Universidad técnica de Manabí Facultad de Ingeniería Agronómica
Cultivos de Ciclo Corto
Catedrático: Ing. Milton Pinoargote Chérrez
Alumna: Maritza Sornoza Palacios
Tema EL CULTIVO DE CEREALES Estudio del Maíz. Fenología del maíz. Variedades comerciales y transgénicos. Preparación del suelo. Condiciones agroclimáticas. Densidad poblacional.
Periodo: Junio – Septiembre 2016
El cultivo de los cereales Los cereales pertenecen a la familia de las Poaceae (gramíneas) y se cultivan por su grano, rico en almidón y proteínas. Permiten ser almacenado durante largo tiempo sin perder sus cualidades. Son plantas anuales muy adaptadas a la domesticación del ser humano, pues fueron las primeras especies cultivadas. Ocupa el lugar más destacado en la agricultura mundial debido a sus características, son la fuente de alimentación humana en todos los continentes. (Box, 2005) Entre ello tenemos el arroz, maíz, trigo, cebada, sorgo, mijo, avena, etc. Con el crecimiento de la población humana, la demanda por los cultivos de cereales ha aumentado, llevando a ocupar la mayor parte de la superficie sembradas en las áreas más productivas del mundo. (Satorre, 2010) Estudio del maíz El maíz es uno de los cereales más utilizados por el hombre desde épocas remotas, es un cereal importante para el consumo humano, especialmente para África y América Latina. En el mundo cultivan más de 140 millones de hectáreas de maíz cada año (FAO, 2001) Se considera que el maíz fue unas de las primeras plantas cultivadas por los agricultores hace 7000 y 10000 años, de México provienen las evidencias más antiguas del maíz como alimento humano. (FAO, 2001) Fenología del maíz La fenología es el estudio de los acontecimientos periódicos naturales involucrados en la vida de una planta, los cuales están relacionados con el clima, suelo, manejo, etc. Las plantas a lo largo de su ciclo presentan diferentes fases o etapas fisiológicas, las mismas que se reconocen en el campo cuando más del 50% de las plantas se encuentran manifestando una determinada fase. Fase fenológica. Es el periodo durante el cual aparece, transforma o desaparecen los órganos de una planta. Etapa fenológica. Una etapa fenológica está delimitada por dos fases fenológicas sucesivas. En el maíz se han considerado las siguientes etapas Siembra – emergencia (I etapa) Emergencia – Panoja (II etapa)
Panoja - espiga (III etapa) Espiga – maduración (IV etapa) El ciclo de vida del maíz está constituido por la suma de las cuatro etapas fenológicas. Cada una de estas etapas está influenciada por los elementos meteorológicos que en su conjunto constituyen el clima de una localidad. (Senamhi) La escala extendida BBCH es un sistema para una codificación uniforme de identificación fenológica de estadios de crecimiento para todas las especies de plantas mono y dicotiledóneas. Codificación BBCH de los estadios fenológicos del maíz (Zea mays) Código Descripción Estadio principal 0. Germinación 00
Semilla seca
01
Comienza la imbibición de la semilla
03
Imbibición completa de la semilla
05
Radícula, emergida de la semilla
07
Coleóptilo, emergido de la semilla
09
Emergencia: el coleóptilo atraviesa la superficie del suelo Estadio principal 1. Desarrollo de las hojas (tallo principal)
10
Primera hoja, a través del coleóptilo
11
Primera hoja, desplegada
12
2 hojas, desplegadas
13
3 hojas desplegadas
1.
Los estadios continúan hasta….
19
9 o más hojas, desplegadas Estadio principal 3. Crecimiento longitudinal del tallo principal
30
Comienzo del alargamiento de la caña
31
Primer nudo, detectable
32
2 nudos, detectables
33
3 nudos, detectables
3.
