MEZCLA DE VARIEDADES DE ARROZ ALTERNATIVA PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO.

Transcripción

1 MEZCLA DE VARIEDADES DE ARROZ ALTERNATIVA PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO. Francisco Cruz Expósito, Ramón Galano Hormigó Instituto de Investigaciones del Arroz. Autopista del Mediodía Km 16 ½, Bauta, La Habana, Cuba. Teléfono RESUMEN El problema principal que presenta la producción de arroz de riego en Cuba es el bajo rendimiento agrícola, cuyo promedio general no rebasa las 3 T/ha. Por tanto el proyecto que concluimos se concibió como una alternativa para incrementar el rendimiento del arroz. En el proyecto se pretendía definir el efecto sobre el rendimiento agrícola la siembra de semillas mezcladas de las variedades IACuba 25 con IACuba 27, LC8866 con Reforma, IACuba 28 con IR 1529 e IACuba 29 con IACuba 30 al comparar las mismas con las propias variedades que las componían. La meta propuesta fue obtener rendimientos superiores en 0.5 T/ha a los obtenidos con las propias variedades que componían las mezclas, sin afectar el rendimiento industrial ni calidad culinaria del arroz. Durante los años de 1997 a 1999 se estudió la habilidad competitiva por el rendimiento de la mezcla de algunas variedades de arroz y los resultados demostraron un incremento del rendimiento en las mismas (Cruz et al, 2001). El proyecto que estamos concluyendo se desarrolló en condiciones experimentales y se validó en un área de producción. El trabajo experimental se desarrolló en áreas de campo, en el Instituto de Investigaciones del Arroz, en La Habana, Cuba, durante las épocas de frío y primavera de los años 2001 y Se empleó un diseño de bloques al azar y 4 réplicas. Las parcelas tenían un área de 4 m². Se compararon de forma independiente las mezclas varietales con las propias variedades que componían la mezcla. Cada mezcla estaba compuesta por el 50 % de las semillas de las variedades que componían la misma. En la época de frío se utilizó la tecnología de preparación de suelo y siembra en seco y en la primavera la tecnología de preparación en fangueo y la siembra con semillas pregerminadas. Se evaluó el rendimiento agrícola y sus componentes, el porcentaje de arroz entero molinado y la calidad culinaria (Álcali). Se realizó el análisis de varianza y los promedios fueron comparados utilizando la prueba de rangos de Duncan. Además se realizó el análisis de componentes principales a 7 variables. Palabras claves: arroz, mezcla de variedades, Oryza sativa Lin, rendimiento INTRODUCCIÓN En condiciones experimentales, el rendimientos agrícola de las mezcla de las variedades IACuba 25 con IACuba 27 e IACuba 29 con IACuba 30, en todas las siembras, fueron superiores a las propias variedades que componían la mezcla. No se afectó negativamente el porcentaje de arroz entero ni la calidad de cocción en estas mezclas. La mezcla de la LC8866 con Reforma afectó negativamente el porcentaje de arroz entero y la mezcla de IACuba 28 con IR1529 no mostró un efecto positivo estable sobre el rendimiento agrícola en todos los momentos de siembra. 51

