DISMINUCION DEL RENDIMIENTO EN EL CULTIVO

DISMINUCION DEL RENDIMIENTO EN EL CULTIVO DE MAIZ DEBIDA A LOS
DEFICIT HIDRICOS OCURRIDOS EN LA LOCALIDAD DE BALCARCE.
L. Echarte, A. I. Della Maggiora, A. I. Irigoyen y G. Dosio
Unidad Integrada Facultad de Ciencias Agrarias (UNMdP)-Estación Experimental Agropecuaria INTA
Balcarce. CC 276-(7620) Balcarce, Buenos Aires, Argentina. Tel.(0266)-22040/41. [email protected]
ABSTRACT
Available soil water is the most important factor that limits growth and yield crop, under extensive
conditions. The objective is quantify loss yields due to water stress at Balcarce. Potential and actual
yields were calculated from potential and actual evapotranspiration and water use efficiency for a 26year period. Potential yields ranged from 9500 to 12300 kg/ha, while actual yields varied from 7000 to
11000 kg/ha. Losses yield about 15% had 0.5 of probability. The bigger loss (40%) had a frequency of
4 %.
1. INTRODUCCION
En la zona mixta papera del sudeste bonaerense la productividad promedio del cultivo de maíz
asciende a 5000 kg/ha. Sin embargo, los rendimientos máximos oscilan entre 13000 y 14000 kg/ha,
con promedios a través del tiempo del orden de 7000-8000 kg/ha para los mejores productores. La
diferencia entre los rendimientos máximos y los zonales se debe a la reducción de la oferta de los
recursos del ambiente para el cultivo, tales como agua, nutrientes, radiación, etc. (Uhart et al, 1995).
El agua disponible es generalmente el principal factor que limita el crecimiento y rendimiento del
cultivo de maíz en condiciones extensivas. Además, el grado de sensibilidad al estrés hídrico en este
cultivo, depende del momento en que ocurra (Andrade et al, 1996)
El consumo de agua o la evapotranspiración del cultivo (ETR), es altamente dependiente de factores
ambientales como la presión de vapor de agua, temperatura, velocidad del viento y la radiación.
También depende de factores propios del cultivo tales como el estado hídrico y la cobertura foliar
lograda por el mismo (que es función del área foliar). Las propiedades físicas del suelo y su contenido
de agua, afectan la evaporación desde el mismo e indirectamente regulan la transpiración de las plantas
a través de su influencia en el estado hídrico del cultivo (Rhoads y Bennett, 1990). La evaporación
desde el suelo es el principal componente de la ETR durante los primeros estadios de crecimiento del
cultivo. Cuando el área foliar comienza a incrementarse, la transpiración del cultivo gradualmente se
convierte en el factor predominante de la ETR. La tasa diaria de consumo de agua se incrementa
paralelamente al aumento del área foliar y la intercepción de radiación, llegando al máximo cuando el
cultivo logra una cobertura completa del suelo (Rhoads y Bennett, 1990).
Se puede considerar la producción de materia seca de un cultivo en función del agua transpirada y de
la eficiencia con que la planta la aprovecha en términos de producción de biomasa. Un déficit de agua
que produzca una reducción en la transpiración trae aparejada una menor producción de biomasa
(Andrade et al, 1996). La magnitud de las pérdidas de rendimiento depende de la oportunidad,
intensidad y duración del estrés y se manifiesta a través de la disminución del número de espigas por
planta y de un menor número de granos por espiga (Andrade et al, 1996).
Se ha demostrado que la sensibilidad del cultivo de maíz a los déficit hídricos declina en el siguiente
orden: floración › llenado de granos › estado vegetativo (Musick y Dusek, 1980, citados por Rhoads y
Bennett, 1990). La ocurrencia de deficiencias hídricas severas durante la floración produce importantes
reducciones en el rendimiento (Andrade et al, 1996; Rhoads y Bennett, 1990; Doorenbos y Kassam,
1979).
