Evaluación de zeolita y biofertilizantes en trigo, avena y cebada... condiciones de riego y temporal en Jalisco

Evaluación de zeolita y biofertilizantes en trigo, avena y cebada bajo
condiciones de riego y temporal en Jalisco
Javier Ireta Moreno1, Hugo Ernesto Flores López1 y Andrés Ma. Ramírez2.
RESUMEN
Las Zeolitas son grupos de minerales aluminosilicatos cristalinos que poseen
una estructura tridimensional cristalina, los cuales se caracterizan por su
capacidad de hidratarse y deshidratarse en forma reversible, además de
cambiar algunos de sus constituyentes catiónicos sin modificar su estructura.
Los fertilizantes adicionados con zeolita son conocidos en todo el mundo como
fertilizantes inteligentes. Su síntesis tiene por objeto reunir en un solo producto
las ventajas de los materiales que les dan origen; es decir, lograr una
concentración nutrimental suficientemente elevada y balanceada, con una
liberación lenta de nutrimentos, lo que prolonga su efecto residual y permite a
la planta absorberlos a un ritmo más acorde con su requerimiento fisiológico.
Con ello se reducen los riesgos de pérdidas por lixiviación, volatilización y
fijación. Por su parte, la micorriza “simbiosis mutua” entre algunos hongos y las
raíces de las plantas, muestran la ventaja de favorecer la incorporación de
fósforo a la planta, además de agua y otros nutrimentos.
______________________
1 Investigadores del Campo Experimental Centro-Altos de Jalisco, INIFAP
2 Coordinador nacional del proyecto Zeolita. Campo Experimental Tlaxcala,
INIFAP
INTRODUCCION
En México durante 2008 la superficie ocupada por los cultivos de maíz de
grano, sorgo de grano, frijol, soya, trigo y cebada fue de 14’230,731 hectáreas,
que representan 83.9% del total sembrado en el país. Dada la necesidad de
disponer de alternativas tecnológicas que permitan explorar la posibilidad de
reducir costos de producción y mejorar la eficiencia de los insumos usados en
la producción agrícola, para 2009 se pretende evaluar en estos cultivos y en
cuatro zonas agroecológicas del país (Altiplano Semi-árido, Bajío, Trópico
Húmedo y Valles Altos), tres materiales: la zeolita, grupo de minerales alumino
- silicatos con cargas negativas de manera natural, lo que les da una alta
capacidad de intercambio de cationes, absorción y adsorción de iones, y una
liberación lenta de los nutrientes, la micorriza-INIFAP, que es un hongo
asociado con las raíz de plantas superiores, como los cultivos mencionados,
facilitando la disponibilidad de nutrimentos como el fósforo, principalmente,
1
incrementando el área radicular y obteniendo una mayor superficie de
absorción de agua y nutrimentos, dentro de los cuales s encuentra el nitrógeno,
que es el principal macro-nutrimento usado en la agricultura por las plantas, de
mayor costo para el productor y de menor eficiencia en su uso. Estos
materiales, se evaluarán solos y en mezclas sustituyendo al fertilizante
nitrogenado en diferentes concentraciones, de acuerdo a la dosis usada por el
productor.
En el Cuadro 1 se muestran la superficie sembrada, cosechada (hectáreas), y
el rendimiento promedio bajo condiciones de riego y temporal y el porciento
que representan los cultivos en cuanto a superficie sembrada en los Valles
Altos de México y en color verde el cultivo a evaluar en el proyecto. Se observa
que en general el segundo cultivo más importante es cuanto a superficie
sembrada es la cebada con 15.62% y solo atrás del maíz.
En el Cuadro 1 se muestran la superficie sembrada, cosechada (hectáreas), el
rendimiento promedio bajo condiciones de riego y temporal y el porciento que
representan los cultivos en cuanto a superficie sembrada en el Bajío y en color
verde el cultivo a evaluar en el proyecto. Se observa en general que el segundo
cultivo en importancia es cuanto a superficie sembrada es el sorgo con 12.65%,
solo atrás del maíz.
Cuadro 1. Estadísticas básicas de los principales cultivos en Jalisco
Cultivo
AVENA
FORRAJERA
FRIJOL
MAIZ GRANO
SORGO
GRANO
TRIGO
CEBADA
MALTERA
Sup.
Sup.