2 El trabajo de validación se desarrolló en condiciones de producción en la CPA Humberto Hernández, en un área de 3 hectáreas en las que fueron sembradas las variedades IACuba 29, IACuba 30 y la mezcla de ambas, en la prueba de validación se comparó la mezcla de IACuba 29 con IACuba 30 y las propias variedades que componen esta mezcla. El rendimiento agrícola en la mezcla fue superior al de las propias variedades, lo cual corroboró los resultados alcanzados en condiciones experimentales. MATERIALES Y MÉTODOS El proyecto se realizó en condiciones experimentales y se validó en un área de producción. En parcelas experimentales El trabajo experimental se desarrolló en áreas de campo, en el Instituto de Investigaciones del Arroz, en La Habana, Cuba, en las épocas de frío y primavera de los años 2001 y Se empleó un diseño de bloques al azar y 4 réplicas. Las parcelas tenían un área de 4 m². Se comparó de forma independiente cada variedad con la mezcla que contenía a las mismas (tablas 1, 3, 5 y 7). Para mezclar las variedades se tuvo en cuenta que las mismas tuvieran similar tamaño de los granos, altura de las plantas y ciclo. La variedad de arroz IACuba 25 fue recomendada como tolerante a la salinidad (Hernández et al; 2002), la IACuba 27 es una variedad de ciclo corto con excelente calidad de grano y la IACuba 28 resistente a la Piricularia (Suárez et al; 2002). Las variedades IACuba 29, IACuba 30, LC8866 e IR1529 son recomendadas para tecnologías de bajos insumos (Alfonso et al; 2002). En la época de frío se utilizó la tecnología de preparación de suelo y siembra en seco y en la primavera la tecnología de preparación en fangueo y la siembra con semillas pregerminadas. El aniego permanente se estableció a partir de los 21 días después de germinado el arroz. Se realizaron siembras en los meses de abril y julio del año 2001 y febrero y julio del año 2002, sobre un suelo Gley Vértico Crómico Nodular Ferruginoso (Hernández et al; 1995)) cuyo análisis químico arrojó un ph en agua de 7,5; M-O= 2,75 %, P 2 O 5 = mg/100 g de suelo y K 2 O= mg/100 g de suelo. Los métodos de análisis empleados fueron Walkley and Black (% de M-O) y Oniani (P 2 O 5 y K 2 O). La densidad de siembra fue de 102 Kg. de semilla/ha (30 qq/cab). Las mezclas estaban compuestas del 50 % de las semillas de cada una de las variedades que componían las mismas. En la época de primavera se fertilizó a razón de 90 Kg/ha de fósforo, 60 Kg/ha de potasio y 80 Kg/ha de nitrógeno para las variedades de ciclo corto y 120 Kg/ha para las de ciclo medio. En la época de frío se aplicó la misma dosis de fósforo y potasio que en la primavera pero el nitrógeno se elevó a 100kg/ha en las variedades de ciclo corto y 140 Kg/ha en las de ciclo medio. 52

3 Las malezas fueron controladas empleando la mezcla de herbicidas propanil (8 l/ha) + aminol (0.5 l/ha), aplicados a los 20 días después de la germinación del arroz. Sólo se observó la presencia de chinches en la fase de llenado del grano, las cuales fueron controladas con Cipermetrina (1 l/ha). En los momentos de la cosecha se evaluó el rendimiento agrícola, los componentes del rendimiento: número de panículas por m², número de granos por panícula y peso de 1000 granos. En postcosecha se evaluó el porcentaje de arroz entero y la calidad culinaria, esta se evaluó empleando la escala del 1-7 de la prueba de Álcali. Se realizó el análisis de varianza de los componentes del rendimiento y el porcentaje de arroz entero y los promedios fueron comparados utilizando la prueba de rangos de Duncan. Además se realizó el análisis de componentes principales al conjunto de 7 variables: momentos de siembra, rendimiento, panículas por m², peso de 1000granos, % de arroz entero, variedad y granos por panícula. En estos análisis se emplearon los programas Statgraphics, versión 2.1 de y Statistica. En la prueba de validación El trabajo de validación se desarrolló en condiciones de producción en la CPA Humberto Hernández, en un área de 3 hectáreas sobre un suelo Oscuro Plástico con un contenido de materia orgánica 3.8 %. En la preparación de suelo y siembra se empleó la tecnología de fangueo y la siembra a voleo con semilla pregerminada a razón de 102 Kg/ha. El aniego se estableció a partir de los 21 días después de germinado el arroz. Fueron sembradas las variedades de arroz IACuba 29, IACuba 30 y la mezcla de ambas. La mezcla tenía el 50 % de la semilla de cada variedad. No se realizó aplicación de fertilizantes químicos ni pesticidas. Las malezas fueron controladas con la mezcla de los herbicidas propanil (8 l/ha) + aminol (0.5 l/ha) Se cosechó el área total de 1 hectárea por cada tratamiento y se comparó de forma independiente el rendimiento de la mezcla de IACuba 29 e IACuba 30 con las propias variedades que componían esta mezcla. RESULTADOS Y DISCUSIÓN En las parcelas experimentales. Mezcla de variedades de arroz IACuba 25 con IACuba 27 En las 4 siembras (tabla 1), los rendimientos agrícolas obtenidos en la mezcla (3.95, 5.18, 7.79 y 4.84 t/ha) superaron con diferencia significativa a las propias variedades que componen la misma. Similar comportamiento se observa en el número de granos por 53

