El cultivo de trigo en el Perú y sus requerimientos hídricos
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Universidad Nacional Agraria La Molina - Perú Facultad de Agronomía Programa de Cereales y Granos Nativos El cultivo de trigo en el Perú y sus requerimientos hídricos Ing. Agr. Luz Gómez Pando Cereales: Importancia Fuente alimenticia mundial Capacidad de rendimiento Seguridad mundial Ideal para almacenamiento y transporte Aporte alimenticio: variabilidad Alimento animal Variabilidad genética Cubierta protectora de semillas Cultivos ecológicos Cultivos alimenticios más importantes de la humanidad Producción Millones tm Categoria Cultivo Año: 2000 Cereales Maíz Arroz Trigo Cebada Sorgo Mijo 596 593 582 136 60 27 Papa Yuca Camote 302 170 138 Raíces Leguminosas Frijol, seco Otros 20 40 Hortalizas Tomates Repollo Cebollas 100 50 50 Soya Palma Coco Colza/canola 162 98 48 40 Oleaginosas Frutas (almidón) Banana/ guineo Plátano 58 30 Naranjas Manzanas Uvas 66 60 60 Frutas Fuente: FAO Chrispeels y Sadava 2003 Cereales Contenido de calorías y nutrientes en cebada y otros cereales1 Agua (grs.) Calorías Proteina2 (grs.) Grasa (grs.) C total hidratado3 (grs.) Calcio (mgr.) Hierro (mgr.) Tiamina (mgr.) Riboflavina (mgr.) Trigo (duro) 12 332 13.8 7 70 37 4.1 0.45 0.13 Trigo (Blando) 12 333 10.5 1.9 74 35 3.9 0.38 0.08 Arroz 13 357 7.5 1.8 77 15 1.4 0.33 0.05 Maíz 12 356 9.5 4.3 73 10 2.3 0.45 0.11 Cebada 12 332 11 1.8 73 33 3.6 0.46 0.12 Centeno 12 319 11 1.9 73 38 3.7 0.44 0.16 Avena 9 388 11.2 7.5 70 60 5 0.5 0.15 Sorgo 12 355 9.7 3.4 73 32 4.5 0.5 0.12 Mijo Africano 12 336 5.6 1.5 78 35 5 0.3 0.1 Mijo Americano 12 363 10.3 5 71 25 3 0.3 0.15 Cereal 1 Por 100 gr. Contenido Proteico calculado obteniendo el producto N x 5.83 3 Incluye Fibra Fuente: FAO. 1970. “Trigo en la Alimentación Humana” 2 Ac. nicotinico Situación del Cultivo de Cereales PRODUCCION Y CONSUMO MUNDIAL DE TRIGO: 1978/79 a 2015/16 Producción Mundial Proyección Actualizado al 06 de Junio 2006. Fuente: USDA / FAPRI 14 20 12 20 10 20 08 20 06 20 04 20 02 20 00 20 98 19 96 19 94 19 92 19 90 19 88 19 86 19 84 19 82 19 80 Consumo Mundial 19 78 700 680 660 640 620 600 580 560 540 520 500 480 460 440 420 400 19 MILLONES DE TM (MILLONES DE TM) Precio Actual del Trigo • $ 340 la tonelada métrica con tendencia creciente El trigo por ser un commodity, su precio está regido y determinado por los movimientos de la oferta y de la demanda mundiales, ejerciendo mucha influencia en su valor aquel país que tenga muchos contratos de venta de trigo, es decir, el mayor exportador mundial, en este caso es los Estados Unidos de América, país que concentra más del 25% de las exportaciones mundiales. La importancia del trigo y sus principales características Contribuye con más calorías y proteínas a la dieta mundial de alimentos Posee gluten Amplia adaptación Introducción del trigo y cebada a Europa y América • Introducción a Europa 3,000 años a.de.C. 2,500 años a.de.C. Asentamientos humanos en los Lagos Suizos Norte de Europa Introducción a América N.N Norteamérica Británicos y Españoles 1494 Latinoamérica Cristóbal Colón (2do. Viaje) Cultivos con mayor área sembrada en el Perú Cultivos Alimenticios Arroz Papa Maiz amilaceo Cebada Trigo Platano Yuca Frejol Habas Arveja Quinoa Olluco Oca Camote Cebolla Mashua Superficie Cosechada (Ha) 315, 117 257, 341 207, 