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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA ANALISIS DE LA PRODUCCION DEL CULTIVO DE ARROZ APLICANDO DOS SISTEMAS DE RIEGO Y DOS DENSIDADES DE SIEMBRA DAULE-GUAYAS TRABAJO EXPERIMENTAL Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de INGENIERO AGRÓNOMO AUTOR SARCO ESPINOZA WAGNER JOEL TUTOR ING. ILEER SANTOS VÍCTOR, MSc. GUAYAQUIL – ECUADOR 2020 2 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA APROBACIÓN DEL TUTOR Yo, ING. ILEER SANTOS VÍCTOR, MSc., docente de la Universidad Agraria del Ecuador, en mi calidad de Tutor, certifico que el presente trabajo de titulación: “ANALISIS DE LA PRODUCCION DEL CULTIVO DE ARROZ APLICANDO DOS SISTEMAS DE RIEGO Y DOS DENSIDADES DE SIEMBRA DAULE-GUAYAS”, realizado por el estudiante SARCO ESPINOZA WAGNER JOEL; con cédula de identidad N° 0940917859 de la carrera de INGENIERÍA AGRONÓMICA, Unidad Académica Guayaquil, ha sido orientado y revisado durante su ejecución; y cumple con los requisitos técnicos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador; por lo tanto, se aprueba la presentación del mismo. Atentamente, ___________________________________________ ING. ILEER SANTOS VÍCTOR, MSc. TUTOR Guayaquil, 29 de octubre del 2020 3 UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÒN Los abajo firmantes, docentes designados por el H. Consejo Directivo como miembros del Tribunal de Sustentación, aprobamos la defensa del trabajo de titulación: “ANALISIS DE LA PRODUCCION DEL CULTIVO DE ARROZ APLICANDO DOS SISTEMAS DE RIEGO Y DOS DENSIDADES DE SIEMBRA DAULE-GUAYAS”, realizado por el estudiante SARCO ESPINOZA WAGNER JOEL, el mismo que cumple con los requisitos exigidos por la Universidad Agraria del Ecuador. Atentamente, Ing. Rodríguez Jarama Fanny, MSc. PRESIDENTE Ing. Baque Bustamante Wilmer, MSc. Ing. Ileer Santos Víctor, MSc. EXAMINADOR PRINCIPAL EXAMINADOR PRINCIPAL Guayaquil, 21 de octubre del 2020 4 Dedicatoria El presente trabajo va dedicado a toda mi familia, en especial a mis padres, a mi abuelo Gaudencio Sarco y a mi prima Mariuxi Guaranda porque gracias a ellos y a su gran esfuerzo pude dar este paso tan importante en mi vida; y a quienes día a día a base de consejos me dan fuerzas para continuar por el camino correcto y avanzar paso a paso cumpliendo mis metas. Así mismo, quiero dedicar este logro a mis maestros, quienes impartieron sus sabios conocimientos a cada uno de nosotros para enfrentarnos a la vida y demostrar nuestro profesionalismo 5 Agradecimiento Agradezco al Ing. Jacobo Bucaram Ortíz y Ec. Martha Bucaram Leverone. PhD, autoridades de la Universidad Agraria del Ecuador, por permitirme terminar mis estudios en esta prestigiosa institución; a los docentes de la facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad, por haber compartido sus conocimientos, experiencias y servir de guía en toda mi carrera universitaria. Expreso mi agradecimiento a los tutores encargados de orientarme en la ejecución de este proyecto de titulación, especialmente al Ing. Ileer Santos Víctor, quien fue la persona que me respaldó y guió en la ejecución de mi proyecto. 6 Autorización de autoría intelectual Yo, SARCO ESPINOZA WAGNER JOEL, en calidad de autor del proyecto realizado, sobre “ANALISIS DE LA PRODUCCION DEL CULTIVO DE ARROZ APLICANDO DOS SISTEMAS DE RIEGO Y DOS DENSIDADES DE SIEMBRA DAULE-GUAYAS” para optar el título de INGENIERO AGRÓNOMO, por la presente autorizo a la UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación. Los derechos que como autor me correspondan, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento. Guayaquil, 29 de octubre del 2020 SARCO ESPINOZA WAGNER JOEL C.I. 0940917859 7 Índice general PORTADA ……………………………………………………………………………….. 1 APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2 APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÒN ........................................ 3 Dedicatoria ........................................................................................................... 4 Agradecimiento .................................................................................................... 5 Autorización de autoría intelectual ..................................................................... 6 Índice general ....................................................................................................... 7 Índice de tabla ..................................................................................................... 13 Indice de figuras ................................................................................................. 15 Resumen ............................................................................................................. 17 Abstract ............................................................................................................... 18 1. Introducción .................................................................................................... 19 1.1 Antecedentes del problema .......................................................................... 19 1.2 Planteamiento y formulación del problema ………………………………… 19 1.2.1 Planteamiento del problema ................................................................. 20 1.2.2 Formulación del problema .................................................................... 20 1.3 Justificación de la investigación ................................................................. 20 1.4 Delimitación de la investigación .................................................................. 20 1.5 Objetivo general ............................................................................................ 21 1.6 Objetivos específicos.................................................................................... 21 1.7 Hipótesis ....................................................................................................... 21 2. Marco teórico .................................................................................................. 22 2.1 Estado del arte .............................................................................................. 22 2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 22 8 2.2.1 Origen y distribución del cultivo de arroz ............................................ 22 2.2.2 Factores ambientales para el desarrollo del cultivo de arroz ............ 23 2.2.3 Suelo ....................................................................................................... 24 2.2.4 Temperatura ........................................................................................... 24 2.2.5 Radiación solar ...................................................................................... 24 2.2.6 Precipitación ........................................................................................... 24 2.2.7 Zonas de producción ............................................................................. 25 2.2.8 Taxonomía.............................................................................................. 25 2.2.9 Morfología ............................................................................................... 25 2.2.9.1. Raíz ...................................................................................................... 26 2.2.9.2. Tallo ..................................................................................................... 26 2.2.9.3. Hoja ..................................................................................................... 26 2.2.9.4. Flores .................................................................................................. 26 2.2.9.5. Semilla ................................................................................................. 26 2.2.10 Fisiología .............................................................................................. 27 2.2.10.1. Germinación ..................................................................................... 27 2.2.10.2. Macollamiento .................................................................................. 27 2.2.10.3. Fotoperiodo ...................................................................................... 27 2.2.10.4. Polinización ...................................................................................... 27 2.2.10.6. Crecimiento y desarrollo de la planta de arroz .............................. 28 2.2.11 Fase vegetativa .................................................................................... 28 2.2.12 Fase productiva .................................................................................... 28 2.2.13 Fase de maduración............................................................................. 29 2.2.14 Etapas de crecimiento y desarrollo de las fases vegetativas .......... 29 2.2.15 Etapas de crecimiento y desarrollo de las fases reproductivas ...... 29 9 2.2.16 Etapas de crecimiento y desarrollo de la fase de maduración ........ 30 2.2.17 Preparación de terreno ........................................................................ 30 2.2.17.1. Sistema de trasplante ...................................................................... 