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Facultad de Agronomía Programa de Cereales y Granos Nativos Universidad Nacional Agraria La Molina - Perú El cultivo de trigo en el Perú y sus requerimientos hídricos Ing. Agr. Luz Gómez Pando � Fuente alimenticia mundial � Capacidad de rendimiento � Seguridad mundial � Ideal para almacenamiento y transporte � Aporte alimenticio: variabilidad � Alimento animal � Variabilidad genética � Cubierta protectora de semillas � Cultivos ecológicos Cereales: Importancia Cultivos alimenticios más importantes de la humanidad Producción Millones tm Categoria Cultivo Año: 2000 Cereales Maíz 596 Arroz 593 Trigo 582 Cebada 136 Sorgo 60 Mijo 27 Raíces Papa 302 Yuca 170 Camote 138 Leguminosas Frijol, seco 20 Otros 40 Hortalizas Tomates 100 Repollo 50 Cebollas 50 Oleaginosas Soya 162 Palma 98 Coco 48 Colza/canola 40 Frutas (almidón) Banana/ guineo 58 Plátano 30 Frutas Naranjas 66 Manzanas 60 Uvas 60 Fuente: FAO Chrispeels y Sadava 2003 Cereal Agua (grs.) Calorías Proteina2 (grs.) Grasa (grs.) C total hidratado3 (grs.) Calcio (mgr.) Hierro (mgr.) Tiamina (mgr.) Riboflavina (mgr.) Ac. nicotinico Trigo (duro) 12 332 13.8 7 70 37 4.1 0.45 0.13 Trigo (Blando) 12 333 10.5 1.9 74 35 3.9 0.38 0.08 Arroz 13 357 7.5 1.8 77 15 1.4 0.33 0.05 Maíz 12 356 9.5 4.3 73 10 2.3 0.45 0.11 Cebada 12 332 11 1.8 73 33 3.6 0.46 0.12 Centeno 12 319 11 1.9 73 38 3.7 0.44 0.16 Avena 9 388 11.2 7.5 70 60 5 0.5 0.15 Sorgo 12 355 9.7 3.4 73 32 4.5 0.5 0.12 Mijo Africano 12 336 5.6 1.5 78 35 5 0.3 0.1 Mijo Americano 12 363 10.3 5 71 25 3 0.3 0.15 Cereales Contenido de calorías y nutrientes en cebada y otros cereales1 1 Por 100 gr. 2 Contenido Proteico calculado obteniendo el producto N x 5.83 3 Incluye Fibra Fuente: FAO. 1970. “Trigo en la Alimentación Humana” Situación del Cultivo de Cereales PRODUCCION Y CONSUMO MUNDIAL DE TRIGO: 1978/79 a 20 15/16 (MILLONES DE TM) 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 20 12 20 14 M IL LO N E S D E T M Actualizado al 06 de Junio 2006. Fuente: USDA / FAPRI Proyección Producción Mundial Consumo Mundial Precio Actual del Trigo • $ 340 la tonelada métrica con tendencia creciente El trigo por ser un commodity, su precio está regido y determinado por los movimientos de la oferta y de la demanda mundiales, ejerciendo mucha influencia en su valor aquel país que tenga muchos contratos de venta de trigo, es decir, el mayor exportador mundial, en este caso es los Estados Unidos de América, país que concentra más del 25% de las exportaciones mundiales. La importancia del trigo y sus principales caracter ísticas Contribuye con más calorías y proteínas a la dieta mundial de alimentos Posee gluten Amplia adaptación Introducción del trigo y cebada a Europa y América • Introducción a Europa 3,000 años a.de.C. Asentamientos humanos en los Lagos Suizos 2,500 años a.de.C. Norte de Europa Introducción a América N.N Norteamérica Británicos y Españoles 1494 Latinoamérica Cristóbal Colón (2do. Vi aje) Fuente: Oficina de Información Agraria Elaboración: MINAG-DGIA. . Cultivos con mayor área sembrada en el Perú Cultivos Superficie Alimenticios Cosechada (Ha) Arroz 315, 117 Papa 257, 341 207, 150 Cebada 151, 007 Trigo 138, 155 Platano 133, 083 Yuca 83, 714 Frejol 58, 011 Habas 52, 144 Arveja 38, 014 Quinoa 28, 326 Olluco 22, 892 Oca 19, 434 Camote 12, 475 Cebolla 18, 039 Mashua 6, 654 Cultivos Industriales 280, 274 Algodón 65, 269 77, 176 Marigold 8, 445 Maiz amilaceo Maiz amarillo Caña de Azucar Variación anual de la superficie cosechada (Ha) de Trigo en el Perú 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 82580 102450 70490 84800 116930 110960 125890 131690 145851 137095 123185 98910 102280 138531 132740 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 Año 1990-2005 Ha 110000 115000 120000 125000 130000 135000 140000 145000 150000 03-04 04-05 05-06 06-07 Campañas Agrícolas H ec ta re as Variación de la Superficie Cosechada de trigo (ha) en el Perú. Campañas agrícolas del 2003- 2007 14706706-07 14469205-06 13485304-05 12469403-04 Ha.Años Variación Anual de la Producción (Tm )del Trigo en el Perú 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 99620 127650 73060 108130 127030 125050 146150 123720 146290 169940 181877 186256 186775 170488 179331 0 50000 100000 150000 200000 Año 1990-2005 T m 102.1512007 191.0822006 178.4602005 170.4112004 TmAÑOS Variación Anual de la Producción de Trigo (tm) en el