Producción de biomasa de algodón en surcos ultra-estrechos y densidad poblacional Cotton biomass production as affected by altranarrow rows and population density
Ana Rosa Ramírez-Seañez2*, Juan Gabriel Contreras-Martínez2, Arturo Palomo-Gíl2, Vicente de Paul Álvarez-Reyna2, Sergio Alfredo Rodríguez-Herrera2, Mario García-Carrillo2
El objetivo de este trabajo fue conocer el comportamiento del cultivo de algodón en surcos ultra-estrechos y el sistema de siembra tradicional. En el 2008 y el 2009 se evaluaron dos sistemas de producción en surcos espaciados a 0,50 y 0,35 m ]]>
Palabras clave:Gossypium hirsutum L., materia seca, tasa de crecimiento del cultivo, tasa de asimilación neta, índice de área foliar.
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Abstract
The objective of this work was to study the performance of cotton crops under ultra narrow row spacing in comparison to the traditional planting system. Two production systems in rows spaced at 0.50 y 0.35 m (ultra narrow-rows) were evaluated in 2008 and 2009, with population densities ]]>
El sistema de producción en ]]>
Gossypium hirsutum L.) induce dos factores de gran importancia, los cuales son: I. El incremento en los rendimientos y II. La disminución de los altos costos de producción, dando como resultados que este cultivo sea más redituable hacia el productor (Palomo et al. 2003).
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Este concepto, se remonta a 1920 (Perkins 1998), teniendo como ventajas la inducción de precocidad, cierre de cultivo, apertura de capullos más temprano, y la reducción del ciclo del cultivo, sin afectar la producción y calidad de la fibra (Gaytán et al. 2004, Larson et al. 1997, Mondino 2001, Mc Connell et al. ]]>
et al. 2000, Mass 1997).
En años ]]>
et al. 2000, Jost y Cothren 2000, Larson et al. 2004, Darawsheh et al. 2007). Remarcando la característica de los ultraestrechos con altas densidades de población, a menudo excediendo ]]>
2 (Perkins 1998, Jones 2001).
Varias estrategias para incrementar la producción unitaria del cultivo de algodón fueron definidas por Langer et al. (1987). Un camino es el mejoramiento genético, a través del cual se derivan plantas con un mayor potencial para explotar determinados ]]>
Las variaciones en la respuesta de la planta en surcos ultra-estrechos ]]>
2 y su peso de capullo, proporcionan mejor información del efecto de los surcos ultra-estrechos en el rendimiento (Boquet 2005).
Las características de crecimiento ]]>
et al. (2004) se encontró que la altura de planta, el número de ramas fructíferas y el total de bellotas por planta, disminuyen a medida que se acorta la distancia entre surcos. El rendimiento del cultivo es influenciado por el desarrollo y distribución de ]]>
0,90 a 1 m (Mohamad et al. 1982).
El objetivo del presente estudio fue conocer el comportamiento del cultivo del algodón, en cuanto a la producción y ]]>
Materiales y Métodos
El estudio se ]]>
et al. 2000).
Para conocer alguna relación entre las diferencias climatológicas y la producción de materia seca, se obtuvieron las unidades calor (UC) acumuladas durante el ciclo del cultivo, que comprende de abril a agosto, estas se calcularon ]]>
Se evaluaron dos sistemas de producción en surcos ultra-estrechos (SUE); y espaciados a 0,35 y 0,50 m con densidades ]]>
En los dos años la siembra se realizó en la primera ]]>
Bemicia argentifolii), la cual se controló con Endosulfan (Endosulfan, 2,4 l/ha) y Herald (Fenpropatrin, 0,45 – 0,60 l/ha); se presentó también Pulgón (
Aphis gossypii), el cual se controló con la aplicación de Furadan (Carbofuran 5,0 – 8,0 l/ha), y gusano soldado (Spodoptera exigua) que se controló con Clorpirifos etil *480 EM (1,0 – 2,0 l/ha).
