FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

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1 FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA EVALUACIÓN AGRONÓMICA DEL AMARANTO INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L) BAJO DOS SISTEMAS DE LABRANZA CON TRES NIVELES DE FERTILIZACIÓN. Trabajo de titulación presentado como requisito previo a la obtención del Título de Ingeniera Agrónoma Autor: Quito Mizhquero Mercy Faviola Tutor: M.B.A Fabián Homero Salomon Montesdeoca Montesdeoca Quito, Septiembre 2017

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5 DEDICATORIA Este trabajo está dedicado a Dios y a mi Madre: Rocio Mizhquero por todo su esfuerzo, dedicación y apoyo en cada una de mis decisiones gracias por nunca dejarme sola y ser el motor de mi vida te quiero mucho Además quisiera hacer un reconocimiento fuiste tan pronto pero nunca olvidare tu emoción y apoyo al iniciar y concluir mi carrera universitaria IV

6 AGRADECIMIENTO Al culminar una etapa más de mi vida quiero agradecer: Primeramente a DIOS por la fortaleza para superar cada dificultad. A todos aquellos DOCENTES DE FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS quienes lograron influir en formación tanto personal como profesional, en especial al Ing. Juan León por su apoyo incondicional. A mi tutor de tesis el Ing. Fabián Montesdeoca por darme la confianza para realizar esta investigación A el Ing. Jorge Caicedo Biometrista por su guía y toda su ayuda durante todo el proceso de este trabajo. A mi Mamá Rocío, mis tíos: José y Alexandra Mizhquero y a mis primos: Nando y Jessica gracias por apoyarme y ayudarme para poder culminar mi trabajo de tesis, por todos sus sacrificios. A mis queridos amigos: Janeth, Angélica, Carmita, Laurita, Andrea, Jenny, Edison, Wilmer, Franklin, Alex con quienes vivimos juntos cada aventura, mis cómplices durante toda la carrera, quienes soportaron mis locuras y ocurrencias, pero sobre todo por apoyarme y acompañarme en los momentos más difíciles de mi vida, sin ustedes no hubiera sabido cómo salir adelante. A todas las personas involucradas en la realización de este trabajo en especial a Don Franklin y Don Rubén gracias por siempre acompañarme. Faviola V

7 ÍNDICE DE CONTENIDO CAPITULOS... PÁGINAS 1. INTRODUCCIÓN REVISIÓN DE LITERATURA El cultivo de amaranto Origen Etimología y Nomenclatura Clasificación Taxonómica Descripción Botánica Crecimiento y desarrollo de la planta de Amaranto Importancia del cultivo de amaranto Usos Condiciones agroecológicas para el desarrollo del cultivo Técnicas del manejo del cultivo Sistemas de labranza Objetivos de la labranza de acuerdo con la FAO en 1992 son: Clasificación de los sistemas de labranza: Fertilización: Los elementos minerales: Clasificación de los elementos minerales: Factores para que los nutrientes sean absorbidos por las plantas Los fertilizantes inorgánicos: Cómo aplicar los fertilizantes: MATERIALES Y MÉTODOS Características del experimento Ubicación Características climáticas Características ecológicas Características edáficas Materiales y Equipos Material vegetal Material de campo Equipos de campo Insumos Materiales y equipos de oficina VI

8 CAPITULOS... PÁGINAS 3.3 Método Factores de estudio Tratamientos Análisis estadístico Diseño experimental Unidad experimental Características de la Unidad experimental Esquema de análisis de varianza Análisis funcional Análisis económico Variables y métodos de evaluación Altura de la planta Días al panojamiento Días a la floración Diversidad y densidad de malezas por m Rendimiento por parcela neta y por ha Peso de 1000 semillas Peso hectolítrico del grano Métodos de manejo del ensayo Selección del terreno Antecedentes del terreno Análisis químico del suelo Preparación del terreno Trazado de las parcelas Siembra de las dos parcelas Riego Control de malezas Fertilización Control fitosanitario Cosecha y trilla RESULTADOS Y DISCUSIÓN Altura de Planta (AP) Días al Panojamiento (DP) Días a la Floración (DF) VII

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10 ÍNDICE DE CUADROS CUADROS PÁG. 1. Características de las variedades de amaranto: INIAP Alegría Proteína y Calorías de algunos granos comestibles Valor nutritivo de amaranto. Rango de valores promedios para varias especies en base a peso seco de la porción comestible (tomado de varios autores) Plagas de importancia en el cultivo de amaranto Cuadro de enfermedades presente en el cultivo de amaranto, daño ocasionado y control (tomado de varios autores) Amaranthus caudatus Esquema de análisis ANOVA para varianza Dosis de los tres niveles de fertilización utilizados en el experimento para cada surco Pruebas de Normalidad Shapiro-Wilks y Homogeneidad de Levene ANOVA de las variables agronómicas del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización. En Tumbaco, Ecuador; Relación de Beneficio Costo IX

11 ÍNDICE DE GRÁFICOS GRÁFICOS PÁG. 1. DMS al 5% para la varialbe altura de la planta en valuación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres DMS al 5% para la variable días al panojamiento en amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con DMS al 5% para la variable peso de 1000 semillas en amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con DMS al 5% para la variable rendimiento en parcela neta en amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con DMS al 5% para la variable rendimiento por ha en amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con DMS al 5% para la variable densidad de malezas en amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con Efecto de los sistemas de labranza sobre la diversidad de malezas en el amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización X

12 ÍNDICE DE FOTOS FOTOS PÁG. 1. Preparación terreno: A) L. Cero-B) L. convencional C) División de las subparcelas D) Trazo de piola E-F) Siembra labranza cero Labranza Cero establecimiento cultivo A)Germinacion B)Crecimiento de la planta C) raleo de las plantas Labranza Cero A)Inicio de panojamiento B)Panojamiento C) floración Llenado y Maduración de granos Germinación y crecimiento A) Apertura de la panoja B) Inicio de Panoja C) Panojamiento de la parcela A) Floración B) Maduración de la Panoja y llenado de granos A-B-C) Plagas presentes durante el ciclo del cultivo A-B) Plantas Marchitas y C) Sintomas del estrangulamiento del tallo D) Aislamiento en laboratorio E) Colocación de la muestra en Agar e incubación F) Crecimiento del hongo G) Hongo visto al microscopio identificación de Fusarium sp A) Cosecha de amaranto B) Colocación de las panojas a secar C) Secado de las muestras en invernadero A) Trilla B) Aventado C) Pesado de grano poscosecha Toma de datos variable peso hectolítrico XI

13 ÍNDICE DE ANEXOS ANEXOS PÁG. 1. Humedad del suelo en capacidad de campo en diversas texturas Temperaturas registradas durante el ciclo de cultivo Planta en el amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de Análisis Inicial de suelo en la parcela de investigación Imágenes de las especies de arvenses presentes en los dos sistemas de labranza Rendimientos de la interacción sistema de labranza x nivel de fertilización Tabla Beneficios netos de la producción de amaranto Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 50% de fertilización Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 100% de fertilización Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 150% de fertilización Costos de producción para el sistema de labranza cero con 50% de fertilización Costos de producción para el sistema de labranza cero con 50% de fertilización Costos de producción para el sistema de labranza cero con 150% de fertilización XII

14 TEMA: Evaluación agronómica del amaranto INIAP Alegría (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización Autor: Mercy Faviola Quito Mizhquero Tutor: Fabián Homero Salomon Montesdeoca Montesdeoca RESUMEN Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el comportamiento agronómico del cultivo de amaranto INIAP Alegría (Amarantus caudatus L.) en dos sistemas de labranza: labranza convencional y labranza cero con tres niveles de fertilización, se realizó en el Campo Académico Docente Experimental a Tola de la FCA-UCE, se implementó un diseño experimental de parcela dividida completamente al azar DCA. Las variables donde se identificó diferencias estadísticas significativas fueron: altura de planta, días al panojamiento, peso de 1000 semillas, densidad y diversidad de malezas, rendimiento a favor de labranza convencional; el tratamiento que presentó el mejor beneficio económico fue el LC con una fertilización 100% y mostró un beneficio/costo de 1.33 USD. PALABRAS CLAVE: CONSERVACIÓN DE SUELO / SIEMBRA DIRECTA / AMARANTO / FERTILIDAD / TUMBACO-CADET XIII

15 TOPIC: Agronomical Evaluation of INIAP Pendant Amaranth (Amaranthus caudatus L.) Usig Two Farming Systems and Three Levels of Fertilization Author: Mercy Faviola Quito Mizhquero Tutor: Fabián Homero Salomon Montesdeoca Montesdeoca ABSTRACT This research had the aim of assessing the agronomical performance of INIAP Pendant Amaranth (Amaranthus caudatus L.) using two farming systems; traditional farming and of the Campo Docente Experimental of the FCA-UCE. An experimental design with random assignment (DCA) of plots was implemented. The variables with significant statistical differences identified include: height of plant, days of bunching, weight of 1000 seeds, density and diversity of undergrowth, and, yield of conventional farming; the best treatment in financial terms was LC, with 100% fertilization and a cos-benefit ratio of US$ KEY WORDS: SOIL CONSERVATION / DIRECT SOWING / AMARANTO / FERTILITY / TUMBACO-CADET XIV

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18 1. INTRODUCCIÓN La familia Amaranthaceae comprende 60 géneros y cerca de 800 especies, que se adaptan bien a climas templados Sauer (1967), el amaranto (Amaranthus sp) es originario de América, las especies de amaranto que producen semilla y que son las más conocidas y usadas son las siguientes: Amaranthus caudatus L. que se cultiva en la región andina (Bolivia, Perú y Ecuador), de grano blanco, A. quitensis o hybridus L. conocido como ataco o sangorache en Ecuador de grano negro, A cruentus L y A, hypochondriacus L cultivado en México y Centro América Peralta (2013), también podemos encontrar otras especies que sirven como: hortalizas de hoja, plantas ornamentales, mientras que otras son malas hierbas. (Department of Agriculture, 2010) La Academia de Ciencias de los Estados Unidos incluyó en 1979 al amaranto como uno de los mejores alimentos del mundo. La Food and Agriculture Organization (FAO) ha seleccionado al amaranto, junto con la quinua, como el cultivo de la Seguridad Alimentaria del Tercer Milenio Hazte ver Ecuador (s.f.), puede contribuir a reducir los niveles de desnutrición de los sectores más vulnerables de la población. De acuerdo a un estudio realizado por el Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias, INIAP, este grano es rico en proteínas (lisina), vitamina C, minerales (hierro, calcio, fósforo ), fibra, grasas, compuestos antioxidantes, recomendados para prevenir o curar la osteoporosis, la diabetes mellitus, la obesidad, la hipertensión arterial, el estreñimiento, la anemia, entre otras dolencias Pinto (2016), seleccionado por la NASA para integrar la dieta de los astronautas en los vuelos espaciales de larga duración por su extraordinario valor nutritivo, la quinua y el amaranto, resurgen hoy como los cultivos más promisorios del siglo XXI (Montesdeoca & Escobar, 2012). En Ecuador el amaranto es casi desconocido como cultivo, a pesar de que existen varias especies dispersas, en la Sierra ecuatoriana han prevalecido las formas conocidas como Ataco o Sangorache, que corresponden a A. quitensis, además de varias especies silvestres como A. blitum, A. hybridus, además de las anteriores se han identificado a A. dubius, considerada también como maleza (Nieto, 1989). Tiene buenas posibilidades de expansión a mayores áreas de siembra, en especial en los valles abrigados de la Sierra, con alta luminosidad y no mayor pluviosidad, de las provincias de Imbabura, Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Bolívar, Azuay y Loja, o en lugares secos o con riego de la región (Pinto, 2016). En la actualidad el cultivo de amaranto se caracteriza por su alta aceptación en el mercado internacional debido a sus bondades nutricionales. El Ecuador se encuentra en proceso de reinserción del amaranto, el cual se ha perdido con el pasar del tiempo limitando el acceso a información sobre dicho cereal (Peralta, 2012). malezas, formación de camas de semillas que lleven a una buena germinación, incorporación de Acevedo & Martínez (2002), sin embargo, tiene algunos efectos no deseados como: reducción de la infiltración y almacenamiento de agua de lluvia en el perfil del suelo, reducción de materia orgánica y destrucción de los agregados, con lo cual se promueve el deterioro de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, conduciendo al decremento de la fertilidad e incremento de la erosión, además también de incrementarse la demanda de energía para operar los equipos de labranza, por lo tanto, a la pérdida de la sostenibilidad de la agricultura (Salinas et al. s.f) Ecuador debido a su topografía irregular, diferentes tipos de suelo y tenencia de la tierra que en gran proporción está en manos de pequeños propietarios, que se caracterizan por trabajar en 1

19 pendientes pronunciadas sin considerar aspectos de conservación, provoca un deterioro acelerado de los suelos que es el recurso más importante que tienen los agricultores por eso, se requiere de acciones urgentes para mantener, recuperar y mejorar los recursos naturales, sobre todo el suelo y el agua; especialmente para aquellas áreas que no son aptas para la mecanización (Estrada et al. s.f.). Uribe et al. (2002), afirma que se han propuesto diversas prácticas de laboreo del suelo con el objeto de disminuir los costos de la preparación, para conservar la humedad del perfil, y principalmente para prevenir la erosión hídrica y eólica. La cero labranza o siembra directa y la mínima labranza, han resultado ser las técnicas conservacionistas más utilizadas y difundidas, cuyo fundamento es el mantener los rastrojos sobre el suelo y así evitar la erosión y ayudar a almacenar carbono en el suelo, cumpliendo con su ciclo, mejorando sus propiedades físicas, químicas y biológicas, aumentando su productividad. Esta práctica agronómica contribuye a disminuir las emisiones de CO 2 a la atmósfera por un menor consumo energético y porque se evita la oxidación acelerada de la materia orgánica proveniente de los residuos vegetales Salinas et al. (s.f), la siembra directa también ayuda a almacenar agua en la superficie del suelo favorece la realización del ciclo del agua evitando fenómenos inusuales como inundaciones. Por estos antecedentes y ante esta problemática esta investigación plantea buscar una alternativa para los agricultores de la zona de Tumbaco en base a un cultivo de gran interés, con una gran demanda futura y cultivado en un sistema de labranza sin remoción de la capa arable del suelo que cualidades nutritivas y sus características agronómicas, el mismo que es un cultivo poco exigente en recursos, ya que es tolerante a sequía; por lo tanto se propuso como objetivo general; evaluar agronómicamente el cultivo de amaranto variedad INIAP Alegría bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización y como objetivos específicos: evaluar el comportamiento agronómico y productivo del cultivo de amaranto (INIAP Alegría) en dos sistemas de labranza; evaluar el comportamiento agronómico y productivo del cultivo de amaranto (INIAP Alegría) en los distintos niveles de fertilización. Adicionalmente se planteó las siguientes hipótesis alternativas, donde se plantea que, si existen diferencias estadísticas en el comportamiento agronómico y productivo entre los sistemas de labranza en el cultivo de amaranto, también que, sí existen diferencias estadísticas entre los niveles de fertilización en el cultivo de amaranto y como hipótesis nula tenemos las que no existen diferencias estadísticas tanto en el comportamiento agronómico y productivo entre los sistemas de labranza en el cultivo de amaranto y entre los niveles de fertilización en el cultivo. 2

