POTENCIAL FORRAJERO Y EFICIENCIA DE USO DE AGUA DE CULTIVOS FORRAJEROS EN CICLO DE PRIMAVERA-VERANO

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1 POTENCIAL FORRAJERO Y EFICIENCIA DE USO DE AGUA DE CULTIVOS FORRAJEROS EN CICLO DE PRIMAVERA-VERANO Potential Fodder and Water Use Efficiency of Forage Crops in Spring-Summer Cycle 1* Rodolfo Faz Contreras, 1 Antonio Anaya Salgado, 1 Gregorio Núñez Hernández 1 José Juan Crúz Chairez 1 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Campo Experimental La Laguna. Blvd. José Santos Valdez No Pte. Col. Centro , Cd. Matamoros Coahula, México. *Autor para correspondencia faz.rodolfo@inifap.gob.mx RESUMEN Los cultivos estudiados fueron; Maíz, Sorgo, una cruza de Sorgo X Sudan y Soya, en maíz se utilizaron dos híbridos, el SB-302 de ciclo intermedio y el 31Y43 de ciclo precoz. En sorgo las variedades fueron Silo Max (nervadura café) y la variedad Silo Miel. En Sorgo X Sudan se utilizó el hibrido gota de miel y en soya se utilizó la variedad Cajeme. La parcela experimental fue de 96 m 2 por especie y la parcela útil de 30 m 2, estos valores fueron a la mitad en el caso de maíz y sorgo dado que se sembraron dos híbridos de cada uno. El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar con 4 repeticiones. Los resultados encontrados fueron, en producción de forraje seco (FS) se encontraron diferencias significativas (P 0.05) entre medias de tratamientos siendo los mejores cultivos sorgo silo max, maíz SB-302 y la cruza de sorgo X sudan con rendimientos de 23.15, y ton ha -1 de forraje seco, el cultivo con menor rendimiento fue soya con una producción de 8.95 ton ha -1. La mejor composición nutricional se registró en los cultivos de la Soya y el híbrido de maíz 31Y43 donde se registraron los valores más altos de PC, y ENL y baja FDN. La eficiencia de uso de agua en relación con la calidad nutricional del cultivo en PC el cultivo más sobresaliente fue le Sorgo X Sudan con un valor de o.25 kg de PC m -3, el valor más bajo se obtuvo con el Sorgo Silo Miel con un valor de solo 0.10 kg de PC m -3. Por lo que respecta a ENL el cultivo que registró el mejor valor fue Sorgo Silo Max seguido por los maíces estudiados, los valores fueron 0.29 Mcal m -3 y 0.25 Mcal m -3 valor similar en ambos maíces respectivamente. La EUAR estuvo fuertemente influenciada por la cantidad de forraje seco producido aun los parámetros de calidad ya que se evalúan como porcentajes del rendimiento. Palabras clave: Maíz, sorgo, sudan, soya, eficiencia de uso de agua, calidad nutricional. SUMMARY The crops studied were: Corn, Sorghum, a cross between Sorghum X Sudan and Soybean, corn used two hybrids, the SB -302 intermediate cycle and early cycle 31Y43. In sorghum varieties were Silo Max (brown midrib) and Silo Honey variety. In Sorghum X Sudan used the hybrid drop of honey and soybean variety was used Cajeme. The experimental plot was 96 m 2 per species and 30 m 2 useful plot, these values were the half in the case of maize and sorghum since two hybrids of each were sowed. The experimental design was a randomized complete block with 4 replications. The results were, in dry forage production, (FS) significant differences (P 0.05) among treatment means were found, being the best crops sorghum silo max, SB-302 corn and sorghum X sudan crosses with yields of 23.15, and t ha -1 dry forage, the crop with the lowest yield was soybean with 8.95 ton ha -1. The best nutritional composition was recorded in crops of Soybean and corn hybrid 31Y43 which recorded the highest values of PC, and ENL and low NDF. Regarding to water use efficiency in relation to the nutritional quality of forage in PC, the outstanding crop was the Sorghum X Sudan with a value of PC O.25 kg m -3, the lowest value was obtained with the Sorghum Silo Honey with a value of only 0.10 kg m -3 PC. With respect to the crop ENL the best value was recorded by sorghum Silo Max followed by studied corn with values of 0.29 and 0.25 Mcal m -3, similar in both maize, respectively. The EUAR was strongly influenced by the amount of dry fodder produced even in the quality parameters so they are evaluated as percentages of yield. Keywords: corn, sorghum, sudan, soybeans, water use efficiency, nutritional quality. 47

