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Reducción del rendimiento por estrés hídrico en maíz ciclo 2007, Yaracuy, Venezuela



Resumen

En el año 2007 se evaluaron ensayos regionales uniformes de híbridos de maíz amarillo (ERUHMA) con 23 materiales cada uno en los dos campos experimentales del INIA Yaracuy: Estación Local de Yaritagua (ELY) y Mayurupi (CEM), ambos en el mismo municipio Peña del estado Yaracuy y separados 6 km; pero con un comportamiento de la precipitación en cantidad y distribución diferentes. Se llevaron los registros de precipitación y evaporación, a fin de realizar el balance hídrico. Se utilizó un diseño estadístico de bloques al azar con cuatro repeticiones y el área experimental la constituyó una parcela de dos hileras de 5 m. separadas a 0,70 y 0,20 m. entre plantas, para una densidad de 71.428,5 Plantas/ha. Las labores agronómicas fueron realizadas a tiempo, fertilización de acuerdo a los análisis de suelo y aplicada a mano, de manera tradicional e igual a los productores. Se responsabiliza al déficit y distribución de la precipitación de la variabilidad en los rendimientos. En el campo experimental CEM la cantidad de lluvia fue 1300 mm. y en la estación local de 274,6 mm. Los rendimientos fueron de 5.637,1 Kg.ha-1 en CEM contra 2.823,4 Kg.ha-1, en ELY. La diferencia de 2823,4 Kg.ha-1 en ELY, representa una disminución del 47,9%, debido a que los cultivares sufrieron de estrés hídrico durante todas las fases del ciclo, el rendimiento y la altura de planta fueron las expresiones más resaltantes del efecto, y ratifican que la cantidad de agua precipitada fue la variable influyente en los resultados. Las etapas más sensibles fueron: etapa de floración, seguida de desarrollo vegetativo y llenado de grano.

Palabras claves: Estrés hídrico, maíz amarillo, rendimiento, Valle de Yaracuy.

Introducción

En Venezuela el maíz es un cultivo de alto valor estratégico. La producción nacional esta concentrada en la región de los Llanos Occidentales (Portuguesa y Barinas) con un 47%; Llanos Centrales (Guárico) con un 20% y el Valle Medio del Río Yaracuy con 6%, representando estas tres áreas 73% de la producción de maíz en Venezuela (Cabrera, 1999).

El Valle Medio del Río Yaracuy es el asiento de la producción de maíz en el estado, Ocupa el 14% del área total de siembra y el 96% de los productores censados (2.060/2.139). Esta conformado por los municipios Peña, José Antonio Páez, Urachiche, Bruzual, Sucre y parte de Arístides Bastidas; no obstante, su influencia abarca todo el estado Yaracuy. El maíz amarillo es cultivado, especialmente para consumo animal, pero es tradición su consumo fresco en distintas presentaciones. Estas razones han generado un comercio entre productores y es la razón social de muchas familias de obtener recursos para sus hogares.

El Valle Medio del Río Yaracuy presenta diferentes rendimientos del maíz que corresponden con la variabilidad de la precipitación y son efectos del déficit de agua en las etapas de crecimiento y floración principalmente, cuando ocurre en la etapa de llenado de grano que causan reducción del número de grano en la mazorca (Ojeda, et. al, 2006 y Monasterio, et. al, 2007). Estos mismos autores indican que, deficiencias moderadas de agua durante el período vegetativo no afectan sensiblemente el rendimiento del maíz, si hay suplencia de agua en los períodos siguientes, sin embargo, si la sequía incide durante la época de floración, se afecta el rendimiento del maíz y como consecuencia es reducido el número de granos por mazorcas y número de mazorcas por planta, obviamente afectando el rendimiento por hectárea.

BERGAMASCHI et. al, 2006, concluyeron que el déficit hídrico, causa mayor impacto sobre el rendimiento en grano, cuando ocurre en floración. Monasterio et. al, 2009 indico que, las cantidades de agua precipitadas en el ciclo fueron suficientes para el desarrollo del cultivo, pero hay que destacar que las cantidades en cada etapa crítica fueron las responsables de las variaciones en el rendimiento, causando estrés en la fase.