150 151, 007 138, 155 133, 083 83, 714 58, 011 52, 144 38, 014 28, 326 22, 892 19, 434 12, 475 18, 039 6, 654 Cultivos Industriales Fuente: Oficina de Información Agraria Elaboración: MINAG-DGIA. . Maiz amarillo Algodón Caña de Azucar Marigold 280, 274 65, 269 77, 176 8, 445 Variación anual de la superficie cosechada (Ha) de Trigo en el Perú 160000 145851 140000 125890 120000 102280 138531 123185 110960 102450 100000 Ha 80000 116930 131690 132740 137095 98910 84800 82580 70490 60000 40000 20000 0 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 Año 1990-2005 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 Variación de la Superficie Cosechada de trigo (ha) en el Perú. Campañas agrícolas del 2003- 2007 150000 145000 Ha. 03-04 124694 04-05 134853 05-06 144692 06-07 147067 140000 Hectareas Años 135000 130000 125000 120000 115000 110000 03-04 04-05 05-06 Campañas Agrícolas 06-07 Variación Anual de la Producción (Tm )del Trigo en el Perú 200000 181877 186256 186775 169940 150000 146150 Tm 127650 100000 127030 125050 1994 1995 179331 170488 146290 123720 108130 99620 73060 50000 0 1990 1991 1992 1993 1996 1997 1998 Año 1990-2005 1999 2001 2002 2003 2004 2005 Variación Anual de la Producción de Trigo (tm) en el Perú. Periodo 2004 al 2007 250000 200000 Tm 2004 170.411 2005 178.460 2006 191.082 2007 102.151 150000 Tm AÑOS 100000 50000 0 2004 2005 2006 Años 2007 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 Kg/ha Variación Anual del Rendimiento Promedio (Kg/ha) del Trigo en el Perú Año 1990 - 2005 Variación Anual del Rendimiento (kg/ha) de trigo en el Perú. Periodo 2004-2007 kg/ha Año 2004 kg/ha 1.387 1.450 1.400 2005 1.344 2006 1.336 1.300 2007 1.197 1.250 1.350 1.200 1.150 1.100 2004 2005 2006 2007 Departamentos con superficie mayor a 9,000 has. 2007 Departamento Cajamarca La Libertad Ancash Cusco Huánuco Piura Ayacucho Superficie Ha 33776 28406 18768 12237 10365 9959 9275 Precios del trigo • S/ 1.00 a 1.20 IMPORTACION DE TRIGO 1 400, 000 tm PRODUCCION NACIONAL 186, 256 tm Componentes en Tm de la demanda de trigo en el Perú 12% Importado Nacional 88% Importación de Trigo: 1975 - 2004 Fuente: Minag – DGIA Elaboración: AgroData - CEPES Usos del trigo importado 26% Fideos y pastas Galletas 6% 68% Panificación y pastelería EL GRAN MERCADO INTERNO DEL TRIGO O R IG E N Y D E S T IN O D E L T R IG O E N E L P E R U A Ñ O - 2 0 0 4 - E x p r e s a d o e n T o n e la d a s N a c io n a l , 1 6 8 ,7 5 9 , 11% EEUU 61% Canadá 24% La Libertad 27% Argentina 14% Arequipa 15% Cajamarca 14% Cusco 8% Junin 8% Ancash 6% Total Consumo 1,563,002 t T r i g o I m p o r ta d o Fuente: Aduanas – MINAG-DGIA T rig o N a c io n a l Im p o r ta d o , 1 '3 9 4 ,2 4 3 , 89% ESPECIES DEL GENERO TRITICUM CULTIVADAS EN EL MUNDO Triticum monococcum s sp monococcum Diploide Triticum Triticum Triticum Triticum Triticum turgidum turgidum turgidum turgidum turgidum s sp s sp s sp s sp s sp dicoccum durum polonicum turgidum carthlicum Tetraploide Tetraploide Tetraploide Tetraploide Tetraploide Triticum Triticum Triticum Triticum Triticum aestivum aestivum aestivum aestivum aestivum s sp s sp s sp s sp s sp macha spelta aestivum sphaerococcum compactum Hexaploide Hexaploide Hexaploide Hexaploide Hexaploide PERU PERU PERU Factores limitantes de la productividad y producción Nacional de Cereales Clima Suelos superficiales, pedregosos