AIANBA. Efecto del Riego Complementario sobre el Rendimiento en Grano de Maíz y sus Componentes

Selección de los principales trabajos científicos originales expuestos en el último Congreso Nacional de Maíz: Generando Valor para un Futuro Sustentable organizado por AIANBA –Asociación de Ingenieros Agrónomos del Norte de la Provincia de Buenos Aires-.

Efecto del Riego Complementario sobre el Rendimiento en Grano de Maíz y sus Componentes

Rivetti, A.R.
Universidad Nacional de Río Cuarto, Ruta 36, Km 601, Río Cuarto, Córdoba, Argentina. arivetti@ayv.unr.edu.ar

Abstract

Maize (Zea mays L.) is one of the major crops grown in the Argentinean Humid Pampas. The objective of this work was to assess the impact of complementary irrigation on maize grain yield and its components. This work was carried out during the 2001-2002 at the experimental field of the National University of Río Cuarto. A randomized complete design with 5 treatments and 4 replications was used. In order to schedule irrigations, the crop cycle was divided in three stages: pre-critical, critical and post-critical. Treatments were: T1: irrigated during the entire growth cycle whenever 30 mm of available soil water was used, keeping the soil close to field capacity content (Wc). T2: irrigated with 30 mm during the first stage when the soil water content reaches 40% of the available water, while in the other two stages, irrigation was applied every time 30 mm of available water was consumed (keeping the soil close to Wc). T3: irrigated with 30 mm during the first and second stages, keeping the soil close to Wc and during the third stage when plants used 60% of the available soil water. T4: were kept close to Wc during the critical period and in the other stages irrigated with 30 mm when 60% of the available water was consumed and T5 under rainfed conditions. Irrigation scheduling was based on a water balance. Grain yield showed no significant differences in the four irrigated treatments; however, there were significant differences (a= 0.05) between irrigated and rainfed conditions. On average, grain yield of irrigated crops was 72% higher than those under rainfed conditions. Grain yield components were also significantly affected (a = 0.05) by water regimen. Total water applied averaged 330 mm, and total crop evapotranspiration ranged from 308 mm in rainfed crops to 575 mm in the irrigated crops. Water use efficiency, in terms of grain biomass, averaged 2.75 kg.m-3.

Palabras claves: Maíz, riego complementario, producción, eficiencia en el uso del agua.
Keywords: Maize, complementary irrigation, grain yield, water use efficiency.

Introducción

El rendimiento del cultivo de maíz depende de la cantidad de agua disponible para evapotranspirar. Doorenbos y Pruitt (1977), mencionan que el maíz consume entre 400 y 700 mm de agua en su ciclo, según condiciones ecológicas.

En ensayos realizados en Manfredi, provincia de Córdoba, Martellotto et al., (1999) determinaron los consumos de agua para maíz, en tres ciclos agrícolas, variando entre 566.2 mm y 759.2 mm con producciones entre 7.300 y 10.000 kg.ha-1. Estos resultados se condicen con lo afirmado por Dardanelli (1994) quien afirma que el riego complementario en el área central de Córdoba permitiría duplicar el rendimiento de los principales cereales y oleaginosas que se producen.

Los requerimientos hídricos del cultivo de maíz son variables en las diferentes etapas de su ciclo productivo. Estas necesidades se incrementan progresivamente desde emergencia hasta el estadio de 9 - 10 hojas, para llegar al máximo de necesidades diarias desde éste estadio hasta principio de espigazón. De aquí en adelante van decreciendo gradualmente hasta madurez fisiológica (Nicosia y Martín (h). 1998). Es por ello que el déficit de agua afecta el rendimiento, según el momento de ocurrencia.

El maíz es relativamente tolerante al déficit de agua durante el período vegetativo y el llenado de los granos. La mayor disminución de los rendimientos de grano la ocasiona el déficit de agua durante el período de floración, incluyendo la formación de la inflorescencia, la formación y crecimiento de los estigmas y la polinización, reflejándose en una reducción del número de granos por espiga. Este efecto es menos pronunciado cuando en el período vegetativo precedente, la planta ha sufrido déficit de agua. El déficit durante el llenado puede traducirse en una reducción del rendimiento debido a la disminución del tamaño del grano, mientras que en el período de maduración tiene poco efecto sobre el rendimiento (Doorenbos and Kassam, 1979).

En los últimos años se difundió en la región el uso de máquinas autopropulsadas de riego presurizado, para complementar el agua de lluvia. Con el manejo adecuado de ellas se puede lograr maximizar la producción y sostener una rentabilidad económica.