Los municipios del Valle medio con el mayor aporte a la producción son Bruzual y Peña. Su temperatura media de 25,4 y 26,4 ºC respectivamente, con mínimas de 18 y 21,4 y máximas de 32,7 y 31,4 ºC, para ambos municipios son ideales para la producción del maíz, Asimismo, las cantidades de agua precipitadas, siempre han cubierto las necesidades de la planta a excepción del año 2007, el ciclo más seco de los últimos 20 años Cuadro 2.

Materiales y métodos

En el año 2007 se realizaron los ensayos regionales uniformes de híbridos de maíz amarillo (ERUHMA), evaluándose 25 materiales en cada ensayo. Los sitios seleccionados fueron campos experimentales del INIA Yaracuy. 1) El campo experimental de la Estación Local de Yaritagua (ELY) del INIA - Yaracuy, en El Rodeo, municipio Peña del estado Yaracuy (10º 04` N; 69º 70` W; 308 msnm) y 2). El campo experimental de Mayurupi (CEM) ubicado en el mismo municipio a 6 km. de separación entre ambos (10º 05` N; 69º 03` W; 495 msnm). La fecha de siembra fue el 24 y 25 de junio del 2007 para ELY y CEM respectivamente. El área fue preparada con un pase de arado y tres de rastra liviana, en ambos campos. El área experimental estuvo representada por una parcela de dos hileras de 5 mt. de longitud, con una separación entre hileras de 0,70 mt; sobre la hilera, la separación entre plantas fue de 0,20 mt., para una densidad de 71.428,57 Plantas*ha-1.

Las labores agronómicas fueron realizadas oportunamente y en atención al desarrollo vegetativo del cultivo (Monasterio et al. 2007 y 2008). Se utilizó un diseño estadístico de bloques al azar con cuatro repeticiones. Se evaluaron todos los parámetros de crecimiento, desarrollo y producción de los materiales, de acuerdo a las normas de evaluación establecidas por el Centro Internacional de mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT, 1991). La primera fertilización se realizó con una fórmula completa (10-10-20) a razón de 400 Kg.ha-1 al momento de la siembra, reabonandose con urea (Nitrógeno) a razón de 200 Kg.ha-1 a 24 días después de la siembra (dds), y en función del análisis de suelo para ambos campos.

El control de malezas se hizo en forma preemergente, utilizando los herbicidas químicos pendimethalin (Prowl-440 E) y Atrazina (Gesaprim M F 80), a razón de 3 l/ha y 1,7 Kg.ha-1, del producto comercial, respectivamente, más un control manual realizado alrededor de los 35 días de edad del cultivo. Los problemas de insectos plagas se manejaron de manera integral, realizando aplicaciones de productos químicos sólo en los casos estrictamente necesarios, de acuerdo a las evaluaciones de los daños ocasionados por los mismos. No obstante sólo se hace énfasis en la variable rendimiento de grano, expresado en kg.ha-1, como expresión determinante del efecto que poseen las condiciones ambientales sobre el comportamiento de los genotipos evaluados.

Se llevaron los registros de precipitación (P) y Evaporación de tina para el cálculo de la evapotranspiración (ETP) durante el desarrollo de los ERUHA. Para el cálculo de la lámina de agua del suelo para el cálculo del balance hídrico, se realizó por el método de la estufa, según la profundidad del muestreo de suelo, donde se considera está el mayor % de raíces absorbentes en los primeros estratos del cultivo maíz.

En el análisis estadístico, la normalidad de los datos se verificó con la prueba de Shapiro – Wilks y posteriormente se realizó el ANAVAR. En la comparación de medias se utilizó la prueba de Mínima Diferencia Significativa (LSD). El Programa utilizado fue el Statistix 8. Sin embargo se hace énfasis en el rendimiento para ambos campos experimentales.

