Riego por Pulsos en Maíz Grano

Riego por Pulsos en Maíz Grano
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS
ISSN 0717-4829
Riego por Pulsos en
Maíz Grano
Editores
Alejandro Antúnez B.
Marcelo Vidal S.
Sofía Felmer E.
Marisol González Y.
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BOLETÍN INIA - N° 312
Riego por Pulsos en Maíz Grano
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Editores:
Editores
Alejandro Antúnez B.
Marcelo Vidal S.
Sofía Felmer E.
Marisol González Y.
INIA 2015
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BOLETÍN INIA - N° 312
Riego por Pulsos en Maíz Grano
El presente Boletín entrega los principales resultados obtenidos
en el marco del Proyecto FIC “Mejoramiento de la competividad
del maíz mediante la implementación del riego por pulsos en
la Región de O’Higgins”, realizado entre los años 2011 al 2015,
con el apoyo financiero del Gobierno Regional de la Región del
Libertador Bernardo O’Higgins.
Editores:
Alejandro Antúnez B. Ingeniero Agrónomo. Ph. D. INIA - La Platina.
Marcelo Vidal S. Ingeniero Agrónomo. INIA - Rayentué.
Sofía Felmer E. Ingeniero Agrónomo. INIA - Rayentué.
Marisol González Y. Ingeniero Agrónomo. M. Phil. INIA - La Platina.
Director Responsable:
Nilo Covacevich C.
Ingeniero Agrónomo. Ph. D.
Director Regional INIA - Rayentué.
Boletín INIA Nº 312
Cita bibliográfica correcta:
Antúnez, A.; Vidal, M.; Felmer, S y González, M. (Eds.). 2015. “Riego
por Pulsos en Maíz Grano”. Rengo, Chile. Instituto de Investigaciones
Agropecuarias. Boletín INIA Nº 312, 114 p.
2015. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, INIA CRI- Rayentué.
Av. Salamanca s/n, Km 105 ruta 5 sur. Sector los Choapinos. Rengo.
Teléfono (72- 2521 686).
ISSN 0717 – 4829.
Permitida su reproducción total o parcial citando la fuente y los
autores.
Corrección de textos: Marisol González Y., Ing. Agr. M. Phil. INIA - La
Platina.
Secretaria: Bianca Cabañas R.
Diseño y Diagramación: Marketing & Comunicación.
Impresión: Marketing & Comunicación.
Cantidad de ejemplares: 500.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
AGRADECIMIENTOS
L
os editores agradecen al Gobierno Regional de la Región
del Libertador Bernardo O’Higgins, el financiamiento de
iniciativas que contribuyen al desarrollo productivo sustentable
de la Región. Este trabajo no hubiera sido posible, sin la activa
participación de agricultores productores de Maíz grano, quienes
permitieron gentilmente la validación y extensión del riego por
surcos mediante pulsos en sus predios. En particular, los autores
agradecen al Liceo Agrícola El Carmen de San Fernando y al
Fundo Las Arañas de Chépica, quienes permitieron realizar las
evaluaciones de eficiencia de riego en sus predios.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN _____________________________________________________9
CAPÍTULO 1
Estructura de Costos de la Producción de Maíz Grano en la Región de
O’Higgins __________________________________________________________11
1.1 Introducción __________________________________________________13
1.2 Mercado internacional ___________________________________________13
1.3 Mercado nacional______________________________________________15
1.4 Precios nacionales ______________________________________________16
1.5 Costos de producción y análisis de rentabilidad __________________17
1.6 Costos totales por productor ____________________________________21
1.7 Promedios de costos _________________________________________24
1.8 Determinación del margen bruto promedio obtenido en la zona ___26
1.9 Conclusiones _________________________________________________28
CAPÍTULO 2
Propiedades Físico-Hídricas del Suelo en el Cultivo del Maíz Grano ____31
2.1 Introdución ______________________________________________________33
2.2 Densidad real (Dr) y densidad aparente (DA) _______________________35
2.3 Caracterización de propiedades Físico-Hídricas del suelo
y crecimiento de raíces en maíz cultivado bajo riego por surcos
en la región de O’Higgins_______________________________________39
2.4 Densidad de raíces y rendimiento de los predios bajo estudio ______41
2.5 Porosidad total y capacidad de aire ______________________________42
2.6 Influencia de la densidad de raíces sobre el rendimiento del maíz __45
2.7 Conclusiones_____________________________________________________49
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
CAPÍTULO 3
Fracción de Agua No Limitante para el Cultivo del Maíz _____________51
3.1 Fracción de Agua No Limitante ________________________________53
3.2 Factores que modifican la Fracción de Agua No Limitante ________55
3.2.1 Propiedades físicas del suelo ________________________________55
3.2.2 Manejo agronómico _______________________________________56
3.2.3 Determinación de la Fracción de Agua No Limitante ___________57
3.3 Conclusiones _______________________________________________62
CAPÍTULO 4
Mejoramiento del Riego Superficial del Maíz en la
Región de O’Higgins ________________________________________________63
4.1 Introducción ___________________________________________________65
4.2 Riego superficial _______________________________________________66
4.3 Riego por surcos mediante pulsos _______________________________68
4.3.1 Descripción de la técnica de riego por surcos mediante pulsos__70
4.3.2 Ventajas y desventajas del riego por surcos mediante pulsos ____71
4.4 Propuesta tecnológica para el mejoramiento del riego superficial
en maíz _______________________________________________________72
4.5 Factores que afectan la eficiencia de riego superficial ___________76
4.6 Determinación de las necesidades hídricas del maíz _____________78
CAPÍTULO 5
Antecedentes Nutricionales del Cultivo del Maíz en Chile ____________81
5.1 Introducción _____________________________________________________83
5.2 Dinámica de absorción de NPK en maíz___________________________84
5.3 Eficiencia de uso de nutrientes ____________________________________85
5.4 Contaminación por lixiviación de Nitratos (NO3-) ___________________86
5.5 Recomendaciones de fertilización para el cultivo del maíz__________87
5.6 Aporte del suelo _______________________________________________ 88
5.7 Extracción de nutrientes del cultivo_______________________________89
5.8 Recomendación de dosis de fertilización NPK a aplicar en maíz
grano ________________________________________________________91
5.9 Manejo de la fertilización del maíz _______________________________92
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CAPÍTULO 6
Fertirrigación con Riego por Pulsos_________________________________97
6.1 Introducción ________________________________________________99
6.2 Momento de aplicación ________________________________________99
6.3 Evaluación de la Fertirrigación Nitrogenada en riego por
surcosmediante pulsos ______________________________________100
6.4 Acumulación de masa seca del cultivo.________________________105
6.5 Extracción de N _____________________________________________107
6.6 Tasa de acumulación de nitrógeno ____________________________108
6.7 Extracción de P _____________________________________________109
6.8 Distribución porcentual de P en los distintos órganos de la planta _110
6.9 Tasa de acumulación de P ___________________________________111
6.10 Extracción de K ____________________________________________111
6.11 Distribución de K en los diferentes órganos de la planta ___________112
6.12 Tasa de acumulación de K __________________________________113
6.13 Conclusiones _____________________________________________114
Riego por Pulsos en Maíz Grano
INTRODUCCIÓN
E
n Chile, el riego mediante surcos y por tendido son los
sistemas más empleados en el país, representando, el riego
superficial a casi el 70% de la superficie regada nacional. En
la Región de O’Higgins, en la mayor parte de los suelos regados, se
emplean métodos gravitacionales, que en la práctica alcanzan
bajas eficiencias de aplicación. Los productores de maíz grano,
por tradición, costos o rentabilidad de sus cultivos, no consideran
invertir en sistemas de riego presurizados. La escasa aplicación
de tecnología al riego superficial en la región, se refleja en la
falta de labores de acondicionamiento del suelo para el riego
(emparejamiento de suelo), asociado a un bajo control de
caudales aplicados a cada surco, sin mencionar la ausencia
total de un diseño del riego por surcos ajustado al tipo de suelo y
cultivo. Todo lo anterior, determina que la eficiencia de aplicación
del agua de riego, alcance en muchos casos a valores inferiores
al 35%.
Con el financiamiento del Gobierno Regional de la Región
del Libertador Bernardo O’Higgins, por medio del Proyecto
FIC “Mejoramiento de la competividad del Maíz mediante la
implementación del riego por pulsos”, ejecutado entre los años
2011 y 2015, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias, apoyado
por los Centros Regionales de Investigación INIA Rayentué y La
Platina, entregan en este Boletín, el resumen de resultados de tres
temporadas de ensayos y evaluaciones, que han contado con la
colaboración y apoyo de los agricultores dedicados al cultivo del
maíz, a quienes está dirigido este esfuerzo.
Alejandro Antúnez Barría
Ing. Agrónomo, Ph. D.
Director del proyecto
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
CAPÍTULO 1
Estructura de Costos de la Producción de
Maíz grano en la Región de O’Higgins
Alejandro Antúnez B. Marcelo Vidal S.
Roberto Morales J.
Francisca Fuentes F.
Jorge Fouillioux P.
Ing. Agrónomo, Ph.D
[email protected]
Ing. Ejecución agrícola
INIA Rayentué
Ing. Agrónomo, M.B.A.
Ing. Agrónomo
Universidad Mayor
Ing. Agrónomo
INIA La Platina
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
1.1 Introducción
D
e las siete especies más sembradas a nivel mundial,
seis corresponden a cereales, entre las cuales destaca
claramente el trigo, con casi 220 millones de hectáreas
sembradas anualmente. Le siguen el arroz y el maíz, con
alrededor de 150 y 140 millones de hectáreas sembradas anuales
respectivamente. En Chile, el cultivo de cereales comprende varias
especies que tienen diferentes usos y muy distintas realidades a
nivel nacional. Dentro de este grupo destacan nítidamente, de
acuerdo con el valor bruto de su producción, el trigo y el maíz
(FIA, 2003). Estos cultivos constituyen la base productiva de una
gran cantidad de explotaciones agrícolas en el país, por lo cual
resulta fundamental potenciarlos para que continúen siendo
competitivos en el contexto de una economía mundial cada vez
más globalizada.
En la actualidad, según FAO (2001), el maíz es el primer cereal
en rendimiento de grano por hectárea y el segundo cultivo del
mundo en producción, después del trigo. El maíz es de gran
importancia económica a nivel mundial, ya sea como alimento
humano, alimento para el ganado, materia prima de un gran
número de productos industriales y en producción de semillas. Los
principales productores a nivel mundial de maíz grano son Estados
Unidos y China, seguidos en importancia por Brasil y Argentina
(ODEPA, 2013a). Ello significa que los precios son regulados por
estos mercados, viéndose el precio afectado directamente ante
cualquier alteración en sus producciones y de lo cual Chile no está
exento.
El éxito económico del cultivo, valorado a partir de la maximización
de los rendimientos al mínimo costo, se puede lograr desarrollando
una buena planificación de las labores y costos a efectuar. Parte
de estas variables a controlar se relacionan con los insumos y
manejo del cultivo, como:
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
•La elección de la semilla (híbrido).
•Densidad de plantación.
•Utilización de manera racional y medida de los agroquímicos
(herbicidas e insecticidas) y fertilizantes.
•Correcta y oportuna preparación de la cama se siembra.
•Riegos oportunos y eficientes.
Por otra parte entre las variables que no son controlables por los
agricultores, se encuentran los factores climáticos.
1.2 Mercado internacional
El maíz está considerado un commodity, es decir un producto
con características relativamente homogéneas que le permiten
ser transado en los mercados internacionales, dando lugar a la
formación de un precio internacional que depende principalmente
de la oferta y demanda del producto. En este contexto, es
importante conocer a los actores relevantes en este mercado
mundial, porque la relación producción/ consumo y las reservas
que quedan de esta relación van a determinar en gran medida
el precio internacional del maíz en el largo plazo (ODEPA, 2013a).
Los principales países productores de maíz son Estados Unidos y
China, con más de la mitad de la producción mundial del grano.
Le siguen en importancia Brasil y Argentina.
Durante la temporada, 2012/13, Estados Unidos habría producido
273,8 millones de toneladas de maíz y en China se proyectan
208 millones de toneladas, correspondientes a 32% y 24%,
respectivamente, de la producción total de 855,9 millones de
toneladas proyectada en esta temporada. Para Brasil, se estima
una producción de 74 millones de toneladas y para Argentina,
26,5 millones de toneladas, lo que representa 9% y 3% de la
producción mundial de maíz, respectivamente (Figura 1) (ODEPA,
2013a).
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Fuente: ODEPA (2013).
Figura 1. Producción mundial de maíz 2012/13 (Fuente: ODEPA, 2013).
Siendo éstos los principales países productores de maíz a nivel
mundial, cualquier situación que afecte la producción de alguno
de ellos repercute inmediatamente en los precios internacionales
del grano. Como ejemplo, lo acontecido en la temporada
2012/13, en que Estados Unidos fue afectado por una sequía que
derivó en un alza en los precios internacionales (ODEPA, 2013a).
1.3 Mercado nacional
La superficie sembrada con maíz para consumo en Chile en la
temporada 2012/13 fue de 106.347 hectáreas, siendo 3,5% menos
que en la temporada anterior. El 98,4% de ésta área se cultivó
entre la Región Metropolitana y la del BioBío, siendo la Región de
O’Higgins la mayor superficie nacional, con 45.955 hectáreas
representando un 39% del total nacional (ODEPA, 2013b).
El rendimiento promedio nacional estimado por el INE fue de 132,7
qq ha−1, superior a los 128,2 qq ha−1 de la temporada anterior,
lográndose mantener la producción de 1,4 millones de toneladas,
a pesar de la menor superficie sembrada (ODEPA, 2013a).
El consumo aparente del maíz se ha incrementado enormemente,
aumentando en un 120% entre los años 1990 y 2001. Este
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
aumento, producto de la gran expansión que han tenido las
industrias productoras de aves y cerdos, tanto a nivel interno como
de exportaciones, determinando que las importaciones de maíz
crecieran desde aproximadamente 90.000 toneladas, en 1990,
hasta 1.270.000 toneladas en el año 2001. Las importaciones
anuales de maíz, entre los años 1999 y 2001, han alcanzado
más del 60% de los requerimientos del país (FIA, 2003). El fuerte
incremento en las importaciones de maíz partido se produjo
hasta el año 2011 y se interrumpió a partir de esa fecha por una
salvaguarda en el año 2012 y un derecho antidumping provisional
en el año 2013. El porcentaje de maíz partido importado a Chile,
en relación al total de maíz importado (entero más partido), ha
disminuido, luego del máximo alcanzado en 2011. En ese año se
importaron 302.003 toneladas de maíz partido, que representaron
un 31,2% del total de maíz importado (968.019 toneladas).
1.4 Precios nacionales
El precio promedio nacional informado por la industria en el
período enero-agosto de 2013 fue un 3% inferior al precio del
mismo período de 2012. En agosto esta diferencia se aumentó
a 17%, por el aumento de los precios en ese mes del año 2012
(Cuadro 1).
Cuadro 1. Precios mensuales promedio informados por la industria, en la Región
del L. B. O’Higgins ($/kilo nominal).
Año/Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Promedio
2012
141
s/c
s/c
132
130
126
133
152
136
2013
146
s/c
143
130
125
128
128
126
133
s/c: Sin información de compras.
Fuente: ODEPA (2013).
La caída en los precios nacionales que caracterizó el inicio de
la cosecha nacional en 2013 se prolongó hasta mayo, mes en
que alcanzó un mínimo de $122,37 por kilo. A partir de esa fecha,
los precios nacionales no han tenido grandes variaciones y se
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
han mantenido relativamente constantes, entre $125 y $126 por
kilo, con un promedio de $125,67. Esta situación se ha repetido
en regiones. El precio medio más alto en el período abril-agosto
se informó en la Región Metropolitana: $ 136,12 por kilo, con un
máximo de $138 en julio y agosto y un mínimo de $130 en mayo
(ODEPA, 2013a).
1.5 Costos de producción y análisis de rentabilidad
La tecnología empleada para producir maíz en Chile es alta,
estando en general acompañada de mecanización y del uso
de una buena cantidad y calidad de agroinsumos. Sin embargo,
se estima que un porcentaje no menor de productores podría
mejorar el nivel de la tecnología empleada.
Los costos de producción de cualquier cultivo, se establecen sobre
la base de situaciones promedio, las que evidentemente sufren
variaciones dependiendo de las condiciones y características de
cada productor. De cualquier forma, los costos que se plantean
para cada situación y cultivo son bastante representativos, y
pueden ajustarse a la realidad de la gran mayoría los productores.
Por otra parte, la rentabilidad de los cultivos, estará dada por la
relación que exista entre los costos de producción y el rendimiento
obtenido.
La eficiencia, tanto en la producción como en la gestión, es
relevante para lograr competitividad y así afianzar definitivamente
el cultivo de maíz en Chile. Ya sea por falta de competitividad y/o
por despreocupación, son muchos los temas productivos que se
manejan en forma ineficiente y que afectan los rendimientos y los
costos de producción.
Para evaluar la estructura de costos directos asociados a la
producción de maíz grano en agricultores de la Región del
Libertador Bernardo O’Higgins, se llevó a cabo una recopilación
de estos costos a través de 20 agricultores de la región distribuidos
en diferentes zonas con superficies en un rango no inferior a las 5
ha y no mayor a las 50 ha sembradas.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Las comunas donde se desarrolla el cultivo en los casos estudiados
fueron: Chépica, Chimbarongo, Nancagua, Pichidegua, San
Fernando, San Vicente de Tagua Tagua y Santa Cruz.
Los principales aspectos considerados en la pauta de entrevista,
fueron:
• Labores de cultivo que estén en directa relación con la
producción del maíz grano, como el manejo del rastrojo,
preparación de suelo, utilización de maquinaria, aplicaciones
de agroquímicos, riegos, aporca, trilla, entre otros.
• Insumos utilizados: herbicidas, insecticidas, fertilizantes y semilla.
• Rendimiento por hectárea y precio de venta por kilógramo.
Para la evaluación de la estructura de costos por productor, se
realizó una ficha de costos, a partir del registro de labores agrícolas
de cada predio. Estos datos se agruparon en los ítems mano de
obra, maquinaria e insumos.
El ítem mano de obra, consiste en el apoyo de jornales para la
realización de las principales labores del cultivo que son la que a
continuación se indican:
• Riego pre siembra: Efectuado por tendido para favorecer la
germinación y emergencia de las plantas en un suelo con una
adecuada humedad.
• Apoyo a la siembra: Supervisión y cargado de la maquina
sembradora.
• Riego: Mano de obra encargada de realizar el riego del cultivo
durante la temporada.
• Paleo Regueros: Desmalezamiento y mantención del canal de
riego.
• Apoyo a la cosecha: Supervisión de cosecha y traslado de
carga cosechada.