20 2. REVISIÓN DE LITERATURA 2.1 El cultivo de amaranto Origen Varios autores Mapes & Espitia (2011) y Singh (1961), que citan a Merrill (1950), indican que las especies para producción de grano del género Amaranthus han sido cultivadas desde tiempos inmemoriales en el Sur de Asia y probablemente son originarias de este lugar; sin embargo, no hay suficientes evidencias que respalden esta afirmación. Por el contrario de acuerdo a excavaciones realizadas por Neish (1964) indican que los indígenas de Mesoamérica ya cultivaban esta planta durante la fase Coxacatlán (5200 a 3400 años a.c.), lo cual quiere decir que la domesticación del amaranto tuvo lugar en la misma época que la del maíz (Mapes & Espitia, 2011), dichas evidencias arqueológicas encontradas confirman el origen americano de las especies cultivadas para grano, ya que, las hojas y semillas fueron utilizadas por los habitantes de América Prehistórica, mucho antes del proceso de domesticación de estas plantas (Sauer, 1967). Grubben & Sloten (1981), señalan que las especies para producción de grano del género Amaranthus son (A. cruentus, A. Caudatus y A. hypochondriacus) son las tres especies domesticadas y probablemente descienden de las tres especies silvestres; A.powelli, A.quitensis y A. hybridus, respectivamente; aunque se sostiene que A. quitensis es sinónimo de A.hybridus y que solamente esta última podría ser la antecesora de las tres cultivadas (Nieto, 1989); mientras que las especies para verdura son originarias de Asia y que se han formado centros secundarios de diversidad en las zonas productoras (Mapes & Espitia, 2011) Según Gruben (1975) y Grubben & Sloten (1981), mencionan que Amaranthus cruentus L. especie para la producción de grano, es originaria de América Central, probablemente de Guatemala y sureste de México, donde se cultiva y se encuentra ampliamente distribuida. Sauer (1967), indica que Amaranthus hypochondriacus es otra importante especie paraproducción de grano y es originaria de México, ya que aquí se le cultivaba desde el tiempo de los Aztecas, actualmente se sigue cultivando y se encuentra ampliamente distribuida en México; también se cultiva en los Himalayas en Nepal y en el sur de la India donde se han formado centros secundarios de diversificación. Amaranthus caudatus es otra especie para la producción de grano; es de día corto y se adapta mejor que las otras especies a bajas temperaturas; es originaria de los Andes y de aquí se distribuyó a otras zonas templadas y subtropicales (Mapes & Espitia, 2011). El cultivo de amaranto además de alimento, era utilizado como pago de tributos o impuestos y formaba parte de ciertos ritos religiosos de los Aztecas por lo que fue prohibido por los españoles y desde entonces se ha ignorado su cultivo y valor alimenticio en América Latina; adquirió fama mundial en 1985 cuando el programa espacial de la NASA lo incluyó en la dieta de sus astronautas, debido a su valor nutricional, asimilación integral, balance casi completo de aminoácido AGRODATAPERU (2013), motivo por el cual actualmente se está retornando a su explotación en varios países latinos no solo por el su calidad nutritiva, sino también por su amplio rango de adaptación a ambientes desfavorables para otros cultivos (Nieto, 1989) Etimología y Nomenclatura Según investigaciones de Costea & Tardif (2003) el género Amaranthus de Linneo incluye especies que se originaron en las Américas, África y Eurasia. La asociación entre estas plantas y el nombre Amaranthus es relativamente reciente. Los amarantos de grano y sus parientes silvestres fueron 3

21 introducidos en Europa en el siglo XVI (Sauer, 1967). Otros especies de amarantos tales como A. tricolor L. de Asia y A. blitum L. también fueron asociados con este nombre después del siglo XVI Clasificación Taxonómica Según Sauer, 1967; el amaranto presenta la siguiente clasificación botánica: Reino: Vegetal División: Fanerógama Tipo: Embryophytasiphonogama Subtipo: Angiosperma Clase: Dicotiledoneae Subclase: Archyclamideae, Orden: Centrospermales Familia: Amaranthaceae Género: Amaranthus Especie: caudatus, cruentus, hypocondriacus La familia Amaranthacea comprende más de 60 géneros y 800 especies; conocido con distintos nombres de acuerdo al país en el que se siembre. Nombres comunes: Amaranto (español); Amaranth (inglés); Kiwicha (Cusco, Perú); Achita (Ayacucho, Perú); Coyo (Cajamarca, Perú); Achis (Huaraz, Perú); Coimi, Millmi e Inca pachaqui o grano inca (Bolivia); Sangorache, Ataco, Quínoa de Castilla (Ecuador); Alegría y Huanthi (México); Rejgira, Ramdana, Eeerai (India) (Montesdeoca & Escobar, 2012; Mujica, 1997) Descripción Botánica Planta: El amaranto se caracteriza por no presentar fotorespiración y un bajo empleo de agua para producir la misma cantidad de follaje que los cereales y también es una planta muy eficiente en la fijación de CO 2. (Nieto, 1990) Altura: Es una especie que alcanza gran desarrollo en suelos fértiles; en algunos casos supera los 2 metros de altura. Generalmente tiene un solo eje central, aunque también se presentan ramificaciones desde la base y a lo largo del tallo (Mazón et al. 2003) Raíz: Posee raíz pivotante, con un buen número de ramificaciones y múltiples raicillas delgadas, que se extienden rápidamente después de que el tallo empieza a ramificarse, facilitando la absorción, translocación de agua y nutrientes (Mujica et al. 1997), la raíz principal sirve para soporte de la planta, permitiendo mantener el peso de la panoja Tallo: El tallo es cilíndrico y anguloso con gruesas estrías longitudinales que le dan una apariencia acanalada, alcanza de 0,4 a 3 m de longitud, cuyo grosor disminuye de la base al ápice, presenta distintas coloraciones que generalmente coinciden con el color de las hojas, aunque a veces se observan estrías de diferentes colores, presenta ramificaciones que en muchos casos comienzan desde la base o a media altura y que se originan en las axilas de las hojas. El color del tallo es 4

22 variable, va desde un color blanco amarillento hasta verde claro, inclusive rojo vinoso (Sumar, 1983). El tallo es soporte de las hojas, flores y frutos, interviene en el transporte de los dos tipos de sabia, síntesis de fitoreguladores, realizan otras funciones metabólicas (Golden & Gorden, 1984). El tallo de (Amaranthus caudatus) es hueco al centro a la madurez y su diámetro es variable, con mayor grosor en la base. Además, algunas especies presentan ramificaciones en la base y a lo largo del tallo (Andrango, 1987) Hojas: Las hojas son generalmente opuestas o alternas, pecioladas, sin estipulas de formas elípticas, ovadas, lisas o poco pubescente con nervaduras pronunciadas en el envés (Becker & Saimders 1984), bordes enteros de un tamaño variable entre 6,5 a 20cm de longitud, y de 2 a 8cm ancho, el color de las hojas varía desde el verde amarillento al púrpura (Vasquez & Torres, 1990). La función de la hoja es realizar la fotosíntesis, proceso por el cual la planta capta la energía de la luz solar y la transforma en energía química almacenada en los carbohidratos (Golden & Gorden, 1984) Inflorescencias: El amaranto posee grandes inflorescencias y pueden ser decumbentes, semierectas y erectas, adoptando formas glomerulares o amarantiformes, densas, laxas o compactas. El eje central de la inflorescencia (la continuación del tallo) lleva grupos de flores llamados dicasios (Sumar, 1983). Son muy vistosas y se presentan desde totalmente erectas hasta decumbentes y en cuanto a colores pueden observarse amarillas, naranjas, café, amarillentas, rojas, rosadas, o púrpuras (Nieto, 1989) Flor: El número de flores de cada dicasio es variable, con flores masculinas y femeninas dispuestas en la inflorescencia en forma sésil o ligeramente pedunculada; las flores estaminadas o pistiladas, están compuestas de una bráctea externa y cinco sépalos verduzcos, dos externos y tres internos, los primeros ligeramente más grandes. En las flores estaminadas hay cinco estambres de filamentos delgados y largos terminados en anteras que se abren en dos sacos, estas flores una vez producido el polen se cierran y se caen; las flores pistiladas tienen un ovario semiesférico que contiene solo un óvulo, con tres ramas estigmadas (Sumar, 1983) Fecundación: Al amaranto se considera una planta predominantemente autógama, sin embargo varía el porcentaje de polinización cruzada con los diferentes cultivares o variedades (> 15%) (Peralta, 2010) Fruto: El fruto es una cápsula, que cuando madura presenta dehiscencia transversal, lo que facilita la caída de la semilla (Nieto, 1990) Semilla: La semilla es muy pequeña, mide de 1 a 1,5 mm de diámetro y el número de semillas por gramo oscila entre y Son de forma circular y de colores variados, así: existen granos blancos, 5

23 blanco amarillentos, dorados, rosados, rojos y negros. Todas las especies silvestres presentan granos negros y de cubiertas muy duras. Anatómicamente en el grano se distinguen tres partes principales: la cubierta, que es una capa de células muy fina conocida como episperma, una segunda capa que está formada por los cotiledones y es la parte más rica en proteína y una capa interna, rica en almidones conocida como perisperma (Nieto, 1990) Crecimiento y desarrollo de la planta de Amaranto Los estados fenológicos de crecimiento y desarrollo del cultivo de amaranto, como lo define, Henderson, 1993 son los siguientes: Emergencia: (VE): Es la fase en la cual las plantas emergen del suelo y muestran sus dos cotiledones extendidos, todas las hojas verdaderas sobre los cotiledones tienen un tamaño menor a 2 cm de largo. Este estado puede durar de 8 a 21 días dependiendo de las condiciones agroclimáticas Esta se determina contando el número de nudos en el tallo principal donde las hojas se encuentran expandidos por lo menos 2 cm de largo. El primer nudo corresponde al estado V1 el segundo es V2 y así sucesivamente. A medida que las hojas basales senescen (mueren) la cicatriz dejada en el tallo principal se utiliza para considerar el nudo que corresponda. La planta comienza a ramificarse en estado V Inicio de panoja: (R1): El ápice de la inflorescencia es visible en el extremo del tallo. Este estado se observa entre los 50 y 70 días después de siembra Panoja: (R2): La panoja tiene, al menos, 2 cm de largo Término de panoja: (R3): La panoja tiene, al menos, 5 cm de largo, si la antesis ya ha comenzado cuando se ha alcanzado esta etapa, la planta debería ser clasificada en la etapa siguiente: Antesis: (R4): Al menos una flor se encuentra abierta mostrando los estambres separados y el estigma completamente visible. Las flores hermafroditas, son las primeras en abrir y generalmente la antesis comienza desde el punto medio del eje central de la panoja hacia las ramificaciones laterales de esta misma. En esta etapa existe alta sensibilidad a las heladas y al estrés hídrico. Este estado puede ser dividido en varios sub-estados, de acuerdo al porcentaje de flores del eje central de la panoja que han completado antesis. Por ejemplo si 20% de las flores del eje central han completado la antesis, el estado será R 4.2 y si es 50%, el estado correspondería a R 4.5. La floración debe observarse a medio día ya que en horas de la mañana y al atardecer las flores se encuentran cerradas, durante esta etapa la planta comienza a eliminar las hojas inferiores más viejas y de menor eficiencia fotosintética (Mujica et al. 1997) y ( Tapia, 1997). 6

24 Llenado de granos: (R5): La antesis se ha completado en, al menos, el 95% del eje central de la panoja. Esta etapa puede ser dividida en: - Grano lechoso (las semillas, al ser presionadas entre los dedos, dejan salir un líquido lechoso) - Grano pastoso (las semillas, al ser presionadas entre los dedos presentan una consistencia pastosa de color blanquecino) Madurez fisiológica: (R6): Ningún criterio para determinar madurez fisiológica aún ha sido establecido; sin embargo, el cambio de color de la panoja es el indicador más utilizado como conocimiento empírico. En panojas verdes, éstas cambian de color verde a un color oro y en panojas rojas cambian de color rojo a caférojizo. Además las semillas son duras y no es posible enterrarles la uña. En este estado, al sacudir la panoja, las semillas ya maduras caen Madurez de cosecha: (R7): Las hojas senescen y caen, la planta tiene un aspecto seco de color café Variedad INIAP Alegría: La variedad de amaranto INIAP Alegría se entrega oficialmente en 1994, como la primera variedad Perú y seleccionada en la E.E. Santa Catalina entre 1987 y 1988 (Peralta, 2012). Cuadro 1 Características de las variedades de amaranto: INIAP Alegría Año de liberación 1994 Características Planta C4 Altitud 2000 y 2800 m Rendimiento en condiciones 1 a 3 tha -1 favorables (t/ha) Hábito de crecimiento Erecto Tipo de raíz Pivotante Tipo de ramificación Sencillo a ramificado Forma del tallo Redondo Color del tallo juvenil Verde Color del tallo a la madurez Verde-amarillo-rosado Forma de la hoja Romboidal Tamaño de la hoja Grande (20 x 8 cm) Borde de la hoja Entero Color de la hoja Verde Color de la panoja joven Rosado pálido Color de la panoja en flor Rosado Color de la panoja adulta Rosado intenso Tamaño de la panoja (cm) 50 a 80 Tipo de panoja Amarantiforme Actitud de la panoja Erecta y semierecta Color del grano seco Blanco a crema 7