Resultados y discusión

En la figura 1 y los cuadros 1; 2 y 3, muestran el rendimiento y las condiciones de humedad del suelo en el ciclo en ambos campos experimentales con fechas de siembra iguales durante la tercera semana de Junio, los días 25 y 27 para ELY y CEM respectivamente. También muestra la intersección de variable P con la ETP y ETP/2, donde el área entre las curvas representa el agua útil que utilizara el cultivo, en función de las etapas de desarrollo indicadas en la barra. Se observa que la cantidad de agua precipitada para el desarrollo de las primeras etapas de crecimiento, aproximadamente 30 días, escasamente cubrió las necesidades de la planta. Desde la semana 8 a la semana 10, etapas de floración – polinización, la Precipitacion no cubrió la Evapotranspiración de referencia (ETR), por lo cual la planta de maíz, en su etapa y más crucial, no pudo satisfacer sus necesidades. Esta condición de humedad de suelo afecto el desarrollo de la mazorca, en su tamaño y número de grano.

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Estos resultados sugieren que la cantidad de lluvia caída en la zona de estudio durante la etapa de prefloración a floración – polinización hasta el llenado de grano, determinan significativamente los rendimientos de maíz, lo cual coincide con trabajos previos (Bergamaschi y Ojeda, 2006). Luego en la etapa de llenado de grano (semana 14 aproximadamente), la planta tampoco pudo cumplir con sus necesidades al no llover suficiente cantidad para cubrir la ETR, como también lo indica el cuadro 3, donde se puede verificar la cero existencia de agua para almacenamiento y la ETR es igual a la P, obviamente menor a la ETP, existiendo déficit.

Estas razones son la causas del rendimiento diferencial de los cultivares con respecto al mismo ensayo sembrado en el CEM, donde los rendimientos promedios alcanzaron 5.637,1 Kg.ha-1 y duplicaron a los obtenidos en la ELY con 2.823,4 Kg.ha-1, representando 2.855,2 Kg.ha-1 de diferencia, es decir, mayor al 100%, como lo muestra los valores de media del cuadro 1. Se destaca en este mismo cuadro el cultivar DOW-2B710, que en condiciones de buena humedad y estrés su rendimiento fue casi igual, con una disminución de 4,8 %. Se infiere que la cantidad de agua medida semanalmente y representada en el cuadro 2 de 305,0 mm

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También se puede inferir que los cultivares sembrados en CEM, expresaron un potencial mayor al producir mejores rendimientos, indicando que la cantidad de agua precipitada en CEM, fue suficiente. Las figuras 2a y 2b muestran el aspecto físico de las plantas de maíz, con estrés hídrico y sin estrés, para los campos ELY y CEM respectivamente. Se observa en la altura de la planta alcanzada por los cultivares en ELY el efecto del estrés, característica asociada al periodo y etapas fenológicas del desarrollo vegetativo, el cual no permitió que las plantas expresaran su potencial, con baja en la producción y calidad del producto, porque en el maíz, el número de Kg.ha-1 es el. Una planta estresada y pequeña, obviamente, producirá mazorcas pequeñas y sin peso. Para el CEM con 2,12 mts de altura de la planta supero en 100% a la ELY con 1,06 mts. objetivo principal que se busca en los ensayos regionales uniformes de maíz; diferente escenario del CEM, donde los cultivares no sufrieron estrés hídrico.

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Un análisis más exhaustivo lo muestra el Cuadro 2 y 3 del balance hídrico, al estudiar el ciclo de siembra, se evidencio claramente que las necesidades de agua de la planta solamente fueron cubiertas en la 1ra, 4ta y 5ta semana según el almacenamiento del suelo, lo que significó que precipito lo suficiente para cubrir la evapotranspiración real (ETR); pero, el resto de las 12 semanas del ciclo presentaron diferentes grado de estrés hídrico, que se expresó en una menor altura de planta consecuencia del déficit de humedad en la fase vegetativa, y en menor rendimiento cuando la misma causa afecto la fase de floración– polinización y llenado de grano.