Los estadios continúan hasta
39
9 o más nudos, detectados
Estadio principal 5. Aparición del órgano floral (tallo principal) 51
Comienzo de la salida del penacho: el penacho es detectable en lo alto de la caña
53
Visible el extremo del penacho
55
Mitad de la emergencia del penacho: la mitad del penacho empieza a separase
59
Fin de la emergencia del penacho, completamente fuera y separado Estadio principal 6. Floración (tallo principal)
61
(M) Estambres de la parte central del penacho, visibles (F) Punta de la mazorca, saliendo de la vaina foliar
63
(M) Comienza a desprenderse el polen (F) Puntas de los estigmas, visibles
65
(M) Las partes altas y bajas del penacho, en flor (F) Estigmas, completamente emergidos
67
(M) Floración finalizada (F) Los estigmas secándose
69
Fin de la floración; estigmas, completamente secos Estadio principal 7. Formación del fruto
71
Comienzo del desarrollo del grano: granos, en el estadio de “ampollitas”, alrededor de 16% de materia seca
73
Lechoso temprano
75
Granos de la mitad de la mazorca, blanco-amarillentos, contenido lechoso. Alrededor de 40% de materia seca
79
Casi todos los granos han alcanzado su tamaño final Estadio principal 8. Maduración de frutos y semillas
83
Pastosa temprano: el contenido de los granos, blando; alrededor de 45% de materia seca
85
Estadio pastoso (madurez de silaje): los granos amarillentos o amarillo según la variedad, alrededor del 55% de materia seca
87
Madurez fisiológica: puntos rayas negras, visibles en la base de los granos, acerca de 60% de materia seca
89
Madurez completa: granos duros y brillantes, acerca de 65% de materia seca. Estadio principal 9. senescencia
97
Planta totalmente muerta, tallos se quiebran
99
Partes cosechadas
Fuente: Weber und Bleiholder, 1990; Lancashire et al., 1991 La dinámica de crecimiento del cultivo en el NOA, muestra que: - A los 14 días de VE (entre V5 y V6), comienza el alargamiento de entrenudos con una altura de planta de 0,35 cm. - A los 21 días el cultivo está entre V7 y V8 con 0,56 cm de altura. - A los 40 días está entre V9 y V10, con 1,10 a 1,20 m de altura. - A los 52 días está en V12 a V13 con más de 1,80 m.
Variedades comerciales y transgénicos. INIAP -528, variedad de maíz blanco con alta calidad de proteína para consumo en choclo.- Altura de planta de 248 cm, inserción de mazorca de 127 cm, resistente al volcamiento, la floración se da alrededor de los 54 días, pudiendo ser cosechado en choclo a los 74 días y en grano seco a los 120 días. Es tolerante a la incidencia de las principales plagas y enfermedades. La capacidad de producción alcanza más de 37.000 choclos por hectárea. El rendimiento promedio de grano seco supera los 5.300 kg/ha (INIAP, INIAP528, 1988) INIAP – 540 E INIAP-542. Variedad de maíz tolerantes a sequía en floración para el litoral Ecuatoriano.- Maíz para las zonas semisecas de Manabí y otras similares del Litoral Ecuatoriano, tolerantes a las sequias especialmente en floración, esta variedad tiene la finalidad de disminuir los riegos de perdida de la cosecha y aumenta la producción en dichas zonas. CARACTERISTICAS
INIAP - 540
INIAP - 542
Altura de planta
205 cm
241 cm
Inserción de mazorca
112 cm
123 cm
Grano
Blanco
Amarillo
Acame
Resistente
Resistente
Cosecha (días)
115
120
(INIAP, INIAP - 540 e INIAP - 542, 1994)