%
Rendimiento
Sembrada Cosechada
superficie
(Ton/Ha)
(Ha)
(Ha)
sembrada
5885.8
14806.15
614994.4
5785.8
11225.15
589069.1
27.27
0.92
5.50
0.71
1.78
74.02
37257.0
32000.0
36437.0
30000.0
4.67
6.5
4.48
4.12
5975
5500.0
1.5
0.79
2
La producción de los cultivos mencionados es empleada principalmente en la
dieta diaria de la población, para suministrar insumos a otros sectores como el
avícola, porcícola, y la industria en general. Desde el punto de vista de la
alimentación y como fuente de trabajo, estos cultivos son estratégicos para el
país. No obstante la competencia desigual que han enfrentado los productores
agrícolas nacionales con el TLCAN, por diferencias económicas entre los tres
países (México, USA y Canadá), y el poco interés que reciben de parte de los
sectores de la producción y transformación de alimentos, debido a la
posibilidad de importar grano a precios inferiores a los costos de producción,
altos y poco rentables como consecuencia de los bajos rendimientos obtenidos,
recientemente, y a causa de la agresiva campaña de producción de etanol en
Norteamérica con cultivos como el maíz, ha reducido significativamente la
oferta de grano en el mercado internacional y los precios locales se han visto
favorecidos: De acuerdo a lo anterior, existe la posibilidad de que importar
grano se haga cada vez más difícil, originando una excelente oportunidad para
los productores de granos locales, de buscar que
la producción de grano
llegue a ser un negocio rentable y sustentable, lo que podrá ser posible si se
incrementa, la producción a niveles competitivos sin afectar la sustentabilidad
de los recursos naturales y sociales, principalmente en las áreas rurales.
En los últimos años, los cultivos de grano como maíz, sorgo, frijol, soya, trigo y
cebada han mostrado decrementos en su productividad, lo cual se atribuye a
la pérdida de fertilidad del suelo, al uso de variedades de baja producción o al
mal uso de los nuevos híbridos de gran potencial de rendimiento, entre otros
factores de índole edafoclimática y de manejo. Sin embargo, se ha demostrado
que los rendimientos se pueden incrementar apreciablemente con el uso de
adecuada tecnología en el manejo general del cultivo, particularmente la
población y el manejo de la nutrición.
El deterioro en las economías campesinas por los años en que el campo
nacional ha vivido en crisis recurrentes desde las últimas décadas del siglo
pasado y lo que va del siglo XXI, el retiro de los subsidios y lo insuficiente de
los apoyos al sector agrícola, aunado a una degradación de los recursos agua-
3
suelo por la agresividad de las tecnologías de producción usadas en los
sistemas productivistas, diseñados al tipo de la Revolución Verde, han
mermado la posibilidad de que la mayoría de productores tengan acceso a
recomendaciones de fertilización adecuadas a sus posibilidades y a las
necesidades de sus suelos y sus agroecosistemas. A menudo estas
recomendaciones se derivan de análisis de suelos o
consisten en dosis
predeterminadas de nutrimentos para vastas áreas de producción, asumiendo
que la necesidad de nutrimentos es igual dentro de esas grandes áreas de
producción, sin tomar en cuenta las diferencias de clima, suelo y manejo de los
cultivos. Se estima que el uso de estas recomendaciones no son suficientes
para lograr los rendimientos que se cree pueden obtenerse en las diferentes
zonas agro-ecológicas el país en los diferentes cultivos.
Las diversas condiciones de suelo, clima y manejo del cultivo resultan bajo
diferentes condiciones de producción, que no pueden ser detectadas por el
análisis de suelo o por recomendaciones generalizadas de fertilización. Por
esta razón, el manejo del fertilizante, especialmente el nitrogenado, requiere de
una nueva metodología que permita eficientar su uso y hacer ajustes en su
aplicación considerando también las necesidades específicas de cada lote en
producción y en la época del año.
La combinación entre la zeolita, las micorrizas y el fertilizante nitrogenado
busca mejorar la eficiencia del fertilizante para que los nutrimentos estén en
las cantidades y épocas en que la planta los necesita, considerando también la
producción a obtener. Ello permitirá ajustar dinámicamente el uso del
fertilizante para llegar a un balance entre la demanda total de nutrimentos,
según el rendimiento esperado y el aporte de nutrimentos provenientes tanto
del suelo como los aportados en la fertilización. La hipótesis de trabajo, es que
la evaluación de los materiales mencionados permitirá aplicar los nutrimentos
en dosis óptimas y en el tiempo adecuado con la mejor eficiencia de uso de los
fertilizantes nitrogenados, lo que dará la pauta a aspirar a mejores rendimientos
por el cultivo, es decir cosechar la mayor cantidad de grano por unidad de
fertilizante utilizado.