La pérdida de agua de un cultivo que se desarrolla con óptimas condiciones nutricionales e hídricas y
libre de enfermedades y plagas se denomina evapotranspiración máxima (ETM). En estas condiciones
el cultivo alcanza el rendimiento potencial en un ambiente dado. Cuando se producen deficiencias de
agua la ETR es menor que la ETM y el rendimiento se reduce.
Con la finalidad de evaluar el efecto de los déficit hídricos ocurridos en la localidad de Balcarce, sobre
el rendimiento del cultivo de maíz, se planteó cuantificar la disminución del rendimiento debida a
dichos déficit.
2. MATERIALES Y METODOS
Los déficit hídricos para el cultivo de maíz se determinaron a partir de los balances de agua decádicos,
realizados para 26 campañas agrícolas (1971-97) en la localidad de Balcarce, Argentina (37º45’ lat. S
y 55º18’ Long. W).
Los datos de entrada para el balance fueron la precipitación y la evapotranspiración máxima (ETM),
acumulados en un período de 10 días (décadas).
La ETM se calculó a partir de la evapotranspiración potencial (ETP) estimada por el método de
Penman (1948) y el coeficiente de cultivo (Kc) según:
ETM = ETP . Kc
(1)
Los valores de kc utilizados fueron determinados según la metodología de Doorenbos y Pruitt (1977)
ajustados con mediciones locales de ETM para un híbrido de maíz ciclo intermedio. La fecha de
siembra considerada fue el 10 de octubre y la duración de la estación de crecimiento, comprendida
entre siembra y madurez fisiológica, de 161 días.
A partir de la ETM se calculó la evapotranspiración real (ETR). Se consideró que ETR=ETM mientras
que el almacenaje de agua del suelo fuera igual o superior al 50 % del agua disponible. Cuando el
almacenaje fue menor de dicho umbral, se consideró una disminución lineal (Ritchie, 1974) hasta
llegar al límite mínimo del almacenaje de agua (LMIN). Se calculó la ETR para una determinada
década (i) como:
ETRi = ETMi. b. [(LAMi-1 - LMIN)/(LMAX - LMIN)]
(2)
donde b es la pendiente de la relación lineal entre ETR/ETM y la fracción de agua disponible, LMAX
es el límite máximo del almacenaje y LAMi representa la lámina de agua correspondiente a una década
dada, calculada según:
LAMi = LAMi-1 - ETRi -Di + Pi
(3)
Pi es la precipitación acumulada en la década considerada y D es el drenaje, determinado como la
lámina de agua que excede al LMAX y representa el exceso de agua.
El déficit de agua se determinó como la diferencia entre la ETM y la ETR.
Los balances se calcularon considerando 1 m de profundidad de suelo y un almacenaje inicial de agua
correspondiente al LMAX (300 mm.m-1) en la década previa a la siembra del cultivo.
La ETM y ETR total de la estación de crecimiento correspondiente a cada uno de los 26 años
analizados se calculó acumulando los valores decádicos resultantes del balance de agua.
El rendimiento potencial (RP) y real (RR) para cada campaña agrícola se calculó multiplicando la
eficiencia de uso de agua (EUA) por la ETM y ETR respectivamente. Se consideró una EUA de 18,9
kg de grano por mm de agua consumida, valor reportado por Andrade et al, (1996), para híbridos de
maíz de ciclo intermedio y sembrados en fecha óptima para la zona. La disminución porcentual del
rendimiento (DPR) se calculó como:
DPR = (1-RR/RP) . 100
(4)
3. RESULTADOS Y DISCUSION
El rendimientos potencial medio del cultivo de maíz en Balcarce, estimado a partir de la ETM
correspondiente a la serie 1971-97 fue de 10863 kg/ha, variando en un rango de 9425 a 12327 kg/ha
(Figura 1).