Con programaciones adecuadas de riego y con altos coeficientes de uniformidad se conseguiría aumentar la eficiencia del riego y se aseguraría una alta producción, en el marco de una agricultura sostenible.

El propósito de este trabajo fue evaluar los efectos del riego complementario sobre el rendimiento en grano de maíz y sus componentes.

Materiales y Métodos

El ensayo se llevó a cabo en el ciclo agrícola 2001/02, en el campo experimental de la Universidad Nacional de Río Cuarto, sobre un suelo Hapludol típico.

El diseño experimental utilizado fue de parcelas completamente al azar con 5 tratamientos y 4 repeticiones. Las parcelas tenían una superficie de 350 m2 y la unidad de muestreo de 120 m2.

Con la finalidad de efectuar la programación de los diferentes riegos, el ciclo del cultivo se dividió en las siguientes etapas (Nicosia y Martín (h), 1998; Farré et al., 2000): 1) desde siembra hasta 12 hojas; 2) desde 12 hojas hasta principio de grano lechoso y 3) desde grano lechoso hasta madurez fisiológica.

Los tratamientos fueron:

T1: Riego en todo el ciclo, llevando la humedad a capacidad de campo, reponiendo al consumirse una lámina neta de 30 mm.

T2: Riego en la primera etapa con una lámina neta de 30 mm cuando el agua consumida alcanzó el 60% del agua útil. En la segunda y tercera etapa, luego de llevar el nivel hídrico a capacidad de campo, reposiciones periódicas cuando se consumían 30 mm de lámina.

T3: Partiendo con una humedad a capacidad de campo, riego en la primera y segunda etapa cuando se consumían 30 mm de lámina y en la última con una aplicación de 30 mm, cuando se consumía el 60% del agua útil.

T4: Riego en la etapa 2, llevando la humedad a capacidad de campo, al consumirse una lámina neta de 30 mm. En las etapas 1 y 3 riego con una lámina de 30 mm cuando se consumía el 60% del agua útil.

T5: Testigo, sujeto sólo al aporte hídrico de las precipitaciones.

La siembra se realizó con una densidad de 85000 semillas por hectárea, el 1º de octubre de 2001, empleando un híbrido simple de NIDERA (AX 884). En todos los tratamientos se fertilizó con urea (46 kg N . ha-1) y fosfato diamónico (25 kg.ha-1) a la siembra y con urea (92 kg N.ha-1) entre los estadios de 7º y 8º hojas.

La determinación del momento de riego se realizó mediante un balance del agua en el suelo, regando cuando el mismo determinaba que se había llegado al nivel de agotamiento permisible, aportándose la cantidad de agua que se determina en los distintos tratamientos.

El balance se determinó por medio de la siguiente ecuación (Grassi, 1998):

donde:
dn: Lámina de agua en el suelo el día n, (mm).
dn-1: Lámina de agua en el suelo el día n-1, (mm). En el inicio del balance
representa la lámina inicial.
Pe: Precipitación efectiva (mm).
R: Riego (mm).
Etr: Evapotranspiración real del cultivo (mm.día-1) (Etr = Eto × Kc).
Eto: Evapotranspiración del cultivo de referencia (mm.día-1).
Kc: Coeficiente de cultivo.
Pp: Percolación profunda (mm).

La lámina inicial de la parcela se midió por gravimetría al momento de la siembra hasta una profundidad de 60 cm. Los datos climáticos requeridos fueron obtenidos de la Estación Meteorológica que la Facultad de Agronomía y Veterinaria cuenta en el Campo Experimental donde se realizó el ensayo. Para la determinación de la Etr se calculó la Eto a partir de los registros de Evaporación del Tanque estándar Tipo "A". El coeficiente de cultivo (Kc) se obtuvo por el procedimiento de FAO (Doorenbos y Pruitt, 1977), empleándose los datos climáticos y los de fenología del cultivo de maíz del ensayo realizado, en el mismo campo experimental, en el ciclo agrícola 2000/01 (Rivetti et al., 2001).

El riego se realizó con una máquina autopropulsada de avance lateral, con un coeficiente de uniformidad de Christiansen de 87% (ISO, 1994). El agua que se utilizó para el riego es subterránea y de buena calidad.

El rendimiento en grano del cultivo se obtuvo, cosechando manualmente, en el estadio de madurez fisiológica. La trilla se realizó con una trilladora estacionaria. El peso de los granos fue ajustado a humedad de comercialización (14%). La humedad al momento de la cosecha se determinó con un higrómetro electrónico (Delver).