4
Los métodos comunes de aplicación de los fertilizantes son deficientes, porque
los ingredientes útiles se lavan del suelo antes de ser tomados por las plantas e
irán a ríos, lagos y mares, provocando contaminación ambiental. Por otro lado,
los excesos en la aplicación de fertilizantes tienen desventajas, por ejemplo, los
compuestos de base nitrogenada pueden resultar en la formación de nitratos y
nitrosaminas bastante tóxicas que pueden perjudicar la salud humana.
Por lo anterior, el método de adición gradual al suelo de nutrimentos necesarios
(potasio, fósforo, nitrógeno, micronutrimentos) puede realizarse mediante
sustratos porosos, como las zeolitas naturales; ese fertilizante tendrá efectos
prolongados en la liberación lenta de los componentes útiles y la acumulación y
conservación del agua; se usa para acondicionar y mejorar suelos volcánicos,
arenosos y ácidos.
De acuerdo a lo anterior, el análisis de suelos sigue siendo una herramienta de
apoyo para el manejo de suelos y nutrimentos, ya que permite conocer
características químicas (pH, conductividad eléctrica, materia orgánica, etc.) y
físicas (textura, densidad aparente, etc.) importantes para estimar las dosis a
aplicar al suelo evitando las acumulaciones y desbalances por sobredosis,
razón por la cual el análisis de suelo sirve de soporte para el proyecto. Es
también posible calibrar el análisis con los datos de rendimiento y el análisis de
suelos de cada parcela.
MARCO BIBLIOGRÁFICO DE REFERENCIA
El desafío agronómico para las próximas décadas es aumentar la productividad
por unidad de tierra de manera suficiente para impedir la incorporación de otros
ecosistemas a la producción de cultivos y al mismo tiempo aumentar la
eficiencia de insumos usados en la producción, y reduciendo su fuga al medio
ambiente, y manteniendo la integridad de los procesos ecológicos que están
involucrados en los sistemas de producción (Miller, 2008).
A nivel mundial existe actualmente preocupación por el uso de tecnologías de
producción que impactan desfavorablemente al ambiente. Esas tecnologías
5
agrícolas hacen uso de grandes cantidades de agroquímicos que degradan los
recursos naturales, particularmente el suelo; existen evidencias de que las
aplicaciones fuertes de fertilizantes han contaminado tanto la superficie del
suelo como el agua del subsuelo. (Golabi et al.,2003, de la Crúz et al., 2008).
Según Parr et al. (1994) las prácticas agrícolas inapropiadas y productivistas
tienen a las tierras agrícolas del mundo en procesos de degradación como la
erosión del suelo por viento y agua, reducción de la fertilidad y pérdidas de la
materia orgánica y todo ello contribuyendo a una seria declinación de la
productividad del suelo.
Por otro lado, existe en la actualidad también preocupación por producir
alimentos para una población cada vez más numerosa, como lo reportan
Ritcher et al. (2007). Ver Figura 1.
Fuente: Ritcher et al. (2007).
Como reportan Ritcher et al. (2007), la sustentabilidad en la producción de
cultivos depende tanto del manejo adecuado como del entendimiento del agroecosistema, incluyendo el suelo.
6
Según Gasparyan et al (2006), las actuales tecnologías en la agricultura están
orientadas al uso de biofertilizantes naturales y otros productos con el fin de
mejorar los rendimientos, la calidad del suelo, balancear los insectos de
plantas, etc. La cantidad promedio de fertilizantes químicos aplicados de NPK,
es 100-120 kg/ha. Con frecuencia, los métodos comunes de aplicación de los
fertilizantes fallan porque los ingredientes útiles se lavan del suelo antes de ser
tomados por las plantas e irán a ríos, lagos y mares, provocando
contaminación ambiental. Por otro lado, los excesos en la aplicación de
fertilizantes tiene también desventajas, por ejemplo, los compuestos de bases
nitrogenada pueden resultar en la formación de nitratos y nitrosaminas bastante
tóxicas que pueden perjudicar la salud humana.
El método de adición gradual al suelo de los nutrimentos necesarios (potasio,
fósforo, nitrógeno, micronutrimentos) puede realizarse mediante los sustratos
porosos, como las zeolitas naturales; ese fertilizante tendrá efectos
prolongados en la liberación lenta de los componentes útiles y la acumulación y
conservación del agua; se usa para acondicionar y mejorar suelos volcánicos,
arenosos y ácidos.
El nitrógeno es de especial interés debido a que comúnmente es el nutrimento
más limitativo para el crecimiento de las plantas; además de que el exceso de
nitratos se puede mover rápidamente a las agua subterráneas y superficiales
(Habteselassie et al., 2006) contaminándola.