30 2.2.17.2. Sistema de siembra directa ............................................................. 31 2.2.18 Siembra ................................................................................................. 31 2.2.19 Fertilización .......................................................................................... 31 2.2.20 Funciones, síntomas de deficiencia del N-P-K .................................. 32 2.2.20.1. Nitrógeno .......................................................................................... 32 2.2.20.2. Fosforo .............................................................................................. 32 2.2.20.3. Potasio .............................................................................................. 33 2.2.21 Manejo Integrado de malezas en el cultivo de arroz ......................... 34 2.2.22 Plagas .................................................................................................... 34 2.2.22.1. Manejo agro ecológico de plagas ................................................... 35 2.2.22.2. Medidas preventivas ........................................................................ 35 2.2.23 Enfermedades ...................................................................................... 35 2.2.24 Característica de la variedad ............................................................... 36 2.2.25 Riego en el cultivo de arroz ................................................................. 36 2.2.26 Riego por inundación .......................................................................... 37 2.2.27 Riego intermitente ................................................................................ 38 2.2.28 Métodos para determinar la humedad del suelo ............................... 39 2.2.28.1. El método del tacto .......................................................................... 39 2.2.28.2. La tensión del suelo ......................................................................... 40 2.2.28.3. Las plantas como indicadores ........................................................ 41 2.2.29 Población de siembra y distanciamiento ........................................... 41 2.2.30 El Sistema de Intensificación del cultivo arrocero ............................ 42 10 2.3 Marco legal .................................................................................................... 43 3. Materiales y métodos ..................................................................................... 45 3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................ 45 3.1.1 Tipo de investigación ............................................................................. 45 3.1.2 Diseño de investigación ........................................................................ 45 3.2 Metodología .................................................................................................. 45 3.2.1 Variables ................................................................................................. 45 3.2.1.1. Variable independiente ...................................................................... 45 3.2.1.2. Variable dependiente ......................................................................... 45 3.2.1.2.1. Altura de planta ............................................................................... 45 3.2.1.2.2. Números de macollos ..................................................................... 46 3.2.1.2.3. Longitud de espiga ......................................................................... 46 3.2.1.2.4. Número de granos por espiga ....................................................... 46 3.2.1.2.5. Número de espiga por plantas ....................................................... 46 3.2.1.2.6. Peso de granos cosechados en 1 m2 de tratamiento ................. 46 3.2.1.2.7. Porcentaje de granos vanos .......................................................... 46 3.2.1.2.8. Rendimiento .................................................................................... 49 3.2.2 Tratamientos ........................................................................................... 46 3.2.3 Diseño experimental .............................................................................. 47 3.2.4 Recolección de datos ............................................................................ 48 3.2.4.1. Recursos ............................................................................................. 48 3.2.4.1.1. Recursos bibliográficos ................................................................. 48 3.2.4.1.2. Materiales y equipos ....................................................................... 48 3.2.4.1.3. Recursos humanos ......................................................................... 48 3.2.4.2. Métodos y técnicas ............................................................................ 48 11 3.2.4.2.1. Preparación de suelo ...................................................................... 48 3.2.4.2.2. Variedad ........................................................................................... 48 3.2.4.2.3. Germinación .................................................................................... 49 3.2.4.2.4. Semillero .......................................................................................... 49 3.2.4.2.5. Suelo ................................................................................................ 49 3.2.4.2.6. Preparación de suelo ......................................................................49 3.2.4.2.7. Trasplante ........................................................................................ 49 3.2.4.2.8. Riego ................................................................................................ 49 3.2.4.2.9. Control de maleza ........................................................................... 50 3.2.4.2.10. Fertilizante ..................................................................................... 50 3.2.4.2.11. Cosecha ......................................................................................... 50 3.2.5 Análisis estadístico ................................................................................ 51 4. Resultados ...................................................................................................... 52 4.1 Describir el comportamiento agronómico del cultivo a la aplicación de los dos sistemas de riego y las dos densidades de siembra ................. 52 4.1.1 Altura de planta ...................................................................................... 52 4.1.1.1. Altura de planta a los 30 dias ............................................................ 52 4.1.1.2. Altura de planta a los 45 dias ............................................................ 53 4.1.1.3. Altura de planta a los 60 dias ............................................................ 54 4.1.2 Números de macollos ............................................................................ 55 4.1.2.1. Números de macollos a los 15 dias .................................................. 55 4.1.2.2. Números de macollos a los 30 dias .................................................. 56 4.1.2.3. Números de macollos a los 45 dias .................................................. 57 4.1.3 Longitud de espiga a los 105 días después del trasplante ................ 58 4.1.4 Número de granos por espiga .............................................................. 59 12 4.1.5 Número de espiga por plantas .............................................................. 60 4.2 Evaluar los sistemas de riego y las densidades de siembra en el cultivo de arroz ........................................................................................................ 62 4.2.1 Porcentaje de granos vanos ................................................................. 62 4.2.2 Peso de granos cosechados en 1 m2 en parcela de tratamiento ...... 62 4.2.3 Rendimiento ........................................................................................... 63 4.3 Realizar el análisis económico de los tratamientos en estudio mediante la relación beneficio/costo ......................................................................... 65 4.3.1 Beneficio costo ...................................................................................... 65 5. Discusión ........................................................................................................ 66 6. Conclusiones .................................................................................................. 70 7. Recomendaciones .......................................................................................... 71 8. Bibliografía ...................................................................................................... 72 9. Anexos ............................................................................................................ 80 13 Índice de tabla Tabla 1. Principales plagas que atacan al cultivo del arroz .................................. 35 Tabla 2. Principales enfermedades que atacan al cultivo del arroz ...................... 