25 Tamaño del grano 0,7 a 1,4 mm Forma del grano Redondo Peso de 1000 granos 1 g Peso hectolítrico (kg/hl) 78 a 83 Grano de primera (%) 80 a 90 Altura de planta (cm) 70 a 180 Días al panojamiento 50 a 60 Días a floración 70 a 90 Días a la cosecha en seco 150 a 180 Cantidad de semilla 6 a 8 kg/ha Fuente: Peralta Importancia del cultivo de amaranto Valor nutritivo: La semilla y las hojas son fuente de proteínas, la semilla tiene un buen complemento de aminoácidos. La hoja contiene 33% de proteína en materia seca y digestibilidad mayor de 80% comparable con carne de res y huevo (Iturbide, 1980). El valor nutritivo del Amaranto como verdura supera en mucho a otras verduras y hortalizas de uso común, como el Tomate, Pepinillo, Lechuga y Espinaca y los contenidos de Oxalatos (compuestos tóxicos contenidos en las hojas de Amaranto) no superan el 4.6%, nivel que es inofensivo para la salud humana. Estos se destruyen casi en su totalidad con el proceso de cocción con el tratamiento caliente húmedo (Montellano, 2013) Composición química del grano: Según Peralta (2012), la alta concentración de proteínas en la semilla de amaranto, se asocia también a una buena concentración de grasas. Los diminutos granos de amaranto y quinua, no solamente que poseen más proteínas que los cereales sino que sus respectivas proteínas son de mejor calidad. También según lo descrito por Nieto (1990), el contenido de Lisina es muy superior a los demás alimentos de uso común; además son significativos los contenidos de grasa, fibra y minerales, dentro de los que sobresalen el Hierro y el Calcio. El balance de aminoácidos y el valor nutritivo en general es muy similar a los niveles recomendados por la FAO, para la alimentación humana, si se utiliza una mezcla de iguales proporciones de Amaranto y Trigo o Amaranto y Maíz. El amaranto tiene la ventaja frente a la quinua de no contener saponinas, por lo que no requiere del proceso de desaponificación y no representa un riesgo para el consumo ni para el ambiente (Saavedra, 2013). Cuadro 2 Proteína y Calorías de algunos granos comestibles Alimento Proteínas % Calorías (en 100g) Amaranto 13 a Quinua 14 a Trigo 10 a Cebada 9 a Maíz 9 a Arroz 7 a Fuente: Suquilanda

26 Cuadro 3 Valor nutritivo de amaranto. Rango de valores promedios para varias especies en base a peso seco de la porción comestible (tomado de varios autores) Característica Grano Hojas Proteína (%) Grasa (%) 6.1 8, Fibra (%) Carbohidratos (%) Cenizas (%) Lisina (%) Calcio* Fosforo* Potasio* Hierro* Caroteno* Vitaminina C* Calorias** 391 *miligramos/100 g de peso seco **cal/100 g de peso seco Fuente: Carlos Nieto Usos Suquilanda (2011), afirma que el Amaranto tiene múltiples usos tanto en la alimentación humana y animal como en la industria, medicina y en la ornamentación Consumo humano: - Se usa el grano entero o molido en forma de harinas, ya sea tostada, reventada o hervida. - Las hojas tiernas reemplazan a las hortalizas de hoja, y las plántulas (hasta la fase fenológica de ramificación) se consumen en forma de hortalizas, para lo cual se las hierve como si fuera espinaca o acelga, las hojas enteras y mezcladas con papas pueden ser consumidas directamente; tiene un sabor y aroma muy característico, agradable. También las hojas enteras son utilizadas directamente en las sopas Consumo animal: - La planta en estado fresco hasta la formación de la inflorescencia, se utiliza como forrajera para la alimentación del ganado sobre todo para combinar con otras especies forrajeras. - Puede ser utilizado para la producción de concentrados proteicos foliares debido a su alto rendimiento de biomasa verde, alto rendimiento de proteína y su capacidad para sobrevivir en suelos marginales. - Los granos hacen una magnífica combinación con otras semillas para alimentar aves de corral, o preparar cualquier otro tipo de alimento balanceado para uso animal (Mujica et al. 1997). 9

27 Industrial: Se lo utiliza para obtener colorantes vegetales principalmente amarantina que se utiliza para la coloración de alimentos de manera que estos adquieren colores sumamente vistosos y de sabor característico (Suquilanda, 2011) Ornamental: Se la usa como planta ornamental en jardines y parques de las ciudades y del campo, por los colores vistosos y formas caprichosas y variadas que presenta su inflorescencia (Suquilanda, 2011) Condiciones agroecológicas para el desarrollo del cultivo Altitud: El rango de adaptación para el amaranto va desde el nivel del mar hasta los m de altitud, sin embargo, hay especies que muestran mejor comportamiento a altitudes superiores a los msnm; estas son Amaranthus quitensis, Amaranthus caudatus, principalmente valles de la sierra libres de heladas (Nieto, 1989) Temperatura: Alexandra (2011), menciona que Amaranthus caudatus tolera altas temperaturas a nivel frecuencia fotos, es más resistente al frio que las otras especies de Amarantos pero no es resistente a las heladas (Arevalos, 1991). Sin embargo, Nieto (1989), afirma que, en general, todas las especies crecen mejor cuando la óptimas para el cultivo Fotoperiodo: Beltrán (2005), en general todas las especies de Amaranto prosperan muy bien en ambientes con alta luminosidad. Centeno (1999), el amaranto granífero es en general de días cortos, aunque son poco sensibles a la duración de la luz, mostrando gran plasticidad en los diferentes ambientes pudiendo florecer con un fotoperiodo de 12 a 16 horas; sin embargo Casseres (2005), afirma que el Amaranthus caudatus, usualmente florece en forma de semilla solo cuando la longitud del día es menos de 8 horas Precipitación: Mujica et al. (1997), menciona que el cultivo de amaranto se desarrolla adecuadamente con precipitaciones que varían de mm de lluvia durante el periodo de cultivo. También Acosta (1987), señala que al ser un cultivo de plantas C4, hace un uso más eficiente del agua utilizando solo las 3/5 partes de la cantidad de agua que necesitaría una planta C3 para producir la misma cantidad de biomasa. Peralta (2010), sostiene que Amaranthus caudatus necesita de 300 a 600 mm de precipitación en todo el ciclo. 10

28 Humedad: Es un cultivo que requiere de humedad adecuada en el suelo o sea capacidad de campo (Anexo 1) durante la germinación de las semillas, el crecimiento inicial, entre el panojamiento y floración y durante la formación de grano; pero luego de que las plántulas se han establecido prosperan muy bien en ambientes con humedad limitada, de hecho hay un mejor crecimiento en ambientes secos y calientes que en ambientes con exceso de humedad (INIAP, 1994) Suelo: Nieto (1990), indica que el género Amaranthus, se adapta a una amplia gama de tipos de suelo, sin embargo, las especies productoras de grano, prosperan mejor en suelos bien drenados con ph neutro o alcalino (generalmente superior a 6), no así las especies cultivadas como verdura que prefieren suelos fértiles, con abundante materia orgánica y con ph más bajo. En general se ha demostrado que muchas especies toleran muy bien ciertos niveles de salinidad en el suelo, sin embargo, hay especies como A. tricolor que también prosperan en suelos con altos niveles de aluminio (suelos ácidos) Técnicas del manejo del cultivo Preparación del suelo: Monteros (1994), manifiesta que el cultivo de amaranto requiere de una buena preparación del suelo, dado el tamaño tan pequeño de sus semillas. Es conveniente una arada, dos pases de rastra y si es posible la nivelación del suelo. Estas labores pueden ser realizadas con tractor, yunta o manualmente Siembra: Según Peralta (2014), recomienda considerar los siguientes aspectos: Época: La época de siembra para la variedad INIAP-Alegría son los meses de diciembre a enero Sistemas de Siembra: a) Manual: Se pueden hacer siembras directas o mediante trasplante de plántulas previamente germinadas en semilleros, práctica que no es la más común en nuestro medio. Cuando la siembra es directa es necesario preparar el suelo hasta que quede completamente mullido (libre de terrones, palos, piedras o restos de cosechas anteriores) (Nieto, 1989). Para lo cual Peralta (2014), propone las siguientes distancias. - Distancia entre surcos: 60 cm - A chorro continuo o por golpes 20 cm b) Con máquina: - Distancia entre surcos: 60 cm - Distribución: chorro continuo - Cantidad de semilla/ha: 12 kg por hectárea 11

29 La siembra se puede realizar con 10 y 20 semillas por golpe y luego tapar con 1 a 2 cm de suelo suelto Raleos: Es conveniente realizar raleos, para dejar el número adecuado de plantas por unidad de superficie. Se recomienda dejar entre 20 y 30 plantas por m 2, cuando el cultivo ha sido sembrado para producir grano y hasta 80 a 100 plantas por m 2, cuando es para uso como verdura. Sin embargo, también se puede prescindir del raleo, lo que da lugar a cultivos densos cuyas plantas crecen poco y producen menos, pero el rendimiento es compensado por el número de panojas (Monteros, 1994) Aporque: Piñero (2004), afirma que el aporque se realiza aproximadamente cuando las plantas han alcanzado una altura de 35cm. Tapia et al. (2007), complementan señalando que es necesario al menos 2 aporques durante el ciclo Fertilización: Una recomendación de fertilización general es aplicar kg por hectárea de N-P2O5-K2O, equivalente a 200kg de a la siembra más 200kg de urea o nitrato de amonio a la deshierba. (Peralta, 2013) Control de malezas: Suquilanda (2011), sugiere que se deben realizar por lo menos dos deshierbas durante el ciclo del cultivo, la primera entre los 40 a 45 días después de la siembra y la segunda entre los 60 a 70 días después de la siembra, luego el follaje del cultivo cubrirá el suelo repeliendo la emergencia de las malezas de manera natural. Se debe tener especial cuidado con especies del mismo género como Amaranthus quitoensis y Amaranthus blitium, presentes muy comúnmente en la Sierra Ecuatoriana ya que estas pueden cruzarse con Amaranthus caudatus provocando plantas que pueden degenerar la calidad genética del cultivo y la calidad del grano producido (Saavedra, 2013) Plagas y enfermedades: Por ser un cultivo poco promocionado, no se conoce mucho sobre los problemas de plagas y enfermedades, sin embargo, en cuanto a plagas se han identificado las que se encuentran en el cuadro N. 4 y enfermedades se realizado una revisión de las más importantes como se observa en el cuadro N.5 12

30 Cuadro 4 Plagas de importancia en el cultivo de amaranto. FAMILIA ESPECIE NOMBRE COMÚN Noctuidae Agrotis spp. Gusanos cortadores o trozadores Noctuidae Feltia spp. Gusanos cortadores Chrysomelidae Diabrotica spp. Vaquitas /lorito verde Tortuguitas TIPO DE DAÑO Mastican el tallo hasta trozar la planta/ consumen follaje y brotes tiernos Mastican hojas y brotes tiernos Chrysomelidae Epitrix spp. Pulguillas Perforaciones finas de la hoja Aphidae Myzus spp. pulgones Succionan savias Miridae Lygus spp. chinches Perforan y se alimentan de granos tiernos Fuente: Monteros et al CONTROL Para prevenir la presencia de estas plagas se debe mantener al cultivo limpio de malezas, pero si la intensidad del ataque es significativa se puede usar insecticidas, de preferencia los fosforados. Cuadro 5 Cuadro de enfermedades presente en el cultivo de amaranto, daño ocasionado y control (tomado de varios autores) Nombre Mal de semillero Nombre científico Pythium, Phytophthora y Rhizoctonia Fusarium Daño ocasionado Estrangulamiento acuoso a nivel del cuello de la planta presenta marchitez ligera, se hace presente en los primeros 30 días Oidium Erysiphe spp Produce manchas blanquesinas y deformaciones en las hojas Esclerotinia Sclerotinia sclerotiorium Afecta a todos los órganos de la planta en especial: hojas (produce esclerosis y muerte), tallos y panojas Curvularia Curvularia spp Atacan a las hojas en ambientes de clima caliente Alternaría Alternaria spp Produce lesiones necróticas con círculos concéntricos y un halo amarillento en las hojas Control Usar semilla de calidad y desinfectada Usar semilla sana y desinfectada antes de la siembra/ realizar todas las labores culturales. 13

31 Mancha negra del tallo Nematodos Micoplasma Macrophoma spp. Fusarium spp* Meloidogyne Muestra una mancha oscura cerca de la base del tallo, ennegrece y estrangula Alto porcentaje de plantas estériles (órganos florales se trasforman en brácteas de un color verde intenso) Usar semilla sana y desinfectada antes de la siembra Utilizar variedades o líneas tolerantes *Agente encontrado en esta investigación, con sintomatología presente en la planta igual a la mancha negra del tallo. Fuente: Peiretti & Gesumaria 1990 y Nieto, 1989 Elaborado por: autora Riego: El cultivo de amaranto es de temporal o secano. En áreas con disponibilidad de riego, se debe regar por gravedad o surco. El volumen de entrada (gasto) del agua no debe ser abundante y se debe distribuir simultáneamente en varios surcos; la velocidad a lo largo del surco debe ser moderada. El número y frecuencia de riegos varía con el tipo de suelo y las condiciones climáticas. En ausencia de lluvias puede ser necesario regar cada 30 días, con énfasis en la floración y llenado de grano (Peralta et al. 2014) Cosecha: La cosecha se realiza cuando la planta presenta signos de madurez, esto es: hojas secas en la base y amarillentas hacia el ápice de la planta y granos secos en la panoja, con cierta dehiscencia en la base de la misma. Se puede realizar la siega con hoz y formar gavillas para luego trillar, esta labor se puede realizar manualmente, golpeando las panojas en tendales o con la ayuda de trilladoras estacionarias. Se han reportado cosechas exitosas, utilizando las cosechadoras combinadas, las que realizan la cosecha y trilla en el campo al mismo tiempo; sobre todo cuando el cultivo presenta cierta uniformidad y las plantas no presentan panojas decumbentes (Nieto, 1990) Trilla: La trilla se realiza cuando las plantas estén totalmente secas y por ende el grano se puede desprender fácilmente, para ello se extienden lonas en el suelo, luego se colocan las panojas formando gavillas en sentido opuesto y unos sobre otros para luego golpearlas o azotarlas con palos o lazos hasta desprender el grano de la panoja, en algunos lugares de la zona Andina se pisotea con animales dando buenos resultados (Suquilanda, 2011). De acuerdo con Nieto (1990), cuando la trilla se realiza de forma manual, posteriormente hay que aventar exponiendo el grano a una corriente de aire que permita separar el grano de impurezas. La eliminación de impurezas (restos de hojas, brácteas o cubiertas de la semilla) es conveniente realizar para mejorar la calidad del producto (Nieto, 1989). La limpieza y clasificación del grano o semilla se puede realizar con zarandas manuales o con máquinas clasificadoras de semilla (Peralta et al. 2014). 14