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Por esta razón, el rendimiento en la ELY estuvo por debajo del promedio local de 4.000 Kg.ha-1 y nacional de 3.500 Kg.ha-1 (MAC, 2007)

Las figuras 3a y 3b, muestran las posiciones de los cultivares de acuerdo a la resta o suman una o dos Desviaciones Estándar (DS) a la MEDIA. En ELY, solamente dos cultivares sobrepasaron la MEDIA+1DS; ninguno la MEDIA+2DS, la gran mayoría se ubicó alrededor de MEDIA y la MEDIA-1DS, ninguno con menor rendimiento de la MEDIA -2DS.

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En el caso de CEM, la gran mayoría de los cultivares se agrupan sobre la Media (Trece), destacándose que los cultivares desarrollaron un alto potencial de rendimiento, porque la Media de CEM, duplica a la Media de ELY, en 100% y superando al promedio nacional y regional en 2.137,1 y 1337,1 Kg*Ha-1 respectivamente. En Venezuela en los años 60, se liberaron comercialmente los primeros híbridos dobles ó de 4 líneas (Obregón, Arichuna, Guaicapuro, FM1 y FM2 entre otros), alcanzándose rendimientos en las décadas del 70 y 80 de 1.925 Kg.ha-1. En 1994 el rendimiento ya ascendía a 2.999 Kg.ha-1, y para el año 2000, con la introducción de nuevos cultivares de origen privado y oficial, los rendimientos alcanzaron los 3.500 Kg.ha-1, cifra que se mantiene hasta el presente (Miranda et al. 2009; Laffite, 2001; Monasterio et al. 2008(a) y 2010)

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Del análisis de las variables altura de planta y rendimiento, se puede asegurar que la cantidad de agua que precipito y se distribuyó en el ciclo en el CEM fue suficiente para que los materiales evaluados se expresaran su potencial, la P fue similar al promedio anual 1.200 mm. Esta cantidad de lluvia caída durante estos dos meses es suficiente para suplir todas las necesidades del cultivo durante las etapas de desarrollo vegetativo, etapas de prefloración, floración y llenado de grano, los cultivares en CEM no sufrieron estrés, que de acuerdo a las fechas de siembra coincidió con la tercera y cuarta semana de agosto. Laffite, 2001; Carballo, 2004 y Monasterio, et al 2012, indican que estas etapas, son donde el estrés puede afectar el rendimiento significativamente.

En 1994 para el año 2000, con la introducción de nuevos cultivares de origen privado y oficial, los rendimientos alcanzaron los 3.500 Kg.ha-1, cifra que se mantiene hasta el presente (Miranda et al. 2009; Monasterio et al. 2010).

Conclusiones

La deficiencia de humedad (stress hídrico) es la principal variable que explica la diferencia de rendimientos en los materiales de maíz.

Los materiales de maíz sin déficit hídrico (CEM) aumentaron su rendimiento en un 96,46% con relación a los materiales con déficit hídrico (ELY).

La cantidad y distribución de la precipitación en el ciclo de siembra del maíz es la responsable de la variabilidad en los rendimientos, siendo el campo experimental de Mayurupi donde la cantidad de lluvia fue mayor y donde los cultivares expresaron un mayor rendimiento con 5.637,1 Kg.ha-1, contra 2.823,40 Kg.ha-1, del campo experimental de la Estación Local de Yaritagua.

A pesar de la reducción en el rendimiento por déficit hídrico, los híbridos mostraron su potencial genético para producir bajo esas condiciones de stress, al menos una cantidad suficiente de kg maíz para cubrir los costos de producción.

El rendimiento y la altura de planta, en el caso de estos materiales, como expresión de las condiciones climáticas durante el ciclo, indican que la cantidad de agua precipitada y su distribución, es la variable más importante e influyente para analizar el desarrollo de los cultivares sembrados en una zona.

La etapa más sensible a las deficiencias de agua en el ciclo productivo analizado, fue la etapa de floración, seguida de desarrollo vegetativo y llenado de grano.

Bibliografía

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Autor:

Pedro Monasterio*

Tablante Jacinto*; Waner Maturet*

Luis Figueredo*

Luis Vivas**

Tony Yepez***

*Investigadores del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), estado Yaracuy.

**INIA, estado Guárico.

***TSU. Observador meteorológico (INIA)-Yaracuy