y de baja fertilidad Topografía accidentada Enfermedades y plagas Tecnología de cultivo baja Escacez de tierras agrícolas Características de las áreas dedicadas al cultivo de la cebada en la sierra Suelos de baja fertilidad Factores Ambientales adversos Topografía accidentada Unidad Agrícola pequeña Baja tecnología Alternativas para mejorar la Producción Nacional deficitaria de Cereales Variedades mejoradas con buen rendimiento, calidad, adaptación y tolerancia / resistencia a factores estresantes. Mejorar la tecnología de cultivo Empleo de Sucedáneos (trigo) Ampliación de la frontera agrícola FENOLOGIA DE LOS CEREALES Escala Decimal Zadoks (Z0.0 a Z9.9) Etapa Principal Descripción SubFase 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Germinación Producción de hojas (TP) Producción de macollos Producción de nudos TP (encañado) Vaina engrosada Espigado Antesis Estado lechoso del grano Estado pastoso del grano Madurez 0.0-0.9 1.0-1.9 2.0- 2.9 3.0-3.9 4.0-4.9 5.0-5.9 6.0-6.9 7.0-7.9 8.0-8.9 9.0-9.9 TP= Tallo Principal Según J.C. Zadoks, T.T. Chang y C.F. Konzac (1974) Componentes del Rendimiento Número de macollos fértiles/unidad de area Número de granos/espiga Peso de 1,000 granos • • Factor genético • Manejo agronómico • • Factores climáticos Factores bióticos • Tamaño y origen del macollo • • • • • Nutrientes Factores climáticos Polinización y fecundación Humedad Factores bióticos • Posición del grano • • • Competencia Factores climáticos Factores bióticos • • • • • Densidad-Profundidad Epoca de siembra Competencia (malezas) Fertilización Humedad Trigo-Ecología (1) Latitud: 60°LN y 40°LS Clima Climas esteparios Climas desérticos Climas mediterráneos Climas humedo subtropicales Optimo: Climas frescos y húmedos (Epoca de crecimiento) Climas cálidos y secos (Época de maduración) Temperatura Mínima Optima Máxima 3 - 4°C 25°C (promedio) 30 -32°C Trigo-Ecología (2) Precipitación 200 -1750 mm 375 - 875 mm (mayor superficie triguera) Consumo 450 - 550 mm Rendimiento 5 TM/Ha → 4,250 m3/Ha Rango 8.5 TM/Ha → Materia seca total Distribución Optima: 630 - 889 mm (total, con.) 80 - 150 mm (última etapa) Suelos Amplia gama Optimo Textura media a pesada buena estructura (drenaje) Suelos arcillo-limosos Suelos arcillosos y calcáreos pH óptimo 6 - 8.5 Tolerancia moderada a la salinidad Resistencia a suelos ácidos Influencia de la deficiencia de agua en el desarrollo de una planta de cereal en diferentes estados de crecimiento Estado de Desarrollo Macollamiento Partes afectadas Macollo/planta Reducción de los componentes del Rdto. Espigas/planta Estado de Desarrollo Partes afectadas Alargamiento tallo (1er. entrenudo) Primordio generativo Reducción de los componentes del Rdto. Espiguilla/espiga Estado de Desarrollo Inmediatamente después de la emergencia de espigas Partes afectadas Primordios florales. Base de espiga Reducción de los componentes del Rdto. N° de granos/espiga Estado de Desarrollo Inicio del espigado Partes afectadas Primordios florales. Parte media superior de espiga Reducción de los componentes del Rdto. N° de granos/espiga Estado de Desarrollo Maduración Partes afectadas Granos Reducción de los componentes del Rdto. Peso 1,000 granos Riegos Eficiencia depende de: Clima de la región Suelo y topografía Cultivo Disponibilidad de agua Capital Mano de obra Métodos de riego • • • • Tendido