36 Tabla 3. Características de la variedad en todo su aspecto ................................. 36 Tabla 4. Cualidades distintivas positivas y negativas de los diferentes sistemas de riego en arroz...................................................................................... 39 Tabla 5. Tratamientos .......................................................................................... 47 Tabla 6. Parcela experimental .............................................................................. 47 Tabla 7. Esquema de Andeva .............................................................................. 48 Tabla 8. Requerimiento de agua en las parcelas de capacidad de campo .......... 50 Tabla 9. Altura de planta a los 30 dias ................................................................. 52 Tabla 10. Altura de planta a los 45 dias ............................................................... 53 Tabla 11. Altura de planta a los 60 dias ............................................................... 54 Tabla 12. Número de macollos a los 15 días ....................................................... 56 Tabla 13. Numero de macollos a los 30 días ....................................................... 57 Tabla 14. Numero de macollos a los 45 días ....................................................... 58 Tabla 15. Longitud de espiga a los 105 días después del trasplante ................... 59 Tabla 16. Número de granos por espigas ............................................................ 60 Tabla 17. Número de espiga por plantas ............................................................. 61 Tabla 18. Porcentaje de granos vanos ................................................................. 62 Tabla 19. Peso de granos cosechados en 1 m2 de tratamiento........................... 63 Tabla 20. Rendimientos ....................................................................................... 64 Tabla 21. Beneficio costo ..................................................................................... 65 Tabla 22. Anava completo: Altura de planta 30 días ............................................ 80 Tabla 23. Anava completo: Altura de planta 45 dias ............................................ 81 14 Tabla 24. Anava completo: Altura de planta 60 dias ............................................ 82 Tabla 25. Anava completo: Número de macollo por plantas a los 15 días ........... 83 Tabla 26. Anava completo: Número de macollo por planta a los 30 días ............. 84 Tabla 27. Anava completo: Número de macollo por planta a los 45 días ............. 85 Tabla 28. Anava completo: Longitud de espiga a los 105 días ............................ 86 Tabla 29. Anava completo: Numero de granos por espiga .................................. 87 Tabla 30. Anava completo: Número de espigas por plantas ................................ 88 Tabla 31. Anava completo: Porcentaje de granos vanos ..................................... 89 Tabla 32. Anava completo: Peso de granos cosechados en 1m2 ........................ 90 Tabla 33. Anava completo: Rendimiento .............................................................. 91 15 Indice de figuras Figura 1. Altura planta 30d en número de plantas/sitio …………………………… 80 Figura 2. Altura de planta 30d en tipo riego ......................................................... 80 Figura 3. Altura planta 45d en número de plantas/sitio …………………………….. 81 Figura 4. Altura planta 45d en tipo riego .............................................................. 81 Figura 5. Altura planta 60d en número plantas/sitio ………………………………… 82 Figura 6. Altura planta 60d en tipo riego .............................................................. 82 Figura 7. Macollo/plantas 15d en número plantas/sitio …………………………… 83 Figura 8. Macollo/plantas 15d en tipo riego .......................................................... 83 Figura 9. Macollo/plantas 30d en número plantas/sitio …………………………….. 84 Figura 10. Macollo/plantas 30d en tipo riego ……………………………………….. 84Figura 11. Macollo/plantas 45d en número plantas/sitio …………………………… 85 Figura 12. Macollo/plantas 45d en tipo riego ....................................................... 85 Figura 13. Longitud espiga 105d en número plantas/sitio ………………………… 86 Figura 14. Longitud espiga 105d en tipo riego ..................................................... 86 Figura 15. Número granos/espiga en número plantas/sitio ……………………… 87 Figura 16. Número granos/espiga en tipo riego ................................................... 87 Figura 17. Número espigas/plantas en número plantas/sitio ……………………… 88 Figura 18. Número espigas/plantas en tipo riego ................................................. 88 Figura 19. Porcentaje granos vanos en número plantas/sitio …………………… 89 Figura 20. Porcentaje granos vanos en tipo riego ................................................ 89 Figura 21. Peso granos cosechados 1m2 en número plantas/sitio ……………….. 90 Figura 22. Peso granos cosechados 1m2 en tipo riego ....................................... 90 Figura 23. Rendimiento en número plantas/sitio ……………………………………. 91 Figura 24. Rendimiento en tipo riego ................................................................... 91 16 Figura 25. Analisis de suelo ................................................................................ 92 Figura 26. Croquis del experimento ..................................................................... 93 Figura 27. Preparación del terreno …………………………………………………… 93 Figura 28. Semillero del cultivo ............................................................................ 93 Figura 29. Medición de cada parcela ………………………………………………… 93 Figura 30. Emparrillado de las parcelas ............................................................... 93 Figura 31. Siembra por tratamiento ...................................................................... 94 Figura 32. Siembra total de los tratamientos ………………………………………… 94 Figura 33. Germinación de la semilla ................................................................... 94 Figura 34. Toma de datos por tratamientos …………………………………………. 94 Figura 35. Cultivo a sus 60 días de crecimiento ................................................... 94 Figura 36. Visita del tutor a campo ....................................................................... 95 Figura 37. Corte para la cosecha ……………………………………………………... 95 Figura 38. Cosecha de las parcelas ..................................................................... 95 Figura 39. Cosecha de los tratamientos por 1 m2 ................................................ 95 17 Resumen Uno de los problemas que acarran las zonas arroceras del cantón Daule son las bajas productividad del cultivo de arroz, por las malas prácticas de riego y siembra de plantas ya que no hay un control eficaz por parte del agricultor por lo que no reciben asesorías técnicas de entidades gubernamentales en el uso racional del agua. El estudio se llevó a cabo en el recinto Piñal de arriba, cantón Daule en la provincia del Guayas, con el fin de analizar la producción del cultivo de arroz aplicando dos sistemas de riego y dos densidades de siembra. En el presente trabajo se empleó un arreglo factorial 2 x 2 +1 dispuesto en un diseño de bloques completos al azar (DBCA), se combinó factores en estudio tales como: dos poblaciones de siembra por sitio, dos prácticas de riego y un testigo. Para la comparación de medias de los tratamientos se aplicó la prueba de rangos múltiples de Tukey (P≤0.05). Como resultado se observó que la mayor relación costo/beneficio fue el T3 (Tres Plántulas por sitio + Riego por inundación) con $1.80, el menor fue el T1 (Una Plántula por sitio + Riego por inundación) con un costo/beneficio de $1.48, dando como resultado que todos los tratamientos fueron viables en este estudio. El T3 (Tres Plántulas por sitio + Riego por inundación) es el tratamiento que estadísticamente obtuvo el mejor resultado en macollamiento, panícula por planta, granos por panícula y rendimiento por hectárea. Palabras claves: arroz, intermitente, inundación, plántulas, riego. 18 Abstract One of the problems in the rice-growing areas of Daule Canton is the low productivity of the cultivation of rice, are to the poor irrigation and plant sowing practices as there is no effective control by the farmer and therefore they do not receive technical advice from government entities on the rational use of water. The study was carried out in Piñal de arriba precint enclosure, Daule canton in the province of Guayas, in order to analyze the production of rice cultivation by applying two irrigation systems and two sowing densities. In the present work, a factorial arrangement was used 2 x 2 +1 arranged in a complete random block design (CRBD), combining factors in study such as: two seed populations per site, two irrigation practices and one control. The Tukey multiple range test (P 0.05) was used for comparison of treatment averages. As a result it was observed that the highest cost-benefit ratio was T3 (Three Seedlings per site + Flood Irrigation) with $1.80, the lowest was T1 (One Seedling per site + Flood Irrigation) with a cost/benefit of $1.48, resulting that all treatments were viable in this study. The T3 (Three Seedlings per site + Flood Irrigation) is the treatment that statistically obtained the best results in macollation, panicle per plant, grains per panicle and yield per hectare. Keywords: flood, intermittent, irrigación, rice, seedlings. 