano en g por parcela y se transformó a kg ha^–1.

El diseño experimental fue de bloques al azar con un arreglo en parcelas sub subdivididas, con cuatro repeticiones. En las parcelas grandes se establecieron las fechas de siembra, en la parcela principal el método de siembra, las subparcelas fueron las densidades de semilla y a la sub–subparcela se asignaron las dos variedades evaluadas. Los factores principales y las interacciones significativas se analizaron por medio de contrastes ortogonales usando SAS.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Existieron diferencias altamente significativas (p < 0.01) entre los factores principales FS, MS, DEN y VAR en ambos ciclos (Cuadro 1). En el ciclo OI 06–07 la interacción MSxDEN fue altamente significativa (p < 0.01) y significativa (p < 0.05) en FSxMS. En el ciclo OI 07–08 hubo interacciones altamente significativas (p < 0.01) entre MSxDEN. Ninguna interacción de segundo y tercer orden fue significativa.

Factores principales

Mediante contrastes ortogonales para la fecha de siembra se detectaron diferencias altamente significativas (p < 0.01) en la primera fecha de siembra en ambos ciclos (Cuadro 2). En el Bajío la FS tardía expone a la planta a temperaturas altas en la primavera, lo que acorta el periodo de llenado y reduce el rendimiento (Solís et al., 2007). En siembras tempranas el rendimiento se asocia con más biomasa de las plantas, número de espigas por metro cuadrado, número de granos por espiga y peso individual de grano (Wajid et al., 2004).

Métodos de siembra

El rendimiento de las siembras en melgas fue 4.3 y 3.2 % mayores que en surcos (p < 0.01) en los ciclos OI 06–07 y OI 07–08. Melgas con seis hileras superaron el rendimiento de melgas con cuatro hileras (p < 0.01). En cambio, surcos con tres hileras superaron a surcos con dos hileras en el primer ciclo (p < 0.01), mientras que en el segundo ciclo el rendimiento fue similar (Cuadro 3). Estos resultados son congruentes con los de Moreno et al. (1993) y Kilic (2010), quienes observaron que la siembra en plano superó a la siembra en surcos con 4 y 7 %. Esta reducción de rendimiento de grano se compensa por el ahorro de agua, herbicidas, semilla y fertilizante (Kilic, 2010).

Densidad de siembra

Las densidades de 60 y 120 kg ha^–1 fueron superadas por el promedio de las densidades altas en ambos ciclos. No hubo diferencias significativas entre las densidades de 180 y 240 kg ha^–1 en el ciclo 200607 pero sí en el 2007–08 con la densidad de 180 kg ha^{– 1}. La diferencia de rendimiento entre la densidad de 120 kg ha^–1 y las densidades 180 y 240 kg ha^{– 1}, en los ciclos OI 06–07 y OI 07–08 fue 2.9 y 6.4 %, (Cuadro 4). Los resultados de este estudio concuerdan con los de Ozturk et al. (2006), quienes observaron que el rendimiento de grano de trigo aumentó con la densidad de siembra.

Solís et al. (2007) recomendaron 120 kg ha^–1 de semilla; sin embargo, esta densidad puede producir rendimiento menor que densidades mayores en siembras intermedias y tardías. Solís et al. (2004) señalaron que en fechas tempranas el ciclo es más largo porque el cultivo se desarrolla con temperaturas bajas; y en siembra temprana (16 de noviembre) la etapa reproductiva tardía (espiguilla terminal a antesis) duró 49 d, en siembra intermedia (15 de diciembre) 40 d, y 35 d en fecha tardía (15 de enero). Las temperaturas medias de este periodo para cada fecha de siembra fueron 14.7, 15.7 y 17.3 °C, y los rendimientos 7735, 6828 y 5184 kg ha^–1 para las fechas temprana, intermedia y tardía.