Para cada una de estas labores, se indicó la cantidad de jornadas
hombre por actividad, las que se expresan en unidad de jornada
hombre (JH). El costo por JH va desde los $10.000 hasta los
$15.000 por hectárea/día, dependiendo de cada caso particular.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Para los casos que realizan sus propias labores y no cancelan el
servicio a un tercero, se les asignó un valor medio de $12.500 por
hectárea/día. De la suma de estas actividades, resulta el costo
total de mano de obra.
En el ítem maquinaria, se presenta las labores de maquinaria
por hectárea, lo cual indica el uso de maquinaria en las labores
realizadas por cada caso. Se incluye el uso del tractor considerando
el operador y la utilización de implementos.
Las labores principales desde la preparación de suelos hasta la
cosecha, aunque variable entre productores, son:
• Picado de rastrojo: Triturado de la caña dejada desde la
cosecha.
• Quemado de rastrojo: Quema de la caña dejada desde la
cosecha.
• Incorporación de rastrojo: Una vez picada la caña de maíz, se
incorpora al suelo, para fomentar su descomposición.
• Aplicaciones de agroquímicos: Herbicidas y/o insecticidas.
• Arados: Movimiento de tierra como parte de la preparación de
suelo.
• Rastras: Mullimiento de la tierra, posterior a la aradura.
• Arado acequiador: Para abrir las regueras y acequias de riego.
• Siembra: Con sembradora de precisión en el suelo preparado.
• Aporca: Apertura de los surcos de riego.
• Cosecha: Paso de la máquina trilladora para extraer los granos
del predio.
Para cada labor se registró el número de veces que se realiza
en una unidad de superficie, el costo unitario, y el costo total. El
total del ítem maquinaria se obtiene a partir de la sumatoria de los
costos de cada labor.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
En el ítem insumos, se incluye aquellos que debe adquirir el
agricultor para llevar a cabo el cultivo:
• Semillas: Variando en dosis, tipo de hibrido y origen o marca
comercial.
• Herbicida: Atrazina, Frontier, Option Pro, Primagram, entre otros.
• Insecticidas: Lorsban, Troya, Accent, Guardian, entre otros.
• Fertilizante: Mezcla para la siembra y Urea para la aporca.
• Flete: Transporte de maíz cosechado hacia el silo más cercano
de comercialización.
Se especifica el insumo con su respectiva dosis por hectárea. La
unidad de medida equivale a litros (L) o kilógramos (Kg), según
corresponda y unidad en bolsas (de 25 kg) para el caso de la
semillas. Los productos comerciales, tipo de semilla y dosis
utilizada, varían entre casos según sus necesidades, preferencias
y nivel productivo.
Los precios considerados representan el valor comercial sin IVA,
a los que estos productos fueron tranzados en el año 2012. Se
considera el precio unitario que tiene cada producto, con lo cual
según la dosis aplicada para cada uno, se obtiene el costo por
hectárea del producto.
Para el flete, se consideró el rendimiento obtenido del agricultor
en unidad de kilógramo, y el precio de mercado que paga cada
agricultor por Kg por flete. De esta forma, el rendimiento obtenido
fue multiplicado por el precio por Kg de flete, obteniéndose el
costo total de este servicio.
Al relacionar los tres ítems anteriores, se obtuvo la ficha de costos
directos por hectárea que tiene cada agricultor entrevistado por
hectárea. Con la información sobre el precio de venta transado por
los agricultores, junto a los rendimientos por hectárea, se calculó
el ingreso bruto (sin impuestos). El margen bruto por hectárea se
obtuvo como la diferencia entre el ingreso bruto y la suma de los
costos directos totales.
20 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
1.6 Costos totales por productor
A continuación se presenta los costos de los 20 productores de
maíz entrevistados. También se realizó una comparación entre las
estructuras de costos a partir del resumen de las fichas de cada
productor entrevistado.
En el Cuadro 2, se muestra los costos totales por ítem de cada
productor.
Cuadro 2. Costos totales de cada caso por ítem (Mano de obra,
Maquinaria e Insumos).
Casos
Mano de obra (a)
Maquinaria (b)
Insumos (c)
Costo total (a+b+c)
1
$ 110.000
$ 345.000
$ 641.160
$ 1.096.160
2
$ 195.000
$ 440.000
$ 733.300
$ 1.368.300
3
$ 190.000
$ 323.000
$ 939.301
$ 1.452.301
4
$ 195.000
$ 410.000
$ 718.300
$ 1.323.300
5
$ 162.000
$ 256.260
$ 821.911
$ 1.240.171
6
$ 87.500
$ 489.000
$ 661.700
$ 1.238.200
7
$ 100.000
$ 391.000
$ 597.000
$ 1.088.000
8
$ 72.000
$ 435.000
$ 581.800
$ 1.088.800
9
$ 150.000
$ 318.000
$ 536.260
$ 1.004.260
10
$ 150.000
$ 328.000
$ 462.550
$ 940.550
11
$ 162.500
$ 304.000
$ 670.100
$ 1.136.600
12
$ 90.000
$ 163.000
$ 635.910
$ 888.910
13
$ 70.000
$ 265.000
$ 581.950
$ 916.950
14
$ 170.000
$ 323.000
$ 531.640
$ 1.024.640
15
$ 180.000
$ 235.000
$ 630.100
$ 1.045.100
16
$ 192.000
$ 269.000
$ 844.300
$ 1.305.300
17
$ 180.000
$ 308.000
$ 604.264
$ 1.092.264
18
$ 180.000
$ 326.000
$ 638.330
$ 1.144.330
19
$ 180.000
$ 221.300
$ 553.318
$ 954.618
20
$ 162.500
$ 315.000
$ 642.770
$ 1.120.270
Mano de obra: En este ítem, se registró amplias diferencias entre
productores, siendo el mayor y menor costo $70.000 y $195.000,
respectivamente. Existió una diferencian del 179% en este ítem
entre los casos N° 13 y 2 y 4.
Esta diferencia se relaciona con el costo de la JH, que para el
caso N° 13 fue de $10.000/JH, en cambio en los casos N° 2 y
N° 4 equivalió a $15.000/JH. Además, esta diferencia se explica
| 21
Riego por Pulsos en Maíz Grano
por la cantidad de eventos de riego que cada uno de estos
casos efectuó. El primero realizó sólo cuatro eventos de riego
por hectárea, mientras que los dos últimos realizan 10 eventos
cada uno. Lo anterior responde a las diferentes condiciones
edafoclimáticas en que se desarrolla el cultivo de maíz grano en
la región.
Maquinaria: En este punto también se observó grandes diferencias
entre productores. El menor costo registrado en este ítem fue de
$163.000 y el mayor costo de $489.000, generando una variación
de un 200% entre el caso N° 12 y el caso N° 6. Esta diferencia
se explica básicamente por la cantidad de labores que realizan,
pues el costo por labor de maquinaria es casi el mismo para toda
la zona estudiada. Al igual que en el ítem anterior, la incidencia
de este ítem en los costos de cada productor se relaciona con las
condiciones edafoclimáticas, aunque también tiene influencia el
nivel productivo de cada agricultor (factores culturales, tamaño de
la explotación, entre otros).
Insumos: El costo asociado a este ítem presentó una diferencia en
torno al 100% entre el menor y el mayor costo registrado, siendo
éstos de $462.550 y $939.301 entre el caso N° 10 y el caso N°
3, respectivamente. Esta diferencia se puede ver graficada en la
Figura 2, y responde al mayor costo asociado a los fertilizantes
utilizados (por dosis y precio) por el caso N° 3. Por el contrario, el
caso N° 10 tuvo un costo de menos de la mitad en fertilizantes
debido al menor precio de compra y la menor dosis utilizada.
Otro factor que explica esta diferencia es el costo por flete entre
uno y otro caso, porque en el caso N° 3 tuvo un costo de más
del triple en este punto que el caso N° 10, esto pues el primero
mencionado transportó una mayor cosecha a un mayor precio
por flete V/S el segundo (15.000 kg a $10/kg vs 11.500 kg a $4/kg,
respectivamente).
La diferencia entre el costo de cada ítem se presenta en la Figura
2.
22 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Figura 2. Costo total por ítem mano de obra maquinaria e insumos para los 20
productores de maíz entrevistados en la Región de O’Higgins.
En la Figura 2, puede apreciar que el ítem de insumos superó
ampliamente a los ítems mano de obra y maquinaria. Más del
50% de los agricultores, tuvo un costo para los insumos que
superaron los $600.000/ha. Para el ítem de mano de obra, en
cambio, en promedio se tuvo un costo en torno a los $150.000/
ha. Por otro lado, casi la totalidad de los agricultores entrevistados
tuvo un costo inferior en maquinaria de $400.000/ha.
En la Figura 3, se presenta los costos totales de producción de
maiz grano para los 20 agricultores entrevistados.
Figura 3. Costos directos totales por agricultor de maíz grano de la
Región de O’Higgins.
| 23
Riego por Pulsos en Maíz Grano
El costo total de producción de maíz grano se obtiene con la
sumatoria de los tres ítems (mano de obra, maquinaria e insumos).
En el costo total se verifica una diferencia de un 63% entre el menor
costo total y el mayor costo total (caso N° 12 con un costo total
directo de $888.910 V/S caso N° 3, que tuvo un total de costos
directos de $1.452.301, respectivamente).
Estas diferencias se explican debido a que el caso N° 3 produjo
con un alto costo por el uso de insumos y de mano de obra. Para
el caso N° 12 quien registró el menor costo total, se debió a que
tuvo menor costo en la utilización de maquinaria y mano obra.
1.7 Promedios de costos
En el Cuadro 3, se presenta los costos totales directos medios por
cada ítem.
Cuadro 3. Costos medios directos totales de los agricultores productores
de maíz de la Región de O’Higgins.
Costo total medio
Mano de obra
Maquinaria
Insumos
Total
$148.950
$323.228
$651.298
$1.123.476
Como resultado de los promedios presentados para la zona
estudiada se obtuvo un costo total directo de $1.123.476 por
hectárea. El ítem insumos fue un 58% de los costos totales de
producción seguido del ítem maquinaria y mano de obra con un
29% y 13%, respectivamente.
El Cuadro 4, muestra el ítem insumos desglosado en semillas,
fertilizantes, agroquímicos y flete. Cabe resaltar que el análisis de
éste ítem fue debido al alto porcentaje que tuvo dentro del total
de costos directos en la producción de maíz grano, lo cual lo
convierte en el ítem de mayor relevancia (Cuadro 4).
24 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 4. Detalle de costos de insumos de los agricultores productores de maíz
grano de la Región de O’Higgins.
Caso
Semilla
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Promedio
$ 160.200
$ 172.500
$ 154.000
$ 172.500
$ 171.008
$ 143.000
$ 130.000
$ 154.000
$ 120.000
$ 124.800
$ 182.400
$ 138.710
$ 183.000
$ 124.500
$ 159.500
$ 138.000
$ 136.764
$ 147.000
$ 121.659
$ 147.000
$ 149.427
Fertilizantes Agroquímicos
$ 336.000
$ 372.000
$ 600.000
$ 372.000
$ 311.000
$ 255.000
$ 311.000
$ 255.000
$ 320.000
$ 260.000
$ 406.000
$ 362.400
$ 290.000
$ 327.400
$ 336.000
$ 582.000
$ 373.200
$ 304.200
$ 364.250
$ 333.000
$ 353.523
$ 56.960
$ 38.800
$ 35.301
$ 38.800
$ 269.703
$ 103.700
$ 30.000
$ 30.400
$ 46.760
$ 31.750
$ 15.700
$ 36.800
$ 23.450
$ 23.740
$ 31.750
$ 33.550
$ 37.150
$ 25.630
$ 36.809
$ 28.370
$ 48.756
Flete
$ 80.000
$ 150.000
$ 150.000
$ 135.000
$ 70.200
$ 160.000
$ 126.000
$ 142.000
$ 49.500
$ 46.000
$ 66.000
$ 98.000
$ 85.500
$ 56.000
$ 102.850
$ 90.750
$ 57.150
$ 161.500
$ 30.600
$ 134.400
$ 99.593
A partir de este Cuadro, se desglosa los porcentajes de participación
de cada uno de los insumos en cada caso. El mayor porcentaje
de costos fueron fertilizantes, con un 54% con respecto al total de
los insumos, más del doble de lo que significa el costo en semillas,
con un 23%, el flete con un 15% y los agroquímicos con un 7% del
total de insumos (Figura 4).
Figura 4. Porcentaje de costos de cada insumo.
| 25
Riego por Pulsos en Maíz Grano
1.8 Determinación del margen bruto promedio obtenido en la
zona.
El precio del maíz utilizado en este estudio, correspondió
al promedio pagado durante el periodo de cosecha en la
temporada 2012/13 ($12.800/qq) a los agricultores entrevistados.
Así mismo el rendimiento también fue el promedio del rendimiento
que los agricultores entrevistados informaron (158 qq ha−1). Con
estos datos se obtuvo el ingreso bruto promedio a través de la
multiplicación de estos valores (Cuadro 5).
Cuadro 5. Cálculo de ingreso bruto y margen bruto por hectárea
de maíz de grano.
Rendimiento (qq ha-1)
Precio venta ($ qq-1)
Ingreso Bruto
158
$ 12.800
$ 2.022.400
Total costos ($ ha-1)
Ingreso Bruto ($ ha-1)
Ingreso Bruto
$ 1.123.476
$ 2.022.400
$ 898.924
El margen bruto promedio fue de $898.924/ha, con un rendimiento
promedio de 158 qq ha−1 a un precio pagado de $12.800/qq.
Análisis de sensibilidad
A continuación, se presenta un análisis de sensibilidad del margen
bruto promedio de los agricultores estudiados (Cuadro 6), con
sensibilidad a las variables de rendimiento y precio de venta.
Cabe señalar que para el cálculo del margen bruto se debió
restar el costo total directo promedio de $1.123.476 del Cuadro 3
al ingreso bruto (precio de venta por rendimiento).
El análisis de sensibilidad consideró un escenario con el precio
promedio por quintal de maíz y el rendimiento promedio, tomado
de la zona en estudio. También consideró el menor y el mayor
precio pagado, y el menor y el mayor rendimiento obtenido.
26 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 6. Análisis de sensibilidad del margen bruto variable a precio por quintal
de maíz y rendimiento en qq ha−1.
Rendimiento (qq ha-1)
110
158
200
Margen Bruto ($ ha-1)
Precio venta ($ qq-1)
12.300
12.800
229.554
284.524
819.924
898.924
1.336.524
1.436.524
13.500
361.524
1.009.524
1.576.524
Con esto, a modo de ejemplo, en un escenario con el menor
precio pagado de $12.300/qq, con un rendimiento de 158 qq
ha−1 (rendimiento promedio), se registró un margen bruto de
$819.942.
A continuación se presenta un análisis de sensibilidad, del margen
bruto a distintos escenarios con alzas porcentuales en las variables
mano de obra, maquinaria o insumos, en un 5, 10 y 15% sobre los
costos promedio originales de cada uno de estos ítems obtenidos
en este estudio.
En el Cuadro 7, se muestra la disminución porcentual del nuevo
margen bruto con respecto al margen bruto original de $898.924
por hectárea, cuando una de estas variables (mano de obra,
maquinaria o insumos) sube. Se muestra además el nuevo
promedio del costo total y el promedio del margen bruto, para
cada escenario proyectado.
Cuadro 7. Análisis de sensibilidad del margen bruto, variable a alzas porcentuales
de un 5, 10 y 15%, en los costos de mano obra, maquinaria o insumos.
Promedio costo Promedio margen Variación respecto al
Variación por ítem
total
bruto
margen bruto original
Mano de obra
(+) 5 %
$ 1.130.924
$ 891.476
-0,8%
(+) 10 %
$ 1.146.563
$ 875.837
-2,6%
(+) 15 %
$ 1.172.369
$ 850.031
-15,9%
Maquinaria
(+) 5 %
$ 1.139.638
$ 882.762
-1,8%
(+) 10 %
$ 1.173.577
$ 848.823
-5,6%
(+) 15 %
$ 1.229.576
$ 792.824
-11,9%
Insumos
(+) 5 %
$ 156.041
$ 866.359
-3,6%
(+) 10 %
$ 1.224.427
$ 797.973
-11,2%
(+) 15 %
$ 1.337.265
$ 685.135
-23,8%
| 27
Riego por Pulsos en Maíz Grano
El ítem insumos, fue el más sensible a alzas en sus costos, debido
a que en todos los escenarios proyectados, presentó una
disminución significativa en el margen bruto. Esto debido al alto
uso de fertilizantes que supera el 50% del total de los insumos.
En el ítem maquinaria se obtuvo como resultado que ante alzas
en los costos de 10% y 15%, que presentaron disminuciones
importantes en el margen bruto. No obstante, debido a que los
costos por arriendo de maquinaria fueron similares en la zona
estudiada, el nivel de negociación de los casos estudiados en
orden de disminuir estos costos es bajo.
Para el ítem mano de obra, se observó que un alza en este costo
es relevante solo cuando éste aumenta en un 15%, En los otros
casos no es relevante, por que la utilización de mano de obra es
escasa.
1.9 Conclusiones
• Se registró diferencias significativas entre los casos entrevistados
en cuanto al rendimiento de maíz grano, situando un promedio
de rendimiento de 158 qq ha−1.
• Para la totalidad de los casos en la estructura de costos se
evidenció que el costo más alto en la producción de maíz grano,
estuvo representado por el ítem insumos, abarcando el 58% del
total de los costos directos. Dentro del ítem insumos, el costo de
los fertilizantes, tuvo una participación mayor al 50%, seguido
por las semillas, luego el flete (transporte) y los agroquímicos.
• En el estudio, el margen bruto del maíz, fue más sensible a
un alza en los insumos, en todos los escenarios proyectados,
y menos sensible al alza de mano de obra. El ítem mano de
obra no mostró un impacto muy significativo antes alzas para el
agricultor (a menos que se presente un alza de 15%), pues es
poco relevante para la estructura de costo el maíz, debido a la
poca utilización de ésta.
28 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
•El ítem maquinaria afectó en mayor magnitud que el ítem
mano de obra con alzas de un 10 y 15%, debido a su mayor
participación en la estructura de costos de maíz grano. No
obstante la reducción de la incidencia de este ítem es limitada,
porque el valor por arriendo de maquinaria es similar en toda la
zona estudiada, revelando un escaso margen de negociación.
Además en este ítem, el costo entre casos es poco variable, pues
realizan labores similares entre ellos. La utilización de maquinaria
depende de las condiciones de suelo que presentan los predios
estudiados.