La dinámica del nitrógeno en sistemas suelo-aire- agua ha sido objeto de gran
interés en la literatura científica, debido al relevante papel que desempeña en
la producción agrícola y por la importancia de un uso racional del nitrógeno. El
aumento de la eficiencia del uso del nitrógeno, debida al uso de tecnologías de
suministro gradual de nitrógeno, tiene repercusión sobre la producción vegetal
y es un factor fundamental para reducir la contaminación del ambiente; por lo
tanto, el desarrollo de tecnologías de fertilización de liberación lenta de
nitrógeno podría disminuir la contaminación y mejorar los rendimientos de los
cultivos. Millan et al (2008).
7
Una alternativa de solución son las zeolitas, que es un grupo de minerales con
cargas negativas de manera natural, que les da una alta capacidad de
intercambio de cationes, de absorción y adsorción, aspectos que se relacionan
directamente con la fertilidad del suelo y nutrición de las plantas, y tienen
aplicación en varios sectores como la agricultura, la construcción y la medicina
(EM Yucatán, 2008).
Se forman de manera natural cuando interactúa el agua de pH alto y contenido
de sal alto, con cenizas volcánicas, lo que origina la formación rápida de
cristales. También se producen de manera industrial o sintética, y la estructura
está formada de tetraedros [SiO4]
-4
y [AlO4]-5 que se unen por sus vértices; y
si tiene el prefijo “Zeolita” en el nombre, ese material es producido
sintéticamente. En la zeolita, la estructura es abierta y contiene canales y
cavidades en los que se localizan los cationes y moléculas de agua; su
estructura en canales es responsable de su función como tamiz molecular y el
selectivo intercambio catiónico. Esta selectividad depende de factores como el
tamaño de los iones, la carga (relación Si:Al) y la geometría de la estructura, el
número de sitios disponibles para ser ocupados por los cationes dentro de la
estructura, y de la temperatura. Oste et al (2001). Ver Figura 2.
Figura 2. Estructura en túneles de la Zeolita
Fuente: http://www.uclm.es/users/higueras/MGA/Tema00_Intro.htm
En la Figura 3 se muestra la estructura de la zeolita estilbita y las áreas de
intercambio catiónico.
8
Figura 3. Estructura de la zeolita estilbita. Los círculos oscuros son los cationes
K/Na, los círculos pálidos son los cationes Ca, y los círculos vacíos son
moléculas de agua.
Fuente Colella y Gualtieri (2006)
Las principales diferencias entre las zeolitas sintéticas y las naturales son que
las primeras se obtienen a partir de sustancias químicas que consumen
energía y las naturales se forman a partir de cuerpos naturales; las sintéticas
tienen una relación silicio-aluminio de 1:1, mientras que las naturales tienen
una relación 5:1, y finalmente, las zeolitas naturales no se precipitan en un
medio
ambiente
ácido,
y
las
sintéticas
sí
se
precipitan.
ZEO,
Inc.(http://www.zeoinc.com/zeo_contact.html).
De manera natural se ha reportado en Oaxaca, México (Carlos Arredondo
Velázquez, 1999): cuando se aplicó el 50 por ciento de la fertilización química,
los rendimientos de maíz se incrementaron 15 por ciento, y cuando se aplicó al
75 fue de 29 por ciento. La mejor fórmula compuesta fue aquella que promedió
9
zeolita, estiércol y composta. En Japón los productores agregan zeolita natural
al suelo para controlar el pH y mejorar la retención del amónio; también se ha
usado para remover iones de amonio y metales pesados de las aguas
residuales (Oste et al., 2001).
Según MacKown y Tucker (1985) las zeolitas naturales tienen propiedades
químicas y físicas únicas que pueden favorecer la retención de cationes
monovalentes en suelos de textura gruesa; en su investigación encontraron
que a medida que la capacidad de intercambio catiónico se incrementó, la
profundidad de máxima acumulación de amonio decreció; estos autores
sugieren que la aplicación de zeolita por unidad de volumen de suelo tal vez se
pueda maximizar restringiendo la profundidad de aplicación en el suelo.
Tanzy et al (2007), reportan el uso de la zeolita como práctica de revegetación
para mejorar la supervivencia y desarrollo de las plantas durante periodos de
sequía, debido a la capacidad de la zeolita de extraer agua del subsuelo por
capilaridad.