32 Poscosecha: Una vez que se ha trillado y aventado se debe procede al secado, el mismo que puede realizarse al sol o con secadoras convencionales (Nieto, 1989). Una vez que se tiene el grano limpio, se debe secar al sol hasta que pierda la suficiente humedad y posea un máximo de 12% de humedad, para ello es necesario extender el grano al sol durante un día, caso contrario se produce fermentaciones y amarillamiento disminuyendo su valor comercial (Suquilanda, 2011). El secado del grano debe hacerse a la sombra y las selecciones del mismo, por mayor tamaño, bien formados y uniformes (Peralta et al. 2014) Almacenamiento: El almacenamiento del Amaranto debidamente empacado debe efectuarse en bodegas ventiladas y secas (Suquilanda, 2011). 2.2 Sistemas de labranza Según la FAO (1992), los sistemas de labranza ejercen efectos diferenciales en el rendimiento de los cultivos y en las características físicas, químicas e hidráulicas de los suelos. El hombre incorpora la labranza cuando intenta controlar la vegetación natural, para desarrollar especies de su interés Objetivos de la labranza de acuerdo con la FAO (1992), son: Control de malezas: Consiste en eliminar especies que compiten con el cultivo por el agua, luz y nutrientes; el control puede ser mecánico (con arados, rastras, cultivadores, rastras rotativas, escardillos, etc) o químico, previo al cultivo o post-cultivo Preparación de la cama de siembra: Consiste en lograr que las semillas germinen y las plántulas tengan condiciones satisfactorias para desarrollar su sistema radicular. Una buena cama de siembra debe poseer las siguientes características: - Adecuada aireación y permeabilidad - Baja resistencia a la penetración de raíces - Mantener residuos en superficie Acondicionamiento de las propiedades del suelo: Tiene el propósito de favorecer el cumplimiento de procesos físico-químicos y biológicos que permita incrementar el contenido de materia orgánica, mejorando la aireación, infiltración, exploración radicular y resistencia a la erosión. Como objetivo secundario de la labranza se puede mencionar el propósito que tienen los agricultores de que con ella disminuya la incidencia de insectos y enfermedades, por eso es que al realizar el labrado del suelo trata de que queden enterrados los rastrojos ya que así, interrumpe el ciclo de ciertas plagas y enfermedades. 15

33 2.2.2 Clasificación de los sistemas de labranza: Según la FAO (1992), existen varios criterios para clasificar los sistemas de labranza. Sin embargo, las prácticas de labranza de mayor difusión en América Latina, se decidió clasificar la labranza en los siguientes sistemas: - Labranza Convencional - Labranza de conservación - Labranza cero o siembra directa Sistema de labranza convencional: Es definida cono el conjunto de operaciones primarias y secundarias realizadas para preparar una cama de siembra, para un cultivo dado, en una región geográfica determinada Gobal Water Initiative & colaboradores (2014) y Mannering & Fenster (1983), es un sistema altamente agresivo en el cual se utilizan herramientas tradicionales (Instituto Internacional de Agricultura Tropical & FAO, 2000) Ventajas: - Controla muy bien malezas menor costo de herbicidas - Permite el control de enfermedades e insectos al enterrar los rastrojos de cultivo - Facilita la incorporación de fertilizantes, cal, pesticidas y herbicidas pre-siembra - Facilita el aflojamiento del perfil, de capas compactadas y costras Desventajas: - Los suelos quedan desnudos, susceptibles al encostramiento, erosión hídrica y eólica. - Requieren muchos equipos para las diferentes operaciones, a menudo se utilizan tractores pesados y grandes que aumentan la compactación, además de un mayor consumo de combustible. Al arar cada año a la misma profundidad se forma una zona compactada el l suelo esta seca pero el contenido de humedad a 20 cm de profundidad es aun alto. - La frecuencia e intensidad de las operaciones de labranza, afecta la continuidad del sistema poroso. Con las precipitaciones se afecta también la estabilidad estructural, infiltración y drenaje de los suelos (Bolaños, 1989). - El alto número de labranzas resulta en la perdida de humedad; aunque al comienzo de las labranzas resulta en la perdida de humedad apropiado para la germinación, al terminar la preparación de la cama de siembra podría estar demasiado seco para poder sembrar, entonces hay que esperar otra lluvia, por tanto es menos flexible cuando la época de siembra esta perjudicada por el clima - Existen evidencias que la labranza convencional (LC) en la agricultura moderna mediante el uso intensivo del arado y la rastra, modifica la estructura de la capa superficial del suelo, la continuidad del espacio poroso y reduce el contenido de materia orgánica (MO) (Paustian et al. 1997). El subsuelo puede eventualmente llegar a la superficie, lo cual a su vez, si las características físicas y químicas del subsuelo no fueran favorables, podrían provocar problemas de germinación y del crecimiento inicial del cultivo. - El uso intensivo de la labranza según Báez (2011), contribuye severamente con la emisión de carbono almacenado en el suelo que, al exponerlo a la intemperie se oxida y como bióxido de carbono (CO2 ) forma parte de los gases tipo invernadero causantes del calentamiento global del planeta. La práctica intensiva de la labranza rompe los agregados estructurales y expone la MO inmersa en su interior (Paustian et al. 1997; Báez, 2011). 16

34 Labranza de conservación: Es definida a una agricultura sostenible de una forma más eficaz e inmediata. (Bolaños, 1989) Labranza cero, no labranza o siembra directa: La labranza cero es un conjunto de técnicas utilizadas en la agricultura, con el fin de mejorar y hacer sostenible la producción agrícola mediante la conservación y mejora de los suelos, el agua y los recursos biológicos, consiste en mantener una cubierta orgánica permanente o semipermanente del suelo (FAO, 2001). Conocida también como misma que no requiere ninguna preparación de cama con excepción de una inyección de nutrientes y un método para abrir el suelo y colocar la semilla a la profundidad deseada Ayala (2006), ha demostrado sus mejores ventajas en suelos bien o moderadamente bien drenados, con textura mediana en la superficie o sea en suelos con textura franco, franco limosa, franco arcillosa y se presentan desventajas en suelos con permeabilidad lenta y con tendencia a drenaje limitado durante del inicio del cultivo (FAO, 2000) Ventajas según Agricultura (2015), son: - Drástica reducción de la erosión y de la degradación del suelo. - Ahorro de combustible hasta un 80% en comparación a la labranza convencional. - Ahorro de tiempo en la instalación de un cultivo. - Ahorro de mano de obra solo son necesarias hasta un 60% menos de horas/hombre/ha. - Flexibilidad del tiempo, permite tomar decisiones más tardías. - Se ha demostrado alta eficiencia para secuestrar Carbono y sucesivamente la recuperación continua de la MO (Báez & Aguirre, 2011; Lal et al. 2003). - Incremento del nitrógeno del suelo - Preservación de la estructura del suelo, de las lombrices de tierra y de la fauna del suelo. - Mejor aireación, porosidad e infiltración - En la labranza cero hay menos evaporación por la evaporación por la superficie del suelo, debido a que los residuos servían como aislamiento contra el calor, conserva la humedad. - Disminución de la necesidad de riegos. - Reducción de la germinación de malezas. - Mejoramiento del drenaje interno y traficabilidad (resistir el trafico animal) - Mayores intervalos para el reemplazo de maquinaria. - Menor capacitación del personal. - Mezcla natural del potasio y el fósforo del suelo por la presencia de lombrices. - Expectativa de mejoramientos futuros Desventajas según Alvarado (2015), son: - El control de malezas depende del uso de herbicidas - Menor disponibilidad de nitrógeno en el suelo durante el desarrollo inicial de las plantas por el bloqueo temporal por los microorganismos o por la reducción de la mineralización del nitrógeno orgánico del suelo. - Menos temperatura de suelo 17

35 - Riesgo de fracaso de los cultivos (dependerá del uso de herramientas más elaboradas y medidas correctas de control de plagas y malezas). - Necesidad de inventar nueva maquinaria. - Aparecen otras plagas y enfermedades. - Los campos no se nivelan y la resistencia del suelo puede variar dentro de un campo. - Los fertilizantes y pesticidas son más difíciles de incorporar. - Distribución restringida del fosforo por ser relativamente inmóvil tiende a distribuirse en bandas estrechas dentro de las capas superiores del suelo. - Es necesaria nueva capacitación técnica. - Cambio de las especies dominantes de malezas (resistencia a varias formulaciones químicas). - Apariencia descuidada del campo por la costumbre de ver limpio el campo, pero debido a - Eliminación de la labranza recreativa 2.3 Fertilización: Los nutrientes que necesitan las plantas se toman de la atmósfera y del suelo. Si el suministro de nutrientes en el suelo es amplio, los cultivos probablemente crecerán mejor y producirán mayores rendimientos, sin embargo, si aún uno solo de los nutrientes necesarios es escaso, el crecimiento de las plantas se limita y los rendimientos de los cultivos son reducidos. En consecuencia, a fin de obtener altos rendimientos, los fertilizantes son necesarios para proveer a los cultivos de los nutrientes necesarios para su buen desarrollo; con la aplicación de fertilizantes, los rendimientos de los cultivos pueden, a menudo duplicarse o triplicarse (FAO, 2002) Los elementos minerales: Según Arnon & Stout (1939) citado por Agroestrategias (s.f.), indica que elemento esencial de una planta es cuando: - Su ausencia impide completar el ciclo vital - Tiene clara y determinada, al menos una función fisiológica no realizable por otro elemento - Debe formar parte de una molécula esencial o debe ser requerido para una reacción enzimática Clasificación de los elementos minerales: Macronutrientes: Según la FAO (2002), son aquellos que se necesitan en mayor cantidad que los micronutrientes para un organismo funcionar correctamente debido a lo cual, se necesita grandes cantidades ser aplicadas al suelo; estos se deben encontrar en un porcentaje mayor al0.1% y a este grupo pertenecen los siguientes: H-C-O-N-K-Ca-Mg-P-S-Si (sólo en algunas especies) (Agroestrategias, s.f.). a) Nitrógeno (N): es esencial para la formación de las proteínas, sustancias que son parte de los tejidos vegetales. El nitrógeno también es parte de compuestos metabólicos, como la clorofila y los alcaloides, así como de muchas hormonas, enzimas y vitaminas (Agronomía UCC, 2013). 18

36 Según Edafología (s.f.), las pérdidas de (N) son causadas por: lixiviación, volatilización, cosecha y erosión. El mayor reservorio de nitrógeno en el suelo se encuentra en los microorganismos que lo habitan: bacterias, hongos, protozoarios, nematodos, etc. Déficit de (N) provoca un color verde pálido en las hojas que luego se vuelve amarillo. Este síntoma empieza por las hojas viejas. La planta no crece, aunque puede florecer. Si hay exceso de nitrógeno, el crecimiento es exagerado, la planta es débil, por tanto, se presenta más propensas a las plagas y enfermedades, al viento, a la lluvia y al granizo, al frío (Edafología, s.f.). b) Fósforo (P): actúa en la respiración y en la producción de energía. También está presente en la división de las células; este elemento le da fuerza y rigidez a los tallos de los cereales, facilita la floración y aumenta la fructificación. También contribuye para el desarrollo del sistema radicular y para la salud general de la planta. El fosforo actúa en la cosecha como factor de calidad y cantidad (Agronomía UCC, 2013). Las entradas de (P) de acuerdo con Edafología (s.f.), provienen de: agregados de fertilizantes con fuentes de fósforo, fósforo orgánico o inorgánico y las salidas se dan por: extracción por el cultivo, erosión, escurrimiento y lixiviación. Los factores que influyen en la disponibilidad del (P) para las plantas son: ph del suelo, presencia de Fe, Al, y Mn solubles, presencia de minerales que contienen Fe, Al y Mn, minerales de calcio y magnesio disponibles, cantidad y descomposición de materia orgánica, actividad de microorganismos. Los efectos de su carencia se observan en las hojas viejas que presentan un color verde pálido, con los bordes secos y un color entre violeta y castaño. La floración es baja y las raíces presentan poco desarrollo (Edafología, s.f.). c) Potasio (K): con este nutriente, las plantas elaboran los azúcares y el almidón, aumenta la rigidez de los tejidos y la resistencia de las plantas a las plagas y enfermedades. Necesita ser fornecido en una relación adecuada con el nitrógeno para garantizar un perfecto equilibrio entre crecimiento, producción y calidad (Agronomía UCC, 2013). El potasio aumenta la resistencia de la planta a las enfermedades, a la sequía y al frío (Edafología, s.f.). Las fuentes de (K) provienen de: meteorización de los minerales (relacionado con el tipo de material parental y la pedogénesis), minerales arcillosos (fuente principal de K en el suelo), mineralización de los residuos orgánicos y de fertilizantes (Edafología, s.f.). La deficiencia de (K) se presenta sobre todo en suelos arenosos, suelos con alto contenido de calcio y los síntomas que se observan en las plantas son: las hojas jóvenes se ven como rojizas y las adultas se mantienen verdes pero con los bordes amarillentos y marrones (cuando la deficiencia es leve, se observa los síntomas en las hojas viejas; pero cuando es aguda, son los brotes jóvenes los más severamente afectados, incluso llegando a secarse); se reduce la floración, fructificación y desarrollo de toda la planta (Edafología, s.f.). d) Calcio (Ca): en concentraciones bajas, estimula la absorción de otros iones en la nutrición de las plantas. El calcio es indispensable para mantener la estructura y el funcionamiento normal de las membranas, particularmente de la plasmalema. Influye, de manera predominante, en el equilibrio entre la acidez y la alcalinidad del medio y de la savia (Agronomía UCC, 2013). Según Edafología (s.f.), las fuentes que aportan calcio al suelo son: calcita, dolomita, yeso, superfosfato simple y superfosfato triple. La deficiencia puede darse en los suelos tropicales muy pobres en Ca. Sin embargo, el objetivo de la aplicación de Ca es usualmente el del encalado, es decir reducir la acidez del suelo (FAO, 2002). 19