2 VOLUMEN 13 NÚMERO INTRODUCCIÓN A nivel mundial el intenso uso del agua en la agricultura (72% del agua disponible) (FAO, 2007), el crecimiento poblacional y por ende la demanda de productos han convertido los recursos hídricos en bienes más escasos y caros. En las regiones áridas y semiáridas la escasa precipitación durante el año es insuficiente (caso del Norte de México) para que los cultivos logren producir, por lo tanto, es necesario suministrar agua a través del riego, no obstante, en estas áreas la disponibilidad de agua para riego es baja y también existe un gran desperdicio de la misma durante su aplicación. Ante esta panorámica, es necesario desarrollar mejores prácticas de manejo del riego, utilizar cultivos que requieran menos agua y que tengan un alto potencial de producción. Un buen manejo del riego debe lograr optimizar la producción de los cultivos al minimizar el daño causado por el estrés durante su desarrollo (Stone et al., 2001), pero al mismo tiempo debe minimizar las pérdidas de agua para garantizar la sustentabilidad de los agrosistemas. Una estrategia que puede maximizar la producción utilizando menos agua de riego es la aplicación de riegos deficitarios a los cultivos (Oktem, 2008). Estudios relacionados con la aplicación de este tipo de riego en los cultivos muestran que se pueden obtener altos rendimientos en grano y buenos valores de eficiencia del uso del agua (Kang et al., 2002). No obstante, existen también investigaciones que muestran que los rendimientos de los cultivos disminuyen al reducir la lámina de riego aplicada, Karam et al. (2003), declararon que la deficiencia de agua reduce de manera significativa la acumulación de materia seca. En el caso de la Comarca Lagunera, zona árida de la región norte de México, con una precipitación promedio anual de 200 mm y una evaporación promedio anual de 2000 mm (Montemayor et al., 2007), el sector agropecuario utiliza el 84 % del total de agua disponible, la mayoría de la cual es utilizada en la producción de forrajes para la alimentación de ganado lechero. En el ciclo de primavera los principales cultivos que se producen son maíz, sorgo, que en el 2010 alcanzaron valores de 31,164 y 26,721 has respectivamente (52 % de la superficie total cosechada en la región) (SAGARPA, 2011). No obstante existen también otras especies forrajeras que se utilizan en la región aunque no en la misma proporción que las dos anteriores. Tal es el caso de los híbridos de sorgo X sudan, que es un forraje con una eficiencia en el uso del agua de 1.2 a 1.35 kg FS m -3 de agua, provee una disposición rápida de forraje. Estos híbridos pueden ser utilizados para verdeo, henificado y ensilaje; es un cultivo de calidad intermedia PC 9 a 12 %. Es un cultivo que por su versatilidad puede ser cortado un buen número de veces (1 hasta 6) según las necesidades del productor, pueden llegar a alcanzar una producción en múltiples cortes desde los 16 a 20 ton FS ha -1, (Farías et al., 1982) El objetivo del trabajo fue evaluar el rendimiento de materia seca y la eficiencia del uso del agua de riego de cultivos forrajeros de primavera verano. MATERIALES Y METODOS El trabajo de investigación se realizó en el Instituto de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias en las instalaciones del Campo Experimental la Laguna, ubicado en Matamoros, Coahuila, México, a una altitud de 1150 msnm, entre los paralelos de latitud norte y los meridianos de longitud oeste. La siembra se realizó en húmedo el día 13 de abril del 2012 en un suelo de textura arcillosa. Los cultivos estudiados fueron Maíz, Sorgo, una cruza de Sorgo X Sudan y Soya, en maíz se utilizaron dos híbridos, el SB-302 de ciclo intermedio y el 31Y43 de ciclo precoz. En sorgo las variedades fueron Silo Max (nervadura café) y la variedad Silo Miel. En