o inundación Bordes o pozas Surcos Aspersión y goteo Riego por tendido o inundación • Espaciamiento entre acequias regadoras y desagües • Textura • Pendiente Espaciamiento (m) Textura media y bien nivelado Suelos arenososos 12-16 <distancia Pendiente Caudal máximo no erosivo (L/seg) 0.3 2.0 0.5 1.2 1.0 0.6 1.5 0.4 2.0 0.3 Mejorarlo a través de Riego por tendido o inundación Ubicación (curvas de nivel): • Acequias regadoras • Desagües Riego por tendido o inundación Desventajas: No hay un buen control del agua de riego • • Desuniformidad Erosión Dependencia de la capacidad del regador Pérdida de la superficie disponible -10%. • • Acequias Desagües Riego por bordes o pozas • Nivelar el suelo • Eficiencia en base a: • Cantidad adecuada de agua (percolación profunda, escurrimiento superficial y empozamiento excesivo • Buena preparación del suelo • Cantidad de agua • • • Textura Pendiente Cubierta vegetal • • Pendiente del suelo Diferencia de pendiente (4cm) Caudal de agua/m de ancho de poza: Textura arcillosa y pendiente 0.2 a 1.0%: 2-4 L /seg • Ancho de poza Pendiente transversal del 0.4%, el ancho de la poza 10m • Longitud de poza • • • • Pendiente del suelo Caudal Textura del suelo Profundidad del sistema radicular Longitud de poza: Textura arcillosa y pendiente 0.2 a 1.0%: 350 m Programación del riego • Apreciación visual del cultivo • Apreciación del suelo por el tacto • Uso de tensiómetros • Uso de bandejas de evaporación Niveles de marchitez (Método desarrollado por R.A. Fischer) 5 cm Debe hacer entre las 11 de la mañana y las 3 de la tarde. 0 1 2 3 Pasos: 1.- Tomar la hoja verde más baja de un tallo y quitar todo el material muerto en su extremo. Seguir los tres pasos de la ilustración 2.- Cuando la hoja esta turgente queda por encima de la posición horizontal y se registra como 0. El valor 4 es el de una hoja que permanece caída. 3.- Si una hoja estuviera enrollada a menos de la mitad del ancho normal de la lámina se registra como 5, lo cual indica una planta altamente estresada. Esta hoja probablemente es la más alta en la planta ya que las otras hojas habrán muerto a causa de la sequía. 4 Nivel de marchitez 0 1 2 o más Programación de riego Innecesario Oportuno Suelo seco en exceso, crecimiento y rendimiento afectados. Riegos más frecuentes Paso 1.- Cantidad de agua que usa el cultivo Uso diario de agua (cultivo) mm = Demanda evaporativa (Cdro.1) X Coeficiente de cultivo (cdro2) 7mm X 1 = 7mm Cuadro 1. Valores de evapotranspiración para distintos ambientes (mm/día) mm de evaporación/día Trópico húmedo Trópico sub húmedo Trópico semi árdo Trópico árido Temperatura media diaria °C 10.0 -16.0 17.0-23.0 24.0-30.0 3.0 - 4.0 3.0 - 5.0 4.0 - 5.0 4.0 - 5.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0 6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 5.0 - 6.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 Fao Irrigation and Drainage. Paper 24 *Usar el valor más alto de cada par si el área alrededor del cultivo no tiene vegetación verde. Demanda evaporativa Cuadro 2. Coeficientes de evapotranspiración para cultivos con 80 - 90 % de cobertura del suelo en el espigado. Reducir los coeficientes para aquellos de menor cobertura Etapa de crecimiento Escala de Zadoks Crecimiento plántula Macollaje Encañado Llenado de grano Z 1.0 - Z 1.3 Z 1.3 - Z 3.0 Z 3.0 - Z 6.8 Z 6.8 - Z 8.7 