19 1. Introducción 1.1 Antecedentes del problema El arroz (Oryza sativa L.) es unos de los cultivos más importantes a escala mundial, produciéndose en muchos países y sirviendo como alimento básico a más de la mitad de la población, aunque en este cultivo existe un conjunto de problemas que diezman su productividad, como sería la falta de agua y ataques de plagas y enfermedades (Núñez y Pavone, 2014). El arroz es uno de los principales productos de importancia en el Ecuador, ya que es un rubro de la canasta básica de los hogares ecuatorianos, casi el 87% de la producción de arroz es generada por las provincias de Guayas y Los Ríos, la mayoría de la producción arrocera se destina al consumo interno (96%), dejando muy poco para la exportación (4%) (Poveda y Andrade, 2018). IICA (Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura) (2016) manifiesta que el sistema de riego intermitente es una metodología agroecológica y climáticamente inteligente que permite aumentar la productividad del cultivo de arroz y reducir a la vez la cantidad de insumos que toman parte en él, como el agua, realizando cambios en el manejo de siembra con las plantas por sitio. Esto constituye un sistema innovador comprobado en más de 50 países, mayormente en África y Asia, donde es practicado por 9500 000 de productores en más de 3400 000 ha. Fue ideado por pequeños productores de Madagascar. Este sistema de riego funciona con colocación de una sola planta en cada punto de siembra. Riegos intermitentes y sin inundación hasta la floración y llenado de granos permanente, con una lámina de agua de 1 a 2 cm de altura. Otro sistema de riego tenemos la inundación continua durante todo el ciclo del cultivo (láminas de agua de 5 a 10 cm de altura en la mayoría de los casos). 20 1.2 Planteamiento y formulación del problema 1.2.1 Planteamiento del problema Uno de los problemas que acarran las zonas arroceras del cantón Daule son las bajas productividad del cultivo de arroz, por las malas prácticas de riego y siembra de plantas ya que no hay un control eficaz por parte del agricultor por lo que no reciben asesorías técnicas de entidadesgubernamentales en el uso racional del agua y es por eso que con estos tratamientos escritos en esta investigación, se pretende concientizar al agricultor en el manejo adecuado de las fuentes de agua y población de plantas, ya que con esto bajamos los costos de producción. 1.2.2 Formulación del problema ¿Qué factible son los sistemas de riego para la producción del cultivo de arroz? 1.3 Justificación de la investigación El propósito de esta investigación fue aumentar la producción del cultivo de arroz bajo los sistemas de riego y la población de siembra, estos métodos se pretende optimizar el costo de producción en lo referente a la cantidad de semillas y agua. Esta investigación se justifica puesto que en la zona de estudio hay muchos desperdicios de agua, y el agricultor no hace conciencia del grave daño que ocasiona a las cuencas del rio y además el incremento del costo de producción del cultivo de arroz ya que se gastaría muchas horas en riego y combustible para la bomba. 1.4 Delimitación de la investigación Espacio: El estudio se llevó a cabo en el recinto Piñal de arriba, cantón Daule en la provincia del Guayas con las siguientes coordenadas UTM 609189.608E - 9803255N 17M 21 Tiempo: El presente trabajo tuvo una duración de 6 meses desde agosto 2019 hasta febrero 2020 1.5 Objetivo general Analizar la producción del cultivo de arroz aplicando dos sistemas de riego y dos densidades de siembra Daule-Guayas. 1.6 Objetivos específicos Describir el comportamiento agronómico del cultivo a la aplicación de los dos sistemas de riego y las dos densidades de siembra. Evaluar los sistemas de riego y las densidades de siembra en el cultivo de arroz. Realizar el análisis económico de los tratamientos en estudio mediante la relación beneficio/costo. 1.7 Hipótesis Al menos uno de los tratamientos en estudio será favorable con los sistemas de riego y diferentes poblaciones de siembra en el cultivo de arroz. 22 2. Marco teórico 2.1 Estado del arte Mota (2014), expresa “en calidad de la gramínea, especialmente en el índice de pilado, el resultado de INIAP 11 fue el promedio más alto y se muestra en este grano que es el más apetecido para la comercialización de las piladoras” (p. 38). Grefa (2014), manifiesta “con el método SRI se obtuvo buenos resultados en la altura de planta, longitud de panícula, número de granos/panícula, porcentaje de granos vanos, peso de mil semillas, materia seca, volumen radical y rendimiento, en las variedades estudiadas” (p. 47). Ochoa (2016), indica que debido a menor número de plantas por m2 el rendimiento de la gramínea será mayor aumentando número de macollos y panículas por planta y de granos llenos de panícula implicará un incremento en el rendimiento en el cultivo de arroz. (p. 42) Gómez, Soplín, Peralta y Heros (2017) expresan “que SICA, es el trasplante de una planta por golpe, con 15 días de edad, determina mayor Macollamiento y aumento de número de panículas m2 que en el trasplante común, con lo que los rendimientos de grano son más altos” (p. 18). 2.2 Bases teóricas 2.2.1 Origen y distribución del cultivo de arroz Paredes y Becerra (2015) el arroz es una especie monocotiledónea perteneciente a la familia de las Poacea, subfamilia de las Panicoideas, tribu Oryza, sub tribu Oryzineas, género Oryza, especie sativa. Su cultivo data de 10000 años en las regiones húmedas de Asia tropical y subtropical. El género Oryza presenta una alta variabilidad genética, que está representada por muchas especies y formas cultivadas. Actualmente, existen dos especies cultivadas: Oryza sativa L., originaria del trópico húmedo de Asia, y Oryza glaberrima Steud., de África Occidental. (p. 22) 23 Paris (2015) manifiesta que en la historia del Ecuador indican que el arroz fue introducido al país en el Siglo XVIII, ya que en estos tiempos se dio la diversificación económica, siendo un paso para las reformas borbónicas y las leyes de 1770 dando como resultado la libertad del tráfico marítimo interno de la Colonia, se dice que para ese periodo el arroz no tenía mucha demanda en la Real Audiencia de Quito, limitando ser un producto de exportación, los mayores consumidores de estas gramíneas se situaban en la Costa. Para el último tercio del Siglo XX, la población ecuatoriana fue cambiando su estilo de alimentación, integrándose el arroz en su dieta. Salazar, Villafuerte. Cuichán, Orbe y Márquez (2016) aseguran que los números del Instituto Nacional de Estadísticas y Censos la mayor parte del cultivo de arroz se encuentra ubicada en la Región Costa, específicamente en las provincias del Guayas y Los Ríos sumando el 94.07% de la superficie cosechada. La participación mayoritaria la tiene la provincia del Guayas con el 64.78 % a nivel nacional en superficie cosechada, de igual forma su producción es superior (1´035.344Tm) representando el 67.47 % de las toneladas métricas del grano. 2.2.2 Factores ambientales para el desarrollo del cultivo de arroz Andrade y Hurtado (2007) aseguran que las principales zonas productoras del arroz están localizadas por encima de los de los 10msnm, el 92% del área se localiza en las provincias del Guayas y Los Ríos. La planta del cultivo del arroz en su desarrollo y crecimiento reaccione positiva o negativa en función de factores ambientales en consecuencia la planta requiere que estos factores se presenten acorde a las necesidades del mismo. 24 2.2.3 Suelo Franquet, Bernis, Borràs y Pamies (2004) manifiestan que el cultivo de arroz tiene un lugar en una amplia gama de los suelos, variando la textura desde la arenosa hasta la arcillosa donde se puede cultivar en suelos de textura fina y media, propias del proceso de sedimentación en las amplias llanuras inundadas donde dificultan las labores, pero son las más fértiles al tener mayor contenido de arcilla y materia orgánica. Por lo tanto, la textura del suelo juega un papel importante en el manejo del riego y de los fertilizantes. 2.2.4 Temperatura Velásquez (2016) “El arroz necesita para germinar un mínimo de 10 a 13 ºC, considerándose su óptimo desarrollo en los 30 y 35 ºC. Por encima de los 40 º C no se produce la germinación” (p. 28). 2.2.5 Radiación solar Andrade y Poveda (2018) argumenta que es fuente de energía es para el proceso fotosintético y la evapotranspiración y es fundamental para tener buenos rendimientos. Las etapas reproductivas y de maduración son sensitivas a baja intensidad de la luz. Por tal razón la época de siembra debe ser seleccionada de modo que el cultivo reciba altos niveles de radiación solar en estas etapas con el fin de maximizar el rendimiento. 2.2.6 Precipitación SAG (Servicio Agrícola y Ganadero) (2003) comenta que al igual que otros cultivos y partiendo del conocimiento que cada cultivo se requiere de la mayor humedad para obtener una agrandada productividad, también el arroz requiere de un mínimo de humedad en el suelo, para tener una producción aceptable. Se 25 considera que una precipitación de unos 1,200 milímetros bien distribuidos durante el ciclo de cultivo es suficiente para la obtención de buenos rendimientos. 