La NASA reporta el desarrollo de un sustrato sintético zeolítico formado con
clinoptilolita y apatita sintética para misiones espaciales de largo plazo usando
el cultivo de rábanos; ese sustrato se diseñó para la liberación lenta de los
elementos esenciales a las plantas (K y NH4 intercambiados a la clinoptilolita y
una hidroxiapatita que tiene Mg, S y micronutrimentos esenciales incorporados
a su estructura además de Ca y P), en la solución del suelo; se uso como
testigo el cultivo de trigo. Luego de tres ciclos de producción, los sustratos
tenían 52% del NH4 original y 78% del K original retenidos en sus sitios de
cambio. Concluyeron que los sustratos son capaces de una liberación lenta de
largo plazo de los nutrimentos, para varios ciclos de cultivo (Gruener et al.,
2006).
Leggo y Ledésert (2006) proponen el uso de un suelo orgánico-zeolítico para
mejorar suelos contaminados con metales pesados; a diferencia de químicos
sintéticos; ese sustrato es una fuente natural de nutrimentos para las plantas al
10
incrementar significativamente la población de bacterias nitrificantes en el
suelo; el sustrato es una mezcla de gallinaza y zeolita rica en clinoptilolita. Los
iones de amonio producidos por la descomposición biológica de las proteínas
son capturados por los poros de la estructura de la zeolita y cuando la mezcla
se agrega al suelo, los iones de amonio son de nuevo intercambiados
típicamente por potasio en el agua de los poros del suelo y una vez allí, los
iones de amonio son oxidados por las bacterias nitrificantes, lo que da por
resultado un mayor incremento de la disponibilidad de nitrógeno-nitrato.
Miles (2006) menciona que la capacidad de intercambio catiónico en las
zeolitas se debe a las cargas negativas de su estructura tridimensional; para
neutralizar esas cargas negativa los cationes migran a las zeolitas y se juntan
en los canales creados dentro de la estructura; esos cationes no se vuelven
parte de la estructura cristalina de la zeolita. Los cationes son atraídos
preferentemente a la zeolita por su carga positiva, su volumen y su agua de
hidratación. El tamaño y forma de apertura de los principales canales de la
estructura de la zeolita da como resultado la preferencia de algunos cationes
sobre otros: si la apertura del canal es pequeña comparado con la sección
transversal de un catión con su agua de hidratación, se requerirá de más
energía por este catión para emigrar al interior del canal, que otro catión que
tiene una menor sección transversal.
Barbarick et al. (1990) reportan que en suelos de arena franca, la zeolita
secuestró al K, por tanto redujo su concentración y consumo por la planta,
aunque incrementó el consumo de P por la misma; ya desde entonces estos
autores preveían que la combinación de zeolita y roca fosfórica podía ser un
promisorio sistema de fertilización en suelos no alcalinos, si el K u otros
cationes esenciales para las plantas no estuvieran en forma limitativa.
Pawełczyk y Popowicz (2006) reportan la producción de fertilizantes granulados
formados con zeolita natural y fosfato diamónico (DAP) y la cinética de la
liberación de iones NH4+ and PO4 3- en condiciones de simular un suelo natural.
Los resultados mostraron que la liberación de iones NH4+ and PO4 3- en la
solución fue varias veces menor en los fertilizantes con zeolita que en el DAP
11
puro, el cual se lavó totalmente luego de aplicarse solo 100 cm 3 de agua; los
fertilizantes zeolíticos retuvieron los iones NH4+ and PO4 3- más fuertemente
aún cuando se lavaron con mayores volúmenes de agua.
La clinoptilolita es la zeolita natural más abundante en la naturaleza. Posee una
alta capacidad de intercambio catiónico y una gran afinidad por los iones NH 4+ ;
se atribuye a las zeolitas en general, y particularmente a las clinoptilolitas, la
capacidad de retener y liberar lentamente los iones NH4+ que se incorporan en
la red de canales que forman su estructura cristalina. Millan et al. (2008).
La dinámica suelo-clinoptilolita-nitrógeno es variable, dependiendo de las
características fisicoquímicas de los suelos, de la dosis de clinoptilolita y
nitrógeno aplicada, del manejo del cultivo y de la época del año en la cual se
realizan los ensayos. Millan et al. (2008).
Conclusiones del marco bibliográfico.
La revisión del marco bibliográfico antecedente permitió revisar el estado actual
del conocimiento de la Zeolita natural utilizada en la agricultura como sustrato
poroso para la absorción y adsorción de los nutrimentos de las plantas y de las
alternativas de uso, lográndose reunir elementos de juicio para llegar a las
siguientes conclusiones:
 La Zeolita es un recurso natural potencial que esta siendo utilizada en la
agricultura para suministrar y retener los fertilizantes y liberarlos de
manera lenta y oportuna a los cultivos agrícolas.