37 e) Magnesio (Mg): entra en la composición de la clorofila, de la protoclorofila pectina y fitina. Según Edafología (s.f.), el magnesio del suelo proviene de: minerales como biotita, hornablenda, dolomita y clorita. Está sujeto a intercambio catiónico, se encuentra en la solución del suelo y se absorbe en las superficies de las arcillas y la materia orgánica. Los suelos generalmente contienen menos Mg que Ca debido a que el Mg no es absorbido tan fuertemente como el Ca por los coloides del suelo y puede perderse más fácilmente por lixiviación. Los síntomas de deficiencia se presentan en hojas viejas donde se ven espacios entre las nervaduras de color amarillo, posteriormente afecta a las hojas jóvenes; la coloración de las hojas también puede ser rojizas y con manchas amarillas, además la planta termina perdiendo las hojas. f) Azufre: está presente asociado al nitrógeno en la composición de las proteínas. La deficiencia de azufre disminuye la fijación de nitrógeno atmosférico que realizan las bacterias y provoca la alteración de procesos metabólicos y la síntesis de proteínas. Los factores que limitan su presencia son: ph del suelo, contenido de materia orgánica, salinidad del suelo (competencia iónica) (Edafología, s.f.). Síntomas de deficiencia de Azufre provocan: un crecimiento lento; una debilidad estructural de la planta, tallos cortos y pobres; una clorosis en hojas jóvenes; un desarrollo prematuro de las yemas laterales y una formación de los frutos incompleta Micronutrientes: Incluyen los minerales vitaminas. A diferencia de los macronutrientes, el organismo los requiere en cantidades muy pequeñas, también se denominan como oligoelementos (poca cantidad pero imprescindibles). Estos deben estar en un porcentaje menor al 0.1%, en este grupo encontramos a los siguientes: Cl-Fe-B-Mn-Zn-Cu-Ni-Mo-Na (sólo en algunas especies) (Agroestrategias, s.f.). Según Agrichem (2016), la función de los micronutrientes en las plantas son: a) Boro: Sus funciones están relacionadas con las del calcio. Es encontrado en las plantas nuevas en desarrollo es necesario donde las células se están multiplicando y es de suma importancia en la germinación del grano del polen, en la formación de las flores, frutos y raíces. b) Cloro: función relacionada con la fotosíntesis, participando de la fotolisis del agua. c) Cobre: es activador de varias enzimas de la planta, esencial para las plantas en procesos de oxidación y reducción. d) Hierro: es esencial para la formación de la clorofila (aunque no es parte de ella), absorción de nitrógeno y procesos enzimáticos. e) Manganeso: así como el Hierro, también es necesario para la formación de la clorofila, para la reducción de nitratos y para la respiración, en algunos procesos metabólicos, actúa como un catalizador. f) Molibdeno: participa de la bioquímica de la absorción y del transporte y fijación del nitrógeno. g) Zinc: actúa en el crecimiento de las plantas por su participación en la formación del ácido indolacético Factores para que los nutrientes sean absorbidos por las plantas - Forma del nutriente - Cantidad del nutriente en el medio externo 20

38 - Edad de la planta y de las raíces - Distribución de las raíces - Especie de la planta - Otros factores de la naturaleza como temperatura, luz, oxígeno, ph, humedad, entre otros. - Poder de los nutrientes en las plantas Los fertilizantes inorgánicos: Los fertilizantes inorgánicos se extraen del suelo o son producidos mediante complicadas reacciones químicas significan esos números? Representan los porcentajes de nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) que hay en el fertilizante: 17% de N, 17% de P y 17% de K. En este caso, el 51% de la mezcla está constituido por N, P y K, y el resto es material inactivo empleado para ayudar a distribuir el fertilizante en forma uniforme (LOS NUTRIENTES, s.f.) Cómo aplicar los fertilizantes: Según LOS NUTRIENTES (s.f.), el método de aplicación de los fertilizantes La cantidad y la regulación de la absorción dependen de varios factores, tales como: la variedad del cultivo, la fecha de siembra, la rotación de cultivos, las condiciones del suelo y del tiempo. Cuando el fertilizante es aplicado a mano, debería tenerse un cuidado extremo para distribuir los nutrientes uniformemente y en las dosis exactas. Donde se usa equipo de aplicación de fertilizantes, éste debería ser ajustado a fin de asegurar un esparcimiento uniforme y en proporciones correctas. El equipo debe ser mantenido en buenas condiciones Al voleo: el esparcimiento a voleo del fertilizante (es decir aplicándolo a la superficie de un campo) es usado principalmente en cultivos densos no sembrados en filas o en filas densas (pequeños granos) y en prados. La incorporación a través de la labranza o arada es también recomendada para aumentar el nivel de fertilidad de la capa arada entera Localización en bandas o hileras: Cuando la aplicación del fertilizante es localizada (poniendo el fertilizante sólo en lugares seleccionados en el campo), el fertilizante es concentrado en partes específicas del suelo durante la siembra, que puede ser ya sea en bandas o en una franja debajo de la superficie del suelo o al lado de, y debajo de, la semilla. En los lugares en los cuales los cultivos son trabajados a mano y plantados en colinas, el número de gramos de fertilizantes recomendado es ubicado en la hilera o en el hoyo cavado (medido preferiblemente con un tarro o lata), debajo, o al lado de la semilla, y cubierto con tierra. Se debe tener mucho cuidado que ningún fertilizante sea ubicado demasiado cerca a la semilla o a la plántula para evitar la toxicidad Aplicación en cobertera: El abono en cobertera (esparciendo el fertilizante a voleo sobre un cultivo en pie) es usado principalmente en cultivos de granos pequeños. 21

39 Aplicación entre líneas: Aplicar el fertilizante entre líneas es la práctica de ponerlo al lado de las plantas espaciadas ampliamente en hileras Aplicación foliar: La aplicación foliar es el método más eficiente de suministro de micronutrientes (pero también de N o NPK en una situación crítica para el cultivo) que son necesarios solamente en pequeñas cantidades. 22

40 3.1 Características del experimento Ubicación 3. MATERIALES Y MÉTODOS La presente investigación se realizó en el Campo Académico Docente Experimental La Tola (CADET) Ubicación geográfica y del plano de la división del CADET en la Facultad de Ciencias Agrícolas el lote de la investigación tiene la siguiente ubicación. País: Ecuador Provincia: Pichincha Cantón: Quito Parroquia: Tumbaco Sector: La Morita Código de lote: A2 Altitud: 2472 msnm Latitud: Longitud: Características climáticas la Facultad de Ciencias Agrícolas CADET, las condiciones climáticas de la zona son: Temperatura promedio: 16,5 0 C Humedad relativa: 73,1% Precipitación promedio: 57.9 mm Evaporación: mm Heliofania : 5.7 horas/día Nubosidad: 5 octas Velocidad del viento: 1.8 m/s Características ecológicas Según Cañadas (1993) la clasificación bioclimática de Holdridge, el área del CADET corresponde a bosque seco Montano-Bajo (bh - MB) Características edáficas De acuerdo a los resultados del análisis de suelo realizado por el laboratorio de suelos de la Universidad Central del Ecuador tiene: una textura franco arenoso, de color pardo oscuro y un ph ligeramente ácido

41 3.2 Materiales y Equipos Material vegetal Se utilizó semilla de amaranto (Amarathus caudatus L.) variedad INIAP Alegría Material de campo Espacio de terreno de 1130,5 m 2 Letreros de identificación Rótulo Piola Estacas Guantes Espeque Azadón Rastrillo Machete Tijera de podar Bolsas de tela de 50 x 30 cm Equipos de campo Tractor Arado de discos Rastra Motoguadaña Bomba de mochila para fumigar Flexómetro Balanza de precisión Cámara fotográfica Insumos g de Abono Completo ( ) g de Urea (46-0-0) Materiales y equipos de oficina Marcadores Esferos Libreta de campo Hojas de papel brillante Cinta scotch Perforadora Grapadora Tijeras Regla graduada Impresora Computadora Memoria externa 24

42 3.3 Método Factores de estudio Sistema de labranza SL 1 SL 2 Labranza cero (CL) Labranza convencional (LC) Nivel de fertilización F 1 F 2 F 3 50% de fertilización 100% de fertilización 150% de fertilización 3.4 Tratamientos Resultan de la combinación de cada nivel de los dos factores en estudio, es decir de los sistemas de labranza con los niveles de fertilización, en la siguiente Cuadro se detallan. Cuadro 6 valuación agronómica del amaranto INIAP Alegría (Amaranthus caudatus Sistema de labranza Tratamiento Código Fertilización 1 SL 1 F 1 50 % (F1) Labranza cero (SL 1 ) 2 SL 1 F % (F2) 3 SL 1 F % (F3) 4 SL 2 F 1 50 % (F1) Labranza convencional (SL 2 ) 5 SL 2 F % (F2) 6 SL 2 F % (F3) Elaborado por: Autora 3.5 Análisis estadístico Diseño experimental Se aplicó un diseño de parcela dividida completamente al azar (DCA), con un total de 6 tratamientos y cuatro repeticiones dando un total de 24 unidades experimentales Unidad experimental Se utilizó una unidad experimental de forma rectangular de 17 m de ancho y 66, 5 m en total, dividiendo el terreno la parcela neta de 14m de ancho y 31 m de largo para cada sistema 25

43 de labranza; en la cual se dispusieron las sub parcelas de 4 m de ancho y 7m de largo para cada una de las repeticiones Características de la Unidad experimental Número de tratamientos 6 Número de observaciones por tratamiento 4 Superficie total del experimento m Número de unidades experimentales Superficie de la sub sub parcela (unidad experimental m 2 ) Superficie dela sub parcela neta (labranza cero) m Superficie total neta del experimento m Número de surcos por sub parcela 11 Número de surcos por sub parcela neta 7 Superficie de bordes y camino Esquema de análisis de varianza Se utilizó el siguiente esquema para el análisis de varianza ANOVA Cuadro 7 Esquema de análisis ANOVA para varianza. Fuentes de variación Grados de libertad Total (n-1) 23 A SL (sistema de labranza) (a-1) 1 Error de A (Sl) a(r-1) 6 B F (nivel de fertilización) b-1 2 Ax B (Lx F) (a-1) (b-1) 2 Error de B (F) A(r-1)(b-1) 12 Elaborado por: Autora Análisis funcional Una vez que se realizó el cuadro ANOVA y se detectaron diferencias significativas, por lo cual se realizó una prueba DMS al 5 % para sistemas de labranza. 3.6 Análisis económico Se realizó un análisis económico utilizando la relación beneficio/costo entre los dos sistemas de labranza y los niveles de fertilización 3.7 Variables y métodos de evaluación Altura de la planta Se dejó 4 tallos por cada golpe; se tomó la altura en centímetros (cm), de veinte plantas tomadas al azar de cada una subparcela durante las etapas de desarrollo de crecimiento 26

44 vegetativo, panojamiento y floración, altura tomada desde el cuello hasta el ápice de la planta, con ayuda de una cinta métrica Días al panojamiento Se consideró el número de días transcurridos desde la siembra hasta la formación de la panoja principal de cada inflorescencia, tomando veinte plantas distribuidas al azar, dentro de la parcela neta, sin tomar en cuenta los dos primeros y últimos surcos de cada unidad experimental, eliminando el efecto borde Días a la floración Se registró el número de días transcurridos desde la siembra hasta cuando un 50% de las inflorescencias ya estuvieron en estado de floración Diversidad y densidad de malezas por m 2 Después de la cosecha se realizó el análisis y evaluación de la diversidad y densidad de malezas, utilizando un cuadrante de 1 m 2 (1 x 1 m), lanzado al azar en cada subparcela se tomó una muestra de cada especie de maleza y se contó el número de malezas encontradas en un m 2, posteriormente se colocó estas muestras en fundas de papel y se llevó al laboratorio de Agroindustria, donde fueron clasificadas según el folleto de Botánica sistemática y con ayuda del docente de dicha cátedra, de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador, también se verificó con un manual de reconocimiento de malezas en el Ecuador Rendimiento por parcela neta y por ha Después de la cosecha se realizó la trilla, se pesó la producción de 20 plantas tomadas al azar de cada una de las unidades experimentales; la actividad de pesado se realizó utilizando una balanza de precisión en el Laboratorio de Semillas del INIAP. Los resultados se expresaron en kg/parcela neta y posteriormente se realizó el cálculo por hectárea Peso de 1000 semillas Se tomó una muestra de mil semillas de cada tratamiento cosechado, de las cuales se determinó su peso en gramos el peso de esta variable se tomó en el laboratorio de Fitogenética Peso hectolítrico del grano Después de la cosecha, trilla y aventado, se realizó la evaluación del peso hectolítrico de la semilla de amaranto, en un recipiente de volumen conocido (50cm 3 ) se pesó y por medio de una regla de tres, se obtuvo el peso hectolítrico. 3.8 Métodos de manejo del ensayo Selección del terreno El terreno en el que se instaló este proyecto investigativo es de origen volcánico, casi plano y ligeramente ondulado, con un buen drenaje. 27

45 3.8.2 Antecedentes del terreno Una vez seleccionado el terreno se procedió a realizar un tratamiento previo del suelo, para cual se pasó el arado, la rastra y finalmente se sembró en todo el lote avena con la finalidad de absorber los residuos químicos presentes en el suelo, aplicados en el manejo de cultivos anteriores; una vez que el cultivo se encontró en etapa de floración se procedió a pasar la rastra Análisis químico del suelo Se realizó un análisis de suelo antes de la preparación del suelo, donde se tomó muestras de suelo al azar, a dos profundidades de 0 a 5 cm y de 5 a 20 cm, cada muestra de aproximadamente 1 kg y posteriormente se envió al laboratorio de suelos de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador, para el análisis y determinación de los nutrientes presentes en el suelo Preparación del terreno Se delimitó el lote de m 2 en dos partes para la implementación de los dos sistemas de labranza y se realizó las siguientes labores de acuerdo al sistema a implementarse: Sistema de labranza cero Se realizó un riego continuo para poder estimular al crecimiento de las malezas. - Aplicación del herbicida Se aplicó con una bomba de mochila de manera uniforme para controlar la maleza como el kikuy o, entre otras, la concentración de glifosato fue de 50 cm 3 / 20 l de agua y se realizó dos aplicaciones, se esperó 15 días para luego realizar la siembra del cultivo. - Arado y rastra Sistema de labranza convencional A los 10 días dos pasadas de rastra, después de una semana nuevamente se pasó otras dos pasadas de rastra Trazado de las parcelas Con la ayuda de un flexómetro y con estacas se procedió a delimitar el experimento en el campo Siembra de las dos parcelas Tomando en cuenta la distancia entre hileras se trazó una piola en cada subparcela y con ayuda de un espeque se realizó un hoyo donde se depositó las semillas Riego El riego en esta investigación se realizó por aspersión, una vez a la semana al inicio del cultivo y luego cada 15 días hasta el inicio del llenado de granos. 28