2.2.7 Zonas de producción Baquerizo (2011) manifiesta que en las provincias del Guayas y Los Ríos poseen el 83% de las superficies sembradas a nivel nacional, dejando un 11% a Manabí, un 1% a Esmeraldas, Loja y Bolívar, y el 3% a las otras provincias. En términos de producción Guayas y Los Ríos son las principales provincias que aportan a la producción nacional con un 47% y 40% respectivamente. 2.2.8 Taxonomía Según Trópicos (2019) la taxonomía del cultivo de arroz es la siguiente: Clase: Equisetopsida C. Agardh Subclase: MagnoliidaeNovák ex Takht. Súper orden: Lilianae Takht. Orden: Poales Small Familia: Poaceae Barnhart Género: Oryza L. 2.2.9 Morfología CIAT (The International Center for Tropical Agriculture) (2005) manifiestan que la planta de arroz es una gramínea anual, de tallos redondos y huecos compuestos por nudos y entrenudos, hojas de lámina plana unidas al tallo por la vaina y su inflorescencia es en panícula. El tamaño de la planta varía de 0.4m (enanas) hasta más de 7.0m (flotantes). Para efectos de esta descripción los órganos de la planta de arroz se han clasificado en dos grupos: A) órganos vegetativos: raíces, tallos y hojas. B) órganos reproductores: flores y semillas. https://www.tropicos.org/Name/43000109?langid=66 https://www.tropicos.org/Name/43000013?langid=66 https://www.tropicos.org/Name/100352386?langid=66 https://www.tropicos.org/Name/50181956?langid=66 https://www.tropicos.org/Name/42000357?langid=66 https://www.tropicos.org/Name/40034327?langid=66 26 2.2.9.1. Raíz Las raíces son delgadas, fibrosas, fasciculadas. 2.2.9.2. Tallo El tallo está formado por la alternación de nudos y entrenudos. En el nudo o región nodal se forman una hoja y una yema, esta última puede desarrollarse y formar una macolla. La yema se encuentra entre el nudo y la base de la vaina de la hoja. 2.2.9.3. Hoja Las hojas de la planta de arroz se encuentran distribuidas en forma alterna a lo largo del tallo. La primera hoja que aparece en la base del tallo principal o de las macollas se denomina profilo, no tiene lámina y están constituidos por dos brácteas aquilladas. Los bordes del profilo aseguran por el dorso las macollas jóvenes a la original. 2.2.9.4. Flores Las flores de la planta de arroz están unidas en una inflorescencia nombrada panícula. La panícula está situada sobre el nudo apical del tallo, denominado nudo ciliar, cuello o base de la panícula; frecuentemente tiene la forma de un aro ciliado. El nudo ciliar o base de la panícula generalmente carece de hojas y yemas. 2.2.9.5. Semilla La semilla de arroz es un ovario maduro, seco e indehiscente. Consta de la cascara formada por la lemma y la palea con sus estructuras asociadas, lemmas estériles, la raquilla y la arista; el embrión, situado en el lado ventral de la semilla cerca de la lemma, y el endospermo, que provee alimento al embrión durante la germinación. 27 2.2.10 Fisiología 2.2.10.1. Germinación Heros (2013) asegura que, para elevar la temperatura, para acelerar la germinación. La temperatura no debería pasar los 40°C porqué puede matar el embrión (40°C). Durante esta fase es necesario mojar cada cierto tiempo a los sacos para evitar que la temperatura se eleve y las cáscaras se sequen. 2.2.10.2. Macollamiento IICAA (Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura) (2016) menciona que el macollamiento empieza cuando la plántula está establecida y generalmente termina cuando comienza el desarrollo del primordio floral (inicio de la fase productiva). El número de macollos va a depender de la densidad de plantas ya que esto puede variar en altas densidades que llegan hasta 15 macollos en bajas densidades. 2.2.10.3. Fotoperiodo Campos (2008) argumenta que, durante la época del cultivo, las áreas arroceras tienen como longitud del día entre 11 a 16 horas. La duración del día o fotoperiodo y de la temperatura son el componente climático que perjudican la duración de este periodo varietal. La escala de adaptación geográfica es un genotipo que estará determinado por duración del día, la temperatura o los dos factores unidos. 2.2.10.4. Polinización Saavedra (2009) anuncia que normalmente, hasta un 100% de arroz se auto polinización. La floración entre 8 y las 16 horas del día, la mayoría de las flores se abren al medio día. La espiguilla permanece abierta de 30 a120 minutos. Si el tiempo es de frio y nublado la espiguilla permanece abierta más tiempo. La temperatura óptima para la polinización es de 30%. 28 2.2.10.5. Desprendimiento del grano Moreira (2017) manifiesta que es recomendable hacer monitoreo en la pérdida del grano constantemente durante la actividad de cosechar. Es recomendable revisar el equipo de cosecha antes el proceso, de forma tal que verifiquen desgastes de piezas que no ayuden a la caída del grano y así mismo que esté limpia la semilla de malezas u otros contaminantes. 2.2.10.6. Crecimiento y desarrollo de la planta de arroz Rodríguez (2014) argumenta que el crecimiento de la planta de arroz es un proceso fisiológico continuo que se alarga desde la germinación de la semilla hasta la maduración del grano. La planta comienza como una célula única, el cigoto que crece y se desarrolla hasta llegar a un organismo multicelular que permite formar tejidos. 2.2.11 Fase vegetativa Sephu (2010) indica la fase vegetativa del cultivo de arroz. Germinación. - De siembra hasta la emergencia del coleoptile de la semilla. Plántula. - De la emergencia del coleoptile a la aparición de la 5ª hoja. Macollaje. - De la aparición del primer macollo al inicio de la panoja. 2.2.12 Fase productiva Sephu (2010) indica la fase vegetativa del cultivo de arroz. Elongación y engrosamiento de la Vaina. - Del inicio de la panoja hasta su completo desarrollo dentro de la vaina de la hoja bandera. Espigazón. - De la aparición de la punta de la panoja fuera de la vaina de la hoja bandera, hasta más del 90% de emergencia de la panoja. Floración. - De la primera floración hasta la total floración de la panoja. 29 2.2.13 Fase de maduración Sephu (2010) indica la fase vegetativa del cultivo de arroz. Estado lechoso. - La cariópside desde estado acuoso al lechoso. Estado pastoso. - La cariópside desde estado de masa blanda a dura. Maduración. - Maduración de más del 80% de las espiguillas en la panoja y la cariópside está totalmente desarrollada en tamaño, duro y sin tonalidades verdosas. 2.2.14 Etapas de crecimiento y desarrollo de las fases vegetativas Jarna, Degiovanni y Montoya (2010) indican las etapas de crecimiento y desarrollo de la fase vegetativa De la germinación a la emergencia. - Esta etapa va de la siembra a la aparición de la primera hoja a través del coleóptilo. Después de sembrar la semilla seca y de taparla, se hace un ‘moje’ de germinación e incubación por períodos de 24 horas. Durante los mojes de germinación, las semillas absorben agua, se hinchan e inician el metabolismo de sus reservas de almidón y de proteína, dando así comienzo al crecimiento del embrión. El proceso de germinación se dilata más o menos según la humedad del medio y la profundidad a que se ha sembrado la semilla. Estado de plántula y desarrollo de las hojas. - Esta etapa va desde la emergencia hasta justo antes de que la plántula empiece a macollar. 2.2.15. Etapas de crecimiento y desarrollo de las fases reproductivas Valdes, Aguilar y Sanabria (2012) indican las etapas de crecimiento y desarrollo de la fase reproductiva Macollamiento. - Esta etapa comienza con la aparición del primer hijo o macolla y termina cuando la planta desarrolla un número máximo de hijos. 30 Elongación del tallo. - Esta etapa empieza cuando el cuarto entrenudo del tallo principal, situado debajo de la panícula, comienza a hacerse notorio por su longitud, y termina cuando ese entrenudo está totalmente alongado. Embuchamiento. - Esta etapa empieza cuando la panícula ya diferenciada es visible, y termina cuando el extremo de las florecillas está justamente debajo del cuello de la hoja bandera. Floración. - Esta etapa comienza cuando la panícula sale de la vaina de la hoja bandera. Polinización y antesis. - En esta etapa, las anteras empiezan a derramar el polen y éste inicia la fecundación de las espiguillas, una vez depositado en los estigmas.2.2.16 Etapas de crecimiento y desarrollo de la fase de maduración Gonzáles y Orozco (2013) indican las etapas de crecimiento y desarrollo de la fase maduración Grano pastoso. - En esta etapa, el contenido del grano empieza como un líquido lechoso blanco, y su consistencia se hace gradualmente pastosa suave, hasta que el grano se endurece. El color de la pasta se torna amarillo verdoso. Madurez fisiológica. - Cuando el arroz se ha plantado en el trópico cálido, la planta llega a esta madurez aproximadamente 30 días después de la floración. 2.2.17 Preparación de terreno 2.2.17.1. Sistema de trasplante Osuna, Hernández, Salcedo, Tavitas y Gutiérrez (2000) manifiesta que se debe dar dos barbechos con arado de discos a una profundidad de 25 a 30 centímetros, tanto para el terreno en donde se establecerá el almacigo como el terreno definitivo en donde se trasplantaran las plántulas 31 2.2.17.2. Sistema de siembra directa Olmos (2016) explica que es conveniente dar dos barbechos y uno a dos pasos de rastra según se requiera. Una práctica muy recomendada es la de emparejar el terreno para evitar áreas con desniveles y facilitar la distribución del agua por todo el terreno. 