 La Zeolita puede cargarse con iones de NPK antes de utilizarse como
medio de almacenamiento para después poder liberar a los nutrientes
cerca del sistema de raíces donde son necesarios para el crecimiento,
desarrollo y producción de las plantas.
 La adición de zeolita en el suelo reduce significativamente la cantidad de
agua y el costo de fertilizantes mediante la retención de nutrientes en las
zonas de raíces. Las zeolitas forman un depósito permanente de agua
asegurando un efecto de humedad prolongada hasta en época de
sequía.
12
Al aplicar zeolita como aditivo a los fertilizantes se puede remplazar de un 20 a
40% del fertilizante, obteniendo resultados sorprendentes.
Teniendo en cuenta la discusión anterior se plantea el presente proyecto de
“Evaluación de zeolita y biofertilizantes en trigo, avena y cebada bajo
condiciones de riego y temporal en Jalisco”, con el siguiente:
OBJETIVO GENERAL
Evaluar y validar en parcelas de productores y Campos experimentales, el uso
de Zeolita y biofertilizantes en dos zonas agro-ecológicas (riego y temporal), en
los cultivos de trigo, avena y cebada.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
1. Evaluar la respuesta de los cultivos de trigo, avena y cebada a la aplicación
de Zeolita y biofertilizantes, sustituyendo al fertilizante nitrogenado a
diferentes porcentajes, como alternativa para mejorar la eficiencia y
aprovechamiento de éste.
2. Validar la respuesta del rendimiento a la aplicación de Zeolita, la Micorriza
INIFAP y su mezcla con fertilizante nitrogenado en los cultivos de trigo,
avena y cebada.
3. Difundir el uso de productos inorgánicos y orgánicos mezclados con
fertilizantes nitrogenados como un insumo clave para mejorar la rentabilidad
de los cultivos y la conservación de los recursos naturales.
4. Establecer 10 parcelas en validación en dos zonas agroecológicas, con los
cultivos trigo, avena y cebada.
5. Realizar 6 demostraciones de campo con productores, técnicos y
funcionarios del sector.
MATERIALES Y METODOS
13
Obstáculos a vencer y acciones a realizar
Los obstáculos más grandes para la adecuación y transferencia de
innovaciones
tecnológicas en agricultura sustentable, los constituyen la
capacitación de los productores y técnicos y la adquisición de equipos
apropiados. Por esta razón, la implementación y divulgación de la tecnología
debe descansar inicialmente en pocos técnicos y productores innovadores,
sobre todo de aquellas zonas altamente mecanizadas y de alto y mediano
potencial productivo.
Para lograr una implementación adecuada de la metodología en una
Agricultura Sustentable, se deben desarrollar los siguientes puntos: 1) Etapa de
concientización; 2) Etapa de Planeación; 3) Diseño de asistencia técnica; 4)
Selección y manejo de equipo adecuado para la preparación, siembra y
aplicación de agroquímicos; 6) Concertación de los apoyos institucionales y 7)
Manejo del cultivo.
La tecnología de agricultura sustentable, cuyo desarrollo pretende este
proyecto de evaluación y validación, involucra la combinación de productos
orgánicos e inorgánicos recomendados y de orden ecológico los cuales se
pueden manejar al nivel de parcela del productor: a) Prácticas de fertilización
orgánica (Uso de Zeolitas); biológica (Uso de Micorriza y biofertilizantes) y
química (Uso de fertilizantes químicos) y b) Calidad de semilla de trigo, avena y
cebada (Uso de variedades mejoradas de alto rendimiento).
En el proyecto se evaluaran dos porcentajes de Zeolita (0 y 25 %), tres de
fertilizante nitrogenado (0, 75 y 100 %) ambos productos se combinaran con y
sin micorriza. Todos ellos conformaran los tratamientos de un factorial (Cuadro
6). La distribución de tratamientos será en franjas sin repeticiones, en una
superficie de una hectárea. El Tamaño de las franjas será de una parte de ha
(por tratamiento) para cada uno de los cultivos considerados.
Cuadro 2. Tratamientos del factorial con Zeolita, fertilizante nitrogenado y
Micorriza
Zeolita
Tratamiento
%
F.Nitrogenado
Micorriza
Efecto
%
14
1
25
75
Sin
Z*F
2
25
75
Con
Z*F*M
3
0
100
Sin
F
4
0
100
Con
F*M
5
0
0
Sin
Testigo
6
0
0
Con
M
La metodología mencionada en el párrafo anterior se aplicará en dos áreas
agroecológicas (Temporal y Riego) de alto y mediano potencial productivo que
por sus características edafoclimáticas y socioeconómicas permiten el
desarrollo y la adopción de la tecnología de agricultura sustentable.