•Finalmente, quedó en evidencia que para los productores de
maíz grano, desarrollar el cultivo con costos abultados no se
tradujo en mayores rendimientos, debido, en muchos casos, a
la sobreutilización de insumos. Por ejemplo: el exceso del uso de
fertilizantes que puede ser corregido mediante recomendaciones
de fertilización basadas en estudios de fertilidad de suelos y
dosificación de fertilizantes de acuerdo al rendimiento potencial
del suelo cultivada.
Literatura citada
FAO. 2001. El maíz en los trópicos: Mejoramiento y producción [En línea]. Roma:
FAO, 2001. [ref. de 30 Enero 2014]. Disponible en: <http://www.fao.org/docrep/003/
x7650s/x7650s00.htm>.
FIA. 2003. Cereales en Chile: situación actual y perspectivas; maíz y trigo. Santiago
de Chile: FIA, 2003. 89p. ISBN 9567874417.
ODEPA. 2013 a. Maíz: precios caen a inicios de cosecha [En línea]. Muñoz Villagrán
Marcelo. Santiago: ODEPA, Mayo 2013. [ref. de 13 de Enero 2014] <http://www.
chilealimentos.com/2013/phocadownload/Alimentos_Procesados/maiz%20
precios%20caen%20a%20inicios%20de%20la%20cosecha.pdf> .
ODEPA. 2013 b. “Maíz: se aproxima una temporada complicada [En línea]. Muñoz
Villagrán Marcelo. Santiago: ODEPA, Septiembre 2013. [ref. de 15 Enero 2014]
<http://www.asprocer.cl/archivos/201309_reportemazODEPA.pdf >.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
30 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
CAPÍTULO 2
Propiedades Físico-Hídricas del Suelo en el
Cultivo del Maíz Grano
Alejandro Antúnez B. Sofía Felmer E. Marcelo Vidal S. Roberto Morales J.
Ing. Agrónomo, Ph.D Ing. Agrónomo Ing. Agrónomo
[email protected]
INIA La Platina
Enrique Coz L.
Ing. Ejecución Agrícola Ing. Agrónomo
INIA Rayentué
Francisca Fuentes F.
Ing. Agrónomo, M.B.A.
| 31
|31
Riego por Pulsos en Maíz Grano
32 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
2.1 Introdución
E
l deterioro de las propiedades físicas del suelo es uno de los
principales problemas que enfrenta la agricultura moderna.
El uso excesivo de maquinaria agrícola, la agricultura
intensiva, rotación de cultivos cortos, pastoreo intensivo y la gestión
inadecuada del suelo, conducen a una mala calidad física del
mismo, generando la compactación y pérdida de estructura.
La compactación del suelo se produce en una amplia variedad
de suelos y climas. Se ve agravada por un bajo contenido de
materia orgánica y por la labranza o pastoreo en un suelo con alto
contenido de humedad. La compactación del suelo aumenta la
resistencia mecánica y disminuye la fertilidad física a través de la
disminución de almacenamiento y suministro de agua y nutrientes,
lo cual acarrea a requerimientos de fertilizante adicional y al
aumento de los costos de producción.
Entre las principales propiedades físicas del suelo que influyen
en el crecimiento de raíces se encuentran: el medio poroso, la
capacidad de aire, la densidad aparente y real de las partículas
del suelo, además de indicadores de compactación como
resistencia a la penetración e índice de cono.
Por otra parte, factores como la textura, capacidad de campo,
punto de marchitez permanente y humedad aprovechable, se
relacionan con la retención de agua en el suelo y su disponibilidad
para las raíces de las plantas.
El suelo ideal para el cultivo de maíz debe ser con más de un
metro de profundidad, buen drenaje, sin piedras, pH entre 6,0 y
7,0, nivelado y con adecuados contenidos de materia orgánica
(sobre 3%).
El maíz también se adapta a suelos de 50 cm de profundidad
efectiva, drenaje con algún grado de imperfección y algo de
pedregosidad, pero su potencial de rendimiento se ve limitado.
| 33
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Suelos muy pesados, por su condiciones de difícil laboreo y alta
retención de humedad resultan inconvenientes para el cultivo
del maíz, al igual que suelos arenosos por su tendencia a secarse
rápidamente.
2.2 Efecto de las propiedades físicas del suelo en el cultivo del
maíz
Textura
El término textura es una expresión de la predominancia del
tamaño o rango de tamaños de las partículas del suelo, y tiene
una connotación cualitativa y cuantitativa. El método típico de
caracterización consiste en separarlos en tres grupos (arenas, limos
y arcillas), los cuales en este estudio están definidos en su tamaño
por el USDA en la Figura 5.
Fuente: (Brissio, 2005).
Figura 5. Escalas granulométricas, Internacional y USDA.
Factores como la facilidad de laboreo del suelo, la cantidad de
agua y aire que puede retener, la porosidad y la velocidad de
infiltración del agua están, ligadas a la textura del suelo (FAO, 2009).
Un suelo con predominio de arena, posee poros de mayor
tamaño y menor capacidad de retener agua, lo cual determina
baja retención de humedad y permeabilidad excesiva, poca
cohesión y plasticidad, además de limitadas reservas de
nutrientes. En cambio, si predomina la arcilla, el suelo retiene
más humedad, es poco permeable, plástico en húmedo y
difícil de laborear. Por último, los suelos de mejor aptitud agrícola
poseen texturas medias (francas), contienen un 10 a 20% de
arcilla, no más de 50% de arena ni más de un 50% de limo.
34 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
2.2.2 Densidad real (Dr) y densidad aparente (DA)
Los suelos minerales poseen una densidad real (Dr) de 2,65 g
cm−3, correspondiendo este valor a la densidad promedio de las
distintas partículas presentes en un suelo. La arena gruesa presenta
una Dr de 2,655 g cm−3, la arena fina 2,659 g cm−3, el limo 2,798
g cm−3 y la arcilla 2,837g cm−3. Los minerales pesados (óxidos
de Fe o minerales ferro magnésicos), presentes en las partículas
de suelo, generan que la Dr sea mayor, mientras que un suelo
con altos contenidos de materia orgánica posee una Dr menor.
La densidad aparente (Da) en cambio, representa un índice de la
masa seca de partículas en un volumen total de suelo, que incluye
partículas y poros. La densidad aparente es un valor que varia con
la textura. Valores de Da para suelos no compactados son: en
suelos arenosos de 1,65 g cm−3; para suelos franco arenoso, 1,5 g
cm−3; suelos de textura Franca, 1,4 g cm−3; Franco Arcilloso, 1,33 g
cm−3; Arcillo Arenoso, 1,3 g cm−3 y los suelos Arcillosos, 1,25 g cm−3.
La Da es un parámetro importante a considerar en la clasificación
de calidad de un suelo. Suelos con valores altos de Da determinan
un ambiente pobre para el crecimiento de raíces, debido a la poca
aireación y una baja infiltración del agua en el suelo (FAO, 2009).
Muy relacionado con la Da se encuentra el espacio poroso
del suelo (P), que aloja aire o agua. El espacio poroso se
desarrolla a partir de la formación del suelo, grietas, cavidades
de animales o lombrices y representan los espacios por
donde las raíces crecen y absorben agua (FAO, 2009). La
porosidad se obtiene a partir de la relación entre la Da y la Dr.
La porosidad es un índice del volumen relativo de poros en un
suelo y generalmente se presenta en un rango entre 0,3 y 0,6.
En un estudio realizado en Estados Unidos se demostró que la
densidad aparente de un suelo afecta en gran medida la densidad
de raíces de los cultivos. Mientras mayor fue la densidad aparente
del suelo, se obtuvo un menor desarrollo de raíces (Unger et al., 1994).
El largo de raíces y el rendimiento del maíz se ven afectados por
el nivel de compactación del suelo. En un estudio en Pakistán en
un suelo franco arcilloso, se demostró que los sitios donde la Da
| 35
Riego por Pulsos en Maíz Grano
fue mayor (1,70 g cm-3), se obtuvo la menor longitud de raíces y
bajo rendimiento por unidad de superficie (Ramazan et al., 2007).
Estudios realizados en Alabama, en un suelo franco arenoso
en donde se analizó el efecto de tres densidades aparentes
(1,2, 1,4 y 1,6 gr cm−3) sobre el crecimiento de raíces de maíz,
se encontró fuerte relación entre la densidad aparente del
suelo y el largo de raíces, lo cual está estrechamente ligado
a la densidad de raíces. De esta forma, queda establecido
que una densidad aparente alta (1,6 gr cm−3) afecta
negativamente a la densidad de raíces en maíz (Duruoha, 2007).
Retención de agua
La Capacidad de Campo (CDC) queda representada por la
cantidad de agua que un suelo saturado es capaz de retener
luego de haber sido drenado por 24 a 48 horas y que en la matriz
del suelo queda retenida a una tensión de 1/3 de atmósfera.
El Punto de Marchitez Permanente (PMP), es la cantidad de
agua que posee un suelo donde las plantas se marchitan
permanentemente, sin poder recuperarse, aun habiendo un riego.
El agua está retenida a una tensión de 15 atmósferas, muy superior
a la tensión que podría generar la raíz de una planta para extraerla
La humedad aprovechable (HA), puede ser definida como la
diferencia entre capacidad de campo y punto de marchitez
permanente (Kirkham, 2005). La HA de un suelo representa entonces
todo el contenido de agua que se encuentra en el suelo entre
CDC y PMP.
Capacidad de Aire
La capacidad de aire (CA), está determinada por la densidad
aparente del suelo y el nivel de retención de agua a CDC. Suelos
con compactaciones elevadas no presentan suficiente espacio
poroso, ya sea para almacenar agua o aire. Como el suelo en
su composición posee poros, los que pueden estar llenos de
agua o de aire, el equilibrio entre estos dos elementos afecta
36 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
significativamente a la capacidad de aire de un suelo. Para el
buen desarrollo de cualquier cultivo, el suelo debe presentar
como mínimo un 11% de sus poros con aire. Dexter (1988),
plantea como rango limite, entre un 10% a 15% de macroporos
para permitir una adecuada respiración e intercambio de oxigeno
y dióxido de carbono del suelo con la atmosfera. La presencia de
aire en los poros del suelo, ayuda al correcto metabolismo radical
(Archer et al., 1971). En el estudio de Gaultney (1981), sobre el
efecto de la compactación en el rendimiento del cultivo de maíz,
éste menciona que la compactación de los suelos puede reducir
el rendimiento del cultivo en un 25%.
Resistencia a la penetración
La resistencia a la penetración representa la fuerza requerida para
introducir la punta cónica de un penetrómetro a través del suelo,
expresado en Megapascales (MPa).Un registro común de esta
propiedad es el índice de fuerza del suelo llamado índice de cono (IC).
La compactación de suelo puede reducir los rendimientos de los
cultivos en un 10%. El penetrómetro simula el esfuerzo de la raíz de
una planta por elongarse en el perfil de suelo. La penetración de
las raíces en un suelo se reduce linealmente con el aumento de la
resistencia a la penetración, hasta que se llega a una resistencia
de 2,07 MPa (300 psi), donde casi ninguna raíz puede penetrar.
Esto es igual para suelos húmedos y secos, independiente de la
textura del suelo. La falta de labranza de los suelos, afecta en gran
medida a la resistencia a la penetración de los suelos (Duiker, 2013).
En la mayor parte de las especies cultivadas, el crecimiento de raíces
se verá afectado mientras la resistencia a la penetración sea mayor
a 1,4 MPa. El penetrómetro de punta cónica es recomendado
para proporcionar un método estandarizado de caracterización
de la resistencia a la penetración de los suelos (Riedell et al, 2004).
| 37
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 1. Penetrómetro utilizado para determinar de la resistencia a la
penetración vertical.
En el Cuadro 8, se presenta valores interpretativos de resistencia
a la penetración medido en condiciones de capacidad de
campo.
Cuadro 8. Categorización de la resistencia a la penetración.
Categoría de Resistencia
Extremadamente Baja
Resistencia (Mpa)
< 0,01
Muy baja
0,01 - 0,1
Baja
0,1 - 1
Moderada
1-2
Alta
2-4
Muy alta
4-8
Extremadamente alta
>8
Con respecto a la resistencia a la penetración horizontal (RPH),
la literatura especializada indica que la RPH disminuye a medida
que aumenta el contenido de agua en el suelo, lo cual ha
sido reportado tanto en condiciones de laboratorio como en
condiciones de campo (Shafiq et al., 1994).
38 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
2.3 Caracterización de propiedades Físico-Hídricas del suelo y
crecimiento de raíces en maíz cultivado bajo riego por surcos
en la Región de O’Higgins
Se caracterizaron las propiedades físico-hídricas del suelo cultivado
con maíz grano, evaluando en paralelo la distribución de raíces
en el perfil en siete predios ubicados en: Santa Julia, Graneros; El
Carmen, San Fernando; San José de Pataguas, San Vicente de
Tagua-Tagua; La Gloria, Nancagua; Las Arañas, Chépica; Santa
Amelia, Pichidegua y Rincón de Yáquil, Santa Cruz de la Región
de O’Higgins.
En la Figura 6 se presenta la ubicación de los siete predios
estudiados en el mapa de la Región de O’Higgins.
Figura 6. Mapa de la Región de O’Higgins con los siete sitios estudiados.
En cada predio se realizó tres calicatas, excavadas en suelo a
CDC, situadas sobre la hilera de siembra, dejando la planta de
maíz en el centro de la calicata.
| 39
Riego por Pulsos en Maíz Grano
En cada calicata se evaluó:
• Densidad aparente y contenido gravimétrico de agua en el
suelo.
• Densidad real.
• Humedad aprovechable del suelo.
• Resistencia a la penetración.
• Textura de suelo.
• Densidad de raíces.
• Rendimiento.
En el Cuadro 9 se presenta los porcentajes arena, limo y arcilla de
los siete predios bajo estudio.
Cuadro 9. Clase textural y porcentajes de arcilla, limo y arena de siete
predios de la Región de O’Higgins.
Localidad
Santa Julia
S. José de
Pataguas
Santa Amelia
El Carmen
La Gloria
Las Arañas
Rincón de
Yáquil
Prof. Arcilla Limo Arena
(cm) (%)
(%)
(%)
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
34,47
25,23
34,03
51,1
58,65
69,65
15,63
12,4
13,87
11,43
11,43
11,97
34,3
38,37
29,95
36,37
37,03
36,7
30,6
50
50,2
51,33
34,47
46,67
40,65
33,15
26,2
18,13
10,5
18,47
38,97
41,57
40,53
52,03
50
58,95
44,77
43,53
42,37
50,77
36,7
34,77
14,2
40,3
19,3
8,25
8,2
4,15
66,23
77,1
67,67
49,6
47
47,5
13,67
29,03
11,1
18,87
19,43
20,93
18,63
13,3
15,03
Rango de clase textural
Franco Arcillo limoso
Arenoso a Franco Arcillo limoso
Franco Arcilloso a Arcillo Limoso
Arcillo Limoso
Arcilloso a Arcillo limoso
Arcilloso
Franco Arenoso
Franco Arenoso
Franco Arenoso
Franco Limoso a Franco Arenoso
Franco a Franco Arenoso
Franco
Franco Arcillo Limoso
Franco Arcillo Limoso a Arcillo Limoso
Franco Arcillo Limoso a Limoso
Franco Arcilloso a Franco Arcillo Limoso
Franco Arcilloso a Franco Arcillo Limoso
Franco Arcilloso a Franco Arcillo Limoso
Franco Arcillo Limoso a Franco Arcilloso
Arcilloso
Arcilloso
El predio San José de Pataguas, presentó los porcentajes más
elevados de arcilla y los más bajos de arena, mientras que el
predio Santa Amelia presentó los valores más elevados de arena
y los más bajos de arcilla. Las clases texturales se mantuvieron en
rangos semejantes en las distintas profundidades. En los casos San
40 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
José de Pataguas y Santa Amelia, se evidenció la predominancia
de arcilla y arena respectivamente, lo cual llevó a que su rango de
clase textural fuese más acotado. El predio Santa Amelia, presentó
proporciones de los tres separados en rangos muy parecidos en
las tres profundidades estudiadas, lo cual permitió clasificar todo
el perfil en la textura Franco arenoso. Los predios Santa Amelia y El
Carmen presentaron clases texturales muy similares, en un rango
entre Franco y Franco Arenoso, con los valores de CDC y PMP más
bajos.
2.4 Densidad de raíces y rendimiento de los predios bajo estudio
En el Cuadro 10 se presenta la densidad de raíces (Rai), a tres
profundidades en siete predios diferentes con el rendimiento
promedio del sitio.
Cuadro 10. Densidad de raíces (Rai) y rendimiento a tres profundidades en siete
predios cultivados con maíz grano en la Región de O’Higgins.
Localidad
Santa Julia
San José de Pataguas
Santa Amelia
El Carmen
La Gloria
Las Arañas
Rincón de Yáquil
Prof. (cm) Rai. (mg cm−3) % Raíces Rendimiento (g/pl)
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
1,45
0,66
0,11
2,39
0,7
0,16
1,11
0,12
0,02
0,72
0,34
0,2
0,58
0,19
0,08
1,5
0,39
0,08
1,53
0,22
0,12
65,32
29,73
4,95
73,54
21,54
4,92
88,8
9,6
1,6
57,14
26,98
15,87
68,24
22,35
9,41
76,14
19,8
4,06
81,82
11,76
6,42
118,66
176,32
120,08
143,03
111,72
149,87
126,22
Densidad raíces, n= 9 (3 cilindros por calicata, 3 calicatas por predio)
Rendimiento, n=30 (10 mazorcas por calicata, 3 calicatas por predio)
| 41
Riego por Pulsos en Maíz Grano
En el Cuadro 10, se puede apreciar la importancia de los primeros
20 cm de suelo, pues esta porción del suelo alojó a más del 50%
de las raíces, incluso llegando a alojar al 88%, como es el caso del
sitio Santa Amelia. El sitio El Carmen es el que presentó la distribución
de raíces más equitativa, llegando a tener un 15,8% de sus raíces
a 60 cm de la superficie. En cambio en el predio Santa Amelia,
claramente se concentraron sus raíces en superficie, y a 60 cm
sólo alojó el 1,6% de estas.
La mayor densidad de raíces coincide con el mayor rendimiento
de maíz, para la profundidad 0-20 cm. De igual manera, la menor
densidad de raíces coincidió con el rendimiento más bajo. Fue
significativa la importancia de la densidad de raíces en la estrata
superficial del suelo, porque en esta zona se presentó la mayor
densidad que en profundidad.
2.5 Porosidad total y capacidad de aire
En el Cuadro 11 se presenta la Porosidad total (P), y la Capacidad
de Aire (CA), de los siete predios a tres profundidades de suelo.
Cuadro 11. Porosidad y Capacidad de Aire a tres profundidades en siete
predios cultivados con maíz grano en la Región de O’Higgins.