Sorgo X Sudan se utilizó el hibrido gota de miel y en soya se utilizó la variedad Cajeme. En maíz la densidad de siembra fue de 7 a 8 semillas por metro lineal de surco, en sorgo y sorgo X sudan de 25 a 33 semillas por metro lineal y en soya de 50 semillas por metro lineal. La separación entre surcos en todos los casos fue de 0.76 m, la fertilización fue con la dosis de N, P, K respectivamente, aplicándose la mitad del nitrógeno en la siembra y el resto en el primer auxilio, para los cultivos de maíz, sorgo y soya para sudan se utilizó la dosis , aplicándolo en su totalidad en la siembra, las fuentes de fertilizante fueron Urea para el nitrógeno y MAP para el fosforo. En riego, el manejo fue uniforme para todos los cultivos de tal manera que se aplicaron un total de nueve riegos uno de siembra y ocho de auxilio tratando de cubrir la mayor parte del ciclo de crecimiento del cultivo, iniciando los riegos de auxilio a los 15 días después de la siembra y finalizando a los 98 días después de la siembra. El riego de las parcelas experimentales se realizó con tubería presurizada de conducción al lote experimental y se instalaron hidrantes para la conexión de la tubería de compuertas. Para la aplicación de forma precisa del volumen de agua a cada uno de los tratamientos ensayados se utilizó un medidor volumétrico previamente calibrado. La parcela experimental fue de 96 m 2 por especie y la parcela útil de 30 m 2, estos valores fueron a la mitad en el caso de maíz y sorgo dado que se sembraron dos híbridos de cada uno. Lo anterior para estimar el rendimiento de forraje verde (RFV) (t ha -1 ). Posteriormente, se tomó una muestra de un kilogramo y se secó en una estufa de aire forzado a una temperatura de 65 C durante 72 h, con esto se determinó el porcentaje de materia seca (MS%) y se estimó el rendimiento de materia seca RMS (t ha -1 ). La eficiencia en el uso del agua de riego (EUAR) (kg MS m -3 ) se obtuvo al dividir el RMS en kg MS ha -1 entre el volumen de agua aplicado (m 3 ), la eficiencia en el uso del agua (EUA) (kg MS m -3 ) se estimó al dividir también el RMS en kg MS ha -1 entre la Et c acumulada en m -3. El diseño experimental utilizado fue bloques completos al azar con 4 repeticiones. A la información obtenida 48

3 PRODUCCIÓNAGRÍCOLA se le realizó un análisis de varianza con el programa SAS 9.2 bajo los procedimientos GLM y de múltiple comparación LSD. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Producción y calidad nutricional de forraje En producción de forraje verde se registraron valores desde ton ha -1 (soya) hasta ton ha -1 (cruza de sorgo X sudan). El análisis estadístico indicó diferencias significativas entre los cultivos estudiados pero no entre híbridos de la misma especie (p 0.05). El mejor rendimiento se registró con el cultivo de Sorgo X Sudan seguido por las variedades de sorgo y maíz. El menor rendimiento de forraje verde se registró con el cultivo de la soya. En contenido de materia seca del forraje al momento de la cosecha, los valores variaron entre 20.8 y 38.7 % para soya y maíz respectivamente. En producción de forraje seco (FS) los rendimientos variaron entre 8.95 y ton ha -1. Estadísticamente se encontraron diferencias significativas (P 0.05) entre medias de especies de forraje. Los forrajes con mayor FS fueron sorgo silo max, maíz SB-302 y la cruza de sorgo X sudan tuvieron rendimientos de 23.15, y ton ha -1 de forraje seco. El cultivo con menor rendimiento de FS fue soya con una producción de 8.95 ton ha -1 Las especies forrajeras estudiadas fueron diferentes estadísticamente (P<0.05) en contenido de proteína, con los mayores valores para soya con % y sorgo x sudan con un valor de %. Los cultivos de maíz y sorgo tuvieron menor PC con 6.43 y 5.15 %. En contenido de fibra detergente neutra (FDN), los valores registrados variaron entre % y %. El cultivo de la soya tuvo los menores contenidos de FDN y el sorgo y sorgo x sudán tuvieron los valores mayores. En CNF los valores mostraron diferencias estadísticas (P<0.05). El maíz 