La dinámica ]]>
La parcela total estuvo compuesta ]]>
Para determinar el AF por planta, ]]>
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Con los valores de materia seca de las láminas foliares, materia seca total, área foliar y del intervalo de tiempo entre muestreos, se calcularon los siguientes índices de crecimiento, de acuerdo con Radford (1967) y Hunt (1978):
1. Tasa de crecimiento del cultivo (TCC): mide el incremento de biomasa por unidad de superficie ocupada en un intervalo de tiempo dado. Su fórmula es:
Donde: A = Área donde el peso seco fue registrado (lámina foliar) P1 = Peso seco de muestra 1 P2 = Peso seco de muestra 2 t1 = Fecha de muestreo 1 expresado en días des- pués de la siembra. t2 = Fecha de muestreo 2, en días después de la siembra.
2. Tasa de asimilación neta (TAN): expresa la tasa de crecimiento en peso seco con base en el área foliar presente y como un estimador de la magnitud del aparato fotosintético. La TAN estima la eficiencia fotosintética de la planta o de una población En su determinación se asume una relación lineal entre el área foliar y el peso seco de la planta. Su fórmula es:
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Donde: Lne = Logaritmo natural PS = Peso seco de las muestras en t1 y t2. AF = Área foliar en el periodo t1 y t2. 3. Relación de Área Foliar (RAF): es un indicador del tamaño del aparato fotosintético de la planta, y se obtiene de dividir el área foliar de esta entre el peso seco total de la misma.
Donde: AF = Área foliar ]]>
PS = Peso Seco Total
4. Área Foliar Específica (AFE): mide la relación entre el área foliar y el peso seco de la misma. Es una medida del grosor relativo de las hojas; representa la superficie foliar por gramo de peso seco de la hoja. Su fórmula es:
Donde: PSAF = Peso seco del área foliar.
5. Relación de Peso Foliar (RPF): determina la distribución de asimilados hacia las hojas, y es un indicador de la frondosidad de la planta. Su fórmula es:
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Donde: PSAF = Peso seco de área foliar.
6. Índice de Área Foliar (IAF): es el área foliar presente por unidad de superficie de suelo. Es una expresión de la cantidad de área foliar disponible para la fotosíntesis. Su fórmula es:
Donde: AFT = Área foliar total S = Área de suelo ocupada
A partir de los datos de peso seco obtenidos en la superficie de muestreo, se calcularon los datos por planta y por metro cuadrado.
Para todas las variables se realizaron análisis de varianza, con el programa estadístico SAS (SAS Inst. 2003) y cuando se detectaron diferencias estadísticas se realizó comparación de medias con la prueba de Tukey al 0,05 de significancia.
Resultados y Discusión
Temperaturas máximas, mínimas y unidades calor acumuladas en los años 2008 – 2009
En el Cuadro 1 se presentan las temperaturas que prevalecieron durante los ciclos 2008 – 2009 en la Comarca Lagunera. (INIFAP – SAGARPA 2011). En ambos años prácticamente no hubo variación en las unidades de calor acumuladas, ya que durante el ciclo del cultivo (abril-agosto) en 2008 llegó a 1707, mientras que en 2009 fueron 1742. Dada la mínima diferencia, se concluye que las UC no influyeron en los resultados del estudio.
Índices de crecimiento
En el año evaluado (2008), y en los períodos comprendidos de los 79 a 100 y 58 a 100 DDS, la TCC de las plantas cultivadas en el espaciamiento de 0,35 m – 110 000 plantas/ha fue significativamente superior a la TCC obtenido por las plantas en los espaciamientos de 0,50 m – 90 000 y 0,75 m – 70 000 plantas/ha respectivamente, los cuales se comportaron de manera similar. Aunque no hubo diferencias estadísticamente significativas, en el período de los 58 a 79 DDS la TCC en el espaciamiento de 0,35 m también fue mayor numéricamente que en los otros dos (Cuadro 2). Orozco et al. (2008) trabajaron con dosis de nitrógeno en algodón transgénico, utilizando el sistema de siembra tradicional de 0,76 m entre surcos y una densidad poblacional de 65 500 plantas/ha y reportaron valores de TCC de 26,90 g/m2/día entre los 69 y 105 DDS, y Gaytán et al. (2001) quienes manejando variedades precoces de algodón obtuvieron un TCC de 24,5 g/m2/día, en el período comprendido entre los 99 – 113 DDS.