2.2.18 Siembra Brito (2012) argumenta que en Ecuador los métodos de siembra utilizados son: siembra directa y trasplante. El primer método se realiza a máquina, con sembradora y al voleo. En el método del trasplante se requiere previamente establecer un semillero, a los 21 y 25 días de edad se realiza el trasplante al terreno definitivo. Las densidades de siembra son: 0.30 x 0.20 m; 0.25 x 0.30 m; 0.30 x 0.30 m. Para realizar el trasplante se colocan 4 a 5 plantas por sitio. 2.2.19 Fertilización Rodríguez (1999) manifiesta que la cantidad de nutrimentos removidos del suelo en una cosecha de arroz varia con el cultivar, la producción de biomasa, el suelo, el clima y el manejo. De esta forma se pueden encontrar diferencias muy grandes de extracción de nutrimentos en el arroz en diferentes condiciones y latitudes. Específicamente en 10 que respecta a absorción de nutrimentos, variedades modernas de la producción (un promedio de 5 t/ha de grano) en general pueden remover del suelo 11OKgN, 34KgP205’ 156~0,23 Kg Mg O, 20KgCaO, 5KgS,2KgFe,2KgMn, 200 gZn, 150 gCu, 150 gB, 250 Kg Si y 25 Kg de Cl por hectárea. La extracción es particularmente alta en las panículas y paja que se saca de la plantación al momento de la cosecha. Sin embargo, si solo se remueve el grano y la paja es devuelta e incorporada de nuevo al suelo, la extracción de Si y O se reduce considerablemente, aunque cantidades significantes de N y P 2°5 sean 32 removidos para que sea asimilado por la planta para una mejor producción (Tascon, 1998, p.3). 2.2.20 Funciones, síntomas de deficiencia del N-P-K 2.2.20.1. Nitrógeno Rodríguez (1999) argumenta la función donde es muy importante para el desarrollo de la planta, debido a que forma parte de la estructura molecular de las proteínas, de la clorofila, de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) de los citocromos y de las coenzimas. El problema de deficiencia de nitrógeno se acrecienta cuando hay deficiencias o mal manejo de agua, como en arroz de secano. 1. Provoca plantas atrofiadas con un limitado macollamiento. 2. Clorosis de hojas viejas. 3. Hojas pequeñas, angostas y erectas. 4. Disminuye número de panojas, macollas y granos. Exceso: incide directamente sobre el volcamiento y la enfermedad conocida como Pyricularia. 2.2.20.2. Fosforo Rodríguez (1999) manifiesta la función donde es muy importante para el desarrollo radicular, crecimiento, floración y desarrollo del grano. Es componente de log ácidos nucleicos, fosfolípidos, así como de las membranas celulares. Cumple una función importante en el metabolismo energético, debido a que es parte constituyente de la molécula de ATP (adenosina trifosfato). Es parte integral de las coenzimas NAD (nicotinamida adenin dinucleotido) y NADP (nicotinamida adenin dinucleotido fosfato), que cumplen una función importante en la fotosíntesis, glucolisis, respiración y síntesis de ácidos grasos. Este elemento se encuentra en altas concentraciones en log puntos de crecimiento, debido a la influencia que tiene en la división celular. Deficiencia: es poco frecuente ya que normalmente se usa 33 adecuadas cantidades de fertilizantes fosforados. La deficiencia de fosforo es más severa en suelos ácidos y terrenos de secano, ya que la inundación favorece su disponibilidad. Cuando el fosforo es deficiente, el arroz no responde a las aplicaciones de nitrógeno y potasio. 1. Color verde oscuro sucio en hojas viejas, tornándose luego de color amarillo anaranjado. 2. Plantas atrofiadas con un limitado macollamiento. 3. Reduce la longitud de las hojas y el número de panojas. 4. Puede aparecer un color rojizo pupila en las hojas de variedades que tienden a producir el pigmento antocianina. 2.2.20.3. Potasio Rodríguez (1999) explica la función donde en el cultivo de arroz su función principal es la regulación hídrica de la planta y aumento de la resistencia a plagas y enfermedades como Pyricularia y Heminthosporium. En forma general, el potasio está relacionado con procesos muy importantes como la fotosíntesis, respiración, formación de clorofila, metabolismo de carbohidratos y activador de enzimas necesarias en la síntesis de proteínas. Deficiencia: en forma general son poco frecuentes, con excepción de las plantaciones en vertisoles, que además de tener un desbalance con respecto al Ca y al Mg, tienen arcillas de retículo expandible (tipo 2:1) como la montmorillonita, con una alta capacidad de fijación de potasio. 1. En general las plantas se atrofian con una baja capacidad de formación de hijos. 2. Es difícil diagnosticar en plantas jóvenes, ya que el único síntoma es un cambio de color (verde oscuro) en las hojas más bajas. 34 3. A medida que los días avanzan se presenta una clorosis en las internervaduras, así como en las hojas inferiores de la planta, empezando en la punta y finalmente secándolas basta adquirir un color café claro. 4. Tallos cortos y delgados, mayor peso y número de granos. 2.2.21 Manejo Integrado de malezas en el cultivo de arroz Chaudhary, Nanda y Tran (2003) argumentan “que las principales malezas que se encuentran en los arrozales incluyen Ageratum conyzoides, Cyperus difformis, Cyperus iria, Echinochloa colona, Echinochloa crus-galli, Fimbristylis miliacea, Ischaemum rugosum y Monochoria vaginalis” (p.4). Las malezas acompañan en forma casi universal a los cultivos de arroz en las zonas tropicales y en muchos casos su crecimiento es tan prolífico que, solo si son erradicadas en el momento oportuno, se evitan reducciones drásticas del rendimiento. Las malezas compiten con el cultivo y reducen los rendimientos. El manejo de las malezas es, por lo tanto, sumamente importante. Siempre que sea posible, en los campos severamente infestados de malezas, aplicar la práctica de barbecho cultivado. Usar semillas certificadas de buena calidad y sin semillas de malezas. Controlar las malezas usando herbicidas adecuados de pre– y post– emergencia. Cuando se aplican herbicidas, drenar los campos antes de su aplicación e inundarlos nuevamente 48–72 horas después de su aplicación (Vásquez, 2014). 2.2.22 Plagas El cultivo del arroz puede ser atacado en sus diferentes estados vegetativos, por una serie de insectos, ácaros, patógenos y vertebrados (pájaros y ratas), que si no 35 se manejan de manera adecuada pueden causar serios deterioros al cultivo, a la producción y por ende a la economía de los agricultores. 2.2.22.1. Manejo agro ecológico de plagas Consiste en la utilización armónica de una serie de prácticas que sin deteriorar el medio ambiente pretenden evitar que los insectos dañen los cultivosy por ende la economía de los agricultores. 2.2.22.2. Medidas preventivas Se pretende evitar dificultades posteriores logrando: Aumentar la resistencia individual de la planta. Situar a la planta en condiciones apropiadas para aumentar la resistencia Crear las condiciones desfavorables para los parásitos. Tabla 1. Principales plagas que atacan al cultivo del arroz Nombre vulgar Nombre científico Barrenador del tallo Diatraea sacharalis Novia del arroz Rupella albinella Langosta Spoodoptera sp. Gusano del suelo Agrotis ypsylon Mosquilla Hidrellia griseola Falt Chinche de la espiga Nezara viridula Sogata Tagosades orizicolus Muir Fuente: Suquilanda, 2003 2.2.23 Enfermedades En el cultivo de arroz se destacan las siguientes enfermedades que son reacción de pérdidas en el cultivo: 36 Tabla 2. Principales enfermedades que atacan al cultivo del arroz Nombre vulgar Nombre científico Piricularia Pyricularia oryzae. Cav Rhizoctonia Rhizoctonia solani. Kunh Helminthosphorium Helminthosphorium oryzae Pudrición del tallo Leptosphaeria salvinii. Catt Fuente: Suquilanda, 2003 2.2.24 Característica de la variedad INIAP (Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias) (1989) manifiesta las características en el siguiente: Tabla 3. Características de la variedad en todo su aspecto Características Iniap-11 Rendimiento (sacas) 1ha 60.5 a 74.5 Altura (cm) 90 a 110 Ciclo vegetativo (días) 97 a 110 Longitud del grano Largo Desgrane Modernamente susceptible Latencia (semanas) 4 a 6 Pyricularia oryzae Modernamente susceptible Hoja blanca Resistencia Manchado del grano Modernamente susceptible Fuente: INIAP (Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias), 1989 2.2.25 Riego en el cultivo de arroz MAG-SENARA-IICA (1992) argumentan que, en arroz inundado, se debe dar un drenaje de campo por 4-5 días, aproximadamente a los 50 días después de la siembra para airear el suelo y reducir el efecto de toxicidad de hierro, estimular nuevas raíces para un mejor sostén de la planta y mayor aprovechamiento del fertilizante. 37 El Ministerio de Agricultura y Riego (Minagri) informó hoy que cada hectárea de cultivo de arroz necesita en promedio 14,000 metros cúbicos (m3) de agua más que la que utiliza una hectárea de quinua, por lo que es más rentable la reconversión de cultivos. Franquet Bernis, Borràs y Pamies (2004) “los suelos inundados ofrecen un ambiente único para el crecimiento y la nutrición del arroz, pues la zona que rodea al sistema radicular de dicha gramínea se caracteriza por la falta de oxígeno” (p.464). 