Localidad
Santa Julia
San José de Pataguas
Santa Amelia
El Carmen
La Gloria
Las Arañas
Rincón de Yáquil
42 |
Prof. (cm) Rai. (mg cm−3) % Raíces Rendimiento (g/pl)
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0,43
0,39
0,39
0,59
0,66
0,75
0,38
0,39
0,37
0,48
0,42
0,41
0,39
0,39
0,41
0,38
0,36
0,39
0,43
0,4
0,4
0,15
0,06
0,02
0,15
0,17
0,15
0,14
0,16
0,15
0,17
0,13
0,13
0,12
0,08
0,09
0,08
0,04
0,07
0,05
0,03
0,01
118,66
176,32
120,08
143,03
111,72
149,87
126,22
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Es conocido que la porosidad total (P), condiciona la capacidad
de aire (CA), de un suelo. Al haber menos poros, se reduce
la capacidad de un suelo de contener agua o aire. La P fue
claramente mayor en el predio San José de Pataguas, en todas
las profundidades estudiadas presentando además los valores
más altos de CA. El resto de los predios mostraron menor relación
entre estos dos factores, como fue el sitio Rincón de Yáquil, el que
presentó una P similar a la de otros predios pero aún así, fue el que
presentó los valores más bajos de CA.
En el Cuadro 12, se presenta la densidad aparente (Da), resistencia
a la penetración horizontal (RPH) y el índice de cono (IC).
Cuadro 12. Densidad aparente, resistencia a la penetración horizontal
y el índice de cono de siete predios de la Región de O’Higgins.
Localidad
Santa Julia
San José de Pataguas
Santa Amelia
El Carmen
La Gloria
Las Arañas
Rincón de Yáquil
Prof. (cm)
Da (g cm−3)
RPH (MPa)
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
1,45
1,53
1,59
0,97
0,78
0,57
1,69
1,71
1,7
1,35
1,52
1,52
1,56
1,58
1,57
1,58
1,64
1,57
1,47
1,6
1,62
1,46
1,84
1,69
0,73
1,12
0,79
0,95
1,63
2,1
0,49
2,83
3,93
1,77
1,63
1,4
0,9
1,45
1,09
0,52
0,85
1,52
IC (MPa)
3,49
4,98
3,65
4,68
3,53
3,93
4,03
4,75
3,01
3,91
2,31
3,61
3,41
4,77
Densidad aparente, n=9 (3 cilindros por calicata, 3 calicatas por predio)
Resistencia a la penetración horizontal, n=6 (2 repeticiones por calicata, 3 calicatas por predio)
Índice de Cono, n= 12 (4 repeticiones por calicata en 3 calicatas por predio)
| 43
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Las Densidades aparentes (Da) fueron relativamente altas en todos
los predios, a excepción de San José de Pataguas, que presentó
Da bajo 1,0 g cm−3 en todo el perfil. El predio Santa Amelia tuvo
los valores más altos de Da, evidenciando un suelo con los más
altos índices de compactación. Densidades aparentes elevadas
como se presentan en seis de los siete sitios estudiados, causan
problemas de compactación de suelo, los que repercuten en
el rendimiento, disminuyéndolo. Como indica la literatura, la
raíz no podrá penetrar un suelo con valores de Índice de cono
(IC), cercanos a 5,3 MPa (300 psi) y el sitio Santa Julia bajo los
40 cm de profundidad, presentó valores cercanos a este umbral,
evidenciando serios niveles de compactación de suelo. Los
problemas más serios de IC para todos los sitios se presentaron
a 60 cm de profundidad, donde el valor fue más elevado. La
Resistencia a la penetración horizontal (RPH) presenta más de la
mitad de los sitios con los valores más elevados a la profundidad
21-40 cm, evidenciando una capa compactada con serios
problemas de resistencia hacia el crecimiento de raíces (Pie de
arado).
Foto 2. Determinación de la densidad aparente mediante
el método del cilindro.
44 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 3. Determinación de la resistencia a la penetración horizontal.
2.6 Influencia de la densidad de raíces sobre el rendimiento del
maíz.
En el Cuadro 13, se presenta la relación entre la densidad de
raíces por profundidad con el rendimiento del maíz.
Cuadro 13. Coeficiente de correlación y regresión de la densidad
de raíces (Rai) con el rendimiento.
Propiedad física
Rai
Profundidad (cm)
0-20
R
0,71
R2
0,5
Rai
21-40
0,59
0,35
Rai
41-60
0,53
0,28
Se puede observar que una alta densidad de raíces se genera
mayor rendimiento del cultivo, especialmente en el horizonte
superficial (0-20 cm), correlación que disminuye en profundidad.
Esto indica que las raíces de los primeros 20 centímetros son
esenciales para el buen arraigamiento del cultivo, subrayando
la importancia de una buena preparación de suelos en este
horizonte previo a la siembra del maíz.
| 45
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La Figura 10, presenta la relación entre el rendimiento del cultivo
de maíz en los siete predios estudiados frente a la densidad de
raíces. A mayor densidad de raíces, el cultivo de maíz alcanza un
mayor rendimiento.
Figura 10. Relación entre densidad de raíces (g cm−3) y rendimiento por
planta (g pl−1), en siete suelos cultivados con maíz en la Región de O´Higgins.
El Cuadro 14, presenta los coeficientes de correlación y regresión
entre el rendimiento de los siete predios evaluados con distintas
propiedades físicas del suelo.
Cuadro 14. Coeficiente de correlación y de regresión entre el rendimiento del sitio
analizado (g/pl) y la densidad aparente, porosidad, capacidad de campo in situ
humedad aprovechable in situ y % de arcilla.
Propiedad física
Da
P
CDC in situ
HA in situ
% Arcilla
46 |
Prof. (cm)
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
0-20
21-40
41-60
R
-0,78
-0,79
-0,83
0,77
0,77
0,81
0,75
0,67
0,67
0,52
0,85
0,87
0,47
0,45
0,58
R2
0,61
0,62
0,69
0,59
0,6
0,65
0,56
0,44
0,45
0,27
0,72
0,75
0,22
0,2
0,33
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La significancia de la relación entre rendimiento y Da, aumentó a
medida que aumenta la profundidad. Los mejores rendimientos se
alcanzaron en sitios con menor Da, aunque en los sitios estudiados
los niveles de compactación del suelo fueron mayoritariamente
altos. Una alta densidad aparente se relaciona con una menor
cantidad de poros, menor infiltración del agua en el perfil y
reducida capacidad de aire, lo cual tiene como consecuencia
un menor desarrollo radicular.
Es importante señalar que la Da medida en los siete predios se
encontró en un rango similar a los reportados en Pakistán, donde
se efectuó un ensayo en nueve sitios con diferentes niveles de
compactación. En este estudio, el sitio con menor y mayor
compactación, presentaron Da equivalente a 1,54 g cm−3 y
1,71 g cm−3, respectivamente. La Da en este estudio estuvo
muy relacionada con la producción de grano en maíz, pues su
aumento repercutió negativamente en el crecimiento de raíces,
altura de planta y rendimiento (Ramazan et al., 2007).
La relación entre la porosidad del suelo y el rendimiento aumentó
a medida que el suelo se hace más profundo. Esto se explica
porque una buena porosidad facilita el flujo de oxígeno hacia
las raíces ubicadas en profundidad. Mientras mayor sea la
porosidad del suelo, mayor será el rendimiento obtenido. En este
estudio la mayoría de los sitios presentaron porosidades bajas
en profundidad, y como consecuencia, los rendimientos fueron
inferiores al potencial reportado.
La CDC in situ al igual que la Da y P, tiene una correlación
importante con respecto al rendimiento del cultivo. Esta relación va
disminuyendo a medida que aumenta la profundidad del suelo,
pero siempre se mantiene con valores altos. En general, a mayor
CDC in situ, se obtiene un mayor rendimiento de maíz grano.
Los valores de HA in situ muestran una buena correlación con el
rendimiento, especialmente en profundidad (R2 = 0,75, 41-60 cm
de prof.). Este nuevo parámetro definido a partir de una medición
de campo (CDC in situ) y complementado con laboratorio (PMP),
| 47
Riego por Pulsos en Maíz Grano
puede ser de gran utilidad en el manejo y programación de riego,
aportando una mejor valoración de la retención de agua en el
perfil de este.
La Figura 8 presenta la relación entre el rendimiento y la HA
disturbada y el rendimiento y HA in situ.
Figura 8. Relación entre la humedad aprovechable disturbada e in situ
(cm3 cm−3) y rendimiento por planta (g pl−1), en siete suelos
cultivados con maíz en la Región de O´Higgins.
Como se aprecia en el gráfico, la HA in situ, presentó una mejor
relación con el rendimiento que la HA disturbada. Esta mejor
relación entre la HA in situ con el rendimiento, se explica porque la
muestra de suelo utilizada presenta su estructura natural, con sus
macro y micro poros sin disturbar, mientras que para HA disturbada
estas propiedades se ven alteradas al ser calculada con la CDC
obtenida en laboratorio con la muestra disturbada y tamizada.
Otro factor que podría influir aun más, sería el poder obtener el
límite inferior, PMP, en campo. Así la muestra presentaría en su
totalidad las propiedades físicas y estructurales correspondientes
a la realidad de lo que ocurre en campo.
El separado textural de mayor correlación con el rendimiento
del cultivo es la arcilla, que presenta coeficientes de regresión
mayores que el limo y arena, relación que persiste en profundidad.
48 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Esta relación podría explicarse porque las arcillas contribuyen en
la retención de agua en mayor proporción que los limos y arenas,
resultando en un suelo con mayor disponibilidad de agua para el
cultivo. Además, las arcillas junto con la materia orgánica, están
relacionadas con la estructuración del suelo, e influyen en la
capacidad de intercambio catiónico, propiedades de un suelo
que tienen gran importancia en el rendimiento del cultivo.
2.7 Conclusiones
De este trabajo se pueden extraer las siguientes conclusiones:
• Se encontró que el rendimiento en cada sitio estudiado
está muy relacionado con el desarrollo de raíces en el perfil,
especialmente en los primeros 20 cm de suelo.
• Entre las propiedades físicas del suelo más relevantes para la
producción del cultivo de maíz, están la Da del suelo, relacionada
con la Porosidad, y la CDC in situ del suelo. Además, pero en
menor grado, el rendimiento del cultivo del maíz se relacionó
con el contenido de Arcilla del perfil de suelo.
• Por otro lado, las propiedades menos relevantes para la
producción de maíz fueron la CDC y PMP disturbada, y su
derivada la HA estimada. La CA, RPH, IC y los porcentajes de
Limo y Arena.
• Todos, a excepción del predio San José de Pataguas,
presentaron Da por sobre el rango adecuado, lo cual repercute
en niveles de compactación que limitan el desarrollo de raíces
y la producción del cultivo.
• La relación entre el rendimiento del cultivo y la HA es mejor
cuando la muestra no ha sido disturbada y presenta todas sus
propiedades naturales sin modificaciones.
• Estos resultados determinan que sea necesario diferenciar efectos
sobre el manejo del riego y el manejo de la compactación.
| 49
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Literatura Citada
Archer, J. y Smith, P. 1971. “The relation between Bulk Density, Available Water
Capacity and Air Capacity of Soils”.” Journal of Soil Science”. 1971. p. 475-480.
Dexter, A. 1988. Advances in characterization of soil structure. Soil & Tillage Research
11: p. 199-238.
Duruoha, Ch.; Piffer, R. y Silva, P., 2007. “Corn (Zea mays) Root Length Density and
Root Diameter as affected by Soil Compactation and Soil Water Content”. Irriga,
Botucatu v. 12 n.1, p. 14-26, janeiro-março, 2007.
Duiker, W. 2013. “Diagnosing Soil Compactation Using a Penetrometer (soil
compactation tester)”. “Penn State Extension, College of Agricultural Science”. USA:
2013.
FAO. 2009. “Guía para la descripción de los suelos.” Organización de la Naciones
Unidas para la Agricultura y la alimentación, Roma, 2009. Cuarta Edición. Roma:
2009, p. 21-66.
Gaultney, L.; Krutz, G.; Steinhardt, G. y Liljedahl, J. 1981. “Effects of Subsoil
Compaction on Corn Yields”. ASAE Paper No. 80-1011.
Kirkham, M. 2005. “Field Capacity, Wilting point, Available Water and the NonLimiting Water Range”. In: “Principles of Soil and Plant Water Relations”. USA: Elsevier
Academic Press, 2005.
Riedel, W.; Pikul J.; Osborne, S. y Schumacher, T. 2004. “Soil/Water Research”. South
Dakota University. “2004 Progress Report”. USA: Agricultural Experiment Station, Plant
Science Department, 2004.
Shafiq, M.; Hassan, A. y Ahmad, S. 1994. “Soil Physical properties as influenced by
compaction under laboratory and field conditions”. “Soil & Tillage Research”. Elsiever
Science, USA, 1994, p. 13-22.
Unger, P. y Kaspar, T. 1994. “Soil Compaction and Root Growth: A Review”. “Agronomy
Journal”, vol. 86, september-october 1994.Usa, Agron. J. 86:759-766 (1994).
50 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
CAPITULO 3
Fracción de Agua No Limitante para el
Cultivo del Maíz
Alejandro Antúnez B.
Sofía Felmer E.
Marcelo Vidal S.
Patrick Mac Kinnon del P.
Ing. Agrónomo, Ph.D
[email protected]
INIA La Platina
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo
Ing. Ejecución Agrícola
INIA Rayentué
||51
51
Riego por Pulsos en Maíz Grano
52 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
3.1 Fracción de Agua No Limitante
La Fracción de Agua No Limitante (LLWR, del inglés non-limiting
water range) es el contenido de agua que no afecta al crecimiento
radical, y está representado por un límite superior e inferior de
agua fácilmente aprovechable por las raíces. El límite superior
está representado por el contenido mínimo de aire del perfil que
permita el normal desarrollo de raíces. Se ha establecido que la
mínima porción de aire en el suelo permitiendo el crecimiento de
raíces es del 11%, aunque algunos cultivos que manifiestan asfixia
radical por falta de oxígeno en el perfil de suelo, son sensibles en
un rango entre 15 y 25% de aireación.
El límite inferior, está representado por la resistencia máxima que
la raíz de un cultivo es capaz de tolerar para crecer y desarrollarse.
De esta forma, a medida que el suelo se va secando, la resistencia
a la penetración del suelo aumenta, a tal punto que dificulta el
crecimiento radical, siendo este valor cercano a 2 MPa o superior
en especies más tolerantes, y también según la cantidad de arcilla
que posea el suelo.
La Figura 9, muestra la gráfica referencial de la Fracción de Agua
No Limitante
(Adaptado de: Da Silva, Kay y Perfect, 1994)
Figura 9. Representación gráfica de la Fracción de Agua No Limitante (LLWR) a
diferentes densidades de suelo. (Adaptado de Da Silva, Kay y Perfect 1994).
| 53
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La Figura 9, representa el esquema gráfico del LLWR, comprendido
en el área achurada. Se observa, la disminución de la amplitud
del LLWR al aumentar Da (Densidad aparente), hasta llegar a un
valor de cero, llamado Da crítica (con una Da de 1,45 Ton m−3),
donde el límite superior e inferior se interceptan. El límite superior
corresponde a CDC (contenido volumétrico de agua en el
suelo a capacidad de campo) hasta que es interceptada por
a (contenido volumétrico de agua en el suelo con un 11% de
poros con aire). Esto a una Da aproximada de 1,4 Ton m−3, y el
límite inferior corresponde a RP (contenido volumétrico de agua
en el suelo a resistencia a la penetración equivalente a 2,0 MPa
en este trabajo). La curva PMP (contenido de agua del suelo a
punto de marchitez permanente) no tiene ninguna incidencia en
la determinación del LLWR.
Un suelo con condiciones físicas pobres, requiere un cuidadoso
manejo para no restringir el desarrollo de los cultivos. Estos suelos,
generalmente poseen un rango estrecho de LLWR, al contrario de
un suelo con buena calidad física, que requiere un manejo menos
estricto para lograr obtener un buen crecimiento y desarrollo de los
cultivos, el cual generalmente ostentará un amplio LLWR. Así, cada
suelo presentará su propio LLWR, de acuerdo a sus características
físico-hídricas, el que puede afectarse en el tiempo de acuerdo a
sus condiciones de manejo.
Siendo el LLWR un reflejo de la disponibilidad de agua fácilmente
aprovechable por las plantas en un determinado tipo de suelo,
el concepto puede ser empleado no sólo como un indicador de
calidad de un suelo. También, puede serlo como un parámetro
fundamental para realizar programaciones de riego, buscando
siempre mantener la humedad del suelo dentro de los límites del
LLWR.
54 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
3.2 Factores que modifican la Fracción de Agua No Limitante
3.2.1 Propiedades físicas del suelo
La densidad aparente es el parámetro más importante para de
determinar el LLWR. Da Silva, Kay y Perfect (1994), proponen el
estudio del LLWR de los suelos a partir de la relación de la curva
de retención de agua, curva de resistencia a la penetración y el
valor de Da crítica en que el LLWR es igual a cero. Por consiguiente,
hasta la actualidad, la Da representa un parámetro fundamental
para calcular este rango óptimo de agua en el suelo.
Un aumento de la Da implica también el incremento de
la compactación del suelo, perdiendo macro-porosidad,
endureciéndose de los horizontes y por lo tanto, un deterioro de las
propiedades físicas del suelo. De esta forma, se genera un efecto
adverso sobre el crecimiento de las plantas, porque la resistencia
a la penetración de las raíces en el suelo aumenta drásticamente
en respuesta a una reducción del LLWR.
El LLWR comienza a verse afectado a partir de valores de Da de
entre 1,2 a 1,3 g cm−3 (según textura de suelo, desde arcilloso
a arenoso respectivamente), en cuanto al nivel inferior, sin que
afecte al nivel superior.
El contenido de agua en el suelo a una aireación adecuada y
resistencia a la penetración del suelo, es más afectado por la Da
que por el contenido de agua en el suelo entre CC y PMP.
También el LLWR es fuertemente dependiente de la cantidad
de arcilla, materia orgánica y labranza, que condicionan la
estructuración del suelo. La cantidad de materia orgánica presente
en el suelo, determina la amplitud de los límites del LLWR.
| 55
Riego por Pulsos en Maíz Grano
3.2.2 Manejo agronómico
El LLWR es más sensible a los cambios estructurales del suelo que al
agua disponible. De esta forma, el LLWR de un suelo determinado,
puede afectarse según el manejo de labranza que se le haga a
un cultivo.
El manejo de la labranza y preparación del suelo tienen gran
impacto en los índice de LLWR. En suelos arcillosos, el LLWR es
mayor en el suelo con labranza convencional que en el sistema
cero labranza, donde el límite inferior del LLWR se altera de manera
significativa, por la mayor resistencia a la penetración del suelo
bajo cero labranza.
Fracción de agua no limitante para el crecimiento radical del
maíz en cinco suelos de la Región de O’Higgins.