En la TAN no se presentaron diferencias significativas entre sistemas de producción, observándose, que la TAN disminuyera a medida que aumentaba el IAF (Cuadro 2), corroborando así la asociación negativa que existe entre IAF y TAN a consecuencia del incremento en el sombreo de las láminas foliares. Gardner et al. (2003) señalan que la disminución progresiva de la TAN es resultado del aumento de la edad de la planta y del sombreo por el aumento del IAF que excede el incremento de masa seca o viceversa.
Langer et al. (1987) menciona que el índice de área foliar (IAF) especifica el tamaño del aparato asimilatorio que un cultivo tiene por unidad de superficie de suelo. Al respecto, en los tres muestreos evaluados el espaciamiento de 0,35 m entre surcos presentó los valores más altos de IAF con respecto a los otros espaciamientos (Cuadro 2). Los valores de IAF obtenidos en el presente estudio son muy inferiores a los reportados por Bange y Milroy (2004), quienes trabajaron con ocho variedades de algodón, una de ciclo temprano y siete tardío, donde reportan valores de IAF máximo de 4,2 y 5,5 m2 entre los 80 y 95 días después de emergencia). Langer et al. (1987) también mencionan que el IAF puede ser alterado por prácticas de manejo como la densidad de plantas, la fertilización y los riegos.
Tamaño del aparato fotosintético
Los sistemas de producción, diferenciados por el espaciamiento de surcos y la densidad poblacional, no manifestaron diferencias significativas en los componentes de tamaño relativo del aparato fotosintético (RAF, AFE y RPF) (Cuadro 3). Dado que las plantas conservaron la misma relación en cuanto a magnitud del aparato fotosintético, con respecto a la biomasa total acumulada en la planta (RAF), la relación entre el área foliar de la hoja y su propio peso seco (AFE), la relación entre el peso seco del área foliar y el peso seco total de la planta (RPF), el cual es un indicador indirecto del grosor de las hojas, se infiere que el sistema de producción no influye en la magnitud del aparato fotosintético.
La disminución en los valores de RAF y RPF es normal conforme avanza la edad del cultivo, ya que en las primeras etapas de crecimiento, las plantas invierten una gran cantidad de sus fotoasimilados en la conformación de su estructura vegetativa, invirtiéndose esta relación cuando se establece la fase reproductiva (Sarmah et al. 1994). En cuanto al AFE, los valores estimados indican que, independientemente del sistema de producción, las láminas foliares alcanzan un mismo tamaño y grosor a través del ciclo del cultivo. Los resultados obtenidos para este estimador son menores a los reportados por Orozco et al. 2008 quienes evaluando dosis de nitrógeno reportaron valores de 163,16 cm2/g a los 105 DDS, lo que es de esperarse por diferencias en el genotipo utilizado, crecimiento alcanzado por la planta, año, variaciones climatológicas durante el ciclo del cultivo, tipo de suelo, etc.
Producción y distribución de biomasa
La producción y distribución de biomasa se evaluó en ambos años (2008 y 2009). Al respecto, los análisis estadísticos para producción de biomasa y su distribución no mostraron diferencias entre años, lo cual está acorde con las UC acumuladas durante el ciclo de crecimiento del cultivo (Cuadros 1 y 4). Al contrario de lo encontrado para años, el sistema de producción sí afectó la producción de biomasa total y su distribución (Cuadro 4). Tanto la producción como fructíferos de las plantas, tendió a aumentar a medida que disminuyó la distancia entre surcos y aumentó la densidad poblacional, por lo que el mejor sistema de producción fue el de 0,35 m – 110 000 plantas/ha. Lo anterior coincide con lo reportado por Gitte y Khandagale (1994), quienes señalaron que la producción de biomasa del algodón (Gossypium hirsutum L.) es más alta al elevar la densidad poblacional. ]]>
En términos absolutos, la superioridad del sistema de producción de 0.35 m entre surcos y 110 000 plantas/ha no es discutible, sin embargo, al considerar la producción y distribución de biomasa en términos relativos, no se detectó ninguna diferencia entre los sistemas de producción (Cuadro 4). Lo cual significa, que la planta, independientemente del crecimiento alcanzado, de la biomasa acumulada y de los factores de la producción en estudio, distribuyó el mismo porcentaje de fotosintatos a sus diferentes órganos (Escalante-Estrada 1995).