Rendimiento Potencial (Kg/ha)
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
95-96
93-94
91-92
89-90
87-88
85-86
83-84
81-82
79-80
77-78
75-76
73-74
71-72
0
Campañas
Figura 1: Rendimientos potenciales estimados (kg/ha) del cultivo de maíz, para las 26 campañas estudiadas, en la localidad
de Balcarce.
El rendimiento real medio estimado a partir de la ETR para el mismo período, fue de 9086 kg/ha con
extremos entre 6989 y 10954 kg/ha (Figura 2).
Rendimiento Real (Kg/ha)
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
95-96
93-94
91-92
89-90
87-88
85-86
83-84
81-82
79-80
77-78
75-76
73-74
71-72
0
Campañas
Figura 2: Rendimientos reales (kg/ha) estimados del cultivo de maíz, para las 26 campañas estudiadas, en la localidad de
Balcarce.
La reducción de los rendimientos potenciales del cultivo de maíz debida a déficit hídricos, muestra una
alta variación a través de las 26 campañas de maíz estudiadas (CV = 75%), con valores comprendidos
entre 1 y 40 %.
La distribución de frecuencia de la disminución porcentual del rendimiento (DPR) presentada en la
Figura 3, muestra que en el 50 % de los años se produjo una DPR de hasta un 15 %. Reducciones
menores o iguales al 5 % se produjeron en el 20 % de los casos. La reducción del rendimiento más
extrema (40 %) se presentó en sólo 1 año de los 26 (4 %). Esta situación más crítica coincide
aproximadamente con el rendimiento obtenido por los mejores productores (7000-8000 kg/ha) y las
estimaciones de rendimiento real obtenidas en este trabajo, están siempre por encima de la
productividad media para la zona de 5000 kg/ha. Se debe tener presente que en esas estimaciones
estamos considerando sólo el efecto del déficit hídrico, mientras que el rendimiento está afectado por
otra serie de factores no contemplados dentro del alcance de este trabajo.
Frecuencia (%)
100
90
80
FR
FRA
70
60
50
40
30
40
35
30
25
20
15
10
5
20
10
0
Disminución del rendimiento (%)
Figura 3: Frecuencia relativa (FR) y frecuencia relativa acumulada (FRA) de disminuciones porcentuales del rendimiento
en el cultivo de maíz, para la localidad de Balcarce (1971 - 1997).
5. CONCLUSIONES
Con la metodología empleada en este trabajo, los rendimientos potenciales del cultivo de maíz varían
entre 9425 a 12327 kg/ha, mientras que los rendimientos reales se encuentran en un rango de 6989 a
10954 kg/ha a través de las 26 campañas estudiadas.
La disminución porcentual del rendimiento debida a déficit hídricos durante el ciclo del cultivo,
presenta una variación entre 1 y 40 % en el período analizado. En el 50 % de los años las
disminuciones del rendimiento fueron del 15% o menores. Las mayores disminuciones de rendimiento
encontradas fueron del 40%, siendo su probabilidad de ocurrencia de 0.04.
6. BIBLIOGRAFÍA
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Dekalbpress. Buenos Aires, Argentina. 292 pp.
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DOORENBOS, J. and W.O. PRUITT. 1977. Crop water requirements. FAO. Irrigation and Drainage Paper Nº
24. Rome. Italy. 124 p.
PENMAN, H.L. 1948. Natural evaporation from open water, bare soil and grass. Proc. R. Soc. London. Proc.
Ser. A. 193: 120-146.
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RITCHIE, J.T. BURNETT, E., and HENDERSON, R.C. 1972. Dryland evaporative flux in a subhumid climate.
III. Soil water influence . Agron. J. 64: 168-173.
UHART, S. H.; FRUGONE M. I.; TERZZOLI, G.y ANDRADE, F.H. 1995. Androesterilidad en maíz y
tolerancia al estrés. Boletín técnico Nº 136. Estación Experimental Agropecuaria Balcarce. INTA. 22 pp.