FUNCIÓN DE PRODUCCIÓN HÍDRICA PARA
MAÍZ FORRAJERO (
Zea Mays
L.)
EN RIEGO POR GOTEO SUBSUPERFICIAL
Water Production Function for Forage Corn (
Zea Mays L.
) in Subsurface Drip Irrigation
Miguel Rivera González
1, Miguel Palomo-Rodríguez
2, Antonio Anaya Salgado
2,
Arturo Reyes González
2y Juan Guillermo Martínez Rodríguez
21Centro Nacional de Investigación Disciplinaria en Relación Agua Suelo Planta Atmósfera
(CENID-RASPA). Km 6+500 margen derecha Canal Sacramento, Gómez Palacio Durango, México.
e-mail: riveram@raspa.inifap.gob.mx
2Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Campo
Experi-mental La Laguna. Blvd. José Santos Valdez No. 1200, Matamoros Coahuila, México.
RESUMEN
El maíz forrajero en siembras de verano (Junio-Julio) en la Región Lagunera, frecuentemente presenta disminuciones de rendimiento del 25 al 35 %, debido principalmente a altas temperaturas y fotoperiodo más corto que aceleran y acortan su ciclo vegetativo. Las estrategias que se han empleado para enfrentar este problema han sido muy variadas entre las que destacan: la utilización de variedades o híbridos más preco-ces, arreglos topológicos, densidades de población y la utiliza-ción de métodos de riego tales como el riego por goteo
subsu-perficial. El objetivo principal de este estudio fue obtener una
función de producción de uso del agua para el maíz forrajero
en riego por goteo subsuperficial. El experimento se realizó en
el año 2004 en la Región Lagunera. Para obtener la función de producción se evaluaron cinco tratamientos de riego, los cuales consistieron en aplicar cantidades de agua equivalentes a porcentajes del 100, 90, 80, 70 y 60 por ciento de la evapo-transpiración real del maíz (ETr). La función de producción se obtuvo al relacionar la producción de materia seca y el agua aplicada (ETr + precipitación pluvial). La mayor producción de forraje verde y materia seca de 66.7 y 22.3 ton ha-1
respectiva-mente, se obtuvieron con una lámina de riego de 59.6 cm en
goteo subsuperficial equivalente al 100 por ciento de la ETr.
Al aplicar el 80 por ciento de la ETr en riego por goteo
subsu-perficial se logró un incremento de 1.7 ton ha-1 de materia seca
así como un ahorro de una lámina de riego de 9.7 cm por ciclo de cultivo en comparación con el riego por gravedad. Se obtu-vo una función de producción de uso del agua representada satisfactoriamente por un modelo polinomial de primer grado con un incremento de 246.2 kg ha-1 de materia seca por cada
incremento de un centímetro de lámina aplicada en un rango explorado de 43.8 a 66.3 cm.
Palabras clave:Maíz forrajero, Función de producción del
agua, Goteo subsuperficial.
SUMMARY
Forage corn in summer sowings (June-July) in the La Lagu-na, often presents yield decreases of 25 to 35%, mainly due to both high temperatures and shorter photoperiod, that accelera-te and shoraccelera-ten its growth cycle. The straaccelera-tegies that have been used to address this problem have varied widely among which are: the use of early varieties or hybrids, topological arrange-ments, population densities and the use of irrigation methods such as subsurface drip irrigation. The main objective of this study was to obtain a production function of water use for silage corn in subsurface drip irrigation. The experiment was conduc-ted in 2004 in the La Laguna. For the production function was
evaluated five irrigation treatments, which consisted of applying
water amounts equivalent to percentages of 100, 90, 80, 70 and 60 percent of the corn evapotranspiration (Etr). The production function was obtained by relating the production of dry matter and water applied (Etr + rainfall). The highest production of green fodder and dry matter of 66.7 and 22.3 t ha-1 respectively
were obtained in subsurface drip with an irrigation depth of 59.6 cm equivalent to 100 percent of the Etr. By applying the 80 per-cent of the Etr in subsurface drip irrigation it was achieved an in-crease of 1.7 t ha-1 of dry matter as well as a water saving of 9.7
cm per crop cycle compared to surface irrigation. We obtained
a water production function satisfactorily represented by a first
degree polynomial model, with an increase of 246.2 kg ha-1 in
dry matter for each increase of one centimeter of irrigation depth in an explored range of 43.8 to 66.3 cm.