46 3.8.8 Control de malezas En la parcela de LC se realizó una deshierba y un aporque en forma manual para lo cual se utilizó una azada. Mientras que en la parcela de CL se realizó la deshierba a mano, estas limpiezas se realizaron durante todo el ciclo hasta antes del llenado de granos, para evitar que la incidencia de pulgones supere el umbral económico y también para evitar que la planta entre en estrés Fertilización La fertilización se realizó antes del panojamiento, se utilizó como referencia la recomendación que hace el Instituto de Investigaciones agropecuarias (INIAP) que recomienda para este cultivo kg/ha de N, P 2 O 5 y K 2 O, por lo que se realizaron los cálculos correspondientes para cada nivele de fertilización planteados en el experimento, se tomó en cuenta los resultados de análisis de suelo (anexo 4), dándonos como resultado la cantidad de fertilizante necesario para cada surco que se presenta en el siguiente cuadro 8. surco Cuadro 8 Dosis de los tres niveles de fertilización utilizados en el experimento para cada Tratamiento Código Descripción Urea (g) (g) (g) 1 SL 1 F 1 Cantidad para alcanzar el 50% SL 1 F 2 Cantidad para alcanzar el 100% SL 1 F 3 Cantidad para alcanzar el 150% SL 2 F 1 Cantidad para alcanzar el 50% SL 2 F 2 Cantidad para alcanzar el 100% SL 2 F 3 Cantidad para alcanzar el 150% Elaborado por: Autora Control fitosanitario Se realizó semanalmente un diagnóstico de plagas y enfermedades en el cultivo, ante la presencia de ataques y de acuerdo a los daños se procedió a realizar aplicaciones de un plaguicida contra el trozador y phayton pentahidratado junto con tachigaren para el control de Fussarium sp Cosecha y trilla Una vez que se alcanzó la madurez fisiológica del grano se cosechó las panojas de las plantas en estudio en costales, se secó en el invernadero, posteriormente se trilló manualmente con palos de madera por medio de golpes en los dos sistemas de labranza, el aventado del grano se realizó con ayuda del viento. 29

47 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Al verificar que existe una distribución paramétrica de los datos, para los factores de estudio sistema de Labranza SL (SL1: labranza cero y SL2: labranza convencional) y fertilización (F1:50%, F2: 100%, F3: 150%), mediante la prueba de Shapiro Wilks, se analizaron los valores de probabilidad (p-valor), los cuales fueron mayores a 0.05; observándose una distribución normal de los residuos en todas las variables y para comprobar la homogeneidad de las varianzas, se realizó la prueba de Levene (Cuadro 10), cuyos valores de probabilidad (p-valor), fueron mayores a 0.05; observándose homogeneidad en todas las variables por lo tanto, no se requirió de la transformación de datos. Cuadro 9 Pruebas de Normalidad Shapiro-Wilks y Homogeneidad de Levene Variable Shapiro-Wilks p-valor* Levene p-valor* Altura de la planta Crecimiento Vegetativo (cm) Altura de la planta Inicio de Panoja (cm) Altura de la planta Inicio de Floración (cm) Días al panojamiento Días a la floración Peso de 1000 semillas Peso Hectolítrico (kg/l) Densidad de malezas Rendimiento parcela neta (kg) * p>0.05 existe normalidad y homogeneidad en la distribución de los residuos 4.1 Altura de Planta (AP) El ANOVA para la variable altura de la planta en crecimiento vegetativo (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor SL; mientras que para la interacción (SL x NF) Sistema de Labranza por Nivel de fertilización y para el factor Nivel de fertilización no se encontraron diferencias significativas. Una vez realizada la prueba DMS al 5% (Gráfico 1), se observó dos rangos de significancia estadística. El primer rango corresponde al sistema de labranza convencional con un promedio de 27 cm; mientras que el segundo rango corresponde al sistema de labranza cero con un promedio de 14 cm. Estos resultados podrían explicarse por la dificultad que tiene la semilla de esta especie para germinar y afianzarse al suelo en labranza cero, debido a su tamaño, la raíz que emite es muy débil y no vence la resistencia del suelo y se queda a nivel superficial, contrario al sistema de labranza convencional donde las raíces se afianzaron con mayor facilidad porque la preparación de la capa arable (20 cm) hace que el suelo este completamente mullido, permitiendo que la raíz inicial ingrese con facilidad y se ancle al suelo, cumpliendo con sus funciones de sostén y absorción, estos resultados son concordantes con investigaciones realizadas por Mora et al. (2001), quien reporta una mayor compactación del suelo para labranza cero, en los primeros 15 cm de profundidad, lo cual dificulta la colocación de la semilla y el establecimiento del cultivo; por otro lado, en ocasiones, se notan que las plantas germinan muy superficialmente provocando un déficit hídrico en las plantas (Mora, 1996). De acuerdo al ANOVA para la variable altura de la planta al inicio de panoja (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor SL, sin embargo, para la interacción SL x NF y para el factor nivel de fertilización no se encontraron diferencias estadísticas significativas. 30

48 Según la prueba DMS al 5% (Gráfico 1), donde se identificó dos rangos de significancia estadística. En el primer rango con un promedio de altura de 45cm, se ubicó la labranza convencional, frente a 34 cm de labranza cero. Estos resultados, probablemente se explique debido a la competencia que representa la presencia de malezas al inicio del cultivo en labranza cero, ya que Guillen (1992) y Casseres (2005), indican que el problema más grave en el cultivo de amaranto en su etapa inicial, es la presencia de malezas; además Sergio (2003), menciona que debido a su lento crecimiento en las primeras etapas del cultivo, si hay presencia de arvenses, el desarrollo del amaranto se retrasa considerablemente, por lo tanto, es importante que permanezca libre de arvenses, lo cual concuerda con Violic et al.(1989) que afirma que la época de mayor competencia del cultivo con las malezas es desde la siembra hasta los 60 días. Por otro lado para el inicio de floración, el ANOVA (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor SL, sin embargo, para la interacción (SL x NF) y para el factor nivel de fertilización no se encontraron diferencias significativas. La prueba DMS al 5% (Grafico 1), identificó dos rangos de significancia estadística. El primer rango estuvo ocupado por el sistema de labranza convencional con un promedio de 65 cm; mientras que el segundo rango estuvo ocupado por el sistema de labranza cero que registró un promedio de 50 cm. Los valores para altura de la planta reportado por Peralta (2013), para esta variedad están entre 70 hasta 180 cm, es decir, que se presenta una amplia variabilidad lo que explicaría los promedios obtenidos en la presente investigación. Tomando en cuenta que Alexandra (2011), señala que el amaranto, especialmente en A. caudatus, crece mejor cuando la temperatura diaria es de C, sin embargo durante el periodo de investigación se presentó temperaturas máximas superiores a 23 C y como mínima fue de 8.6 C (ver anexo 2). Gráfico 1 DMS al 5% para la variable altura de la planta en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización. 31

49 4.2 Días al Panojamiento (DP) El ANOVA para la variable días al panojamiento (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor SL, no obstante para la interacción (SL x NF) y para el factor nivel de fertilización no se encontraron diferencias significativas. El promedio fue de 51 días, valor que se encuentra dentro de los descrito por Peralta (2012), que menciona que los días al panojamiento para la variedad INIAP - Alegría está dentro de los 50 a 70 días. En la prueba DMS al 5% (Gráfico 2), se observó dos rangos de significancia estadística, en el primer rango se ubicó al sistema de labranza convencional con un promedio de 56 días; mientras que en el segundo rango se ubicó al sistema de labranza cero el promedio fue de 46 días. 56 a Días al Panojamiento 46 b Cero Convencional Sistemas de Labranza Gráfico 2 DMS al 5% para la variable días al panojamiento en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres 4.3 Días a la Floración (DF) El ANOVA para la variable días a la floración (Cuadro 10), no encontró diferencias estadísticas significativas para el factor SL, nivel de fertilización, ni para la interacción (SL x NF). Al realizarse la prueba DMS al 5%, no se observó diferencias estadísticas para los factores en estudio e interacciones. El menor número de días a la floración se presentó en la labranza cero con 66 días, mientras que en la labranza convencional fue de 73 días. 4.4 Peso de 1000 Semillas El ANOVA para la variable, peso de 1000 semillas (Cuadro 10), detectó diferencias estadísticas significativas para el factor SL, no obstante para el factor NF y para la interacción (SL x NF) no se encontraron diferencias estadísticas. El promedio de esta variable fue de g, valor superior a lo reportado por Peralta (2012), en el que menciona que el peso de 1000 granos de esta variedad tiene un peso de 1 gramo. Una vez realizada la prueba DMS al 5% (Gráfico 4), se observó dos rangos. El primer rango corresponde al sistema de labranza convencional con un promedio de 1.27 gramos; mientras que el segundo rango pertenece sistema de labranza cero con un promedio de 1.18 gramos. 32

50 Los valores obtenidos en esta investigación son superiores a lo publicado por Peralta (2012), los mejores resultados corresponden a labranza convencional, posiblemente esto se debió a que en este sistema hubo menos competencia de arvenses el tamaño del grano fue mayor. Gráfico 3 DMS al 5% para la variable peso de 1000 semillas en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres 4.5 Peso Hectolítrico del Grano De acuerdo al ANOVA para la variable peso hectolítrico del grano (Cuadro 10), no se encontraron diferencias estadísticas significativas para el factor SL, nivel de fertilización e interacción (SL x NF). Al realizarse la prueba de significancia DMS al 5%, no presentaron diferencias estadísticas en los factores de estudio e interacciones. El menor peso hectolítrico se presentó en la labranza convencional con un peso de 85 kg/hl, mientras que en la labranza cero presento un peso total de 87 kg/hl, superando a los datos reportados por Peralta (2012), que indica que el peso hectolítrico del grano de amaranto de calidad debe ser de 78 a 83 kg/hl. 4.6 Rendimiento por Parcela Neta El ANOVA para la variable rendimiento por parcela neta (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor sistema SL, mientras que para la interacción (SL x NF) y para el factor NF no se encontraron diferencias estadísticas significativas. Una vez realizada la prueba DMS al 5% (Gráfico 6), se observó dos rangos: el primer rango corresponde al sistema de labranza convencional con un promedio de 119 kg; el rango pertenece al sistema de labranza cero con promedio de 72 kg en un área de 672 m 2. Jaramillo (2005), menciona que la altura está asociada al rendimiento porque es el tallo es la estructura que da soporte a la inflorescencia que contiene la semilla; a lo anterior se debe agregar que Morales (2000) y Beltrán (2005), señalan que a mayor altura de la planta se registran mayores rendimientos; el rendimiento de LC es mayor al sistema labranza cero, lo cual concuerda con los resultados obtenidos en la variable Altura de la Planta de la presente investigación. 33

51 Gráfico 4 DMS al 5% para la variable rendimiento en parcela neta en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de 4.7 Rendimiento por ha El ANOVA para la variable rendimiento por ha (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor SL, pero para la interacción (SL x NF) y para el factor NF no se encontraron diferencias estadísticas significativas. Una vez realizada la prueba DMS al 5% (Gráfico 7), se observó dos rangos. El primer rango corresponde al sistema de labranza convencional con un promedio general de 1 772kg/ha; mientras que el segundo rango pertenece al sistema de labranza cero con un promedio de kg/ha. El promedio de esta variable fue de kg, rango menor a los reportados por Nieto (1989), que señala que el potencial de rendimiento de la variedad (INIAP-Alegría) es superior a los kg/ha, con un promedio de alrededor de kg/ha. También Peralta (2014), menciona que el rendimiento por hectárea para la variedad INIAP Alegría en grano seco es de a 2 000kg/ha. En la presente investigación únicamente el sistema LC está dentro de este rango; probablemente estos resultados se expliquen debido al mayor desarrollo de la planta en este sistema de labranza y también posiblemente los bajos rendimientos de sistema CL se deba a la alta presencia de aves, lo cual, de acuerdo a Nieto (2017) 1, manifestó que, la semilla de amaranto al no tener presencia de saponina es de mayor preferencia al ataque de aves, llegando a presentarse pérdidas en campo de hasta un 30% del rendimiento final. A lo descrito anteriormente se debe agregar que en los primeros años de la implementación de Labranza cero, se presentan bajos rendimientos en los cultivos, a causa de una menor disponibilidad de Nitrógeno, esto como consecuencia de una menor mineralización de los residuos orgánicos y por mayor compactación del suelo, que afectarían el crecimiento, absorción de nutrientes y de agua por las raíces (Fabrizzi, 2000). 1 Carlos Nieto Docente de la Universidad Central del Ecuador-Facultad Ciencias Agrícolas (entrevista personal 2017) 34

52 Gráfico 5 DMS al 5% para la variable rendimiento por ha en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres Con respecto al factor nivel de fertilización no se encontraron diferencias estadísticas significativas, sin embargo, es importante mencionar su comportamiento en esta variable (anexo 6), donde se observó el mayor rendimiento en el T5 (labranza convencional con 100% de fertilización) con un promedio de kg; mientras que el menor rendimiento se produjo en el T1 (labranza cero con 50% de fertilización) con un promedio de 853kg. 4.8 Densidad y Diversidad de Malezas por m 2 El ANOVA para la variable densidad de malezas (Cuadro 10), detectó diferencias significativas para el factor sistema de labranza SL; mientras que para el factor NF y la interacción (SL x NF) no se encontro diferencias estadísticas significativas. Una vez realizada la prueba DMS al 5% (Gráfico 5), se observó dos rangos, el primer rango corresponde al sistema de labranza convencional con un promedio de 7 m/m 2 y en el segundo rango el sistema de labranza cero con un promedio de 10 m/m 2. Autores como Chancelor (1982) y Triplett (1986), expresan que en labranza convencional, las semillas provenientes de capas inferiores son llevadas a la superficie por el implemento y al estar expuestas a condiciones favorables de humedad y temperatura, superan el estado de latencia y germinan sin ningún problema, los resultados de esta investigación no concuerdan con lo descrito por varios autores debido a la fragilidad del cultivo del cultivo de amaranto en su etapa inicial, además también se deba a que aún, se está implementando el sistema de labranza cero y necesita un periodo de transición hasta lograr que las semillas de arvenses que se han acumulado y estén los residuos de cosecha, se convierte en una barrera física que limite la germinación y crecimiento de las malezas, reduciendo así año tras año el número de estas y a su vez la dosis de herbicida y frecuencia de aplicación. Es importante recalcar que a pesar de que existe mayor presencia de arvenses en labranza cero, estas fueron de menor tamaño en comparación a la convencional. A lo anterior, también Wicks & Sumerhalder (1971), indica que el problema de malezas se hace más difícil en labranza cero es porque quedan más semillas de malezas en la superficie del suelo. Sin 35