El estudio se realizó en cinco suelos de la Región de O’Higgins
(Cuadro 15).
Cuadro 15. Comuna y Localidad de los sitios estudiados.
Comuna
Localidad
Pichidegua
Santa Amelia
Graneros
Santa Julia
San Fernando
El Carmen
Quinta de Tilcoco
Quinta de Tilcoco
Chépica
Las Arañas
Los suelos en estudio abarcanron una diversidad textural importante,
siendo representativos de los suelos cultivados con maíz en región.
En el Cuadro 16, se presenta la proporción de los separados
texturales y propiedades físicas de los suelos estudiados.
Cuadro 16. Proporción de separados texturales y propiedades físico hídricas
de los suelos estudiados en los primeros 20 cm de profundidad.
Localidad
56 |
% Arena % Limo % Arcilla % M.O.
pH CDC in situ cm3cm−3
PMP cm3cm−3
Santa Amelia
66,23
18,13
15,63
1,8
7,2
0,21
0,09
Santa Julia
14,2
51,33
34,47
1,8
6,3
0,28
0,22
El Carmen
49,6
38,97
11,43
1,5
6,7
0,16
0,08
Quinta de Tilcoco
22,2
38,6
39,2
3,2
6,5
0,28
0,14
Las Arañas
18,87
44,77
36,37
2,3
6,2
0,40
0,18
Riego por Pulsos en Maíz Grano
3.2.3 Determinación de la Fracción de Agua No Limitante
A partir de la integración de las curvas r - RP con el límite superior
ap (contenido volumétrico de agua en el suelo con un 15%
capacidad gaseosa) e inferior RP (contenido de agua en el
suelo con resistencia a la penetración crítica según % de arcilla),
definidos para cada suelo, se graficó la relación entre la Da y v
destacando en color sombreado el LLWR.
A continuación se presenta la Fracción de Agua no Limitante
utilizando una RP crítica según el porcentaje de arcilla de cada
suelo de los predios en estudio.
Figura 11. Fracción de Agua No Limitante del predio Quinta de Tilcoco.
El sitio Quinta de Tilcoco, en el rango de Da entre 1,1 g cm−3 y 1,2 g
cm−3, el límite superior del LLWR está definido por CDC, mientras
que en Da 1,2 y 1,5 g cm−3, el ap define el límite superior. El límite
inferior del LLWR en el rango de Da entre 1,1 g cm−3y 1,4 g cm−3,
está definido por PMP, mientras que a Da mayores a 1,4 g cm−3
el LLWR se restringe por RP.
| 57
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Figura 12. Fracción de Agua No Limitante del predio Santa Julia.
En el sitio Santa Julia, en el rango de Da entre 1,3 g cm−3 y 1,6
g cm−3, el límite superior del LLWR está definido por ap. El límite
inferior del LLWR en el rango de Da entre 1,3 g cm−3y 1,5 g cm−3,
está definido por PMP, mientras que a Da mayores a 1,5g cm−3 el
LLWR se restringe por RP.
Figura 13. Fracción de Agua No Limitante del predio El Carmen.
En el sitio El Carmen, el límite superior del LLWR está definido por
CDC. El límite inferior del LLWR en el rango de Da entre 1,3 g cm−3
y 1,5 g cm−3, está definido por RP, hasta interceptarse con CDC,
siendo la Da de 1,5 g cm−3 crítica para este suelo, donde el LLWR
es igual a cero.
58 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Figura 14. Fracción de Agua No Limitante del predio Las Arañas.
En el sitio Las Arañas, en el rango de Da entre 1,2 g cm−3 y 1,25 g
cm−3, el límite superior del LLWR está definido por CDC, mientras
que en Da 1,25 y 1,6 g cm−3, el ap define el límite superior .El
límite inferior del LLWR en el rango todo el rango de Da (entre 1,2g
cm−3 y 1,6) g cm−3, está definido por PMP.
La resistencia mecánica a la penetración es un factor que afecta
muy sensiblemente al LLWR, especialmente en los suelos con
porcentajes de arcilla menores (como Santa Amelia y El Carmen).
Por el contrario, los suelos con mayor contenido de arcilla a suelos
francos (Quinta de Tilcoco, Las Arañas y Santa Julia), son afectados
mayormente por la falta de aireación, siendo el sitio Santa Julia
el más sensible en este aspecto. Los sitios Santa Julia y Quinta de
Tilcoco, experimentaron limitaciones por RP crítico a partir de una
Da de 1,5 g cm−3 y 1,44 g cm−3, respectivamente.
El Cuadro 17, muestra la diferencia entre HA bajo criterio tradicional
y bajo criterio de la LLWR a Da promedio, utilizando un límite inferior
variable según porcentaje de arcilla calculados en cada sitio.
| 59
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 17. Comparación de la humedad aprovechable (HA) de cada sitio entre
criterio tradicional versus criterio del LLWR, a Da promedio en cada sitio.
Sitio
Santa Amelia
Quinta de Tilcoco
Santa Julia
El Carmen
Las Arañas
HA criterio tradicional
(cm3 cm−3)
0,09
0,15
0,16
0,14
0,15
HA criterio LLWR
(cm3 cm−3)
0,07
0,12
0,09
0,09
0,09
Se observó una clara diferencia entre ambos criterios, sobre todo
en los sitios Santa Julia, El Carmen y Las Arañas. El sitio Santa Julia
presentó la mayor diferencia entre ambos criterios, limitando de
manera excesiva la HA utilizado el criterio del LLWR, lo cual coincidió
con su elevada compactación, mientras que el sitio Quinta de
Tilcoco, presentó el mayor valor del LLWR, siendo un suelo con una
compactación normal.
La literatura reciente ha planteado el uso del LLWR como un
concepto que permite cambiar el manejo tradicional del riego.
Los nuevos límites propuestos por este estudio son más acotados
que los usados tradicionalmente.
La Densidad aparente de un suelo, es el principal parámetro que
determina la Fracción de Agua No Limitante, y puede variar en
un mismo suelo en función del manejo agronómico. Todos los
suelos estudiados (a excepción de los sitios Quinta de Tilcoco y
El Carmen), presentaron niveles de compactación sobre índices
normales a densos. Esto determina reducidos rangos de HA que
no superan los 0,09 cm3 cm−3 sin limitaciones para las raíces de
las plantas, haciendo que el manejo del riego en estos suelos sea
más estricto para conseguir rendimientos óptimos de los cultivos
(en este caso maíz), dadas las limitaciones que presentan estos
suelos.
En los suelos estudiados donde predominó la textura arenosa en
este trabajo (El Carmen y Santa Amelia), los límites críticos están
definidos por CDC y RP (límite superior e inferior respectivamente,
en todo el rango de densidades de suelo), donde la aireación de
60 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
estos suelos no representa una limitación para el crecimiento de
raíces si v se mantiene dentro de este rango. Se debe procurar
mantener estos suelos a niveles cercanos a CC y alejados de RP
crítico en la programación del riego. Esto sugiere un incremento
en la frecuencia y una disminución en el tiempo de riego, debido
a la menor disponibilidad de HA al utilizar el criterio definido por
LLWR sugerido. En estos suelos, el manejo del riego superficial es
complejo por la dificultad de mantener el perfil dentro de los límites
del LLWR por un tiempo adecuado. De esta forma, estos suelos
estarían mejor adaptados para el riego localizado, especialmente
en especies vulnerables a la asfixia radical, tales como paltos,
cítricos en general y frutales menores como arándanos.
En suelos de textura franca a franco arcillosa, se recomienda el
manejo del riego usando como límites críticos ap y PMP (límite
superior e inferior respectivamente, a Da promedio), con una
disminución en el tiempo de aplicación, evitando de este modo la
posible asfixia radical producto de la falta de oxígeno en el suelo,
que se produciría antes de alcanzar CDC. El manejo del riego
en los sitios Santa Julia y Las Arañas, es más complejo, porque el
LLWR no supera los 0,09 cm3 cm−3, coincidente también con un
elevado nivel de compactación.
El sitio Quinta de Tilcoco, presentó el valor más amplio de LLWR
(0,12 cm3 cm−3), coincidente con un nivel de compactación suelto
a normal, adaptándose adecuadamente al riego superficial. Por
otra parte, el sitio Santa Amelia presentó el valor más bajo (0,07
cm3 cm−3), en un rango de compactación normal a denso,
definiendo prácticas de manejo del riego más estrictas.
El sitio El Carmen, con bajo nivel de compactación, presentó un
LLWR de aproximadamente 0,09 cm3 cm−3, rango relativamente
amplio para un suelo de esta clase textural.
El LLWR es un indicador dinámico, que puede variar en función
del tiempo y es muy dependiente de las prácticas de manejo
del suelo. De esta forma si se realiza un manejo agronómico
adecuado a cada suelo estudiado, sería posible mejorar el LLWR
| 61
Riego por Pulsos en Maíz Grano
de los sitios con mayores restricciones.
3.3 Conclusiones
De las mediciones efectuadas en las localidades ya mencionadas,
se puede concluir lo siguiente:
• La Fracción de Agua no Limitante reportada en este estudio, fue
menor que en todos los suelos (especialmente en los suelos
Santa Julia, El Carmen y Las Arañas), en comparación al criterio
tradicionalmente usado para programación del riego.
• En los suelos estudiados, los de textura arenosa se presentaron
limitados principalmente por la RP, mientras que los con mayor
contenido de arcilla, se presentaron limitados por ap.
• Este concepto propone un manejo diferente del riego al sistema
tradicional, el cual supone una mejora en los rendimientos de los
cultivos. Sin embargo, no todos los sistemas de riego se adaptan
del todo, especialmente los sistemas de riego gravitacionales,
donde se sugiere al menos mantener los niveles de humedad
el mayor tiempo posible entre los niveles críticos.
• Se recomienda validar el criterio propuesto en terreno, manejando
el riego con esta nueva estrategia de programación, evaluando
su impacto en el rendimiento del cultivo del maíz grano.
Literatura Citada
Da Silva, A.; Kay, B.; Perfect, E. 1994. Characterization of the least limiting water
range of soils. Soil Science Society of America Journal. 58 (6):1775-1781.
62 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
CAPITULO 4
Mejoramiento del Riego Superficial del Maíz
en la Región de O’Higgins
Alejandro Antúnez B. Sofía Felmer E. Marcelo Vidal S. Roberto Morales J.
Alejandro Aguilar M. Sebastián Yarad L.
Ing. Agrónomo, Ph.D Ing. Agrónomo Ing. Agrónomo
[email protected]
INIA La Platina
Ing. Agrónomo
Ing. Ejecución Agrícola
INIA Rayentué
Ing. Agrónomo
| 63
|63
Riego por Pulsos en Maíz Grano
64 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
4.1 Introducción
Del total de la superficie nacional regada (1.093.000 ha), unas 790
mil ha se riegan con métodos de riego gravitacional, representando
un 72% de la superficie regable del país. De esta cifra, 311 mil ha
se riegan por surcos con bajo nivel de tecnificación (ODEPA, 2011).
En Chile, los sistemas de conducción mediante surcos y por
tendido son los más utilizados en la mayoría de los cultivos que se
producen en el país. Como indica el Cuadro 18, casi el 30% de
la superficie se encuentra regado mediante surcos, y si se incluye
el riego por tendido, ambos alcanzan casi el 70% de la superficie
total regada del país, de acuerdo al último Censo Agropecuario y
Forestal (ODEPA, 2013).
Cuadro 18. Superficie total de riego superficial en Chile.
Región
Región de Tarapacá
Región de Antofagasta
Región de Atacama
Región de Coquimbo
Región de Valparaíso
Región del Maule
Región de O´Higgins
Región del Bio Bio
Región de la Araucanía
Región de los Lagos
Región del General Carlos Ibáñez del Campo
Región de Magallanes y Antártica Chilena
Región Metropolitana
Región de los Ríos
Región de Arica y Parinacota
Total General
Total Regado (ha) Por surcos (ha)
1.162
2.347
19.637
75.819
86.888
213.176
305.529
168.596
50.107
4.470
2.961
19.794
138.694
8.202
11.177
17
35
3.524
18.164
19.152
102.541
94.468
14.036
2.210
4
202
3.062
57.547
41
1.483
1.108.559
316.486
En la actualidad, se verifica una presión social por el uso ineficiente
del agua debido a su acentuada escasez, como también a la
elevada contaminación de aguas subterráneas principalmente a
causa de la lixiviación del Nitrógeno. En este contexto, es necesario
incrementar la eficiencia del riego por surcos en la agricultura
comercial, disminuyendo las pérdidas de agua por percolación
profunda y escurrimiento superficial. Asimismo, es importante
| 65
Riego por Pulsos en Maíz Grano
aumentar la uniformidad de riego, asegurando una disponibilidad
homogénea de agua para las plantas en todo el campo regado.
4.2 Riego superficial
En el riego superficial, el agua se vierte por un extremo del campo
y fluye sobre la superficie en el sentido de la pendiente, infiltrando
en el suelo a medida que avanza. Existen varios tipos de riego
superficial, siendo mundialmente el más utilizado en la agricultura,
el riego por surcos convencional.
El riego por surcos, consiste en la utilización de pequeños canales o
surcos paralelos a la línea de plantación. La separación y largo de
los surcos dependerán del tipo de suelo y cultivo. Tradicionalmente
en este tipo de riego se utiliza altos caudales, lo cual provoca
una mala distribución del agua en la superficie y altas pérdidas
del recurso, generando eficiencias de aplicación no superiores al
30%.
Foto 4. Riego por surcos convencional en maíz.
El riego continuo se divide en dos fases: avance y recesión. En la
fase de avance, el agua recorre toda la longitud del surco, después
de haber ocurrido el tiempo para completar la infiltración de la
lámina de agua consumida por la evapotranspiración del cultivo
66 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
desde el riego anterior y el ingreso del agua al surco se interrumpe,
comenzando así la fase de recesión. Se denomina recesión o
secado, al momento en que el agua va desapareciendo a lo
largo de surco.
En la Figura 15 se presenta gráficamente estos conceptos.
Figura 15. Curvas de avance y receso.
Las pérdidas de agua más comunes del riego por surcos
convencional están representadas por el escurrimiento superficial
(Foto 5), debido a los altos caudales utilizados y a la percolación
profunda debido al alto tiempo de riego, despreciándose la
evaporación directa del agua del surco.
Foto 5. Pérdidas de agua por escurrimiento superficial
| 67
Riego por Pulsos en Maíz Grano
4.3 Riego por surcos mediante pulsos
Esta técnica de riego fue desarrollada como una necesidad de
aumentar la eficiencia agronómica del sistema de riego por surcos
convencional, debido al bajo costo energético de este sistema en
comparación a sistemas de riego presurizados.
En el sistema de riego por pulsos, el agua se conduce hasta una
válvula con compuerta giratoria que tiene como función distribuir el
agua a cada uno de los sets de surcos, generando una aplicación
intermitente de agua, originándose como consecuencia periodos
alternados de humectación (periodo “on” o “abierto”) y de secado
(periodo “off” o “cerrado”), sobre la superficie regada.
Foto 6. Sistema de riego por pulsos.
Con este sistema se puede regar prácticamente el doble
de la superficie en comparación con el riego convencional.
Adicionalmente, en algunas condiciones, esta técnica reduce
los tiempos de aplicación y volumen de agua necesario para el
avance del flujo a lo largo del surco, con lo cual se logra aumentar
la uniformidad de distribución del agua de riego (Cornejo, 1991).
La técnica de riego por pulsos genera una disminución sucesiva de
la velocidad de infiltración (Figura 16), lo cual causa un aumento
68 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
en la velocidad de avance. La disminución de la velocidad de
infiltración se explica por una serie de mecanismos, de acuerdo a
Coolidge, Walker y Bishop (1982):
• La consolidación del suelo mojado durante la interrupción del
flujo, debido a un incremento en la tensión suelo – agua.
• El llenado de grietas y poros por deposición de partículas en el
fondo del surco.
• Mayor desintegración de las partículas del suelo en el perímetro
mojado como resultado de la rápida humectación por el frente
de avance.
• Sellado de la superficie causado por la migración y reorientación
de las partículas del suelo.
• Hidratación y la expansión de las partículas de arcilla.
• Redistribución del agua infiltrado a lo largo del perfil del suelo.
• Aire retenido en el suelo.
Figura 2. Infiltración durante el avance, en relación al tiempo de riego transcurrido
Es así como el tiempo de oportunidad durante la fase de avance
en el surco es mucho menor en el riego por pulsos en comparación
con el riego continuo (convencional), esto produce una baja
infiltración en la cabecera y por tanto una menor percolación
profunda (USDA-SCS, 1986).
| 69
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La duración y número de los pulsos o ciclos es variable,
dependiendo de:
• Las características de infiltración del suelo.
• El caudal de entrada.
• El requerimiento de riego.
• El porcentaje de requerimiento de agua necesaria en el último
tramo del surco.
4.3.1 Descripción de la técnica de riego por surcos mediante
pulsos
Esta técnica de riego divide el tiempo total del riego por surcos
convencional (continuo) en dos etapas o fases: avance y remojo
El objetivo principal de la fase de avance es el mojamiento rápido
y homogéneo de todo el largo del surco. La fase de avance
comienza con el primer pulso, suponiendo que alcanza un tercio
de la longitud del surco, y posteriormente se corta el suministro de
agua, dejando que el suelo se ventile o airee. El segundo pulso
pasa al sector del surco ya mojado por el primer pulso en un
tiempo menor. De esta manera en el suelo húmedo casi no existe
infiltración, así hasta alcanzar el sector seco del surco que se está
regando, de esta forma, se moja la segunda parte del surco, lo
cual se repite en la cantidad de pulsos o ciclos necesarios hasta
alcanzar el extremo final del surco. El proceso de “mojar y ventilar”,
permite alcanzar una velocidad la velocidad de infiltración mínima
y homogénea a lo largo del surco.
Ya igualada la tasa de infiltración en todo el largo de surco,
producto de la fase de avance, comienza la fase de remojo,
que consiste en abrir el flujo de agua por un determinado tiempo,
para luego cortarlo por el mismo periodo que estuvo abierto. De
esta forma, el volumen de agua aplicado infiltrará en su totalidad
a lo largo de surco. Estos cortes de agua permiten minimizar el
escurrimiento superficial limitando la cantidad de agua que
desagua y aumentando el volumen de agua a infiltrar.
70 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
4.3.2 Ventajas y desventajas del riego por surcos mediante
pulsos
A continuación se presenta las ventajas y desventajas del uso del
tratamiento de riego por surcos mediante pulsos.
Ventajas
• El agua aplicada intermitentemente por los pulsos de
avance permite alcanzar más rápidamente el final del surco,
reduciendo el tiempo de oportunidad.