Rendimiento
No se encontraron diferencias significativas en rendimiento de algodón hueso y algodón pluma por efecto de año, a diferencia del espaciamiento entre surcos y densidad poblacional, en el cual se manifestó diferencia significativa. Los mejores rendimientos se obtuvieron en los sistemas de producción con espaciamiento de 0,35 m entre surcos-densidad poblacional de 110 000 plantas/ha y de 0,50 m entre surcos-densidad poblacional de 90,000 plantas/ha, los cuales fueron 43 y 16% superiores al rendimiento obtenido por el espaciamiento de 0,75 m con 70, 000 plantas/ha (Cuadro 5). Estos resultados, corroboran los obtenidos por Estrada et al. (2008) quienes trabajaron con el cultivo de algodón, y concluyeron que los surcos ultra-estrechos con distancias de 35 cm rinden 10 y 26% más que los surcos de 0,50 y 0,75 m, respectivamente; en dicha investigación, la densidad poblacional fue similar para los tres espaciamientos (100 000 plantas/ha). Cawley et al. (2002) manifiestan que los surcos ultra-estrechos rinden más que los amplios, aunque obtuvieron incrementos más modestos en el rendimiento de 5 y 11%. Gerik et al. (1998) enfatizan que la siembra de algodón en surcos ultraestrechos incrementan el rendimiento hasta en 37% y reducen doce días el ciclo del cultivo, en comparación con la siembra en surcos de 75 cm.
En el sistema de producción de surcos a 0,35 m – 110 000 plantas ha-1 las plantas muestran una mayor TCC e IAF que en los sistemas de siembra en surcos de 0,50 – 90 000 y 0,75 m – 70 000 plantas/ha.
Los sistemas de producción no afectan el tamaño relativo del aparato fotosintético de acuerdo con los estimadores RAF, AFE y RPF.
El sistema de producción en surcos espaciados a 0,35 m y alta densidad poblacional (110 000 plantas/ ha) aumenta el rendimiento de algodón pluma hasta un 45% con respecto al espaciamiento de 0,75 m (testigo).
A medida que se reduce la distancia entre surcos y se aumenta la densidad poblacional, se incrementa los rendimientos unitarios y la cantidad de biomasa producida por área de terreno ocupado así como la cantidad de materia seca acumulada en órganos vegetativos y fructíferos. En términos relativos, el sistema de producción no afecta el porcentaje de biomasa acumulada en órganos vegetativos o fructíferos. Literatura citada
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*Correspondencia a: Ana Rosa Ramírez-Seañez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. ana_ramirez04@hotmail.com (Autora para correspondencia). Juan Gabriel Contreras-Martínez. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. juan_gabriel_c@hotmail.com. Arturo Palomo-Gíl. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. apalomog2009@ hotmail.com. Vicente de Paul Álvarez-Reyna. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. vdpar_190754@hotmail.com. Sergio Alfredo Rodríguez-Herrera. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. sarh50@live.com.mx. Mario García-Carrillo. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. mgc570118@hotmail.com. ]]>
1. Proyecto de tesis doctoral, Universidad Autónoma Narro Unidad Laguna. 2. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro Unidad Laguna. Periférico Raúl López Sánchez Km. 2. 27059, Torreón, Coahuila, México. Tel. 01 (871) 729-7676. ana_ramirez04@hotmail.com (Autora para correspondencia); juan_gabriel_c@hotmail.com; apalomog2009@ hotmail.com; vdpar_190754@hotmail.com; sarh50@live.com.mx; mgc570118@hotmail.com
Recibido: 12 de noviembre, 2011. Aceptado: 9 de octubre, 2012.
]]>1996Nashville TN.1187-118820048773-87200597279-28720002002Atlanta GA20071206-213199528-3220083179-832003326200124197-20220045357-6719981406-1409200065319948157-16019789667INIFAP - SAGARPA (Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pesqueras Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación20112001522-524200040430-435198210-1319873861997315-3172004869-8219971485-14872002497129-132198274619-625200195200481-122008261129-35200326167-17120002919989119677171-17519943976-78SAS Institute2003240198415-19200610235-243
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