4 panícula. La mezcla y las variedades no difieren significativamente en el peso de mil granos ni en el porcentaje de arroz entero. Los valores de Álcali (Tabla 2) muestran que las variedades y la mezcla se encuentran dentro del mismo rango de 5 a 7 según la escala; los aspectos anteriormente señalados evidencian que la mezcla no afecta la calidad industrial ni la calidad de cocción. El número de panículas por m² en la mezcla se muestra significativamente inferior en la última siembra, pero no afectó negativamente el rendimiento de la misma. El rendimiento de la siembra de frío (febrero) siempre fue superior al de las otras siembras, como es normal que suceda. Tabla 1. Mezcla de IACuba 25 con IACuba 27. Rendimiento agrícola y sus componentes y porcentaje de arroz entero en cada momento de siembra. SIEMBRA EN EL MES DE ABRIL DEL 2001 Granos Rendimiento Panículas por t/ha por m² panícula Peso de 1000 granos % de arroz entero IAC25+IAC a 317 a 46 a a 67 a IAC b 341 a 37 b a 66 a IAC b 314 a 39 b a 68 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO 2001 IAC25+IAC a 299 a 64 a a 65 a IAC c 287 a 44 b a 64 a IAC b 277 a 49 b a 63 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE FEBRERO 2002 IAC25+IAC a 296 a 98 a a 63 a IAC b 289 b 86 b a 63 a IAC b 297 a 85 b a 61 a CV ES SIEMBRA DEL MES DE JULIO 2002 IAC25+IAC a 358 b 47 a a 61 a IAC b 368 ab 41 b a 64 a IAC b 382 a 37 b a 63 a CV ES Letras iguales en cada columna y en cada momento de siembra, no defieren significativamente con una probabilidad del 95% 54

5 Tabla 2. Resultado de la prueba de Álcali. Valores de Alcali en la semilla 55 Valores de Alcali promedio de las cosechas IIACUBA 25 + IACUBA IACUBA IACUBA Mezcla de las variedades de arroz LC8866 con Reforma En 4 siembras (Tabla 3), el rendimiento obtenido por la mezcla (4.60, 5.91, 7.77 y 5.34 T/ha) superó significativamente a la LC8866 y no mostró diferencia significativa con la Reforma en tres siembras; en la siembra de febrero la mezcla superó a la Reforma, los tratamientos no mostraron diferencia significativa en el número de panículas por m². El número de granos por panícula y el peso de 1000 granos presentan variabilidad en las diferentes siembras. El porcentaje de entero de la mezcla fué inferior a la Reforma y similar a la LC 8866, por tanto la mezcla afectó la calidad industrial del arroz. Los valores de Álcali (Tabla 4) muestran que las variedades y la mezcla se encuentran dentro del mismo rango de 5 a 7 según la escala o sea la mezcla no afectó la calidad de cocción. Tabla 3. Mezcla de LC8866 con Reforma. Rendimiento agrícola y sus componentes y Porcentaje de arroz entero en cada momento de siembra. SIEMBRA EN EL MES DE ABRIL DEL 2001 Granos Rendimiento Panículas por t/ha por m² panícula Peso de 1000 granos % de arroz entero L8866+Reforma 4.60 a 269 a 61 a b 58 b LC b 265 a 51 c ab 53 c Reforma 4.35 a 283 a 54 b a 65 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2001 L8866+Reforma 5.91 a 301 a 70 a c 57 b LC b 297 a 65 a b 52 c Reforma 6.11 a 300 a 71 a a 64 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE FEBRERO DEL 2002 L8866+Reforma 7.77 a 285 a 97 a b 57 b LC b 280 a 88 b b 49 c Reforma 6.94 b 293 a 84 b a 62 a