• El uso del programador de la válvula permite controlar los
tiempos de riego, y con esto se controla el escurrimiento
superficial.
• El riego por pulsos permite una aplicación de agua con un
mejor control de caudales.
• El riego por pulsos permite un mejor manejo del agua de riego.
• El riego por pulsos permite automatizar el sistema de riego por
surcos tradicional y con la reducción de los volúmenes de
agua aplicados.
Desventajas
• El regador requiere monitorear la humedad de suelo de manera
más frecuente que en riego por surcos continuo convencional.
• La factibilidad de aplicación de riegos ligeros puede provocar
una aplicación de riego menor para el cultivo si es que se
programan de forma inadecuada los pulsos de riego.
• El riego por pulsos requiere de un alto grado de manejo, el
que se puede ver afectado si se realiza por mano de obra no
capacitada.
• El equipo de riego por pulsos debe ser mantenido de manera
correcta para que este opere bien y se puedan obtener los
resultados esperados. Una mala mantención del sistema
puede provocar problemas en el cultivo.
| 71
Riego por Pulsos en Maíz Grano
4.4 Propuesta tecnológica para el mejoramiento del riego
superficial en maíz
A continuación, se presenta una propuesta basada en cuatro
puntos necesarios para mejorar la eficiencia de riego superficial
en el cultivo del maíz. Estos son los siguientes:
Emparejamiento del suelo
El objetivo de emparejar el suelo es alcanzar una pendiente
relativamente baja, conocida, homogénea y apta para el riego
por surcos a lo largo y ancho del predio. Al nivelar el suelo, se evita
el aposamiento de agua en sectores bajos. Estos aposamientos
reducen la velocidad de avance del agua a lo largo del surco y
generan un aumento del agua percolada en la zona anegada,
reduciendo la aireación del suelo en las plantas del sector
deprimido.
Los surcos deben ser homogéneos y su superficie debe presentar
la menor resistencia posible al frente de agua, para lograr que
la velocidad de avance del agua sea homogénea en todos los
surcos, provocando idealmente que el agua llegue al final del
surco casi simultáneamente.
Distribución de agua y control de caudales de riego en cabecera
Para la distribución de agua en la cabecera de riego, se
recomienda la instalación de mangas de riego o la instalación de
un sistema de riego tipo californiano móvil. Las mangas para riego
son tuberías flexibles de polietileno de alta densidad, resistente
a rayos ultravioleta. Se comercializan en diferentes diámetros y
espesores, generalmente los diámetros varían entre 4” y 22” (100
a 560 mm) y el espesor entre 250 y 450 micrones. Las mangas
son ciegas, es decir no vienen de fábrica con las compuertas de
riego instaladas, lo cual entrega la ventaja adicional de utilizarlas
solamente para la conducción del agua en algunos tramos. Por su
parte, las compuestas de riego son aparatos de vital importancia
para el adecuado control y uniformidad del caudal de riego en
los surcos. Su anclaje a las mangas de riego debe ser seguro y
72 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
hermético para evitar pérdidas de agua. Mediante una tapa
deslizante, permite al regador regular el caudal aplicado en cada
surco.
Foto 7. Control de caudales en la cabecera de riego.
Válvula de riego por pulsos con controlador Star
La válvula de riego por pulsos, encargada de regular el paso
del agua, se fabrica en fundición de aluminio, asegurando una
alta resistencia a la corrosión y la hace a su vez muy liviana
y transportable. Tiene un diámetro de 10” (250 mm), capaz de
solventar un caudal máximo de 340 m3/h, aunque este caudal
depende de la cantidad de agua disponible en el predio al
momento del riego y de la carga hidráulica.
El controlador Star, permite el control del riego por pulsos
moviendo el disco interior de la válvula mariposa, permitiendo
la automatización del riego. Al digitar el tiempo que tarda el
agua en avanzar la longitud total del surco (tiempo de avance),
en forma tradicional, el controlador calcula automáticamente
el número y tiempo de los ciclos de avance y el tiempo de los
ciclos de infiltración o remojo. El controlador permite también
efectuar cambios en el número de ciclos de avance y el tiempo
de éstos, cambios en los tiempos de infiltración y en la relación de
tiempo entre lado derecho e izquierdo de la válvula, en cualquier
momento durante un riego. De esta forma, la labor del riego se
puede adaptar a las características físicos-hídricas de cada suelo
| 73
Riego por Pulsos en Maíz Grano
o condición hídrica. El controlador es una unidad autónoma y no
requiere instalaciones previas para su funcionamiento ni suministro
de ningún tipo. Su consumo energético está provisto por una batería
interna recargada por los rayos solares, y es de sencilla unión con
la válvula mariposa por medio de un engranaje atornillado.
Diseño del riego por surcos
En general, persiste entre los regantes, un amplio desconocimiento
de largos de surcos y tiempos de riego óptimos para cada suelo
y pendiente, que permita maximizar la eficiencia del sistema.
Este mejoramiento, deberá ser incluido en las labores de
emparejamiento del suelo, de manera de diseñar unidades de
riego, de proporciones adecuadas para el cultivo, pendiente y
velocidad de infiltración del terreno.
El riego por pulsos en Chile
Según las evaluaciones de eficiencia de riego superficial en maíz
realizadas por INIA, durante tres temporadas (2012-2013,20132014,2014-2015) en distintos predios de la región, demuestran que
las actuales eficiencia de riego por surcos están dentro del rango
de eficiencias de riego por tendido como se puede apreciar en
el Cuadro 19.
Foto 8. Maíz regado con el sistema de riego por pulsos.
74 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 19. Eficiencia de aplicación, escorrentía y percolación profunda del riego
por pulsos v/s el riego convencional en cuatro predios de la Región de O´Higgins.
Tratamiento/Temporada/
Suelo/N° de riego
Eficiencia
Rendimiento
Escorrentía Percolación
Aplicación
qq/ha
Temporada 2012-2013/ Suelo Franco arenoso/ 10 riegos
Riego convencional
Riego por pulsos
32%
39%
29%
66%
25%
7%
107
134
Temporada 2013-2014/ Suelo Franco arcilloso/ 7 riegos
Riego convencional
Riego por pulsos
23%
28%
49%
52%
22%
26%
144
166
Temporada 2014-2015/ Suelo Franco arcillo limoso/ 7 riegos
Riego convencional/
siembra tradicional
Riego por pulsos/siembra
sobre camellones
54%
46%
0%
71%
18%
12%
181
176
Temporada 2014-2015/ Suelo Franco arcillo limoso/12 riegos
Riego convencional/
siembra sobre camellones
Riego por pulsos/siembra
sobre camellones
27%
53%
20%
124
66%
27%
6%
130
La eficiencia del riego por surcos convencional es casi dos veces
menor que la eficiencia del riego por surcos. Es por ello que el
riego por surcos convencional, genera una mayor percolación
profunda y escorrentía superficial, debido principalmente al
exceso de tiempo de riego y altos caudales aplicados.
Por otra parte, el riego por pulsos aumenta el rendimiento un 15%
más que el riego convencional y mejora el potencial productivo
de suelos sueltos, debido a la mejor respuesta en suelos de suelo
de textura gruesa con alta pedregocidad superficial que en suelos
de textura delgada.
El riego por surcos mediante pulsos representa un potencial
mejoramiento del riego para productores de maíz en la Región
de O’Higgins.
| 75
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 9. Contraste entre el riego convencional (Izquierda) y
riego por pulsos (Derecha). El Carmen 2012/2013.
4.5 Factores que afectan la eficiencia de riego superficial
La eficiencia de aplicación del agua, en el riego por surcos
convencional (riego continuo) y por surcos mediante pulsos (riego
discontinuo), nunca podrá alcanzar un 100%, si lo que se busca
es una uniformidad de riego adecuada de las láminas infiltradas
en el perfil del suelo. Existen variables que afectan la eficiencia
de aplicación del método de riego por surcos. El control de estas
variables hará que el riego tenga un máximo característico del
sistema o “eficiencia de diseño”. Las variables que mayor efecto
tienen sobre esta eficiencia son :
•
•
•
•
Pendiente del terreno.
Sus características de infiltración.
El largo del surco según textura.
El control del caudal de entrada.
Una mayor eficiencia de aplicación se consigue con mayor
facilidad en un surco con pendiente suave (< 0,5%). También
esta eficiencia será mayor en suelos que tengan una velocidad
de infiltración moderada (suelos francos), comparada con
aquellos suelos con una infiltrabilidad muy lenta (suelos arcillosos)
o extremadamente rápida (suelos arenosos).
76 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La eficiencia de aplicación también puede aumentarse
adecuando el largo del surco y reduciendo el caudal, una vez
completada la fase de avance (caudal reducido), lo que es
especialmente importante en suelos de baja infiltración, en los
que gran parte del volumen aplicado se pierde por escurrimiento
superficial (Booher, 1974).
La percolación profunda se debe al excesivo tiempo de riego,
lo que produce una infiltración de agua más allá de la zona de
raíces. Se establecen las mayores pérdidas en los suelos arenosos.
Prácticas para mejorar la eficiencia de riego.
En la aplicación del riego por surcos, se han establecido prácticas
para mejorar la eficiencia del método tales como:
•Limitar la longitud de los surcos. El largo de los surcos va depender
de la textura del suelo, la pendiente y la cantidad de agua a
aplicar. En los suelos arcillosos, los surcos pueden ser más largos
que en los suelos arenosos. Por otra parte, en suelos nivelados,
los surcos pueden ser más largos que en los otros con mayor
desnivel.
•Controlar el caudal aplicado.
•Empleo de dos caudales de riego. Se recomienda aplicar al
principio del riego, un caudal máximo no erosivo para mojar
todo el surco de riego. Luego emplear un caudal reducido, que
corresponde aproximadamente a la mitad del caudal máximo
no erosivo. Esta práctica permite aprovechar mejor el agua,
disminuyendo el escurrimiento superficial.
•Control de tiempos de riego. Este aspecto es importante, con el
objetivo de no aplicar agua en exceso.
•Emparejamiento del terreno y reaprovechamiento del agua de
desague.
•Implementación de sistemas de aducción y distribución que
permitan mejorar la distribución del agua de riego en la cabecera
de los surcos tales como: sifones, cajas de distribución, mangas
plásticas, sistemas de riego californiano móvil o fijo.
| 77
Riego por Pulsos en Maíz Grano
4.6 Determinación de las necesidades hídricas del maíz
Los requerimientos de agua del maíz dependen del balance
hídrico que se produce entre las pérdidas y aporte de agua según
la siguiente ecuación:
Precipitaciones + Riego = ETc + Per. profunda + Esc. superficial + Variación de humedad del suelo
Debido al sistema de riego tradicional del maíz, son considerables
las pérdidas de agua por escurrimiento superficial y percolación
profunda, por lo cual es importante considerarlos en el balance.
La evapotranspiración del cultivo se puede determinar a partir de
la siguiente ecuación:
ETc = Eto x Kc
Donde:
• Etc: Evapotranspiración del cultivo, expresado en mm dia-1
• Eto: Evapotranspiración de referencia o demanda climática por
agua, expresado en mm dia-1.
• Kc: Coeficiente de cultivo.
La Eto se puede determinar por medio de la evaporación de
bandeja corregida con un coeficiente de bandeja respectivo o
por medio de estaciones agroclimáticas que integran la función
de Penmann-Montheith.
En el Cuadro 20, se presentan valores de Evapotranspiración de
referencia (ETo) promedio mensual de 4 comunas de la VI región.
78 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 20. Evapotranspiración de referencia (mm dia-1) de cuatro
comunas de la Región de O’Higgins.
Localidad
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Rancagua
San Vicente de T.T.
Santa Cruz
San Fernando
5,0
4,5
3,6
2,1
1,2
0,9
0,8
1,6
2,3
3,6
4,7
4,8
5,0
4,3
3,2
1,9
1,1
0,7
0,7
1,3
2,1
3,2
4,4
5,0
6,4
5,8
4,5
2,4
1,2
0,8
0,9
1,5
2,4
3,8
5,5
6,1
5,6
5,0
3,9
2,2
1,1
0,7
0,8
1,4
2,1
3,4
4,9
5,4
(Fuente: Agroclima, promedio tres últimos años)
La magnitud de Kc depende del cultivo, su estado de desarrollo
y aspectos fisiológicos y también del manejo agronómico como
tipo de híbrido y densidad de plantación.
En el Cuadro 21, se presenta la duración de las etapas fenológicas
y valores del Kc para un hibrido de maíz tardío sembrado en la
Región de O’Higgins.
Cuadro 21. Duración de las etapas fenológicas y coeficiente
de cultivo de maíz grano.
Etapa
Inicial
Desarrollo
Media
Final
Total
Duración (días)
45
45
50
30
170
Kc
0,25
0,9
1,10
0,15
Necesidades hídricas del maíz
En el Cuadro 22, se presentan las necesidades hídricas en la
temporada del maíz tardío en cuatro comunas de la Región de
O’Higgins.
| 79
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 22. Evapotranspiración potencial (mm/mes) del maíz
grano en 4 comunas de la VI región.
Localidad
Mes
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Total
Rancagua
San Vicente de TT
Santa Cruz
San Fernando
154,5
137,4
16,6
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
13,5
35,5
135,1
492,6
155,4
133,9
14,9
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
12,1
33,0
140,4
489,6
200,5
180,0
20,8
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
14,3
41,1
171,3
628,0
174,9
155,5
18,3
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
12,9
36,7
149,7
548,0
(Fuente: Agroclima, promedio tres últimos años)
Literatura citada
Booher, L. 1974. Surface irrigation. FAO agricultural development. Paper, no 95.
Coolidge, P.; Walker, W. y Bishop, A. 1982. “Advance and runoff-surge flow furrow
irrigation”. ASCE Journal of the Irrigation and Drainage Division 108. p.35-42.
Cornejo, J. 1991. “Riego superficial de alta eficiencia agronómica”. Director:
Gurovich, L.A. Tesis de Grado. Facultad de Agronomía Pontificia Universidad
Católica de Chile. Santiago, Chile. 1991.
Izuno, F.; Podmore, T. and Duke, H. 1985. Infiltration under surge irrigation.
Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 28(2).
Odepa. 2011. Maíz: producción, precios y comercio exterior. Santiago, Chile:
ODEPA, Avance Junio 2011. 15 p.
Odepa. 2013. Maíz: producción, precios y comercio exterior. Disponible en Web:
http://www.odepa.cl/estadisticas/productivas/ Sección: Estimación de superficie
sembrada de cultivos anuales 2012/13.Santiago, Chile, 2013.
United States Department of Agriculture – Soil conservation service. 1986. Surge
Irrigation. USDA-SCS. United States of America.
Varas, E.; Sandoval J. 1991. Manual de Riego. Serie Quilamapu Nº28 ed. Instituto
de Investigaciones Agropecuarias (INIA). Chillán, Chile. p. 78.
80 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Capitulo 5
Antecedentes Nutricionales del Cultivo del
Maíz en Chile
Marcelo Vidal S.
Rafael Ruiz S.
Alejandro Antúnez B.
Claudia Araya R.
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo Ph.D.
Ing. Agrónomo
[email protected]
INIA Rayentué
Consultor
INIA La Platina
| 81
|81
Riego por Pulsos en Maíz Grano
82 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
5.1 Introducción
La planta de maíz es muy eficiente en la producción de biomasa,
dado que en condiciones de cultivo puede alcanzar en cuatro ó
cinco meses un peso seco 1000 veces superior a la semilla que le
dio origen. Su ciclo fenológico se divide en dos grandes etapas: la
vegetativa (V) y la reproductiva (R) (Figura 17).
Fuente: Andrade (1995).
Figura 17. Ciclo fenológico del cultivo de maíz
El rendimiento del maíz está determinado principalmente por el
número final de granos por superficie, que depende de la tasa de
crecimiento del cultivo. Por cual, para alcanzar altos rendimientos,
el maíz debe lograr un óptimo estado fisiológico con una alta
eficiencia de conversión de la radiación interceptada en biomasa.
La adecuada disponibilidad de nutrientes, especialmente a partir
del momento en que son requeridos en mayores cantidades (de
cinco a seis hojas desarrolladas), asegura un buen crecimiento
foliar y una alta eficiencia de conversión de radiación interceptada.
En las últimas décadas, la selección y adopción de materiales
genéticos con mayor potencial de rendimiento y el uso de nuevas
tecnologías, han incrementado el rendimiento y calidad del cultivo
de maíz. Sin embargo, la producción de granos de este cultivo está
principalmente limitada por el uso de fertilizantes nitrogenados y la
disponibilidad de agua en el suelo (Maddonni et al., 2004).
| 83
Riego por Pulsos en Maíz Grano
5.2 Dinámica de absorción de NPK en maíz.
La tasa de acumulación de nitrógeno es máxima entre el estadio
V5-V6 y los 15-20 días después de la floración, alcanzando valores
de 3,8 kg N ha-1 día-1 (Uhart y Andrade, 1995). En maíces tardíos
con altos rendimientos, se ha reportado tasas de acumulación de
8,4 kg N ha-1 día-1 entre V6 y emisión de panoja.
El nitrógeno se acumula en partes vegetativas hasta floración
para luego ser movilizado hacia los granos en crecimiento. Niveles
normales de N en la planta entera al estado V4-V6 son de 3,5 a
5,0%. Al momento de la floración, el cultivo puede acumular entre
el 60 y 70% de los requerimientos totales de N, lo cual indica que
este nutriente debe estar disponible para la planta antes y durante
el estadio V5-V6 (Echeverría y García, 2005). El valor de suficiencia
de N en la hoja bajo la mazorca en floración es de 2,7 a 3,5%.
Foto 10. Comparación entre Maíz normal y Maíz con deficiencia
de nitrógeno en floración.
El fósforo (P), debe estar disponible en las primeras etapas del ciclo
del maíz, donde es absorbido mayormente. La reducida movilidad
del P y la retención (fijación, adsorción e inmovilización) del
fertilizante fosfatado en el suelo, obligan a la aplicación localizada
de este nutriente, especialmente en suelos de bajo contenido de
P disponible y en siembras tempranas.
84 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 11. Deficiencia de fósforo en Maíz.
El potasio (K), es importante para el vigor de las cañas, el buen
crecimiento de la parte aérea del maíz y el desarrollo de las raíces.
Es absorbido intensamente a partir de V5 hasta floración.
5.3 Eficiencia de uso de nutrientes
El uso eficiente de nutrientes ha ganado últimamente más
atención con el aumento en los costos de los fertilizantes y la
continua preocupación por el impacto ambiental, particularmente
por la calidad del agua. La utilización de balances de nitrógeno
para la formulación de recomendaciones de fertilización, si bien
es sostenida por una sólida base teórica, está restringida por:
la variabilidad entre los rendimientos esperados y los realmente
alcanzados; la variabilidad del N en el suelo, y, las eficiencias de
uso estimadas de las distintas fracciones de N.