INIAP-H-601. Hibrido de maíz para condiciones de ladera del Trópico Seco Ecuatoriano Hibrido simple, el cual alcanza 232 cm de altura, con un ciclo vegetativo de 120 días, resistente al acame, con un color de grano amarillo y de textura cristalina, peso en 1000 semillas de 412 g. el mismo que presenta un rendimiento promedio de 5472 kg/ha. (INIAP, INIAP - H 601 Hibrido de maiz para condiciones de ladera del Tropico Seco Ecuatoriano, 2004) INIAP-H-602. Nuevo Hibrido de maíz duro el Litoral Ecuatoriano Hibrido simple, que presenta una altura de planta de 290 cm, con ciclo vegetativo de 120 días, resistente al acame y tolerante a manchas foliares y cinta roja, el mismo que cuenta con un grano amarillo de textura cristalina. Con un peso promedio de 1000 semillas de 350 g. Cuenta con un rendimiento promedio de 196 qq/ha. (INIAP, INIAP -H - 602 Nuevo Hibrido de maíz duro para el Litoral Ecuatoriano, 2009) Genética del maíz Genéticamente el maíz ha sido muy estudiado, por ser una planta monoica aporta gran información, se pueden crear varias cruzas y nuevos híbridos para el mercado, gracias a que poseen una parte masculina y otra femenina. El objetivo de los cruzamientos es obtener altos rendimientos en producción. Una de las herramientas más útiles usadas en el maíz es la ingeniería genética, mediante la cual se le transfiere característica que no posee, para ser fortalecidas o mejoradas a través de la inserción de genes de otros organismos. (Parsons, 2008) Maíz Bt Un maíz modificado genéticamente es el Bt, se le inserto a la planta un gen de la bacteria Bacillus thuringensis, Bt, para defenderse del ataque de insectos lepidópteros, haciéndola resistente al ataque de algunas plagas como el gusano cogollero (Spodoptera sp), gusano barrenados (Diatraea grandiosella), cucaron de las raíces (Diabrotica) y el gusano cortador negro (Agrotis ipsilon). (Parsons, 2008) Maíz tolerante a herbicidas Es un maíz que ha sido mejorado genéticamente para tolerar la aplicación de ciertos herbicidas como el Glifosato, Glutosinato de amonio e imidazolinonas. Los genes
aplicados para generar esta resistencia provienen de bacterias que presentan esta característica de manera natural. (Parsons, 2008) Preparación del terreno La preparación del suelo depende del sistema o tipo de producción. El suelo es el más valioso recurso del productor, por lo tanto debe conservarse. Una adecuada preparación del suelo ayuda a enriquecer y permeabilizarlo, controla maleza y algunas plagas, permitiendo una buena germinación. (Cruz, 2013) El suelo no debe ser excesivamente labrado, tanto en la labranza convencional como en la labranza mínima. En la labranza convencional, una arada y una disqueada deberían ser suficientes, si esta se la realiza con una humedad del suelo adecuada. Los suelos arcillosos con alto contenido de humedad producirán terrones grandes que harán necesarias las disqueadas. (FAO, 2001) Labranza convencional.- Consiste en el roturado, volteo y desmenuzado del suelo, por medio del arado y rastra. Dependiendo del tipo de suelo y la solvencia económica del productor será el número de pasadas de rastra que se dé al mismo. Una arada, 2 pases de rastra y siembra con maquina agrícola, se denomina de alta tecnología. Una arada, 2 pases de rastra con tractor agrícola, surcado con bueyes y siembra manual, conocida como tecnología intermedia. Una arada, una o dos cruzadas, surcado con bueyes y siembra manual, conocida como tecnología de costo reducido. Dos pases de Round Plow, y un pase con la rastra niveladora o pulidora (Cruz, 2013) Labranza cero.- Si se hace uso de herbicidas ya sean de contacto o desecante, estos deberán ser aplicados una semana antes de realizar la siembra para que las malezas se sequen y facilitar las operaciones de siembra. (FAO, 2001)
Condiciones agroclimáticas. Temperatura.-Este cultivo exige clima cálido y agua en cantidades adecuadas, las temperatura debe oscilar entre los 20 y 30° C
mínima
Optima
Máxima
Germinación
10 °C
20 a 25 °C
40 °C
Crecimiento vegetativo
15 °C
20 a 30 °C
40 °C
Floración
20 °C
21 a 30 °C
30 °C