Coeficiente de cultivo 0.30 0.80 1.00 0.50 Coeficientes según Wright, 1981 Coeficiente de cultivo Cobertura de suelo % 10.0 - 30.0 30.0 - 80.0 70.0 -100.0 50.0- 20.0 Paso 2. Agua disponible en el suelo para el cultivo antes de que comience el estrés Agua disponible = mm de humedad en el suelo en el momento actual* menos mm de humedad en el suelo cuando el 50% de la humedad del suelo esta disponible (50% de capacidad de campo*) 110-80mm = 30 mm * Valores de tabla usada para estimar al tacto la cantidad de agua en el suelo. Tabla usada para estimar al tacto la cantidad de agua en el suelo La cantidad de agua potencialmente disponible por metro de profundidad de suelo se indica en rojo Arena, Franco Arenoso Franco arenoso franco limoso Franco, Franco arcilloso Arcilla liviana, Arcilla Por encima de la capacidad de campo Sale agua cuando se golpea el suelo contra la mano Se libera agua cuando el suelo es amasado Es posible escurrir agua del suelo El suelo intacto tiene un brillo acuoso A capacidad de campo No aparece agua libre en el suelo cuando es escurrido pero en la mano queda una pequeña mancha de la esfera del suelo Agua disponible 60 a 100 mm 100 a 150 mm 150 a 200 mm 200 a 250 mm 75 a 100 % de capacidad de campo Se une ligeramente puede formar una bola Forma una bola que se rompe fácilmente Forma una bola muy flexible Forma una cinta plana entre los dedos Agua disponible ± 70 mm ± 110 mm ± 155 mm ± 200 mm 50 a 75% de capacidad de campo ( estrés probable) Parece seca, no forma una bola cuando es escurrida Forma una bola que no se mantiene Forma una bola algo plastica Forma una bola y una cinta entre los dedos Agua disponible ± 50 mm ± 80 mm ± 110 mm ± 140 mm A: Arena B: Franco Arenoso C:Limo D: Franco E: Franco arcilloso F: Arcilla liviana G: Arcilla Determinación de la profundidad de las raíces y de barreras a su penetración (Basado en Lafitte, 1994) Excavar hasta encontrar la barrera que puede ser un piso de arado (se forma a los ± 40cm), una capa impermeable, anotar esta profundidad y seguir excavando hasta el metro obteniendo muestras a diferentes profundidades y observando en ellas la presencia de raíces. Si las raíces solo han profundizado 0.50 m reducir a la mitad los valores en rojo de la tabla usada para estimar al tacto la cantidad de agua en el suelo. Paso 3. No. de días que el cultivo puede crecer sin riego o sin lluvia significativa antes de sufrir estrés. mm de agua disponible en el suelo (paso 2) Número de días antes del estrés = mm de agua que el cultivo usa por día (paso 1) 30/ 7 = 4.28 Ejemplo de los cálculos: Estadio del Cultivo: Espigado Tipo de suelo: Arcillo-limoso Clima: Trópico semiárido Temperatura Media : 20°C Suelo arcillo- limoso = 110 mm de agua para el cultivo Raíces = * 1m Estrés: 50% de húmedad = 80 mm de agua para el cultivo Tabla 1: Evapotranspiración = 7mm de agua/ día Tabla 2: Espigado (Z 3.O - Z 6.8) = 1.0 Pérdida de agua/ día = 7mm X 1.0 = 7 mm Antes de comenzar el estrés agua disponible : 110 - 80 = 30 mm Pérdida de agua 7mm/ día No. de días antes del riego = 30 / 7 = 4.28 Calendario de Riegos para trigo primaveral Suelos de buen drenaje y Variedad precoz a semiprecoz Riegos Suelos arcillosos Lámina (cm) 1° Antes o en la siembra 15 2° 45 días después del 1° 11 3° 30 días después del 2° 11 4° 30 días después del 3° 11 Total 48 Variedades Tardías: 5to. riego