El valor de eficiencia difiere de acuerdo a si se expresa en base
al Nitrógeno aportado por el fertilizante, o al Nitrógeno potencial
mineralizable. Para Nitrógeno aportado por el fertilizante, su
eficiencia puede variar de 40 a 60% y varía con las condiciones
climáticas, de suelo y de manejo. La eficiencia para el Nitrógeno
potencial mineralizable es mayor, porque la mineralización es
favorecida por condiciones de temperatura, humedad y también
por el crecimiento y absorción de N por parte de los cultivos,
estimándose un rango de 60 a 85%.
| 85
Riego por Pulsos en Maíz Grano
La eficiencia en el uso del nitrógeno proveniente de los fertilizantes
(EUN), está generalmente influenciada por tres factores: 1)
Suministro del N por el suelo, tipo de fertilizante y otras entradas,
2) absorción del N por el cultivo y 3) pérdidas del sistema sueloplanta (Ladha et al., 2005). Para la necesidad de fertilización,
la magnitud de la eficiencia depende del tipo de fertilizante, el
momento y la forma de aplicación variando de entre 50% para
aplicaciones de pre-siembra a 85% bajo fertirriego convencional
(García y Daverede, 2008).
La eficiencia de recuperación (ER), de un nutriente específico
como el N, se define como el porcentaje del nutriente recuperado
en la biomasa de la planta que se encuentra sobre el suelo durante
el ciclo de crecimiento (Cassman et al., 2002). De acuerdo a
Bruulsema et al. (2004), la ER puede variar dependiendo de la
parte de la planta considerada en la recuperación (planta
completa, biomasa sobre suelo, porción cosechada) y las
fuentes de nutrientes utilizadas (fertilizantes, residuos de cosecha,
mineralización de N y fijación atmosférica). Se ha determinado
que la eficiencia de recuperación del cultivo bajo condiciones
favorables para N proveniente de fertilizantes es de 50-70%, para
P de 10-25% (15% de promedio), y para K, de 50-60% (Isherwood,
1990).
5.4 Contaminación por lixiviación de Nitratos (NO3-)
La lixiviación de NO3- causa un serio problema de contaminación
de las napas freáticas y de acuíferos en general. El problema se
genera debido a que en la mayoría de los suelos el ion NO3- no es
retenido, al tener carga negativa.
Cuando los nitratos se lixivian son arrastrados a las aguas
subterráneas, en donde las altas concentraciones de NO3- en el
agua de consumo humano conllevan al riesgo de enfermedades
graves. Para resguardar la salud humana, la Agencia de Protección
Medioambiental de Los Estados Unidos estableció un estándar de
86 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
10 mg L-1 de NO3- de para el agua potable (U.S. Environmental
Protection Agency, 1995), estándar que se estableció en Chile con
la Norma Chilena Oficial 409/1.Of. 84 (INN, 1984).
Los nitratos en agua potable pueden causar metahemoglobinemia
(“síndrome de los bebés azules”) en niños por debajo de los seis
meses de edad, cáncer gástrico en adultos y puede tener efectos
tóxicos en ganado y aves (USDA, 1999).
Los principales factores que influyen en la lixiviación de nitratos son:
• La textura del suelo: Los suelos de textura gruesa tienen una
capacidad de retención de agua más baja y por lo tanto, un
potencial de lixiviación de nitratos mucho mayor comparado
con suelos de textura fina.
• Tipo de cultivo: En cultivos frutales, las raíces extraen nitrógeno
a una profundidad de suelo mayor, que en cultivos hortícolas
con un sistema radicular superficial.
• El pH: Los suelos ácidos contienen una significativa cantidad
de partículas cargadas positivamente que pueden retener
parcialmente los nitratos y disminuir su lixiviado. Como
referencia, los suelos de la Región de O’Higgins no tienen un
pH del rango en el cual estos fenómenos son importantes
(menores a pH 5,0). Los nitratos presentan alta movilidad en
suelos neutros o alcalinos, pudiendo ser lixiviados fácilmente
cuando encuentran condiciones favorables.
• Precipitaciónes y tipo de riego: En condiciones de excesivas
precipitaciones o riegos, los nitratos se lixivian del perfil.
• Características de los fertilizantes nitrogenados aplicados:
Fuentes orgánicas y amoniacales de N tienen un potencial de
lixiviación menor en comparación con las fuentes nítricas que
tienen un potencial de lixiviación alto. Sin embargo, las fuentes
amoniacales son rápidamente transformadas a nitratos en
suelos bien aireados con temperaturas favorables.
| 87
Riego por Pulsos en Maíz Grano
5.5 Recomendaciones de fertilización para el cultivo del maíz
Las siguientes recomendaciones de fertilización para el cultivo del
maíz en la Región de O’Higgins, han sido desarrolladas a partir del
Proyecto “Mejoramiento de la competividad del maíz mediante
la implementación del riego por pulsos (Surge Flow)”, financiado
por el Fondo de Innovación para la Competividad (FIC) Región
del Libertador General Bernardo O’Higgins y ejecutado por INIA
Rayentué.
El maíz es uno de los cultivos de más alta dinámica de crecimiento
y absorción de nutrientes. Requiere de grandes cantidades de
nitrógeno, fósforo y potasio, especialmente, en las primeras etapas
de desarrollo, para favorecer el crecimiento y exploración de
raíces.
5.6 Aporte del suelo
Para cuantificar el aporte del suelo, es necesario realizar un
muestreo de suelo previo a la siembra, determinando la cantidad
de nutrientes disponibles. Este muestreo de suelo convencional
se realiza en los primeros 20 centímetros de suelo y considera
el contenido de N-disponible (Nitratos + Amonio), P-Olsen,
K-disponible, pH, conductividad eléctrica y materia orgánica.
A partir del análisis de suelo, se determina un valor crítico de
disponibilidad de nutrientes en este, que depende del manejo del
suelo y de la zona de cultivo.
Para realizar un plan de fertilización, previamente es recomendable
realizar un análisis que incluya el aporte del suelo y la extracción
de nutrientes del cultivo, que entregan información base para los
cálculos de la dosis de fertilización a aplicar al cultivo del maíz.
En el Cuadro 23, se presenta la categorización de referencia del
contenido de los nutrientes del suelo. Este rango de referencia
se emplea para contrastarlo con los resultados del análisis de
fertilidad del suelo a cultivar.
88 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 23. Categorización del contenido de N, P, K, Ca y Mg
en el suelo según análisis.
Elemento
N ppm
P ppm
K ppm
Ca cmol /kg
Mg cmol /kg
Deficiente
< 10
<5
< 50
<2
< 0,25
Bajo
20 ­11
10 - 5
100 - 50
4-2
0,5 - 0,26
Medio
35 - 21
20 - 10
180 -100
9-5
1 - 0,5
Alto
80 - 36
30 - 20
250 - 180
14 -10
1,8 - 1
Fuente: Laboratorio de Suelos y Nutrición Vegetal, INIA La Platina.
Si se requiere mayor precisión para estimar el Nitrógeno, se
recomienda determinar el N potencial mineralizable, para lo cual
se toma tres muestras compuestas de suelo de entre 0 y 60 cm de
profundidad (Cuadro 24).
Cuadro 24. Aporte de N del suelo según categoría de
N- potencial mineralizable (0-60 cm)
N Mineralizable (ppm)
> 100
99 - 60
59 - 40
< 40
Categoría Relativa
Alto
Medio
Bajo
Muy Bajo
Aporte Estimado suelo (kg/ha)
100
80
60
30
5.7 Extracción de nutrientes del cultivo
El crecimiento y la extracción de nutrientes del cultivo dependen,
principalmente, del tipo de suelo y del manejo agronómico. En
estudios realizados durante tres temporadas seguidas en la Región
de O’Higgins, se ha constatado que, dentro de las principales
limitantes de suelo para el cultivo del maíz grano destacan:
pedregosidad y/o suelos de texturas arenosas, que determinan
rendimientos potenciales de relativamente bajos. También, suelos
desnivelados y compactados con escasa porosidad que provocan
bajos rendimientos. Los suelos de textura fina sin problemas de
drenaje o de compactación, representan un sustrato ideal para
la obtención de altos rendimientos de maíz grano. Los más altos
rendimientos se obtienen en suelos de texturas finas con alta
materia orgánica (más de 5%).
| 89
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Entre las labores de manejo del cultivo, un elevado tiempo y
caudal de riego afecta fuertemente el rendimiento, seguido por el
manejo de la fertilización y el control de malezas. Con frecuencia,
estos problemas de manejo aparecen juntos en el predio. El plan
de fertilización empleado tendrá mayor o menor impacto sobre el
rendimiento dependiendo del manejo del riego, de la densidad
de plantas y del híbrido cultivado, entre otros.
En el Cuadro 25, se presenta el rendimiento potencial según rango
de textura de suelo y el porcentaje de reducción de rendimiento al
efectuar manejos deficientes o cuando se cultiva en un suelo con
las limitaciones mencionadas. Este Cuadro resume los resultados
de ensayos efectuados en la Región de O’Higgins, en las últimas
tres temporadas.
Cuadro 25. Rendimiento potencial según rango de textura de suelo y porcentaje
de reducción de rendimiento al efectuar manejos deficientes.
Rango de texturas
Rendimiento
potencial (qq/ha)
% de disminución del
rendimiento con manejo o
suelo deficiente
Arenosa - Franco arenosa
120 -140
20
Franco arenosa - Franco arcillosa
140 -170
15
Franco arcillosa- Arcillosa*
160 -190
10
*En suelos arcillosos compactados, mal regados, la reducción de
rendimiento podría incrementarse al 15%.
En el Cuadro 26, se presenta la extracción de N, P, K, Ca y Mg en
dos suelos de la Región de O’Higgins.
Cuadro 26. Extracción de macronutrientes de plantas de maíz cultivado
en dos suelos de la Región de O’Higgins, en función
de la textura y rendimiento obtenido.
Elemento
N
P
K
Mg
Ca
90 |
Extracción kg/ha
Franco arenosa
Franco arcillosa
Rendimiento 125 qq/ha
Rendimiento 163 qq/ha
277
330
46
64
281
280
37
36
78
62
Riego por Pulsos en Maíz Grano
5.8 Recomendación de dosis de fertilización NPK a aplicar en
maíz grano
Para la estimación de la dosis a aplicar de N, P y K, se supuso
un suelo de textura media, profundo, en el cual se aplicaron
correctamente los fertilizantes, con plantas sin problemas por
exceso o falta de agua.
La cantidad de N, P y K disponible del suelo se calculó multiplicando
la masa de suelo de una hectárea (hasta una profundidad de
30 cm), por el contenido del elemento en los distintos rangos,
considerando una densidad aparente media de 1,3 ton m-3.
En los Cuadros 27, 28 y 29 se presenta la dosis recomendada
de N, P y K a aplicar, de acuerdo al rendimiento esperado y a
la disponibilidad del elemento en el suelo. La dosis bruta de N
a aplicar, considera la eficiencia de aplicación del fertilizante
nitrogenado del 50% con riego superficial bien efectuado.
Cuadro 27. Dosis de nitrógeno a aplicar de acuerdo al
rendimiento (qq/ha) estimado y al análisis del suelo.
Dosis neta
Rdto. esperado Requerimiento N N Suelo (ppm)
bruta
a aplicar kg Dosis
(qq/ha)
kg/ha
kg N/ha
N/ha
120
263
140
310
160
350
180
395
Bajo (10 ppm)
Medio (20 ppm)
Alto (35 ppm)
Bajo
Medio
Alto
Bajo
Medio
Alto
Bajo
Medio
Alto
224
185
127
271
232
174
311
272
214
356
317
259
448
370
253
542
464
347
622
544
427
712
634
517
Para definir la dosis de fertilizante fosforado a aplicar, se debe
considerar un nivel crítico de P en el suelo equivalente a 20 ppm
(P-Olsen), y el parámetro empírico CP (Cantidad de fósforo), que
define la masa (kg) de fertilizante a aplicar al suelo. Esto de modo
que permita elevar la concentración de este elemento en 1 ppm
de P-Olsen. Para la zona bajo riego de la Región de O´Higgins, el
valor CP se encuentra en un rango entre cuatro y cinco.
| 91
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 28. Dosis de fósforo a aplicar de acuerdo al análisis del suelo y textura.
Rango de aplicación de P2O5
Índice de fósforo Categoría de Nivel de
kg/ha
disponible en el
suficiencia
suficiencia
Suelo
Arenoso
Suelo Arcilloso
suelo (ppm)
(CP = 4)
(CP = 5)
3
Muy bajo
17
80
100
7
Bajo
13
52
65
13
Medio
7
28
35
18
Alto
2
8
10
20
Muy alto
0
0
0
En relación a la dosis de Potasio, al ser un elemento que
tradicionalmente se considera suficiente en concentraciones en la
zona regada de la Región de O’Higgins, no se cuenta con estudios
que permitan concluir con base experimental esta dosificación. Sin
embargo, el Cuadro 29, presenta una dosificación conservadora
que permite mantener la fertilidad potásica del suelo.
Cuadro 29. Dosis de potasio a aplicar de acuerdo al rendimiento (qq/ha)
estimado y al análisis del suelo.
K Disponible (ppm)
Categoría
< 40
40 – 80
80 – 120
> 120*
Muy Bajo
Bajo
Medio
Alto
Dosis
(Kg K2O/ha)
Rend =120 qq/ha
Dosis
(Kg K2O/ha)
Rend =180 qq/ha
125
75
138
83
60
60
5.9 Manejo de la fertilización del maíz
El manejo eficiente de la fertilización de cualquier cultivo, se
basa en el conocimiento adecuado de las diferentes etapas del
crecimiento durante el ciclo de vida. Las características de estas
etapas, están determinadas por la constitución genética de la
planta, las condiciones climáticas y edáficas del entorno. Para
el manejo de la fertilización, es importante conocer la tasa de
crecimiento de la planta y la dinámica de acumulación de los
nutrientes esenciales en las diversas etapas del ciclo de vida del
cultivo (Solórzano, 1999).
92 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
En cuanto a las épocas de aplicación, lo más eficiente en el caso
del N, son sólo dos parcialidades: un 20 a 30% a la siembra y el
restante con plantas entre V6-V8.
En el caso del P y el K, dada la baja movilidad en especial del
primero, éstos nutrientes deben ser agregados en su totalidad en
la siembra o antes de esta. Aplicaciones tardías de estos nutrientes
son ineficientes. En el caso del N, una aplicación tardía con la
mazorca formada, sólo incrementa el N del grano sin afectar
el rendimiento final. Para producir cien kilos de maíz (1 qq) se
requieren de 2,0 a 2,4 kg N.
En Chile, es muy común la aplicación de mezclas maiceras a la
siembra y de urea al momento de la aporca. Las mezclas físicas
de fertilizantes son fuentes inorgánicas para la nutrición vegetal,
como es el caso de los productos conocidos como N-P-K, que
resultan de la reacción química de varias materias primas ricas
en estos elementos. Dentro de las materias primas utilizadas para
hacer las mezclas destacan la urea, fosfatos mono y diamónico y
muriato de potasio.
La aplicación usual en la Región de O’Higgins, contempla un
promedio de 622 kg ha-1 de mezcla (N, P, K) y 560 kg N ha-1
como urea al momento de la aporca, totalizándose alrededor de
110 kg ha-1 de P2O5, 123 kg ha-1 de K2O y 370 kg N ha-1. Aunque,
existen productores que aplican hasta 600 kg N ha-1. Estas dosis se
deciden sin que, en la mayoría de los casos, exista un análisis de
suelo previo.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Literatura Citada
Bruulsema, T; Fixen, P; Snyder, C. 2004. “Fertilizer nutrient recovery in sustainable
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Balcarce: Ediciones INTA. 525 p. ISBN N° 987-521-192-3.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Capitulo 6
Fertirrigación con Riego por Pulsos
Marcelo Vidal S.
Rafael Ruiz S.
Alejandro Antúnez B.
Claudia Araya R.
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo
Ing. Agrónomo Ph.D.
Ing. Agrónomo
[email protected]
INIA Rayentué
Consultor
INIA La Platina
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
6.1 Introducción
La fertirrigación del cultivo del maíz es una alternativa innovadora
y se plantea como una alternativa de las actuales prácticas de
fertilización. La válvula que controla el sistema de riego por pulsos
permite la inyección de fertilizantes previamente solubilizados al
surco de riego. Esta técnica de riego representa una modalidad
para mejorar la eficiencia de aplicación de agua y los fertilizantes,
permitiendo una absorción más uniforme. Este método de
aplicación de fertilizante ha tenido ventajas y desventajas
comparadas con otras técnicas de fertilización.
Algunas de las ventajas son:
•Menores pérdidas de fertilizante por percolación profunda.
•Capacidad de aplicar fertilizante en el momento que el cultivo
lo necesite.
•Menor erosión potencial debido a menores caudales.
Algunas desventajas son:
•Potencial corrosión y agujereado de las compuertas de riego (en
caso que sean de aluminio).
•La necesidad de calibrar el equipo de inyección.
•Traslado y ensamblado del equipo (en caso de ser sistema
californiano móvil).
6.2 Momento de aplicación
Trabajos realizados en Estados Unidos, han demostrado que la
aplicación de nitrógeno es más eficiente cuando se realiza en
los ciclos de remojo. Esto permite una distribución uniforme en el
terreno y mantiene el nivel deseado de nitrógeno en las raíces.
Un estudio de la Extensión Cooperativa de la Universidad Estatal
de Colorado (1995), determinó que los rendimientos del maíz
fertirrigado aumentan en un 12% comparado con fertilización
convencional. La eficiencia en el uso de nitratos aumentó hasta
un 30% y la fertirrigación redujo la lixiviación de nitratos a las aguas
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
subterráneas. Además, el nitrógeno residual en los 60 cm superiores
del perfil, aumentó un 14% al final del ciclo del cultivo. Muestras
de suelos, mostraron una distribución uniforme del nitrógeno en
todo el recorrido de los surcos. La fertirrigación con riego por pulsos
permitiría optimizar las aplicaciones de nitrógeno y aumentar los
rendimientos con una reducción de entre 20 y 40% de fertilizante
y agua.
6.3 Evaluación de la Fertirrigación Nitrogenada en riego por
surcos mediante pulsos.
Se realizaron dos ensayos en las temporadas 2012/2013 y
2013/2014 en donde se evaluó la aplicación de la dosis de la
aporca vía fertirriego. En la temporada 2012/2013, se realizó la
prueba en terrenos del Liceo Agrícola el Carmen, San Fernando. El
suelo del ensayo es de textura franca arenosa, bien drenado, con
profundidad variable y pedregosidad superficial en cabecera. Se
trabajo con un híbrido de maíz tardío CIS variedad “Mamut”. La
dosis total de nitrógeno se presenta en el Cuadro 30, de acuerdo
a los siguientes tratamientos:
• RSC: Riego tradicional y aplicación tradicional del nitrógeno a
la aporca.