2.2.26 Riego por inundación Quinteros (2013) el riego por Inundación es uno de los sistemas de irrigación más tradicionales y poco tecnificados; consiste en aportar el volumen total de agua en un solo evento a la vez, permitiendo que el suelo se moje de manera uniforme. Para ello la superficie a regar debe estar nivelada, prácticamente horizontal, y contar con bordos que contengan el agua aplicada. Aunque se trata de un sistema muy simple, son varios los detalles que se deben cuidar: La superficie a irrigar debe estar nivelada. Es decir que no debe contener bordos ni sitios bajos porque eso hará que el agua se distribuya de forma irregular. El terreno a regar debe tener una textura uniforme, de modo que la velocidad de infiltración sea muy similar en toda la superficie. El sistema funciona mejor en suelos con escasa pendiente; de lo contrario se deberá preparar previamente el terreno mediante curvas de nivel, melgas o terrazas para evitar que el agua se cargue hacia las partes bajas del terreno. El sistema de entrada de agua puede ser por bocas (aberturas simples en los bordes) o por compuertas mecánicas de madera o de metal. El número de 38 compuertas y la distancia entre ellas se deben calcular en función del gasto y la velocidad de infiltración del suelo. El terreno a irrigar deberá prepararse adecuadamente para que esté mullido y permita construir bordos que no se rompan una vez que ingrese el agua. El riego por inundación más conocido es el que se aplica a los cultivos de arroz (Oryza sativa; Poaceae), el cual debe permanecer inundado durante la mayor parte de su ciclo de cultivo. Para poder aplicar este sistema se deja entrar el agua hasta que alcance cierto nivel, y luego se regulan las compuertas de entrada para que dicho nivel de agua se mantenga constante (Romero, 2011). La principal desventaja del riego por inundación es la gran cantidad de agua requerida. Pero adicionalmente presenta otros inconvenientes importantes: El terreno inundado se compacta significativamente Ocurren afloramientos de sales en los terrenos vecinos. A su favor se puede señalar que el sistema permite reducir las poblaciones de algunos patógenos como hongos y nematodos. CIP (Cámara de Industrias y Producción) (2013) afirma que “el agrónomo debe conocer cada sistema de riego y aplicarlo en función de las condiciones propias de su finca de producción y las necesidades hídricas de los cultivos que se producen en la misma” (p.82). 2.2.27 Riego intermitente FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura) (2004) en todo el mundo, se está experimentando con nuevas prácticas de cultivo de arroz en el campo. Muchas de éstas son motivadas por la necesidad de ahorrar agua ante una creciente escasez de este líquido. El arroz consume mucha más agua que cualquier otro cereal, aunque gran parte de esta agua es reciclada. 39 Durante las últimas décadas, los institutos internacionales y nacionales de investigación en arroz han probado diversas técnicas novedosas para el cultivo del arroz – aeróbica, alternando condiciones húmedas y secas, intensificación del sistema con base en arroz – que suprimen parcial o totalmente la necesidad de inundar en el campo. Estas técnicas novedosas están revolucionando la vieja idea de que el arroz es un cultivo acuático (Nieto, 2010). El arroz sí se desarrolla bien en el agua, y esta propiedad le confiere una enorme ventaja en el control de malezas, pero los últimos avances demuestran que el arroz también puede cultivarse en suelos secos. No obstante, los sistemas que consumen menos agua son mucho más susceptibles al estrés por déficit hídrico y dependen de un suministro confiable de agua tanto durante la estación húmeda como durante la estación seca (Jennings, 2015). Tabla 4. Cualidades distintivas positivas y negativas de los diferentes sistemas de riego en arroz Técnica tradicional de inundación Técnica intermitente Ventajas Permanente Cultivo en seco y húmedo Generar múltiples usos del agua Ahorro de agua, pero Costos compartidos de manejo de agua entre muchos usos Solamente para el cultivo Control de maleza Cronograma flexible del cultivo Inconvenientes Alta extracción de agua Requiere un servicio de agua de alta calidad Riesgo potencial de contaminación por lixiviación de productos químicos Alto costo del manejodel agua asumido solamente por los agricultores Poca flexibilidad en el cronograma de cultivo (organización en bloques) Requiere de deshierba Fuente: FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), 2004 2.2.28 Métodos para determinar la humedad del suelo 2.2.28.1. El método del tacto Dawn (2012) la determinación de la humedad del suelo por medio del tacto ha sido utilizada por muchos años por investigadores y agricultores por igual. Al apretar 40 la tierra entre el pulgar y el dedo índice o al exprimir la tierra en la palma de la mano, se puede obtener una estimación bastante aproximada de la humedad en el suelo. Toma un poco de tiempo y algo de experiencia lograr esto, pero es un método comprobado. Una vez que la persona se familiariza con la textura de la tierra, se le hará más fácil estimar el contenido de humedad del suelo. Sin embargo, toma tiempo y este método requiere de mucha experiencia. Las muestras para calcular la humedad del suelo generalmente se toman a intervalos de 1 pie de profundidad del cultivo, en tres o más sitios en el área de estudio. Para cada muestra el método del tacto incluye: Obtener la muestra de suelo a la profundidad escogida utilizando barrena o pala. Comprimir varias veces con firmeza la muestra de suelo en la mano para formar una bola con forma irregular Comprimir la muestra de suelo entre los dedos pulgar e índice para formar una cinta Observar la textura del suelo, capacidad para convertirse en cinta, su firmeza, la aspereza de la superficie de la bola, el brillo del agua, las partículas sueltas, las manchas que deja el suelo/agua en los dedos y el color del suelo. 2.2.28.2. La tensión del suelo Edward (2017) como se dijo anteriormente, a medida que el suelo se seca las partículas del suelo retienen el agua con mayor fuerza. Los tensiómetros miden la intensidad de la fuerza con la que el suelo retiene el agua. La mayoría de los tensiómetros tienen una punta de cerámica o porosa conectada a una columna de agua. Los tensiómetros son instalados a la profundidad deseada (fig. 4). A medida que el suelo se seca, comienza a jalar agua de la columna de agua a través del 41 bulbo de cerámica, provocando succión en la columna de agua. Esta fuerza se mide entonces con un indicador de succión. Algunos modelos más nuevos han reemplazado el indicador de succión con un sensor electrónico. Estos dispositivos electrónicos usualmente son más sensibles que los indicadores de aguja. Los tensiómetros funcionan bien en los suelos con alto contenido de agua, pero tienden a perder buen contacto con el suelo cuando la tierra se pone muy seca. Al igual que los bloques de resistencia eléctrica, los tensiómetros generalmente son difíciles de recuperar en suelos arcillosos. El costo varía entre $30 por un tensiómetro pequeño con medidores de aguja, hasta $2000 por los medidores electrónicos con capacidad de toma de lecturas en múltiples sitios (Balladares y Espinoza, 2015). 2.2.28.3. Las plantas como indicadores Jara (2013) las plantas también son útiles para indicarnos cuándo regar. Las plantas le permiten al agricultor buscar directamente en ellas señales que le indiquen cuándo regar, y no basarse en parámetros indirectos como el suelo o la demanda evaporativa. Al observar las características de una planta el agricultor puede tener una buena idea del contenido de humedad en el suelo. 2.2.29 Población de siembra y distanciamiento Heros (2013) explica el tipo de siembra y el distanciamiento donde por espeque es la modalidad se recomienda depositar de 8 a 10 semillas por golpe tratando de aumentar el número de golpes y reducir el espacio entre ellos. La cantidad de semilla utilizada es de 60 lbs/mzs. El arroz al espeque se siembra en distancias de 15 a 20 cm entre golpe. SAG (Servicio Agrícola y Ganadero) (2003) una cobertura adecuada del cultivo de arroz, se logra con 150 a 300 plantas de arroz por metro cuadrado. Pueden 42 obtenerse rendimientos satisfactorios de grano con una menor cobertura o número menor de plantas por m2, si las malezas se mantienen bajo control y se fertiliza en forma suficiente y oportuna. La cantidad de semilla a utilizar en un área determinada dependerá entonces de varios factores: como la variedad, el método de siembra, el sistema de cultivo, la calidad de la semilla, la fertilidad del suelo, etc. Las densidades de siembra se especifican cuando se expliquen en los métodos de siembra, más adelante, pero por lo general las recomendaciones varían entre 100 y 200 libras de semilla de buena calidad por manzana. 