53 embargo, Godoy et al. (1995), menciona que a largo plazo el problema puede reducirse ya que al no incorporar semillas al suelo, se reduce el banco de semillas en las capas inferiores del suelo. Raíz cuadrada densidad de malezas Gráfico 6 DMS al 5% para la variable densidad de malezas en: Evaluación agronómica del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres Según los resultados obtenidos en los dos SL, se observó una gran diversidad de especies, como: bledo con 209 plantas en LC y 536 plantas en CL, siendo el arvense de mayor presencia en esta investigación. Existen especies que únicamente se desarrollaron en un sistema de labranza sin afectar al otro, como se observa en (Gráfico 5), cada especie se detalla con su correspondiente familia y nombre científico en (anexo 5). Pitty (1997), corrobora con los resultados obtenidos, el cual menciona que el sistema de labranza influye la diversidad de especies de malezas, afectando la efectividad de los herbicidas y las opciones de manejo. 36

54 Cuadro 10 ANOVA de las variables agronómicas del amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización. En Tumbaco, Ecuador; 2017 Fuentes de variabilidad gl Altura de la planta C.V (cm) Altura de la planta IP (cm) Altura de la planta IF (cm) CUADRADOS MEDIOS Días al Días a la Panoja floración miento Peso de 1000 semilla s (g) Peso hectolítrico (kg/l) D. malezas (raíz) R. parcela neta (kg) R. por ha (kg) Sistema de * * * * ns 0.04* ns 45.38* * * Labranza Error A Fertilización ns ns ns ns 8.17 ns 0.01 ns 4.17 ns 0.79 ns ns ns Fertilización x ns ns ns 4.17 ns 2.17 ns ns 4.63 ns ns ns Sistema de Labranza Error B Total 23 CV Promedio *=(p<0.05) significativo ns= no significativo CV= coeficiente de variación 37

55 Diversidad de malezas 500 Número de plantas de cada maleza labranza cero labranza convencional Gráfico 7 Efecto de los sistemas de labranza sobre la Diversidad de Malezas en el amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización. 38

56 39

57 5. CONCLUSIONES - De acuerdo a los resultados obtenidos de esta investigación se detectó diferencias estadísticas significativas únicamente para el factor sistema de labranza en las variables: altura de planta con un promedio: en crecimiento vegetativo de 20.25cm, inicio de panoja de cm e inicio de floración de 56.39cm, el promedio para días al panojamiento fue de 51 días, peso de 1000 semillas el promedio fue de 1.22 g, densidad y diversidad de malezas el promedio fue de 8.46malezas/m 2, rendimiento en parcela neta fue de kg y el rendimiento por ha fue de kg. - En cuanto a las variables: días a la floración y peso hectolítrico no presentaron diferencias estadísticas significativas para los factores sistema de labranza, nivel de fertilización ni para la interacción SL x NF. - El factor nivel de fertilización no se presentaron diferencias estadísticas para ninguna de las variables en estudio, esto se explicaría porque los niveles de fertilización evaluados no son lo suficientemente amplios y tal vez la evaluación hay que hacerlo por elementos individuales y además por el hecho que aún se encuentra en periodo de transición de labranza cero a convencional. - El mayor rendimiento se presentó en el T5 (labranza convencional con 100% de fertilización) su promedio fue de 1984 kg/ha en parcela neta; mientras que el menor rendimiento se produjo en el T1 (labranza cero con 50% de fertilización) con un promedio de 853kg/ha. - El mayor Benefició /costo se presentó en el T5 con 1.33 lo que indica que por cada unidad monetaria invertida en cultivar de amaranto se recupera la unidad invertida y se gana 33 centavos. 40

58 6. RECOMENEDACIONES - Continuar con la investigación de la siembra de amaranto en labranza cero o siembra directa buscando una época de siembra más apropiada de manera que el cultivo no se afecte por falta de humedad y las aves que constituyen una verdadera plaga en la zona. - Extender una investigación para determinar la cadena alimentaria de las aves graniferas para que en lo posible se trate de restaurar el equilibrio biológico a través de la identificación y aumento de animales predadores de aquellas aves. - Para iniciar el cultivo se puede probar hacer germinar la semilla de amaranto en germinadores y luego trasplantarlos en campo, con lo que se aseguraría una población de plantas más uniformes. - En el caso de la labranza cero para poder obtener un mejor establecimiento y desarrollo de las plantas es necesario realizar una hendidura en el sitio específico donde se depositara la semilla con la finalidad de desprender el suelo para así lograr una mayor facilidad de desarrollo de la raíz. - Debido al tamaño de la semilla de amaranto con la finalidad de evitar la pérdida de la misma debido al viento o el agua por el riego o lluvia, se debería probar en futuros instalaciones de cultivo en los dos sistemas de labranza, añadir a la semilla una porción de un sustrato como humus o turba o realizar trasplantes con pilones. - Debido a los resultados obtenidos en el análisis de suelo, ante la presencia de un alto contenido de fosforo no se debería seguir realizando la investigación con el nivel de 150% de la fertilización recomendada, para evitar efectos negativos en el cultivo y el suelo. - Para una mayor optimización del fertilizante se debería fraccionar la dosis y aplicar la primera antes de la siembra y la otra durante la fase de panojamiento. - Investigar más acerca del manejo integrado de arvenses de manera que se logre mayor eficiencia en su control. 41

59 7. RESUMEN Las especies de amaranto (Amaranthus sp) se adaptan bien a climas templados, las especies que producen semilla que son las más conocidas y usadas son las siguientes: Amaranthus caudatus L. que se cultiva en (Bolivia, Perú y Ecuador), de grano blanco, A. quitensis o hybridus L. conocido como ataco o sangorache en Ecuador de grano negro, A cruentus L y A, hypochondriacus L cultivado en México y Centro América(Peralta, 2013). En Ecuador es un cultivo casi desconocido como cultivo, a pesar de que existen varias especies dispersas, en la Sierra ecuatoriana (Nieto, 1989). La FAO ha seleccionado al amaranto, junto con la quinua, como el cultivo de la Seguridad Alimentaria del Tercer Milenio; Hazte ver Ecuador (s.f.), puede contribuir a reducir los niveles de desnutrición de los sectores más vulnerables de la población, es rico en proteínas, vitamina C, minerales, fibra, grasas, compuestos antioxidantes, recomendados para prevenir o curar la osteoporosis, la diabetes mellitus, la obesidad, la hipertensión arterial, el estreñimiento, la anemia, entre otras dolencias (Pinto, 2016). En la actualidad el cultivo de amaranto se caracteriza por su alta aceptación en el mercado internacional debido a sus bondades nutricionales y se encuentra en proceso de reinserción, el cual se ha perdido con el pasar del tiempo limitando el acceso a información sobre dicho cereal (Peralta, 2012). La labranza es una práctica que facilita labores agrícolas, entre las que destacan control de malezas; incorporación de fertilizantes y pesticidas al suelo; formación de camas de semillas que lleven a una buena germinación y establecimiento del cultivo Acevedo & Martínez (2002), sin embargo, tiene algunos otros efectos no deseados, produce la reducción de la materia orgánica y la destrucción de los agregados, con lo cual se promueve el deterioro de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, esto conduce al decremento de la fertilidad, al incremento de la erosión (Salinas et al. s.f). En el país debido a la topografía irregular, diferentes tipos de suelo, y tenencia de la tierra que en gran proporción está en manos de pequeños propietarios, que se caracterizan por trabajar en pendientes pronunciadas sin considerar aspectos de conservación, esto lleva a los suelos a un deterioro acelerado que requiere de acciones urgentes Estrada et al. (s.f.), por lo tanto se han propuesto diversas prácticas de laboreo con el objeto de disminuir los costos de preparación del suelo, para conservar la humedad y prevenir principalmente la erosión hídrica y eólica. Uribe et al. (2002), indica que la cero labranza o siembra directa y la mínima labranza, han resultado ser las técnicas conservacionistas más utilizadas y difundidas, cuyo fundamento es mantener los rastrojos en el suelo, mejorando sus propiedades físicas, químicas y biológicas, aumentando su productividad (FAO, 1992). Evaluar agronómicamente el cultivo de amaranto variedad INIAP Alegría bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización Evaluar el comportamiento agronómico y productivo del cultivo de amaranto (INIAP Alegría) en dos sistemas de labranza; b) Evaluar el comportamiento agronómico y productivo del cultivo de amaranto (INIAP Alegría) en los distintos niveles de fertilización. CADET, de la Facultad de Ciencias Agrícolas e la Universidad Central el Ecuador ubicado en la parroquia Tumbaco, cantón Quito, provincia de Pichincha a 2472msnm, en una topografía semi inclinado, con una textura franco arenoso y un ph 6.8 (ligeramente acido). Para la evaluación de las variables se seleccionaron 20 plantas al azar dentro de cada subparcela. Las variables evaluadas en campo fueron: altura de la planta (en crecimiento vegetativo, inicio de 42

60 panoja e inicio de floración), días al panojamiento, días a la floración; la cosecha se realizó de forma progresiva, individual y manualmente de cada una de las plantas seleccionadas en cada repetición, el secado se realizó en un invernadero, luego de realizada la trilla y aventado (limpieza), el grano se lo traslado al laboratorio de semillas del INIAP para registrar los datos de Rendimiento por parcela Neta, Peso Hectolítrico; sin embargo, para la evaluación de peso de 1000 semillas se utilizó la balanza analítica del Laboratorio de Fitogenética del FCA; para la variable Densidad y Diversidad de malezas se utilizó un cuadrante de 1 x 1 m 2, lanzado al azar en cada subparcela, se contó cada una las especies presentes y llevo una muestra al laboratorio de Agroindustria. Los factores de evaluación fueron: dos sistemas de labranza SL 1 (Labranza cero) SL 2 (labranza convencional) con tres niveles de fertilización F 1 (50%) F 2 (100%) F 3 (150%) de la fertilización diseño de Parcela dividida Completamente al azar, con 4 repeticiones, la superficie total del terreno del ensayo fue de m 2, la unidad experimental era de 4 x 7 m, 11 surcos de los cuales se descartó 2 por borde, únicamente se tomó para la evaluación 7 surcos, el número de subparcelas fueron un total de 24. Antes de realizarse la implementación del cultivo, se tomó una muestra de suelo que se envió al laboratorio de Facultad Ciencias Agrícolas, la preparación del terreno se realizó 15 días antes de la siembra, en el caso del sistema convencional: se pasó el arado, dos veces la rastra; en el sistema cero: se pasó con la bomba el glifosato; se delimitaron las parcelas netas, las subparcelas, los surcos en LC y en la CL se realizó la siembra de forma manual por golpe, a una distancia de 0.30m entre golpe y a una distancia de 0.70 m entre surcos. En los resultados el ANOVA (cuadro 10), se encontró diferencias estadísticamente significativos en las variables: altura de planta con un promedio (en crecimiento vegetativo de 20.25cm, inicio de panoja de cm e inicio de floración de 56.39cm), el promedio para días al panojamiento fue de 51 días, Peso de 1000 Semillas el promedio fue de 1.22 g, densidad y diversidad de malezas el promedio fue de 8.46malezas/m 2, rendimiento en parcela neta fue de kg y el rendimiento por ha fue de kg, solo para el factor SL, el mayor benefició /costo se presentó en el T5 (sistema de labranza convencional con 100% de fertilización) con 1.33 USD. En cuanto a las variables: días a la floración y peso hectolítrico no presentan estadísticas significativas para los factores Sistema de Labranza, Nivel de Fertilización ni para la interacción SL XNF. Como recomendaciones se sugiere continuar con la investigación de la siembra de amaranto en labranza cero o siembra directa en la época de siembra recomendada para el cultivo, para evitar la posible intervención de factores externos. Para poder obtener mejores resultados en la germinación del cultivo de amaranto en labranza cero y convencional es necesario que el terreno se encuentre bien húmedo en capacidad de campo este de preferencia debe realizarse en la tarde. En el caso de la labranza cero para poder obtener un mejor establecimiento y desarrollo de las plantas es necesario realizar una hendidura en el sitio específico donde se depositara la semilla. 43

61 SUMMARY The species of amaranth (Amaranthus sp) adapt well to moderate climates, the species that produce seed that they are most known and used are the following ones: Amaranthus caudatus L. that is cultivated in (Bolivia, Peru and Ecuador), of white grain, A. quitensis or hybridus L. known since ataco or sangorache in Ecuador of black grain, A. cruentus L. and A. hypochondriacus L. cultivated in Mexico and Center America (Peralta, 2013). In Ecuador it is a culture almost not known as culture, in spite of the fact that several dispersed species exist, in the Ecuadoran highlands (Grandson, 1989). The FAO has selected to the amaranth, together with the quinua, as the culture of the Food Security of the Third Millenium Hazte ver Ecuador (n.d.); it can help to reduce the levels of malnutrition of the most vulnerable sectors of the population, is rich in proteins, vitamin C, minerals, fiber, fats, antirust compounds, recommended to anticipate or to treat the osteoporosis, the diabetes mellitus, the obesity, the arterial hypertension, the constipation, the anemia, between other ailments (Pinto, 2016). At present the cultivation of amaranth is characterized by his high acceptance on the international market due to his nutritional kindness and is in process of reintegration, which has got lost with to happen in the time limiting the access to information about the above mentioned cereal (Peralta, 2012). The farming is a practice that facilitates agricultural labors, between which they emphasize control of undergrowths; incorporation of fertilizers and pesticides to the soil; bed formation of seeds that lead to a good germination and establishment of the culture Acevedo & Martínez (2002), nevertheless, it has some other not wished effects, produces the reduction of the organic matter and the destruction of the attachés, with which there is promoted the deterioration of the physical, chemical and biological properties of the soil, this drives to the decline of the fertility, to the increase of the erosion (Salinas et al. s.f). In the country due to the irregular topography, different types of soil, and possession of the land that in great proportion is in hands of smallholders, which are characterized for being employed at pronounced slopes without considering aspects of conservation, this leads to the soils to an intensive deterioration that it needs of urgent actions Estrada et al. (s.f.), therefore they have proposed diverse practices of working in order to diminish the costs of preparation of the soil, to preserve the dampness and to anticipate principally the water and wind erosion. Uribe et al. (2002), indicates that, the zero farming or direct sowing and the minimal tillage, they have turned out to be the conservationist technologies most used and spread, whose foundation is to support the stubbles in the soil, improving his physical, chemical and biological properties, increasing his productivity (FAO, 1992). For these precedents, it considers to realize this investigation which general aim was: "Assessment of cultivation amaranth agronómical variety INIAP Pendant under two systems of farming with three levels of fertilization" and his specific aims were: a) To assessment the agronomic and productive behavior of the culture of amaranth INIAP Pendant in two systems of farming; b) To assessment the agronomic and productive behavior of the culture of amaranth INIAP Pendant in the different levels of fertilization. The test there carried out in the facilities of the Academic Field Experimental Teacher " The Tola", CADET, of the Faculty of Agricultural Sciences and the Central University the Ecuador located in the parish Tumbaco, canton Quito, province of Bargain to 2472msnm, in a topography semi inclined, with a texture sandy Franc and a ph 6.8 (lightly acid). 44