31Y43, tuvo el mayor valor de CNF con 45.2 %. El sorgo x sudán tuvo el valor más bajo con 14.2 %. El mayor valor de ENL se tuvo en el maíz 31Y43 aunque estadísticamente fue similar (P<0.05) a las demás especies forrajeras excepto al Sorgo X Sudan. con variables de calidad nutricional, el cultivo más sobresaliente en PC fue el Sorgo X Sudan con un valor de o.25 kg de PC m -3. El valor más bajo se obtuvo con el Sorgo Silo Miel con solo 0.10 kg de PC m -3. Por lo que respecta a ENL, el cultivo que registró el mejor valor fue Sorgo Silo Max seguido por los maíces con valores de 0.29 Mcal m -3 y 0.25 Mcal m -3, respectivamente. La EUAR estuvo fuertemente influenciada por FS producido más que por las variables de calidad nutricional. CONCLUSIONES En producción de forraje seco el sorgo silo max, maíz SB- 302 y el sorgo X sudan fueron superiores a la soya. La soya y el híbrido de maíz 31Y43 tuvieron mejora calidad nutricional que las demás especies de forraje. En eficiencia de uso de agua de riego (EUAR) en producción de MS m -3 de agua de riego, el Sorgo Silo Miel, maíz SB- 302 y el Sorgo X Sudan fueron superiores a la soya. El cultivo más sobresaliente en kg de PC m -3 de agua de riego fue el sorgo x sudán, y el Sorgo y el maíz forrajero fueron más eficientes en ENL m -3 de agua de riego. Eficiencia en el uso del agua de riego La evaporación registrada (Ev o ) fue de 1120 a 1310 mm dependiendo de los ciclos de las diferentes especies de forraje. En el caso de la lámina de riego fue de 98 cm para todos los cultivos ya que se trató de proporcionar la misma lámina para que el agua no fuera una restricción, de tal manera que los diferentes cultivos manifestaran su potencial genético de rendimiento. En eficiencia de uso de agua de riego (EUAR) para la producción de MS, se encontró que el Sorgo Silo Miel tuvo el mayor valor (P 0.05) con 2.36 kg de MS m -3, seguido por el maíz SB-302 y por Sorgo X Sudan con valores de 1.98 y 1.92 de kg de MS m -3, respectivamente siendo iguales estadísticamente. El cultivo de soya tuvo el valor más bajo con 0.91 kg de MS m -3. En lo que respecta a la eficiencia de uso de agua en relación 49

4 VOLUMEN 13 NÚMERO CUADROS CUADRO 1. Producción de forraje verde (FV), Materia seca (MS) y producción de Forraje seco (FS) CUADRO 2. Composición química del forraje de los cultivos estudiados en el ciclo de primavera-verano. PC= Proteína cruda; FDN= Fibra detergente neutro; CNF= Carbohidratos no fibrosos. ENL= Energía neta de lactancia 50

5 PRODUCCIÓNAGRÍCOLA CUADRO 3. Lamina evaporada (Evo), lamina de riego (Lr) y eficiencia de uso de agua de riego (EUAR) para la producción de forraje seco (FS), proteína cruda (PC) y energía neta de lactancia (ENL) LITERATURA CITADA FAO Information System on Water and Agriculture, Aquastat. Farías F. J. M., Quiroga G. H. M. y Quiroga V. E.J Zacate sudan y cruzas de sorgo sudan, alternativa para producir forrajes de verano en la Comarca Lagunera. Folleto para Productores No. 3. Matamoros, Coahuila, Mexico. Kang, S. Z., Zhang L. Y. L., Hu X. T., Cai, H. J., Gu, B. J Effects of limited irrigation on yield and water use efficiency of winter wheat in the loess Plateau of China. Agric. Water Manage.55, Karam, F., Breidy J., Stephan G., Rouphael J Evapotranspiration, yield and water use efficiency of drip irrigated corn in the Bekka Valley of Lebanon. Agric. Water Manage. 63 (2), Montemayor T. J. A., J. Olague R., M. Fortis H., R. Sam B., J. A. Leos R., E. Salazar S., J. Castruita L., J.C. Rodríguez R. y J. A. Chavarría G Consumo de agua de maíz forrajero con riego sub superficial. Terra latinoamericana 25: Oktem A Effect of water shortage on yield, and protein and mineral compositions of drip irrigated sweet corn in sustainable agricultural systems. SAGARPA Resumen económico de la comarca lagunera Balance agrícola y producción pecuaria en la comarca lagunera. Torreón, Coahuila. México. Stone, P.J., Wilson D.R., Jamieson P.D., Guillespie R.N Water deficit effects on sweet corn. II. Canopy development. Aust.J. Agric.Res. 52,