Keywords: Forage corn, Production function of water, Sub-surface drip.
INTRODUCCIÓN
En la Región Lagunera se siembran anualmente 89,813 ha de cultivos forrajeros. De estos el maíz forrajero ocupa el segundo lugar en orden de importancia superado únicamen-te por alfalfa; y los principales problemas que se tienen con este cultivo son: su baja producción de 49.4 ton ha-1 de forraje
verde (FV) en promedio (SAGARPA, 2004) y su alto consumo de agua, que en algunos módulos del Distrito de Riego 017, como Brittingham, es de 1.24 m (García, 2002); aunado a esto las siembras de verano (junio-julio) frecuentemente presentan una disminución del rendimiento del 25 al 35 por ciento, debi-do principalmente a altas temperaturas y fotoperiodebi-do mas corto que aceleran y acortan su ciclo vegetativo (Reta et al., 2002).
Las estrategias que se han empleado para enfrentar estos problemas han sido muy variadas entre las que destacan: la uti-lización de variedades o híbridos más precoces, arreglos topo-lógicos, densidades de población y la utilización de métodos de
riego tales como el riego por goteo superficial y subsuperficial.
Al respecto Evett et al. (1995) compararon el riego por goteo
superficial y el subsuperficial para la producción de maíz para grano; encontraron que en el riego por goteo subsuperficial, la
evapotranspiración del cultivo se reduce en un 13.9 por ciento, debido a una disminución de la evaporación directa del agua del suelo.
Muchos trabajos de investigación han encontrado rendi-mientos similares de maíz para grano al comparar el riego
su-perficial y el subsusu-perficial (Mitchell y Sparks, 1982; Camp et al., 1989; Powel y Wright, 1993 y Howell et al., 1997). Howell et al.,
(1997) compararon el riego por goteo superficial y subsuperfi -cial para la producción de maíz para grano, donde evaluaron dos frecuencias de riego (a diario y cada semana) y tres canti-dades de agua (100, 66.7 y 33.3 por ciento de la evapotranspi-ración); mencionan que la frecuencia y el método de riego no
afectaron el rendimiento del cultivo, no obstante que el déficit
de riego si repercutió en el rendimiento. Los rendimientos más altos de producción de grano (12.82 ton ha-1) fueron obtenidos
regando a diario y aplicando el 100 por ciento de la ET. Resultados de investigación realizados en la Región Lagu-nera muestran las bondades que tienen las siembras de maíz forrajero en surco estrecho (surcos espaciados a 38, 50 y 60 cm) con poblaciones de 86,000 a 112,000 plantas ha-1 en
com-paración con la siembra tradicional de surcos de 75 a 80 cm, con 64,000 a 82,000 plantas ha-1; al respecto, Reta et al., (2002)
reportan que las siembras demaíz en surco estrecho para los híbridos Z-21 (Hartz) y 3025W (Pioneer) superaron a la siem-bra tradicional en un 17 por ciento de producción de materia seca (MS); en ese mismo año al comparar el surco sencillo a 38 cm y el surco a 1.05 m sembrado a doble hilera, superaron a la siembra tradicional en un 17 y 14 por ciento respectivamente.