6 CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2002 L8866 +Reforma 5.34 a 365 a 53 a a 52 b LC b 375 a 43 b a 47 c Reforma 5.15 a 378 a 51 a a 66 a CV ES Letras iguales en cada columna y en cada momento de siembra, no defieren significativamente con una probabilidad del 95% Tabla 4. Resultado de la prueba de Álcali. Valores de Alcali en la semilla Valores de Alcali promedio de las cosechas REFORMA + LC REFORMA LC Mezcla de las variedades de arroz IACuba 28 con IR 1529 La mezcla no mostró efecto positivo estable sobre el rendimiento agrícola (Tabla 5) en las diferentes siembras y no afectó negativamente el porcentaje de arroz entero al mostrar valores similares o superiores a alguna de las variedades. No se observa diferencia significativa en el número de panículas por m². El número de granos por panícula y el peso de 100 granos muestran variabilidad en las diferentes siembras. Los valores de Álcali (Tabla 6) muestran que las variedades y la mezcla se encuentran dentro del mismo rango medio de 3 a 5 según la escala o sea la mezcla no afecta la calidad ce cocción. 56

7 Tabla 5. Mezcla de IACuba 28 con IR Rendimiento agrícola y sus componentes y porcentaje de arroz entero en cada momento de siembra. SIEMBRA EN EL MES DE ABRIL DEL 2001 Rendimiento t/ha Panículas por m² Granos por panícula Peso de 1000 granos % de arroz entero IAC28+IR a 296 a 43 a b 61 a IAC a 289 a 41 a a 60 a IR a 317 a 43 a c 59 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2001 IAC28+IR b 324 a 37 b b 64 a IAC a 317 a 48 a a 62 a IR b 304 a 41 ab c 61 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE FEBRERO DEL 2002 IAC28+IR a 307 a 71 a a 53 ab IAC a 319 a 73 a a 51 b IR b 317 a 54 b b 55 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2002 IAC28+IR a 366 a 46 a b 61 ab IAC b 362 a 37 b a 59 b IR c 353 a 31 c c 66 a CV ES Letras iguales en cada columna y en cada momento de siembra, no defieren significativamente con una probabilidad del 95% Tabla 6. Resultado de la prueba de Álcali. Valores de Alcali en la semilla Valores de Alcali promedio de las cosechas IACUBA 28 + IR IACUBA IR

8 Mezcla de las variedades de arroz IACuba 29 con IACuba 30. En los 4 momentos de siembra (Tabla 7), el rendimiento agrícola obtenido con la mezcla (4.58, 5.38, 9.39 y 5.33 T/ha) superó significativamente a las propias variedades. A mayor rendimiento, se observó mayor número de granos por panícula. No hubo diferencia significativa en el número de panículas por m² ni en los porcentajes de arroz entero en las diferentes siembras. Los valores de Álcali (Tabla 8) muestran que las variedades y la mezcla se encuentran dentro del mismo rango medio de 3 a 5 según la escala o sea la mezcla no afectó la calidad de cocción. Tabla 7. Mezcla de IACuba 29 con IACuba 30. Rendimiento agrícola y sus componentes y porcentaje de arroz entero en cada momento de siembra. SIEMBRA EN EL MES DE ABRIL DEL 2001 Rendimiento t/ha Panículas por m² Granos por panícula Peso de 1000 granos % de arroz entero IAC29+IAC a 365 a 44 a a 63 a IAC b 341 a 39 a b 62 a IAC b 345 a 40 a a 59 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2001 IAC29+IAC a 332 a 56 a a 65 a IAC b 311 a 52 a b 64 a IAC b 348 a 44 a a 62 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE FEBRERO DEL 2002 IAC29+IAC a 330 a 101 a a 55 a IAC b 337 a 88 b b 54 a IAC b 340 a 85 b a 52 a CV ES SIEMBRA EN EL MES DE JULIO DEL 2002 IAC29+IAC a 376 a 54 a b 57 a IAC b 379 a 44 b b 57 a IAC c 383 a 43 b a 59 a CV ES Letras iguales en cada columna y en cada momento de siembra, no defieren significativamente con una probabilidad del 95%. 58