a los 20 días del 4to. riego Suelos francos Riegos Lámina (cm) 1° Presiembra o Machaco 19 2° 30 días después de la siembra 9 3° 25 días después del 2° 9 4° 20 días después del 3° 9 5° 15 días después del 4° 9 6° 15 días después del 5° 9 Total 64 Cultivo de trigo en la sierra peruana bajo condiciones de secano(lluvia) y riego/lluviaCampaña 2004-2005 12% Riego/lluvia Secano 88% Carencias nutricionales, inadecuado manejo y condiciones ambientales desfavorables RENDIMIENTOS BAJOS Adecuado manejo y condiciones ambientales favorables RENDIMIENTOS ALTOS CARACTERISTICAS DE UN CULTIVO DE 5 T /HA A LO LARGO DE SU DESARROLLO FASES CARACTERISTICAS SIEMBRA Densidad de siembra (semilla pequeña <40 mg) 85 kg/ha Densidad de siembra (semilla grande >40 mg) 115 kg/ha Profundidad de siembra 3 - 4 cm EMERGENCIA Plántulas en el surco Tallo principal y macollos Tallo principal y macollos Macollos con nudos visibles Cobertura del suelo en el estado de vaina FLORACION Hojas verdes por tallo en la antesis Número de espigas en la antesis UNIDADES 30 - 40 / m 1 > 120 / m > 85 / m > 90% > 2,5 80 - 100 / m A LLENADO DE Número de granos / espiga GRANO Número de granos / m hilera ( = A x B ) (depende de variedad) 25 - 35 2300-3000 MADUREZ 33 - 48 mg C Peso de los granos (mg) (depende de la variedad) B Rdto de granos (T/ Ha) = Ax Bx C / (espacio entre surcos en cm) x 1100 ANDINO 4,000 KG/HA SAN ISIDRO 5,000 Kg/ha GAVILAN 4,000 Kg/ha En Ancash, 0.40 ha sembrada después de papa, suelos preparados con yunta/tractor, densidad baja condiciones de riego/lluvia, siembra al voleo, fertilizado con urea, control manual de malezas y cosecha manual. En Cusco, 15 has sembradas después de papa /maíz, 160 kg/ha de semilla, suelos preparados con máquina, bajo condiciones de lluvia, siembra al voleo, fertilizado con urea y fosfáto diamónico, control mixto de malezas y cosecha mecánica. En Arequipa, 10 has sembradas después de arroz, suelos preparados con máquinaria, bajo condiciones de riego, siembra al voleo, fertilizado con urea y fosfato diamónico, control químico de malezas y cosecha mecánica. CENTENARIO 5,300 KG/HA CENTENARIO 8,000 KG/HA En Ancash, 5 has sembradas después de quinua, suelos preparados con tractor, 150 kg/ha condiciones de lluvia, siembra en surcos, fertilizado con urea y fosfáto di amónico(100-80-0), control químico de malezas y cosecha mecanizada. En La Molina, 4 has sembradas después de maíz, 200 kg/ha de semilla, suelos preparados con máquina, bajo condiciones de riego, siembra en surcos, fertilizado con urea y fosfáto diamónico(120-60-0), control químico malezas y cosecha mecánica. Valorización de la Cosecha Rendimiento Kg /ha. Precio promedio de venta unitario (S/.) Valor bruto de la producción (S/) Análisis Económico Valor bruto de la producción Costo de Producción Total Utilidad Neta Estimada Precio Promedio de venta unitario Costo de Producción por kilo Margen de utilidad por kilo 1200.00 0.50 600.00 Soles 600.00 408.00 192.00 0.50 0.34 0.16 Valorización de la Cosecha Rendimiento Kg /ha. Precio promedio de venta unitario (S/.) Valor bruto de la producción (S/) Análisis Económico Valor bruto de la producción Costo de Producción Total Utilidad Neta Estimada Precio Promedio de venta unitario Costo de Producción por kilo Margen de utilidad por kilo 4000,00 1,00 4000,00 Soles 4000,00 3000,00 1000,00 1,00 0,75 0,25