En riego por gravedad se han obtenido funciones de pro-ducción para maíz de grano (Moreno, 1984; Faz y Reta, 1991) y maíz forrajero (Hernández, 1982), sin embargo no se han ge-nerado funciones de producción para maíz forrajero en riego
por goteo subsuperficial o subterráneo. El objetivo del presente
trabajo de investigación fue obtener una función de producción
del agua para el maíz forrajero en riego por goteo subsuperficial
en siembra de verano.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se llevó a cabo en suelo franco arcilloso de la Región Lagunera, con una conductividad eléctrica de 3 dS m-1 y una capacidad de campo en base a suelo seco de un
24.6 por ciento. Se utilizó como líneas regantes cinta de goteo marca T-tape de 0.254 mm de espesor de pared, de un diáme-tro interior de 16 mm, con goteros espaciados a 20 cm y un gasto de 2.5 L h-1 m-1 a una presión de operación de 10 PSI.
El espaciamiento entre líneas regantes fue de 70 cm, insta-ladas a 40 cm de profundidad del suelo. Las dimensiones de las unidades experimentales fueron de 6.5 m de ancho por 80 m de largo (520 m2). La siembra se efectuó el 25 de julio,
utilizando una sembradora de precisión (Monsen N6 STD), con espaciamientos entre surcos de 50 cm y 16.6 cm entre plantas (población de 120,000 p ha-1 ), donde se utilizó el híbrido
forra-jero Z-21 (Pioneer).
La dosis de fertilización fue la 240-71-00 (NPK) aplicando todo el fósforo y el 25 por ciento del nitrógeno al momento de la
siembra (tratamientos de riego por goteo subsuperficial y el tes -tigo riego por gravedad); el 48 por ciento del nitrógeno se aplicó al inicio de encañe, el 19 por ciento al inicio de crecimiento de mazorca y el 8 por ciento restante a la emergencia de estigmas; esto fue para el tratamiento testigo de riego por gravedad
(Cua-dro 1). Para los tratamientos de riego por goteo subsuperficial
se aplicaron estos mismos porcentajes de nitrógeno fracciona-dos en ocho aplicaciones para cada etapa.
Cuadro 1. Porcentajes del nitrógeno total aplicado en cada una de las etapas fenológicas en riego por gravedad.
Para obtener la función de producción se evaluaron cinco tratamientos de riego, los cuales consistieron en aplicar canti-dades de agua equivalentes a diferentes porcentajes de eva-potranspiración real (100%, 90%, 80%, 70% y 60%) estimada, para ello se utilizó el programa de riegos generado por Catalán
(2001); el manejo de agua se aplicó cada tercer día. Los riegos en el tratamiento testigo se presentan en el Cuadro 2. Los
tra-tamientos en riego por goteo subsuperficial en estudio (porcen -tajes de ETr) se analizaron como un diseño de bloques al azar, con tres repeticiones por tratamiento.
Cuadro 2. Láminas de riego y fase fenológica de su aplicación para maíz forrajero en riego por gravedad.
DDS: Días después de la siembra
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Productividad del agua
En el Cuadro 3 se presenta la producción de FV y MS ob-tenida para cada tratamiento de riego en estudio. La mayor producción de FV la presentó el tratamiento donde se aplicó una lámina de riego de 59.6 cm (100% de ETr), siguiéndole en orden descendente el tratamiento de riego del 80 por ciento de ETr. Los tratamientos donde se aplicó el 90 por ciento de ETr y el testigo de riego por gravedad fueron estadísticamente superiores a los tratamientos de riego del 60 y 70 por ciento de la ETr.
Con respecto a la producción de MS, el tratamiento de riego del 100 por ciento de ETr presentó la producción de MS más alta, de 22.3 ton ha-1 superando al testigo en un 26.9 por ciento.