62 For the evaluation of the variables 20 plants were selected at random inside every subplot. The variables evaluated in field were: height of the plant (in vegetative growth, beginning of cob and beginning of flowering), days to the panojamiento, days to the flowering; the crop was realized of progressive, individual form and manually of each of the plants selected in every repetition, the dried one carried out in a greenhouse, after realized the threshing and fanned (cleanliness), the grain I move it to the laboratory of seeds of the INIAP to register the information of performance for clear plot, weight hectolítrico; nevertheless, for the evaluation of weight of 1000 seeds there was in use the analytical scale of Fitogenetica Laboratory of the FCA; for the variable Density and Diversity of under growths a quadrant of 1 was in use x 1 m2, thrown at random in every subplot, each one told herself the present species and I take a sample to the laboratory of Agroindustry. The factors of evaluation were: two systems of tillage SL1 (Farming zero) SL2 (traditional Farming) against three adjusts of fertilization F1 (50 %) F2 (100 %) F3 (150 %) of the fertilization recommended by the INIAP for the culture of amaranth, variety "INIAP Alegría". A design of Plot was in use divided completely at random, with 4 repetitions, the total surface of the area of the test was of m2, the experimental unit was of 4 x 7 m, 11 ruts of which one rejected 2 for edge, only one took for the evaluation 7 ruts, the number of subplots were a total of 24. Before the implementation of the culture realize, there took a sample of soil that one sent to the laboratory of Faculty Agricultural Sciences, the preparation of the area was realized 15 days before the sowing, in case of the traditional system: the track spent the plough, two times to itself; in the system zero: the glifosato passed with the bomb; the clear plots, the subplots were delimited, the ruts in LC and in the CL there was realized the sowing of manual form by blow, to a distance of 0.30m between blow and to a distance of 0.70 m between ruts. In the results the ANOVA (square 11), differences were obtained statistically significant in the variables height of plant: by an average (in vegetative growth of 20.25cm, beginning of cob of cm and beginning of flowering of 56.39cm), The average for Days to cob was 51 days, weight was 1000 Seeds the average was of 1.22 g, density and diversity of undergrowth the average was of 8.46malezas/m2, performance in clear plot was of kg and the performance for has it was of kg, only for the factor SL. The major one Benefited / cost appeared in the T5 (traditional farming system with 100% fertilization) with 1.33 USD. As for variable Days to the Flowering and Weight Hectolítrico do not present significant statistics for the factors System of Tillage, Level of Fertilization not for the interaction SL XNF. As recommendations it is suggested to continue with the investigation of the sowing amaranth in tillage zero or direct sowing in the season of sowing recommended for the culture, to avoid the possible intervention of external factors. To be able to obtain better results in the germination of the culture of amaranth in farming zero and traditional it is necessary that the area is well humid in capacity of this field of preference must be realized in the evening. In case of the tillage zero to be able to obtain a better establishment and development of the plants is necessary to realize a crack in the specific site where the seed was settling. 45

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69 9. ANEXOS Anexo 1 Humedad del suelo en capacidad de campo en diversas texturas Humedad en el suelo Textura del suelo Fuente: Traxco 2009 Capacidad del campo Arenoso 9% Arenoso - franco 14% Franco arenoso limoso 23% Franco arenoso + materia orgánica 29% Franco 34% Franco - arcilloso 30% Arcilloso 38% Arcilloso con buena estructura 50% Temperatura C Temperaturas del CADET Meses del ciclo de amarato T. MAXIMA T. MINIMA T. PROMEDIO Anexo 2 Temperaturas registradas durante el ciclo de cultivo 52

70 Anexo 3 Esquema en campo del experimento fecto de los sistemas de labranza sobre Altura de Planta en el amaranto INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) bajo dos sistemas de labranza con tres niveles de fertilización. Anexo 4 Análisis Inicial de suelo en la parcela de investigación Análisis Inicial de suelo reportado por el laboratorio ds/m % % ppm Cmol/kg ppm ph C.E MO NT P K Ca Mg Fe Mn Cu Zn

71 Anexo 5 Imágenes de las especies de arvenses presentes en los dos sistemas de labranza FOTO NOMBRE VULGAR NOMBRE CIENTÍFICO FAMILIA SL Physalis subglobrata L. F. Quito, 2016 Falsa uvilla (flor morada) Solanaceae LC infrutescencia F. Quito, 2016 Falsa uvilla (flor amarilla) Physalis angula L. Solanaceae CL F. Quito, 2016 CL F. Quito, 2016 Hierba de cuy Cyanthillium cinereum L. Asteraceae LC J. Quishpe,

72 CL F. Quito, 2016 inflorescencia Rábano Flor morada Raphanus raphanistrum Brassicaceae LC F. Quito, 2016 Bledo Amaranthus spinosus Amarathaceae CL LC F. Quito, 2016 Aspha quinua Chenopodium album Amaranthaceae CL F. Quito, 2016 LC F. Quito, 2016 Verbena Verbena officinalis Vervenaceae CL LC F. Quito,

73 Azulina (azulejo) Anagallis sp. Myrsinaceae CL F. Quito, 2016 inflorescencia LC F. Quito, 2016 Kikuyo Pennisetum clandestinum Poaceae CL LC F. Quito, 2016 Malva Malvastrum sp. Malvaceae CL F. Quito, 2016 LC Chulco Oxalis carniculata L. Oxalidaceae. CL LC F. Quito,

74 Chilca Baccharis latifolia Asteraceae LC F. Quito, 2016 Trébol blanco Trifolium repens Fabaceae CL F. Quito, 2016 inflorescencia LC F. Quito, 2016 Lengua de vaca Rumex cripus Poligonáceas. F. Quito, 2016 Anagalis azul Anagalis arvensis Primulaceae CL F. Quito, 2016 Yuyito Senecio vulgaris Asteraceae CL cals/plantbiology/ncsc/con tainerweeds/senecio_vulg aris.htm 57

75 Alfalfa Medicago sativum Leguminoceae LC es-medicinales-de-la-alfalfa/ Frejol Phaseolus vulgaris Leguminoceae LC Quishpe, 2016 Cien nudos Polygonum aviculare L. Polygonaceae LC F. Quito, 2016 Grama Cynodon dactylon L. Poaceae LC F. Quito, 2016 Nabo silvestre Brassica napus Brassicaceae LC rassica_napus.htm Taraxáco Taraxacum officinale Asteraceae J. Quishpe,

76 Grama/hierba amarga Paspalum conjugatum Poaceae F. Quito, 2016 Cerraja Sonchus oleraceus Asteraceae LC F. Quito, 2016 Platanitos Oenothera tetragona Roth LC F. Quito, 2016 F. Quito, 2016 Onagraceae F. Quito,

77 Anexo 6 Rendimientos de la interacción sistema de labranza x nivel de fertilización Anexo 7 Tabla Beneficios netos de la producción de amaranto Descripción Producción kg Rendimiento Usd/ha Labranza cero con % de fertilización Labranza cero con % de fertilización Labranza cero 150% de fertilización Labranza convencional con 50% de fertilización. Labranza convencional con 100% de fertilización Labranza convencional con 150% de fertilización Precio= 1kg a $

78 Anexo 8 Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 50% de fertilización Rubro Unidad Cantidad A. COSTOS DIRECTOS 1. Preparación del suelo Valor Unitario USD Valor Total USD Arada y rastra Horas/tractor ,00 rastra Horas/tractor ,00 Total preparación suelo Mano de obra Aplicación de Jornal ,00 químicos siembra Jornal ,00 Fertilización Jornal ,00 Deshierba Jornal ,00 Aporque Jornal ,00 Riego Jornal ,00 Cosecha Jornal ,00 Trilla Jornal ,00 Total mano de obra Insumos Semilla (amaranto) Kg ,00 Urea kg 19 0,50 9,50 Fertilizante kg ,60 Muriato de Potasio kg 2 0,50 1,00 Lorsban Litro 1 15,75 15,00 Phyton ( Sulfato de cobre Litro 1 43,50 43,50 Pentahidratado) Tachigaren Litro 2 69,90 139,80 Costales saco ,00 Total insumos 396,40 SUBTOTAL A 1856,40 COSTOS INDIRECTOS B Gasto administrativo 7% 129,95 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 729,95 TOTAL DE COSTOS (A+B) TOTAL 2586,35 61

79 Anexo 9 Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 100% de fertilización Rubro Unidad Cantidad A. COSTOS DIRECTOS reparación del suelo Horas Valor Total* USD 140,00 Mano de obra Jornales 1320 Insumos semilla kg 8 160,00 Control fitosanitario litros 4 198,30 Urea Kg 38 19,00 Fertilizante Kg 32 35,20 Muriato de Potasio Kg 4 2,00 Costales Unidad 40 10,00 Subtotal A 1884,50 B. COSTOS INDIRECTOS Gasto administrativo 7% 131,91 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 731,91 TOTAL A +B 2616,41 Anexo 10 Costos de producción para el tratamiento Labranza Convencional con 150% de fertilización Rubro Unidad Cantidad A. COSTOS DIRECTOS reparación del suelo Horas Valor Total* USD 140,00 Mano de obra Jornales 1320 Insumos semilla kg 8 160,00 Control fitosanitario litros 4 198,30 Urea Kg 57 28,50 Fertilizante Kg 48 52,47 Muriato de Potasio Kg 5 2,50 Costales Unidad 40 10,00 Subtotal A 1911,77 B. COSTOS INDIRECTOS 62

80 Gasto administrativo 7% 133,82 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 733,82 TOTAL A +B 2645,59 Anexo 11 Costos de producción para el sistema de labranza cero con 50% de fertilización Rubro Unidad Cantidad Valor Unitario Valor Total USD USD B. COSTOS DIRECTOS 4. Mano de obra Aplicación de Jornal ,00 químicos siembra Jornal ,00 Fertilización Jornal ,00 Deshierba Jornal ,00 Riego Jornal ,00 Cosecha Jornal ,00 Trilla Jornal ,00 Total mano de obra Insumos Semilla (amaranto) Kg ,00 Urea kg 19 0,50 9,50 Fertilizante kg ,60 Muriato de Potasio kg 2 0,50 1,00 Phyton ( Sulfato de cobre Litro 1 43,50 43,50 Pentahidratado) Costales saco ,00 Total insumos 241,60 SUBTOTAL A 1761,60 COSTOS INDIRECTOS B Gasto administrativo 7% 123,31 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 766,71 TOTAL DE COSTOS (A+B) TOTAL

81 Anexo 12 Costos de producción para el sistema de labranza cero con 50% de fertilización Rubro Unidad Cantidad A. COSTOS DIRECTOS Valor Total* USD Mano de obra Jornales Insumos semilla kg 8 160,00 Control fitosanitario litro 1 43,50 Urea Kg 38 19,00 Fertilizante Kg 32 35,20 Muriato de Potasio Kg 4 2,00 Costales Unidad 40 10,00 Subtotal A 1789,70 B. COSTOS INDIRECTOS Gasto administrativo 7% 125,28 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 725,28 TOTAL A +B 2514,98 64

82 Anexo 13 Costos de producción para el sistema de labranza cero con 150% de fertilización Rubro Unidad Cantidad C. COSTOS DIRECTOS Valor Total* USD Mano de obra Jornales Insumos semilla kg 8 160,00 Control fitosanitario litro 1 43,50 Urea Kg 57 28,50 Fertilizante Kg 48 52,47 Muriato de Potasio Kg 5 2,50 Costales Unidad 40 10,00 Subtotal A 1816,97 D. COSTOS INDIRECTOS Gasto administrativo 7% 127,19 Arriendo por ciclo Ha 600 Subtotal B 727,19 TOTAL A +B 2544,16 65

83 Anexo 14 EVALUACIÓN AGRONÓMICA DEL AMARANTO INIAP ALEGRÍA (Amaranthus caudatus L.) BAJO DOS SISTEMAS DE LABRANZA CON TRES NIVELES DE FERTILIZACIÓN A B C D E F Fotografía 1 Preparación terreno: A) L. Cero-B) L. convencional C) División de las subparcelas D) Trazo de piola E-F) Siembra labranza cero A B C Fotografía 2 Labranza Cero establecimiento cultivo A)Germinacion B)Crecimiento de la planta C) raleo de las plantas. A B C Fotografía 3 Labranza Cero A)Inicio de panojamiento B)Panojamiento C) floración 66

84 Fotografía 4 Llenado y Maduración de granos LABRANZA CONVENCIONAL Fotografía 5 Germinación y crecimiento A B C Fotografía 6 A) Apertura de la panoja B) Inicio de Panoja C) Panojamiento de la parcela A B Fotografía 7 A) Floración B) Maduración de la Panoja y llenado de granos 67

85 A B C ENFERMEDADES Fotografía 8 A-B-C) Plagas presentes durante el ciclo del cultivo A B C D E F G Fotografía 9 A-B) Plantas Marchitas y C) Sintomas del estrangulamiento del tallo D) Aislamiento en laboratorio E) Colocación de la muestra en Agar e incubación F) Crecimiento del hongo G) Hongo visto al microscopio identificación de Fusarium sp. 68

86 A B C Fotografía 10 A) Cosecha de amaranto B) Colocación de las panojas a secar C) Secado de las muestras en invernadero A B C Fotografía 11 A) Trilla B) Aventado C) Pesado de grano poscosecha A B Fotografía 12 A-B)Toma de datos variable peso hectolítrico 69