9 Tabla 8. Resultado de la prueba de Álcali. Valores de Alcali en la semilla Valores de Alcali promedio de las cosechas IACUBA 29 + IACUBA IACUBA IIACUBA Análisis de componentes principales Se realizó el análisis de componentes principales al conjunto de 7 variables: Momentos de siembra, rendimiento, panículas por m², peso de 1000 granos, porcentaje de arroz entero, variedad y granos llenos por panícula. Se seleccionaron los 3 valores propios (Componentes) más elevados los cuales son reflejados en la tabla 9. Tabla 9. Valores propios. Componentes Valores propios % Varianza total 59 Valores propios acumulados % Acumulado En la tabla 10 se reflejan los valores propios acumulados que conforman las variables. Teniendo en cuenta el acumulado de los componentes y particularmente el de 3 componentes, se puede concluir que todas las variables en mayor o menor grado han contribuido al rendimiento. Tabla 10. Valores propios acumulados que conforman las variables. Variables De 1 De 2 De 3 componente componentes componentes R² Momentos de siembra Rendimiento(t/ha) Panìculas/ m² Peso de 1000 granos % entero Variedad Granos llenos/panícula El gráfico tridimensional muestra la posición de las variables y el grado de asociación entre estas. Se observa que el rendimiento está más asociado al número de granos por panìcula y

10 a la variedad que al resto de las variables. El número de panículas se asocia más al momento de siembra. Prueba de validación en condiciones de producción La tabla 11 refleja la producción de arroz cáscara seco y el efecto económico alcanzado en la prueba de validación. El rendimiento en la mezcla superó en 0.55 toneladas a la variedad IACuba 29 y a la IACuba 30 en 0.98 toneladas, lo cual corrobora los resultados alcanzados en condiciones de parcelas experimentales. Tabla 11. Producción agrícola y efecto económico en la prueba de validación. Tratamiento Area Dif*. Valor ** Dif*. Producción (t) (ha) (± t) (Pesos) (± Pesos) IACuba 29 + IACuba IACuba IACuba * Diferencia entre los valores de la mezcla y las variedades. ** El valor de la tonelada de arroz cáscara seco se consideró a 198 pesos. 60

11 El impacto económico que generaría este resultado estaría dado por el incremento del rendimiento agrícola en un rango de 0.55 a 0.98 t/ha lo que significaría una ganancia adicional en el rango de a pesos por hectárea. La mezcla de las variedades IACuba 25 con IACuba 27 no se pudo validar por no disponer de la semilla suficiente de esta última variedad por encontrarse actualmente en proceso de reproducción. El efecto positivo de algunas mezclas de variedades de arroz sobre el rendimiento agrícola observado tanto en los resultados, corrobora los alcanzados por Cruz et al. (2001). Aunque se desconoce la causa principal que estimula el incremento del rendimiento agrícola en las mezclas de algunas variedades, algunos investigadores tienen diferentes resultados al respecto. En el cultivo del arroz en la India Brigit (1994) y Kulkarni (1995) han observado incremento en el rendimiento al mezclar algunas variedades. Garret et al; 1999). Martín (2000), Youyong (2000) y Karol (2000) hacen referencia a los buenos rendimientos alcanzados en la provincia de Yunnan, en China, al mezclar las variedades de arroz para incrementar la resistencia al hongo Piricularia y mejorar el rendimiento. Finckh et al. (2000) ha observado una reducción de la incidencia de enfermedades y un mayor rendimiento, en la mezcla de tres variedades de trigo cuando se compara con la incidencia de las enfermedades y el rendimiento en cada variedad. Al parecer la estabilidad del rendimiento en la mezcla se debe, en parte, a la combinación de factores bióticos y abióticos. Variedades de trigo mezcladas se siembran en el Noreste de la costa del Pacífico en USA, bajo alta mecanización; después de ser seleccionadas con similares alturas, madurez y calidad del grano. CONCLUSIONES Tanto en condiciones de parcelas experimentales como en la prueba de validación la mezcla de la variedad de arroz IACuba 29 con IACuba 30 mostró un efecto positivo sobre el rendimiento al incrementar el mismo en mas de 0.5 T/ha respecto a las propias variedades, sin afectar negativamente el porcentaje de arroz entero ni la calidad de cocción. Por lo cual se cumplimentan totalmente las exigencias del objetivo que se había previsto en el proyecto. La mezcla de las variedades IACuba 25 con IACuba 27 en condiciones de parcelas experimentales también incrementó significativamente el rendimiento sin afectar el porcentaje de arroz entero ni la calidad de cocción. La mezcla de la variedad Reforma con LC8866 mostró un efecto positivo sobre el rendimiento pero afectó negativamente el porcentaje de arroz entero. La mezcla de la variedad IACuba 28 con IR 1529 no mostró estabilidad en el rendimiento en los distintos momentos de siembra. 61