Las temperaturas altas durante la formación del grano tienden a inducir una maduración más temprana. (Parsons, 2008) La temperatura tiene una gran importancia en los procesos vegetativos, el periodo vegetativo se acorta cuando existen altas temperaturas. Para el proceso de germinación de la semilla se requieren temperaturas superiores los a 10 °C, si estas son inferiores la germinación se inhibe y al estar la semilla húmeda se pueden presentar Fitopatógenos que dañen el embrión. La temperatura óptima para que el cultivo se pueda desarrollar durante su ciclo vegetativo oscila entre los 25 a 30 °C . Temperaturas superiores a los 40°C perjudican al cultivo es especial en las época del periodo de polinización en sectores con alta humedad relativa, ya que al abrirse las anteras para liberar los granos de polen estos germinan y mueren antes de que se realice la fecundación, ocasionando que las mazorcas tengan menos granos y en consecuencia un bajo rendimiento (Robles, 1975) . Los vientos calientes y secos pueden ocasionar la desecación de los cabellos de elote, provocando que estos, pierdan su poder de recepción del polen. (Parsons, 2008) Altitud.- el maíz se cultiva con buenos rendimientos desde el nivel del mar hasta alrededor de 2500 msnm, los rendimientos disminuyen con altitudes de 3000 msnm, por las bajas temperaturas. Por su amplio rango de altitud, este cultivo se adapta a la mayoría de las regiones agrícolas del mundo. (Robles, 1975) Luz.- La luz para todas las plantas es muy importante ya que en presencia de ella estas realizan la fotosíntesis. Cuando en el proceso del cultivo se dan días bien iluminados, habrá mayor asimilación de carbono para la formación de los hidratos de carbono. Por ende se debe procurar que el cultivo se le dé el máximo de luz., cuando algunas plantas de maíz reciben sombra por ejemplo de un árbol estas crecen con deficiencia, presentan raquitismo, un color verde amarillento, con frutos escasos y pequeños, por lo que se debe tener muy en cuenta este factor para poder escoger las fechas donde se presentan días más iluminados. (Diaz, 1954)
Fotoperiodo. El estímulo fotoperiódico (duración del día) es percibido por las hojas y transmitido al ápice de crecimiento, por lo que las plantas de los distintos cultivos podrían percibir dicho estimulo desde el momento de la emergencia. (Satorre, 2010) El maíz requiere de pleno sol para su crecimiento. En cuanto a la floración, el maíz es una planta de días cortos. Sin embargo se obtienen mayores rendimientos con 11 o 14 horas de luz por día, es decir, cuando florece tardíamente durante los días largos del año. (Parsons, 2008) El maíz es considerado insensible al fotoperiodo, debido a que se adapta a fotoperiodos cortos, neutros y largo. Si los fotoperiodos son excesivos, el normal desarrollo del maíz se ve afectado, principalmente la floración, disminuyendo el rendimiento. (Robles, 1975) Humedad. Para un buen rendimiento del cultivo de maíz, es indispensable que en el suelo exista un grado de humedad que satisfaga las necesidades de la planta. Las épocas que el maíz necesita de más agua, son en la primera fase de crecimiento, en la floración y la fructificación. Cuando en el periodo de crecimiento hace falta el agua, la planta cambia su coloración de verde a cenizo, las hojas se enrollan hacia su nervadura central, el crecimiento se detiene, estimulándose la floración, como un mecanismo de defensa de la planta para perpetuar la especie bajo estas condiciones adversas. Aunque luego la planta tenga agua esta no es capaz de recuperarse ya que la planta acelero su ciclo. (Diaz, 1954) Cuando el agua se estanca en el suelo y las raíces permanecen mucho tiempo en contacto con esta, las plantas se tornan amarillentas y no dan frutos, por eso deben de drenarse bien los terrenos para evitar este inconveniente en el cultivo. (Diaz, 1954) Agua. Los requerimientos de humedad varían según la variedad, se pueden dar buenos rendimientos con 550 mm de precipitaciones bien repartidas durante el ciclo vegetativo. Hay regiones donde las lluvias son más escasas donde podría adaptarse el cultivo a 400 mm, pero no menos a este porque el maíz se abate rápidamente a medida que se acerca a los 300 mm. (Robles, 1975). La cantidad máxima 1000 mm durante su ciclo, las variedades precoces necesitan menos agua que las tardías. Suelo. El maíz prospera en diferentes tipos de suelos respecto a su estructura y textura, suelos arcillosos, arcilloso-arenosos, francos, francos-arcillosos, franco-arenosos, etc., sin embargo los suelos de textura franca son mejores porque permiten un buen desarrollo del sistema radicular, por ende una mayor absorción de nutriente y humedad del suelo, un mejor anclaje evitando el encame. (Robles, 1975). Para que el maíz de una buena