Los componentes del rendimiento cuantificados fueron: número de hileras por espiga, número de granos por hilera, mediante la extracción de 5 espigas al azar de las recogidas para producción de grano, y el peso de los 1000 granos, a partir de una muestra de 500 granos contados manualmente.

Todas las determinaciones se realizaron para cada tratamiento y repetición.

También se determinó la eficiencia de uso del agua evapotranspirada para rendimiento de grano.

Los datos fueron analizados mediante ANOVA y para determinar diferencias entre medias se utilizó el Test de Tukey.

Resultados

En la Tabla 1 se observa que el rendimiento de grano en el tratamiento 1, mantenido muy cerca de capacidad de campo durante todo el ciclo del cultivo, fue 78 % mayor que el tratamiento 5, sin riego. En los tratamientos 2 (disminución del riego antes del período crítico) y 3 (disminución después del período crítico), el rendimiento fue mayor con respecto al tratamiento 5, en 71% y 77%, respectivamente. En el T4 el aumento, comparado con el tratamiento sin riego, fue de 63%, menor que los otros tratamientos regados. Sin embargo entre todos los tratamientos regados no hubo diferencia estadística significativa. Esto es debido a que todos tuvieron buena provisión de agua en floración (período crítico) etapa en la que se define el rendimiento.

El número de granos por m 2 está en función del número de granos por espiga (número de hileras por espiga multiplicado por el número de granos por hilera) y del número de espigas por m2. En este ensayo el número de plantas al momento de la cosecha fue de 8 plantas por metro cuadrado, para todos los tratamientos, obteniéndose una espiga por planta.

El peso medio de los granos depende de la duración del período efectivo de llenado desde fecundación hasta la formación de la capa de abscisión en la base del grano (capa negra) y de la tasa de llenado. Este se redujo significativamente cuando el cultivo se desarrolló solamente con el aporte de agua de las lluvias. El peso de mil granos en el tratamiento 5 fue 30% menor que el promedio de los tratamientos regados que fue de 383 g (sin diferencia significativa entre ellos). Esto está de acuerdo con lo observado en el campo donde en el tratamiento sin riego se produjo una mayor senescencia foliar, disminuyeron los órganos fotosintéticamente activos, por lo tanto hubo menor disponibilidad de asimilados por grano.

El análisis de varianza para todos los datos analizados resultó significativo a un nivel del 5%. En el análisis de comparación de medias (Tabla 1) se aprecia que los tratamientos con riego no presentan diferencia significativa entre sí (1, 2, 3 y 4) mientras que el tratamiento 5, testigo sin riego, sí es estadísticamente diferente del resto de los tratamientos.

Tabla 1: Rendimiento en grano, Número de granos por m2 y Peso de los 1000 granos para los diferentes tratamientos

Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0.05)

La Tabla 2 presenta el número de riegos, el agua aplicada y la evapotranspiración calculada con el balance hídrico en cada tratamiento y para cada una de las etapas consideradas. Se puede observar que los tratamientos con riego tuvieron mayor evapotranspiración, en concordancia con una mayor producción.

La Eficiencia de uso del agua (EUA) alcanzó valores comprendidos entre 2,6 y 2,9 gr.m-2.mm-1 sin mostrar diferencia estadística significativa entre los tratamientos, aunque los valores más altos correspondieron al tratamiento sin riego. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Tolk et al., (1998) y Karam et al., (2003).

Tabla 2: Número de riegos, agua aplicada, evapotranspiración y eficiencia de uso de agua para los cinco tratamientos y las tres etapas del cultivo.
Trat. Nº de riegos totales Agua total aplicada (mm) por etapas ET s/balance hídrico (mm) por etapas EUA(gr.m-2.mm-1)

Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0.05)

Conclusiones

- El rendimiento de grano del cultivo de maíz y sus componentes (número de granos por m2 y peso de los 1000 granos), en la zona de Río Cuarto, presentan respuesta significativamente favorable a la práctica del riego.
- Entre los distintos tratamientos regados no se observan diferencias significativas en el rendimiento de grano y en sus componentes pues no se produjo déficit de agua en el período crítico.
- El cultivo produce, en promedio, 2.7 gr.m-2 por cada mm de agua consumida.

Bibliografía

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Rivetti, A., Puiatti J.M.P., Morábito J.A. y A.N. Garello. 2001. Riego complementario del maíz en la zona semiárida Argentina en el marco de una agricultura sustentable. Seminario Nacional "Manejo sustentable del recurso hídrico en zonas áridas". Mendoza. Argentina. Pag. 107.

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