Para la selección tentativa de las parcelas piloto para la implementación y
desarrollo de esta tecnología se utilizó información del SIAP-SAGARPA (2007).
La evaluación de zeolita y la micorriza INIFAP en los cultivos trigo, avena y
cebada se realizara en los siguientes municipios: La Barca, Jamay, Ocotlán,
Atotonilco, Tepatitlán, Arandas, Lagos de Moreno y Ojuelos. Se establecerán
10 parcelas de una hectárea distribuidas en los municipios propuestos para la
evaluación.
En los Altos se establecerán parcelas de validación con el cultivo de avena y
cebada, y en la zona de la Ciénega de Chapala se realizarán en los cultivos de
trigo y cebada; mayormente con productores cooperantes y en menor medida
en el Campo Experimental.
Se considera conveniente trabajar durante el ciclo Otoño-Invierno 2010-2011 y
PV-2011. En cada municipio se deberá contar con productores cooperantes,
con una superficie de prueba de una hectárea cada uno.
Estos sitios se usarán durante el ciclo agrícola como parcelas de demostración
para la capacitación y concientización de productores y técnicos de otras áreas
en las que sea factible implementar la agricultura sustentable.
Para lograr la adopción de esta tecnología de producción es necesario, además
que los productores conozcan los beneficios de los productos orgánicos y
15
biológicos, diseñar estrategias de capacitación y educación continua; es tan
importante demostrar los resultados como capacitar y adiestrar a los ejecutores
de la transferencia de tecnología (técnicos y productores).
En las parcelas de los productores seleccionados se deben establecer parcelas
(de una hectárea) demostrativas para motivar a los productores y capacitar a
los técnicos. La capacitación se debe efectuar a través de cursos, talleres y
días de campo, durante el ciclo del cultivo.
Manejo general del cultivo
Para cada parcela-módulo, se utilizarán los componentes que recomienda el
INIFAP y se utilizará como testigo el paquete tradicional. Se sugiere en:
1. Labranza: utilizar siembra directa (labranza cero), en caso contrario la
labranza que usa el agricultor.
2. Genotipos: utilizar los genotipos de mayor potencial para la zona,
recomendados por INIFAP, o bien los que use el agricultor.
3. Siembra: utilizar sembradora abonadora bien calibrada; sembrar lentamente
para asegurar una buena distribución de la población y una buena
germinación de la semilla.
4. Control de malezas: lograr buen control de malezas con herbicidas para
mantener la población de plantas.
5. Control de plagas y enfermedades: utilizar un buen control de plagas para
mantener la salud del cultivo y asegurar el rendimiento.
Muestreo de Suelos y Plantas
Muestra compuesta del sitio para determinar las propiedades generales del
suelo.
Sitios:
Parcelas de validación
Número:
Una muestra
Fecha:
Año 1,
Profundidad: 0-20 cm,
Análisis:
Textura, materia orgánica, pH, Al intercambiable, nitratos, P, K,
Ca, Mg, S, Na y micros
16
Muestra
para
determinar
disponibilidad
de
nutrimentos
en
los
tratamientos
Sitios:
A la zeolita en validación
Número:
dos muestras (como suelo, como fertilizante)
Fecha:
Año 1
Profundidad:
Análisis:
pH, Al intercambiable, nitratos, P, K, Ca, Mg, S, Na y micros
Muestreo de plantas
Sitios:
Parcela de validación
Número:
Una muestra (hojas) con SPAD 10 parcelas
Fecha:
Año 1
Fecha:
A madurez fisiológica
Otras mediciones
Fenología del cultivo: registrar, en los sitios experimentales, el híbrido o
variedad utilizada y obtener los datos de unidades grado de crecimiento (UGC)
para los periodos de emergencia a floración y floración a madurez fisiológica.
Registrar con precisión las fechas de siembra, emergencia, aparición de la
espiga, floración, madurez fisiológica y cosecha. Las fechas críticas que deben
registrarse con mucha precisión son emergencia, floración y madurez
fisiológica. En estas épocas se debe visitar el campo 2-3 veces a la semana
para identificar exactamente el inicio de cada proceso.
Clima: coleccionar datos diarios de clima durante todo el año de la estación
meteorológica más cercana, preferentemente de las red de estaciones
agroclimatológicas en todos los sitios de validación. Los datos mínimos
necesarios son lluvia (mm), radiación solar (MJ m-2) y mínima y máxima
temperatura del aire (oC). Si se encuentran disponibles también se debe
colectar evapotranspiración potencial (mm) y humedad relativa (%).