cosecha se necesita suelos profundos y fértiles de textura franca. El pH optimo esta entre el 6 y 7 (Parsons, 2008) Temperatura tiempo térmico.- el maíz al igual que otros cultivos presenta sensibilidad a la temperatura en todos sus periodos de desarrollo. Al someter a una planta a temperaturas más elevadas la duración de cualquier etapa se desarrolla transcurre más rápidamente (Satorre, 2010) Las respuestas a la temperatura permiten considerar la duración del ciclo de los cultivos en unidades que ponderan el tiempo calendario por la temperatura a la que las plantas han estado creciendo. Estas unidades se las conoce como tiempo térmico (TT) y tiene unidades de grados – días (°C d). Esta metodología permite que la duración de cualquier etapa medida en °C d, resulte independiente de la temperatura durante la cual transcurren las distintas etapas del desarrollo. Para calcular el tiempo termino acumulado, para una determinada etapa es posible usar la fórmula: (Satorre, 2010) TT (°C d) = ∑ (Tm - T b) Donde: TT: Tiempo térmico acumulado para una etapa determinada del cultivo Tm: Temperatura media diaria Tb: Temperatura base
El requerimiento térmico del periodo de floración-madurez varía entre 600 y 900 ° C día, según el genotipo. Lo que permite utilizarlo como criterio para predecir la madurez del grano. (Satorre, 2010) Densidad de siembra La densidad de siembra depende de las condiciones del suelo, del clima, de la variedad de semillas. La densidad de siembra varia de 40.000 plantas por hectárea para ejemplares grandes hasta 120.000 plantas por hectárea para maíz forrajero. Generalmente los híbridos tienen 3000 semillas por kg., para lograr una densidad de
50.000 plantas por
hectárea se necesitan de 15 a 20 kg de semillas por hectárea, es decir cinco plantas por metro cuadrado. Para la zona oscila entre 50.000 y 70.000 plantas/ha, a una profundidad de siembra de 3 a 5 cm
Bibliografía Aldrich, S. (1974). Produccion moderna del maíz. Buenos Aires, Argentina: Hemisferio Sur, S.R.I. Box, J. M. (2005). Prontuario de Agricultura. Mexico: Mundi-Prensa. Cruz, O. (2013). El Cultivo del Maiz, Manual para el Cultivo de Maiz en Honduras. Tegucigalpa: DICTA. Diaz, A. (1954). El Maiz (Primera ed.). Mexico: Bartolome Trucco. Ernesto Miranda, E. C. (Diembre de 2008). Fenologia del Maiz. Guia fisiologica del Maiz. Guadalajara, Jalisco, Mexico: Atieder. FAO. (2001). El Maiz en los Tropicos, Mejoramiento y producción. Roma. INIAP. (Diciembre de 1988). INIAP-528. Variedad de maiz blanco con alta calidad de proteina para consumo en choclo. Quito, Ecuador. INIAP. (1994). INIAP - 540 e INIAP - 542. Variedad de maiz tolerantes a sequi en floracion para el Litoral Ecuatoriano. Portoviejo, Manabí, Ecuador. INIAP. (2004). INIAP - H 601 Hibrido de maiz para condiciones de ladera del Tropico Seco Ecuatoriano. Portoviejo. INIAP. (2009). INIAP -H - 602 Nuevo Hibrido de maíz duro para el Litoral Ecuatoriano. Portoviejo. Parsons, D. (2008). Manual para Educacion Agropecuara : Maiz. Mexico: SEP Trillas. Robles, R. (1975). Produccion de ganos y forrajes. Mexico: LIMUSA. Satorre, E. (2010). Porducción de Granos. Bases funcionales para su manejo. Buenos Aires, Argentina: Facultad de Agronomia Universidad de Buenos Aires. Senamhi. (s.f.). Manual de Observaciones Fenológicas. Obtenido de http://www.senamhi.gob.pe/pdf/estudios/manual_fenologico.pdf