La mayor producción de MS de 22.3 ton ha-1 obtenida al aplicar
una lámina de riego de 59.6 cm, equivalente al 100% de ETr, es inferior a la obtenida por Amado et al., (2005) de 27.3 ton ha-1 para el hibrido HV362C-250 evaluado en Cuauhtémoc
Chi-huahua; este investigador reporta producciones de MS de 21.3 a 27.3 ton ha-1 dependiendo esta variación del tipo de híbrido
de maíz evaluado en siembra de verano. Tanto la producción de MS y FV obtenidas en este experimento en siembra de vera-no son inferiores aproximadamente en un 33% a las produccio-nes obtenidas de 100 ton ha-1 de FV en siembras de primavera
(López et al., 2005; Salazar et al., 2005), este porcentaje de reducción debido al ciclo de siembra, cae en el rango del 25 al 35% reportado por Reta et al., (2002a) en riego por gravedad.
Cuadro 3. Producción de materia seca y forraje verde para cada uno de los tratamientos de riego en estudio.
Tratamientos con letra no igual son estadísticamente diferentes a una probabilidad del 95 por ciento (DMS).
En el Cuadro 4 se presentan la eficiencia en el uso del agua
para MS kg m-3 de agua aplicada y el índice de cosecha (IC); no se encontró diferencia significativa para el índice de cosecha
para ninguno de los tratamientos de riego en estudio.
La mayor eficiencia en el uso del agua de 3.8 y 3.5 kg de
ms m-3 la presentaron los tratamientos de riego por goteo sub-superficial, donde se aplicó el 60 y 80 por ciento de la ETr. Si
calculamos los valores de eficiencia en el uso del agua a partir
de las producciones de MS y un consumo de agua de 60.3 cm obtenidos por Amado et al., (2005) al evaluar 8 materiales genéticos de maíz forrajero en siembra de verano, los valores
de eficiencia en uso del agua fluctúan en un rango de 3.5 a 4.5
kg de MS m-3 de agua, encontrándose los valores obtenidos en
este experimento dentro de este rango.
Cuadro 4. Eficiencia en el uso del agua, índice de cosecha y agua aplicada para cada uno de los tratamientos
de riego en estudio
Tratamientos con letra no igual son estadísticamente diferentes a una probabilidad del 95 por ciento (DMS).
Función de producción de uso del agua
La función de producción de uso del agua para el maíz fo-rrajero, se obtuvo relacionando la producción de MS y el agua aplicada (lámina de riego + precipitación pluvial), esta se pre-senta en la Figura 1. Se encontró una relación lineal reprepre-senta- representa-da satisfactoriamente por un modelo polinomial de primer grado
(línea recta) esto coincide con la función de producción obteni-da en riego por graveobteni-dad por Hernández (1982). La función de producción de uso del agua obtenida indica que se tiene un incremento de 246.2 Kg ha-1 de MS por cada incremento de 1
Figura 1. Función de producción de uso del agua para maíz forrajero en goteo subsuperficial (ciclo verano).
CONCLUSIONES
En riego por goteo subsuperficial la mayor producción de
FV y MS de 66.7 y 22.3 ton ha-1 respectivamente, se obtuvo con una lámina de riego de 59.6 cm. La mayor eficiencia en el
uso del agua 3.5 y 3.8 kg MS m-3 de agua aplicada (Lr+PP) la
presentaron los tratamientos de riego donde se aplicaron can-tidades de agua equivalentes al 80 y 60 por ciento de la ETr respectivamente. El índice de cosecha no mostró diferencia
significativa entre los tratamientos de riego evaluados. El trata -miento de riego por goteo del 100 por ciento de ETr superó al de gravedad en un 26.9 por ciento de incremento de MS.
Si se aplica el 80 por ciento de la ETr en riego por goteo
subsuperficial se logra un incremento de 1.7 ton ha-1 de MS y
un ahorro de 9.7 cm de lámina de riego en comparación con el riego por gravedad. Se encontró que la producción de MS y el agua aplicada (Lr +PP) fue representada satisfactoriamente por un modelo polinomial de primer grado con un incremento de 246.2 Kg ha-1 de MS por cada centímetro de agua aplicada en
un rango explorado de 43.8 a 66.3 cm.
LITERATURA CITADA
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