2.2.30 El Sistema de Intensificación del cultivo arrocero Ochoa, Álava. y Chica (2017) argumentan sobre el sistema de intensificación del cultivo de arroz (SICA) es un conjunto de prácticas que según reportes permite incrementar significativamente el rendimiento del cultivo. Este estudio incluye un ensayo de campo para evaluar el efecto de la aplicación de un SICA y dos sistemas de siembra tradicionales (siembra por trasplante y al voleo) sobre los componentes del rendimiento (número de panículas, granos por panícula y peso de granos) del cultivo de arroz bajo condiciones ambientales del Litoral Sur de Ecuador. De la Cruz (2011) menciona que las plantas cultivadas usando SICA tuvieron un rendimiento por planta más alto, más macollos y más panículas por planta que las cultivadas usando los métodos tradicionales, lo que indica que el SICA favoreció el desarrollo morfológico y fisiológico de la planta durante el cultivo. Este sistema intensivo fue descubierto por casualidad en 1983-1984, debido a la escasez de tiempo, un almácigo pequeño tuvo que ser usado 2 veces en un mes, entonces se trasplantó plántulas de 15 días a 1500 metros de altitud, cerca de Antsirabe. A causa del crecimiento robusto del tallo resultaron muchas emergencias (más de 20 hijuelos o macollos por planta), este promedio fue adoptado como máximo. 43 Trasplantar entre 8-12 días, cuando la planta tiene dos hojas. Facilita la recuperación de la planta después de la trasplantación. Permite que produzca un máximo de macollos. Trasplantar las plantas una por una Elimina la competencia entre plantas de arroz. Permite que la planta crezca y macolle a su máximo. Trasplantar las plantas a una distancia mayor (entre 25 y 40cm) Da el espacio necesario para el desarrollo de la planta. Da un mayor acceso a los nutrientes y al sol que la planta necesita. Dejar el terreno húmedo, pero no lleno de agua durante el crecimiento de la planta. Promueve la entrada de aire en el suelo y el desarrollo de las raíces (por buscar agua las raíces crecen más). Permite que la planta con sus raíces tenga acceso al oxígeno y al nitrógeno que entra en el suelo. Desyerbar pocos días después de la trasplantación y 3 a 4 veces el todo el ciclo. Elimina la competencia. Permite el ingreso de aire en el suelo 2.3 Marco legal Ley orgánica de sanidad agropecuaria (2017) Ley 0 Registro Oficial Suplemento 27 de 03-jul.-2017 Estado: Vigente TÍTULO PRELIMINAR Art. 3.- Principios. - Constituyen principios de aplicación de esta Ley, los siguientes: a) Armonización: Establecer medidas fito y zoosanitarias basadas en normas nacionales e internacionales comunes de varios países, con la finalidad de 44 proteger la salud y vida de las personas, garantizar la soberanía alimentaria, el bienestar de los animales o preservar la inocuidad de los vegetales y facilitar el comercio internacional; b) Diversificación: Fortalecer la diversificación y la utilización de tecnologías limpias en la producción agropecuaria; c) Equivalencia: Cuando las regulaciones de sanidad agropecuaria expedidas en virtud de esta Ley, aunque difieran de otras similares dela normativa internacional se recocerán como válidas por su jerarquía, a las internacionales cuando se logre el nivel adecuado de protección sanitaria y fitosanitaria; d) Evaluación de riesgo: Evaluación del nivel de riesgo existente para la salud de las personas y la protección de la sanidad agropecuaria; e) No discriminación: Trato igualitario a los productos importados como a los de producción nacional respetando la cláusula de la nación más favorecida del sistema multilateral de comercio, salvo los casos de excepción previstos en la Ley; f) Precautelatorio: Adoptar medidas fito y zoosanitarias eficaces y oportunas ante la sospecha de un posible riesgo grave para la salud de las personas, plantas, animales o al medio ambiente, aún sin contar con evidencia científica de tal riesgo; g) Protección: Establecer medidas fito y zoosanitarias previstas legal y técnicamente que garanticen la vida y la salud de las personas, los animales y la preservación de los vegetales, así como la protección contra otros daños resultantes de la entrada, radicación o diseminación de plagas o enfermedades. h) Prevención: Adoptar políticas públicas que precautelen la salud de las personas, de los animales y de las plantas, a través de medidas de prevención, control y mitigación de plagas y enfermedades i) Seguridad alimentaria: Garantizar la sostenibilidad del acceso a los alimentos para las generaciones presentes y futuras; j) Solidaridad: Dotar de alimentos a las poblaciones víctimas de desastres naturales o antrópicos que pongan en riesgo el acceso a la alimentación. Los alimentos recibidos de ayuda internacional no afectarán la salud ni la producción y comercialización de alimentos producidos localmente; y, k) Transparencia: Notificar a nivel nacional e internacional información sobre las medidas fito y zoosanitarios y su fundamento. Art. 5.- Derechos garantizados. - Esta Ley garantiza y procura a las personas, comunidades, pueblos, nacionalidades y colectivos el ejercicio de los derechos a la salud, a la alimentación, a un ambiente sano, equilibrado ecológicamente y los derechos de la naturaleza de conformidad con la Constitución y la Ley (Asambles Nacional de República del Ecuador, 2017, p.3-4). 45 3. Materiales y métodos 3.1 Enfoque de la investigación 3.1.1 Tipo de investigación El tipo de investigación que se utilizó es experimental donde se obtuvo resultados sobre los sistemas de riego y las poblaciones de siembras establecidas en la variedad Iniap 11 en el cultivo de arroz (Oryza sativa L). 3.1.2 Diseño de investigación El proyecto de investigación experimental se desarrolló en el recinto Piñal de Arriba cantón Daule, Guayas, con coordenadas UTM 609189.6 E 9803255 N. Se implementó el método científico experimental, que consistió investigar las variables y recopilar, procesar datos para comparar y llegar a los resultados obtenidos y además emplear método deductivo e inductivo para analizar los criterios que se manejaran en campo mediante la investigación y de los efectos que produjeran los sistemas de riego con diferentes tipos de densidades con la variedad Iniap 11 en el cultivo de arroz. 3.2 Metodología 3.2.1 Variables 3.2.1.1. Variable independiente Arroz variedad INIAP11 Diferentes tipos de riego (intermitente y por inundación) Poblaciones de siembra (densidades de siembra en cada tratamiento) 3.2.1.2. Variable dependiente 3.2.1.2.1. Altura de planta Se midió desde la base del tallo hasta el extremo superior de la hoja a los 15, 30, 45, 60 días después del trasplante, con un flexómetro y se expresara en cm. 46 3.2.1.2.2. Números de macollos Se contó los macollos a los 15, 30 y 45 días después del trasplante en el área útil. 3.2.1.2.3. Longitud de espiga Se realizó tomando 10 espigas por planta al azar en cada tratamiento a los 105 días después del trasplante y se lo midió en cm. 3.2.1.2.4. Número de granos por espiga Se lo realizó tomando 10 espigas por plantas al azar en cada tratamiento. 3.2.1.2.5. Número de espiga por plantas Se realizó tomando 10 espigas en cada parcela de repetición en los tratamientos. 3.2.1.2.6. Peso de granos cosechados en 1 m2 de tratamiento El peso se lo obtuvo en una balanza en la unidad de medida de gramos. 3.2.1.2.7. Porcentaje de granos vanos Se realizó cogiendo 1000 granos de cada tratamiento para sacar el porcentaje. 3.2.1.2.8. Rendimiento Al final del ciclo se determinó el rendimiento de arroz en cada una de las unidades experimentales 3.2.2 Tratamientos De la combinación de los factores en estudio: la variedad de arroz, dos poblaciones de siembra por sitio y dos prácticas de riego y un testigo, se tiene los siguientes tratamientos en estudio donde se detallan los factores a tratarse en cada tratamiento. Factor A (Número de plantas por sitio) A1: Una planta 47 A2: Tres plantas Factor B (Riego) B1: Riego por inundación (lámina de riego) B2: Riego intermitente (capacidad de campo) Tabla 5. Tratamientos Tratam. Nomencl. Descripción T1 V1N1R1 INIAP 11 + Una Plántula por sitio + Riego por inundación (10cm) T2 V1N1R2 INIAP 11 + Una Plántula por sitio + Riego intermitente (cp) T3 V1N2R1 INIAP 11 + Tres Plántulas por sitio + Riego por inundación (10cm) T4 V1N2R2 INIAP 11 + Tres Plántulas por sitio + Riego intermitente (cp) T5 TESTIGO INIAP11 + Cinco plántulas por sitio + Riego por inundación (+10) Sarco, 2020 Tabla 6. Parcela experimental Tipo de diseño DBCA(Arreglo factorial 2x2+1) Números de repeticiones 4 Números de tratamientos 5 Plantas por parcela (tratamiento de 1 plántula) 256 Plantas por parcela (tratamiento de 3 plántula) 786 Plantas por hileras (tratamiento de 1 plántula) 16 Plantas por hileras (tratamiento de 3 plántula) 48 Números de parcelas 20 Largo de parcelas 4 m Ancho de parcelas 4 m Área de parcela 16m2 Forma de parcela Cuadrada Distancias entre tratamiento 1 m Distancia entre repeticiones 1 m Distancia entre planta 25cm Distancia entre hilera 25cm Área total del ensayo 1875m Área útil del ensayo 1500m Sarco, 2020 3.2.3 Diseño experimental En el presente trabajo se empleó un arreglo factorial 2 x 2 +1 dispuesto en un diseño de bloques completos al azar (DBCA), con cuatro tratamientos y un testigo, 48 con cuatro repeticio6nes. Para la comparación de las medias de los tratamientos se aplicó la prueba de rangos múltiples de Tukey (P≤0.05). Tabla 7. Esquema de Andeva Fuente de variación Formula Desarrollo G.L Factor a (número de plantas por sitio) a-1 (2-1) 1 Factor b (riego) b-1 (2-1) 1 A x