Riego: En el sistema de riego se deben registrar las fechas y las cantidades
aproximadas de agua utilizada en el riego.
17
Coordenadas Geográficas: determinar las coordenadas geográficas usando
GPS de cada uno de los sitios de validación e investigación; Tomar la lectura
en el centro de cada lote.
Manejo del cultivo e historia del lote: registrar que cultivos se han tenido
anteriormente en el lote. Durante el ciclo del cultivo, registrar los insumos
usados por el agricultor, uso de residuos de corral; tipo y profundidad de
labranza, híbrido o variedad utilizada, densidad de plantas y distancia entre
hileras. En lo posible obtener la historia de uso de fertilizantes en los últimos
cinco años en el lote. En el siguiente cuadro se muestra el calendario general
de actividades del proyecto
Cuadro 3. Programa de actividades de la evaluación de zeolita y la micorriza
INIFAP en trigo, avena y cebada en diferentes zonas agroecológicas en los
ciclos O-I 2010-2011 y PV 2011
2010
2011
D
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Toma Muestras
suelo
Análisis laboratorio
suelo
Siembra
X
X
X
X
Seguimiento del
cultivo
Registro de datos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Actividades
Entrega de
Protocolo
Concentración de
información
N
X
Análisis de datos
X
X
Eventos de
difusión
Cosecha
Elaboración de
Informe
Elaboración de
publicación y
paquete
tecnológico
Entrega de
productos
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
N
X
X
X
X
X
X
X
X
X
PRODUCTOS ESPERADOS
Los productos que se esperan del siguiente proyecto, se enumeran en el
siguiente cuadro:
18
Cuadro 4. Productos esperados del proyecto Evaluación de zeolita y
biofertilizantes en trigo, avena y cebada durante el ciclo primavera verano 2010
y el ciclo otoño-invierno 2010-2011
Fecha de entrega
1.Mayo 2011
Productos
Demostraciones de campo en riego
Se realizarán 3 Demostraciones o Días de campo en trigo y cebada, con sus
listas de asistencia y trípticos alusivos al evento.
2. 30 Junio 2011
Desplegable sobre alternativas de producción de
cultivos con manejo eficiente de los fertilizantes con el
uso de zeolita y micorriza INIFAP.
Mediante 5 eventos de difusión se pretende contar con la participación de 80
productores y 50 técnicos a los cuales se proporcionará información sobre el
manejo que se está dando con zeolita y la micorriza inifap en los cultivos de
trigo, avena y cebada; en estos eventos se aplicarán encuestas de opinión a
productores y técnicos.
3. Noviembre
2011
3 Folletos técnicos.
Las publicaciónes contendrán datos de respuesta de los cultivos de trigo, avena
y cebada a la aplicación de zeolita y la micorriza inifap; esta información
permitirá a los productores y técnicos tomar la mejor decisión en la producción de
esos cultivos.
4. Noviembre
2011
Paquete tecnológico para: Trigo, Avena y Cebada
Se actualizarán los componentes tecnológicos para trigo, avena y cebada que
comprenderán una mejor estrategia de aprovechamiento del nitrógeno, que
permita mejorar la rentabilidad.
5. Noviembre
2011
Análisis microbiológico de las parcelas en estudio
Se determinarán los costos de producción para maíz, frijol, sorgo, soya, trigo y
cebada de las prácticas de manejo que mejoren la relación beneficio-costo en la
producción de cultivos.
19
PRESUPUESTO
Cuadro 5. Desglose trimestral del Presupuesto para cumplir con el calendario
de actividades 2010-2011 y la generación de los productos.
CONCEPTO
Tri1
Tri2
Tri3
Tri4
N-E
F-A
M-J
A-N
$21,000.00
$21,000.00
$36,000.00
$6,000.00
$75,000.00
$0.00
$37,500.00
$10,250.00
$21,000.00
$21,000.00
Jornales
Combustible
Análisis de laboratorio
Viáticos y alimentos
Reactivos
Equipo de lab
Publicaciones
Supervisión
$21,000.00
$21,000.00
$36,000.00
$6,000.00
$75,000.00
$143,500.00
$0.00
$10,250.00
$21,000.00
$21,000.00
Total:
$312,750.00
$58,250.00 $206,750.00
$6,000.00
$0.00
$0.00
$10,250.00
$6,000.00
$0.00
$37,500.00
$10,250.00
Total
$84,000.00
$84,000.00
$72,000.00
$24,000.00
$150,000.00
$143,500.00
$75,000.00
$41,000.00
$95,750.00 $673,500.00
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