12 En el análisis de componentes principales, todas las variables analizadas contribuyeron en menor o mayor grado con el rendimiento y las más asociadas al mismo fueron el número de granos por panícula y la variedad. RECOMENDACIONES Como una alternativa para incrementar el rendimiento agrícola en la producción recomendamos la iintroducción de la siembra de semillas mezcladas de las variedades de arroz IACuba 29 con IACuba 30. Realizar pruebas de validación de la mezcla de IACuba 25 con IACuba 27 cuando se disponga de la semilla de esta última variedad. Definir la habilidad competitiva por rendimiento en las nuevas variedades de arroz que se obtengan en el IIA. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 1. Alfonso, R.; S. Rodríguez.; R. Pérez; Tania Obiol; Yeinnys Rodríguez Comportamiento de líneas avanzadas de arroz para bajos insumos en 4 localidades del país, durante los años Memorias del II Encuentro Internacional de Arroz de julio del Palacio de Convenciones de La Habana. Cuba. ISBN Pág p. 2. Alfonso, R.; S. Rodríguez.; Esther Ramírez.; R. Pérez.; Tania Obiol.; E. Suárez.; J. Hernández Contribución del Mejoramiento Genético al Sistema de Arroz Popular. Memorias del II Encuentro Internacional de Arroz de julio del Palacio de Convenciones de La Habana. Cuba. ISBN Pág p. 3. Britgit, T. K Esquema de fertilización y economías en las mezclas de variedades de arroz. IRRN. Vol. 19. No 3. Sep Pág Cruz, F. y G.Hormigò Habilidad competitiva por el rendimiento en variedades de arroz mezcladas. Revista Cubana del Arroz. V3 N1, 2001 Pág Finckh, M. R Populations Studies of Airborne Pathogens of Cereal. Final Report: COST 817.Working Group on Cereal Variety Mixtures en the Press. 6. Garret, K.; C Mund. Epidemiology mixed host populations. Phytopathology 89, Pág Hernández, R.; O. Morales; J. Avila; L. González; J.M. Prieto; Deisy Pérez; A. Ortiz; J. Jiménez Comportamiento de líneas y variedades a diferentes tenores salinos. Memorias del II Encuentro Internacional de Arroz de julio del Palacio de Convenciones de La Habana. Cuba. ISBN Pág p. 8. Hernández, A.; J.M. Pérez; D. Bosch; L. Rivero Nueva Versión de Clasificación Genética de los Suelos de Cuba. Instituto de Suelos. Ministerio de la Agricultura. 66 p. 9. Instructivo Técnico del Cultivo del Arroz Ministerio de la Agricultura. Unión de Complejos Agroindustriales del Arroz. 10. Karol, K Y Simple method is found to increase crop yields vastly. The New York Time Science. Tuesday. August Kulkarni, N Habilidad competitiva por el rendimiento en variedades de arroz de ciclo medio. IRRN. Vol. 20. No 2. Junio Pág

13 12. Suárez, E.; J.E. Deus; R. Pérez; J. Avila; R. Alfonso; J. Hernández; Violeta Puldón; R. Peña; J.L. Fuentes y A, Duany Avances y Perspectivas del Mejoramiento Genético del Arroz en Cuba. Memorias del II Encuentro Internacional de Arroz de julio del Palacio de Convenciones de La Habana. Cuba. ISBN Pág p. 13. Wolfe, M.S Crop Strength through diversity Nature V 406, 17 August Pág Youyong, Z Genetic diversity and disease control in rice. Nature V 406, August Pág