• RPT: Riego por pulsos con aplicación tradicional del nitrógeno a
la aporca.
• RPF: Riego por pulsos con aplicación del nitrógeno en tres
eventos de riego vía fertirriego; 1er. riego (40%), segundo y
tercer riego (30% - 30%).
Cuadro 30. Fertilización del cultivo temporada 2012/2013.
Liceo Agrícola El Carmen. San Fernando.
100 |
Periodo
Fertilizante
kg ha-1
Siembra
Aporca y fertirriego
Total
15 – 21 – 21
UREA
500
600
kg N kg P2O5 kg K2O
75
275
351
105
--105
105
--105
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 12. Aplicación del fertilizante vía fertirriego. El Carmen.
El segundo ensayo se realizó en el Fundo Las Arañas, ubicado en
la comuna de Chépica, durante la temporada 2013/2014, en un
suelo franco arcilloso, sin piedras, con un horizonte arcilloso bajo
los 40 cm de profundidad.
Se trabajó con un híbrido de maíz tardío Pioneer variedad “33Y74”.
La dosis total de nitrógeno se presenta en el Cuadro 31, de
acuerdo a los siguientes tratamientos:
• RSC: Riego tradicional y aplicación tradicional del nitrógeno a
la aporca.
• RPF: Riego por pulsos con aplicación del nitrógeno en 2
eventos de riego vía fertirriego; 1er. riego (50%), segundo riego
(50%).
Cuadro 31. Fertilización del cultivo temporada 2013/2014.
Fundo Las Arañas. Chépica.
Periodo
Siembra
Aporca y fertirriego
Total
Fertilizante
28 – 14 – 12
UREA
kg ha-1
700
550
kg N kg P2O5 kg K2O
196
98
84
253
----449
98
84
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Foto 13. Aplicación del fertilizante vía fertirriego. Las Arañas.
Efecto de la forma de aplicación del fertilizante al momento de
la aporca sobre el rendimiento de grano en ambas temporadas.
En el Cuadro 32, se presenta el rendimiento promedio obtenido
según el tratamiento en el suelo en ambas localidades.
Cuadro 32. Rendimiento obtenido según tratamiento para ambas localidades.
Rendimiento qq ha-1
Tratamiento
El Carmen
Las Arañas
RPF
RPT
RSC
125
141
107
167
-159
El rendimiento del maíz se afectó por los tratamientos de riego
y fertilización en ambas localidades. En el Carmen, el sistema
de riego por pulsos con fertilización tradicional (RPT), logró un
mayor rendimiento que las demás técnicas evaluadas. También,
es importante destacar que el rendimiento obtenido en la
superficie donde se regó y fertilizó de manera tradicional, fue
significativamente inferior a la superficie bajo riego por pulsos.
Por otra parte, estos rendimientos son inferiores a los obtenidos en la
localidad de Las Arañas. En este predio, se generó una diferencia
de 8 qq ha-1 entre tratamientos evaluados (equivalente a un 5%
de aumento de RPF sobre RSC). La baja diferencia en rendimiento
podría deberse a un subsuelo de textura arcillosa, lo cual genera
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
que el componente lixiviación sea baja expresión en comparación
con suelos de texturas gruesas como en El Carmen. Por otra parte,
se estima que se ha aplicado dosis excesivas de N, ante las cuales
el sistema RPF no expresa las ventajas y la ineficiencia de RSC es
cubierta por el exceso de N.
Bajo estas condiciones, la principal ventaja del sistema de RPF,
es que consiste en disminuir las pérdidas por lixiviación, como se
presenta en el Cuadro 33.
Cuadro 33. Nitratos potencialmente lixiviados (kg ha-1) según tratamiento.
Tratamiento
El Carmen
Las Arañas
RPF
RPT
RSC
103
128
240
9,3
-9,9
Todos los tratamientos provocan lixiviación de nitratos en ambos
suelos. Del Cuadro 33, puede deducirse que la magnitud de la
lixiviación potencial es relativamente baja para el suelo e textura
franco arcillosa (Las Arañas), en comparación al suelo de textura
franco arenosa (El Carmen).
Suelos de textura gruesa o arenosa tiene una capacidad de
retención de agua más baja y por lo tanto, un potencial de
lixiviación de nitratos mucho mayor comparado con suelos de
textura fina o arcillosa.
Las pérdidas de nitrógeno por lixiviación están muy relacionadas
con los volúmenes de agua aplicados durante la temporada,
especialmente en suelos de textura gruesa. De aquí parte un círculo
vicioso en el cual los altos volúmenes de riego utilizados en la zona
producen más percolación y mayor pérdida del nitrógeno móvil.
Esto lleva al uso de altas dosis de N para compensar las pérdidas,
generando una ineficiencia en la fertilización nitrogenada.
En el Cuadro 34, se presenta la eficiencia de aplicación del
fertilizante nitrogenado de ambas temporadas para todos los
tratamientos evaluados.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cuadro 34. Eficiencia de aplicación del fertilizante según
forma de aplicación y textura de suelo.
Tratamiento
El Carmen
Las Arañas
RPF
RPT
RSC
81%
64%
38%
46%
-40%
Los valores de eficiencia de aplicación de N varían con las
condiciones climáticas, de suelo y de manejo. Es así, como en
el suelo franco arcilloso (Las Arañas), la eficiencia de aplicación
de nitrógeno vía fertirriego con riego por pulso (RPF) fue de 46%,
mientras que la eficiencia de la fertilización por surcos convencional
(RSC), resultó sólo de un 40%. Por otra parte, en el suelo de textura
franca arenosa (El Carmen), los tratamientos de riego por pulsos
con fertirriego y fertilización tradicional (RPF y RPT), lograron una
mayor eficiencia de aplicación que el tratamiento de aplicación
de nitrógeno en la aporca y riego tradicional (RCS).
La eficiencia de aplicación lograda por el tratamiento RCS, fue
similar en ambas localidades, pero si se observó una mejora muy
relevante en el sistema de riego por pulsos en El Carmen. Esta
mejora en la eficiencia de aplicación se debe principalmente al
menor volumen de agua aplicado por el sistema de riego por
pulsos durante la temporada y fue de tres veces menos que en el
riego tradicional.
La eficiencia de fertilización lograda en Las Arañas por el
tratamiento RPF fue superior a RSC. Sin embargo, esta cifra fue
baja en ambos tratamientos. La baja diferencia en la eficiencia
entre estos tratamientos (RSC y RPF), pudo deberse al aporte
de nitrógeno del suelo, potencialmente alto como lo indica el
nivel de N potencialmente mineralizable (143 ppm 0-60 cm de
profundidad). Bajo esta situación, difícilmente pueden expresarse
diferencias entre tratamientos y explican la baja eficiencia lograda
especialmente por RPF. El alto valor de N potencial mineralizable,
indica que el suelo tiene una reserva de N probablemente
inmovilizado, que queda disponible para próximos cultivos y que
representa el verdadero aporte nitrogenado del suelo.
104 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Por otra parte, el suelo de El Carmen, tiene un aporte bajo de N
potencial mineralizable (54 ppm 0-60 cm profundidad), generando
que la respuesta fuese mucho mayor, aumentando la eficiencia
de aplicación de N principalmente por el buen manejo del riego.
Acumulación de materia seca y extracción de NPK del maíz en
la localidad de Las Arañas.
6.4 Acumulación de masa seca del cultivo.
En la Figura 18, se presenta la dinámica de acumulación después
de siembra (DDS) de masa seca del cultivo de maíz en los dos
tratamientos evaluados
Figura 18. Evolución de la acumulación de materia seca por el
cultivo de maíz durante el ciclo de cultivo.
Se observa que las plantas de maíz bajo tratamiento RPF
acumularon en promedio 484,2 gr/planta equivalente a 37 t ha-1
de materia seca y el maíz bajo tratamiento RSC alcanzó 427,9
gramos por planta equivalente a 33 t ha-1.
En la Figura 19, se presenta la tasa de acumulación de masa seca
a lo largo del ciclo del cultivo para ambos tratamientos.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Figura 19. Tasa de acumulación de materia seca a lo largo del ciclo del cultivo.
A partir del primer evento de riego se genera un incremento
importante en la acumulación de materia seca en ambos
tratamientos, lo cual coincide con la segunda dosis de aplicación
del fertilizante nitrogenado. Posteriormente, entre 60 y 80 DDS la tasa
es decreciente. A partir de floración (80 DDS) comienza la mayor
tasa de acumulación de materia seca equivalente a 5,5 g día-1
para RSC y 8,8 g día-1 para RPF. A partir de esta etapa fenológica,
el tratamiento RPF tiene una mayor tasa de acumulación de
materia seca aunque sin diferencias con RSC.
En la Figura 20, se presenta la partición de materia seca de cada
órgano de la planta de maíz.
Figura 20. Porcentaje de masa seca de cada órgano.
Como se muestra en la Figura 20, el grano corresponde al 50%
de la materia seca total para RPF y 54% para RSC. En segundo
término, las hojas acumulan mayor masa seca en RPF, con un
23%, mientras que en RSC alcanzan un 20% de masa seca.
106 |
Riego por Pulsos en Maíz Grano
Luego sigue la caña, presentándose con un 20% de masa seca
en RPF y con un 19% en RSC. Finalmente, en ambos tratamientos
la coronta obtuvo un 7% de masa seca dentro de la masa total
de la planta de maíz.
6.5 Extracción de N
En la Figura 21, se presenta las curvas de extracción de N total en
ambos tratamientos.
Figura 21. Dinámica de absorción de nitrógeno en maíz grano durante el
ciclo de cultivo. (Las barras verticales indican el error estándar).
La extracción de nitrógeno en los primeros 46 DDS es relativamente
baja para ambos tratamientos, debido a que la formación de
biomasa y tasa fotosintética de las plantas es reducida. Cabe
señalar que hasta esta etapa solo se ha extraído el 7,3% del total
de nitrógeno total para ambos tratamientos.
Al inicio de floración (80 DDS) se registra una acumulación del 62
y 64% del nitrógeno total extraído por la planta para RSC y RPF,
respectivamente.
La extracción de N se detiene durante la madurez fisiológica
(130 DDS), periodo en que el maíz ha absorbido casi el 99% del
nitrógeno total extraído en ambos tratamientos. La extracción total
de nitrógeno, fue de 316 kg N ha-1 para RSC y 343 kg N ha-1 para
RPF. En ambos tratamientos, el requerimiento de N para producir 1
tonelada de grano con 14,5% humedad fue de 20 kg de N.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Distribución porcentual de N en los distintos órganos de la planta
La distribución porcentual de nitrógeno en los distintos órganos o
partes de la planta de maíz se presenta en la Figura 22.
Figura 22. Distribución de nitrógeno en los distintos órganos de la planta.
En la Figura 22, se observa que gran parte del N extraído por la
planta de maíz se concentra en el grano para ambos tratamientos
siendo de 70% para RSC y 63% para RPF. Plantas tratadas bajo
RPF mostraron una mayor proporción de N en las hojas, lo cual se
relaciona posiblemente con una menor movilidad del elemento
desde el área foliar al grano producto de la mayor absorción.
6.6 Tasa de acumulación de nitrógeno
En la Figura 23, se presenta la tasa de acumulación de N de las
plantas de maíz durante el ciclo del cultivo.
Figura 23. Tasa de absorción de nitrógeno durante el ciclo del cultivo del maíz.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
En la Figura 23, se aprecia dos períodos críticos de alta absorción
de nitrógeno; el primero entre los 46 y 61 DDS, que corresponde
al estado vegetativo V6-V11, y que acumula una tasa similar para
ambos tratamientos de 10,9 kg N ha-1 día-1 para RPF, y 9,1 kg N
ha-1 día-1 para RSC. Este período coincide con una alta tasa de
acumulación de materia seca relacionada con el inicio de riego
y con la segunda dosis de fertilización nitrogenada. El segundo
período de alta absorción de N difiere entre los tratamientos
y se adelanta aproximadamente 20 días (de 100 a 80 DDS) en
el tratamiento RSC en comparación al tratamiento RPF. Por otra
parte, la tasa máxima de acumulación de N durante este segundo
período fue de 4,1 kg N ha-1 día-1 (96 DDS) para RSC, mientras que
para RPF logra una tasa muy superior de 6,3 kg N ha1 día-1 pero en
una etapa posterior.
6.7 Extracción de P
En la Figura 30, se presenta las curvas de extracción de P total
para plantas cultivadas bajo los dos tratamientos evaluados.
Figura 30. Dinámica de absorción de P en maíz grano durante el ciclo de cultivo.
Las barras verticales indican el error estándar.
Se observa, que en general las tasas de absorción de P siguieron
tendencias similares en ambos tratamientos, con tasas levemente
superiores en RPF a partir de grano lechoso.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Cabe destacar que hasta 46 DDS, sólo se ha extraído un 3% del
total de este elemento. En floración (80 DDS), la acumulación de
P para RSC es del 35% y para RPF es de 29% del total extraído por
la plantas.
La extracción de P se detiene durante la madurez fisiológica de la
planta (130 DDS), período en que el maíz ha absorbido el 100%
del P total extraído, en ambos tratamientos. La extracción total de
P fue equivalente a 63 kg N ha-1 para RSC y 64 kg N ha-1 para RPF.
En ambos tratamientos el requerimiento de P para producir 1
tonelada de grano con 14,5% humedad ascendió a 4 kg de P.
6.8 Distribución porcentual de P en los distintos órganos de la
planta
La distribución porcentual de P en los distintos órganos o partes de
la planta de maíz se presenta en la Figura 31.
Figura 31. Distribución de P en los distintos órganos de la planta
En la Figura 31, se observa que para ambos tratamientos, la
mayoría del P extraído por la planta de maíz se concentra en el
grano, y representa el 76% para RSC y 72% para RPF. El P en las
hojas fue de un 16% del total en RPF, representando prácticamente
el doble del P contenido en las hojas de las plantas de RSC, el cual
fue de un 8%.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
6.9 Tasa de acumulación de P
En la Figura 32, se presenta la tasa de acumulación de P de las
plantas de maíz durante el ciclo del cultivo.
Figura 32. Tasa de absorción de P durante el ciclo del cultivo del maíz.
En la gráfica, se refleja dos periodos críticos de alta absorción de
P. El primero, similar en ambos tratamientos, a partir de los 46 DDS
hasta 61 DDS con una tasa de absorción de 1,1 kg P ha-1 día-1
para ambos tratamientos. El segundo período de alta absorción
de P, se inicia a partir de 80 DDS para RPF, aproximadamente 20
días antes que en RSC y alcanza una tasa equivalente a 1,4 kg P
ha-1 día-1, mayor a la tasa de RSC. Para RSC, la tasa máxima de
acumulación de P se inicia en el estado de llenado de grano (110
DDS) hasta madurez fisiológica con una tasa de 1,1 kg P ha-1 día-1.
6.10 Extracción de K
En la Figura 33, se presenta las curvas de extracción de K total
para plantas cultivadas bajo los dos tratamientos evaluados.
Figura 33. Dinámica de absorción de K en maíz grano durante el ciclo del cultivo.
Las barras verticales indican el error estándar.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
Se observa una semejanza en la absorción acumulada de K en
ambos tratamientos. Sólo a partir de grano lechoso, se observa
mayor acumulación de K en el tratamiento RPF. Al inicio del ciclo
del cultivo, la tasa de absorción de K fue relativamente baja y
resultó similar para ambos tratamientos. Hasta el día 46 DDS se
acumuló aproximadamente un 12% del la extracción total de este
elemento.
En floración (80 DDS), la acumulación de K para RSC fue del
81% y para RPF fue de 80% del total extraído por la planta.
La extracción de K se detiene en madurez fisiológica (130
DDS), período en que el maíz ha absorbido el 100% del K total
extraído en ambos tratamientos. La extracción total de K resultó
con diferencias estadísticamente significativas para ambos
tratamientos, alcanzando 258 kg K ha-1 para RSC y 308 kg K ha-1 en
RPF. En ambos tratamientos, el requerimiento de K para producir 1
tonelada de grano con 14,5% humedad fue de 16 kg de K para
RSC y 18 kg de K para RPF.
6.11 Distribución de K en los diferentes órganos de la planta
La distribución porcentual de K en los distintos órganos de la planta
de maíz se presenta en la Figura 34.
Figura 34. Distribución porcentual de K en los distintos órganos de la planta.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
En la Figura 34, se observa que el mayor porcentaje del K extraído
por la planta de maíz se concentra en la hoja para ambos
tratamientos y presenta una valor de 37% para RSC y 46% para
RPF. El órgano que sigue en preponderancia es la caña, con un
30% en RSC y un 26% en RPF. El tratamiento RPF resultó con un
19% de K en el grano, mientras que el tratamiento RSC presentó
un 24%.
6.12 Tasa de acumulación de K
En la Figura 35, se presenta la tasa de acumulación de K de las
plantas de maíz durante el ciclo del cultivo.
Figura 35. Tasa de absorción de K durante el ciclo del cultivo del maiz.
A diferencia de N y P, el K tiene un solo período crítico de alta
demanda, muy temprano, similar en ambos tratamientos y se inicia
a partir del primer riego (46 DDS) hasta el día 61, con una tasa de
absorción de 14 kg P ha-1 día-1 para ambos tratamientos. El punto
máximo de acumulación de K ocurre en la etapa vegetativa y
tiene una tasa de absorción de entre 15 y 23 kg K ha-1 día-1.
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Riego por Pulsos en Maíz Grano
6.13 Conclusiones
Del presente trabajo, se puede obtener las siguientes conclusiones:
• El rendimiento se vio afectado por el método de fertilización,
forma de regar y tipo de suelo.
• La fertirrigación mediante riego por pulsos generó una mejor
respuesta en rendimiento en el suelo franco arenoso que en el
franco arcilloso. Esta técnica es una alternativa que mejora el
rendimiento en suelos con bajo potencial productivo al generar
mayor respuesta en la extracción de nutrientes y mejorar la
eficiencia de aplicación y recuperación del N.
• En suelos con alto potencial productivo la respuesta del fertirriego
con riego por pulsos es menor pero sigue siendo mejor que el
sistema tradicional de riego y fertilización.
• En el suelo de textura fina, el componente lixiviación fue de baja
expresión en comparación con el suelo de textura gruesa. Bajo
estas condiciones, la reducción de las pérdidas por lixiviación,
principal ventaja del sistema de RPF se aminoró en el Fundo Las
Arañas en comparación a la Liceo Agrícola El Carmen.
• La cuantificación de la extracción de N, P, K, Ca y Mg en el
cultivo del maíz completo (grano y biomasa) realizada en este
proyecto, podrá servir como entrada en un modelo de ajuste
de la fertilización del maíz.
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