Variedades

En el ciclo 2006–07 la variedad Josecha F2007 rindió 175 kg ha^–1 (p < 0.01) más que Bárcenas S2002 (Cuadro 5) y en el ciclo 2007–08 no hubo diferencias significativas entre las variedades. Solís et al. (2009) evaluaron durante tres ciclos estas variedades en cinco fechas de siembra y observaron que Josecha F2007 fue superior a Bárcenas S2002 y Cortazar S94 con 7.3 y 7.4 %; sin embargo, cuando estas variedades se evaluaron con dos y tres riegos, Bárcenas S2002 superó a Josecha 2007 y a Cortazar con 8.9 y con 4.0 %.

La siembra en melgas de ambas fechas del ciclo OI 06–07 fue superior a la de surcos, pero, en el ciclo OI 07–08 melgas superó el rendimiento de surcos sólo en la segunda FS (Cuadro 6). También, el rendimiento fue mayor en surcos con tres hileras que en surcos con dos hileras en la primera fecha de siembra del ciclo 2006–07 y no fue diferente al ciclo 2007–08. Los aumentos del grano del trigo concordaron con los de Joseph et al. (1985) y Chen et al. (2008) al reducir la distancia entre las hileras.

Interacción entre densidades y métodos de siembra

La siembra en melgas superó a la siembra en surcos con densidades de 120 y 180 kg ha^–1 (contrastes 1 y 2) en el primer ciclo (p < 0.01) y con 120 (p < 0.01) y 240 kg (p < 0.05) ha^–1 en el segundo ciclo (contrastes 10 y 12) (Cuadro 7). La siembra en melgas con seis hileras superó en rendimiento de aquella con cuatro hileras, con densidades de 120 (p < 0.05), 180 (p < 0.05) y 240 (p < 0.01) kg ha^–1 en el primer ciclo (contrastes 4, 5 y 6), y con la densidad de 240 (p < 0.01) kg ha^–1 en el segundo ciclo (contraste 15).

Los métodos de surcos con dos y tres hileras con densidad de 120 kg ha^–1 no mostraron diferencia estadística en el rendimiento entre los ciclos. En el ciclo 2006–07 hubo diferencias altamente significativas con los surcos de tres hileras con densidades de 180 y 240 kg ha^–1, mientras que en el ciclo 200708 con la densidad de 240 kg ha^–1 hubo diferencias (p < 0.01) en los surcos de dos hileras. Los resultados de los contrastes ortogonales mostraron que la siembra en melgas con seis hileras superó el rendimiento de melgas con cuatro hileras. Esta tendencia también se observó entre los métodos con surcos de dos y tres hileras y densidades de 180 y 240 kg ha^–1. Resultados similares obtuvieron Sayre y Moreno (1997) después de varios experimentos con siembras en plano (melgas); en ellos el rendimiento superó entre 5 y 7 % al de la siembra en surcos. En contraste, Wang et al. (2011) obtuvieron rendimientos 6.6 a 12.0 % superiores con la siembra en camas (surcos). La diferencia entre los estudios puede deberse a las variedades empleadas. Triphati et al. (2005) señalaron que las variedades que se comportan bien en la siembra en plano pero no en surcos son comunes y lo opuesto es raro.

Las siembras en la segunda quincena de diciembre o a principios de enero requirieron densidades de 120 a 180 kg semilla ha^–1 para lograr ganancias en rendimiento (251 a 305 kg ha^–1); pero una densidad mayor a 180 kg ha^{– 1} no aumentó el rendimiento de grano. Además, en este ambiente la siembra en melgas con seis hileras superó a las de cuatro y surcos de dos y tres hileras. Pero las diferencias fueron tan pequeñas que pueden compensarse con el ahorro de semilla y fertilizante con la siembra en surcos.

CONCLUSIONES

La fecha intermedia de siembra superó el rendimiento de la tardía y las densidades de 180 y 240 kg ha^{– 1} superaron a la de 120 kg ha^{– 1}, recomendada para el Bajío, tanto en fechas de siembra intermedias como tardías. La siembra en plano (melgas) superó a la de surcos. Tanto en melgas como en surcos la menor distancia entre hileras produjo mayor rendimiento.

Los autores expresan su agradecimiento a la Fundación Guanajuato Produce, A.C. por el financiamiento parcial del Proyecto 562/11 que condujo a la elaboración de este estudio.

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