Perú. Periodo 2004 al 2007 0 50000 100000 150000 200000 250000 Años Tm 2004 2005 2006 2007 Variación Anual del Rendimiento Promedio (Kg/ha) de l Trigo en el Perú 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 Año 1990 - 2005 K g/ ha 1.1972007 1.3362006 1.3442005 1.3872004 kg/haAño Variación Anual del Rendimiento (kg/ha) de trigo en el Perú. Periodo 2004-2007 kg/ha 1.100 1.150 1.200 1.250 1.300 1.350 1.400 1.450 2004 2005 2006 2007 Departamentos con superficie mayor a 9,000 has. 2007 9275Ayacucho 9959Piura 10365Huánuco 12237Cusco 18768Ancash 28406La Libertad 33776Cajamarca Ha SuperficieDepartamento • S/ 1.00 a 1.20 Precios del trigo IMPORTACION DE TRIGO 1 400, 000 tm PRODUCCION NACIONAL 186, 256 tm Componentes en Tm de la demanda de trigo en el Perú 12% 88% Importado Nacional Importación de Trigo: 1975 - 2004 Fuente: Minag – DGIA Elaboración: AgroData - CEPES Usos del trigo importado 26% 6% 68% Fideos y pastas Galletas Panificación y pastelería EL GRAN MERCADO INTERNO DEL TRIGO O R IG E N Y D E S T IN O D E L T R IG O E N E L P E R U A Ñ O - 2 0 0 4 - E x p r e s a d o e n T o n e la d a s I m p o r t a d o , 1 ' 3 9 4 , 2 4 3 , 8 9 % N a c i o n a l , 1 6 8 , 7 5 9 , 1 1 % T r i g o I m p o r t a d o T r i g o N a c i o n a l Fuente: Aduanas – MINAG-DGIA EEUU 61% Canadá 24% Argentina 14% La Libertad 27% Arequipa 15% Cajamarca 14% Cusco 8% Junin 8% Ancash 6% Total Consumo 1,563,002 t ESPECIES DEL GENERO TRITICUM CULTIVADAS EN EL MUNDO Triticum monococcum s sp monococcum Diploide Triticum turgidum s sp dicoccum Tetraploide Triticum turgidum s sp durum Tetraploide PERU Triticum turgidum s sp polonicum Tetraploide PERU Triticum turgidum s sp turgidum Tetraploide Triticum turgidum s sp carthlicum Tetraploide Triticum aestivum s sp macha Hexaploide Triticum aestivum s sp spelta Hexaploide Triticum aestivum s sp aestivum Hexaploide PERU Triticum aestivum s sp sphaerococcum Hexaploide Triticum aestivum s sp compactum Hexaploide Factores limitantes de la productividad y producció n Nacional de Cereales Clima Suelos superficiales, pedregosos y de baja fertilidad Topografía accidentada Enfermedades y plagas Tecnología de cultivo baja Escacez de tierras agrícolas � Topografía accidentada � Unidad Agrícola pequeña Características de las áreas dedicadas al cultivo de la cebada en la sierra Suelos de baja fertilidad Factores Ambientales adversos � Baja tecnología Alternativas para mejorar la Producción Nacional deficitaria de Cereales Variedades mejoradas con buen rendimiento, calidad, adaptación y tolerancia / resistencia a factores estresantes. Mejorar la tecnología de cultivo Empleo de Sucedáneos (trigo) Ampliación de la frontera agrícola FENOLOGIA DE LOS CEREALES Escala Decimal Zadoks (Z0.0 a Z9.9) Según J.C. Zadoks, T.T. Chang y C.F. Konzac (1974) Etapa Sub- Principal Descripción Fase 0 Germinación 0.0-0.9 1 Producción de hojas (TP) 1.0-1.9 2 Producción de macollos 2.0- 2.9 3 Producción de nudos TP (encañado) 3.0-3.94 Vaina engrosada 4.0-4.9 5 Espigado 5.0-5.9 6 Antesis 6.0-6.9 7 Estado lechoso del grano 7.0-7.9 8 Estado pastoso del grano 8.0-8.9 9 Madurez 9.0-9.9 TP= Tallo Principal Componentes del RendimientoComponentes del Rendimiento • Factor genético • • Manejo agronómico • Densidad-Profundidad • Epoca de siembra • Competencia (malezas) • Fertilización • Humedad • Factores climáticos Número de macollos fértiles/unidad de area • Factores bióticos • Tamaño y origen del macollo • Nutrientes • Factores climáticos • Polinización y fecundación • Humedad Número de granos/espiga • Factores bióticos • Posición del grano • Competencia • Factores climáticosPeso de 1,000 granos • Factores bióticos Trigo-Ecología (1) � Latitud : 60°LN y 40°LS � Clima � Climas esteparios � Climas desérticos � Climas mediterráneos � Climas humedo subtropicales Optimo : Climas frescos y húmedos (Epoca de crecimiento) Climas cálidos y secos (Época de maduración) � Temperatura � Mínima ���� 3 - 4°C � Optima ���� 25°C (promedio) � Máxima ���� 30 -32°C Trigo-Ecología (2) � Precipitación � Rango ���� 200 -1750 mm 375 - 875 mm (mayor superficie triguera) � Consumo ���� 450 - 550 mm � Rendimiento ���� 5 TM/Ha →→→→ 4,250 m3/Ha 8.5 TM/Ha →→→→ Materia seca total � Distribución ���� Optima: 630 - 889 mm (total, con.) 80 - 150 mm (última etapa ) � Suelos � Amplia gama � Optimo ���� Textura media a pesada buena estructura (drenaje) Suelos arcillo-limosos Suelos arcillosos y calcáreos � pH óptimo ���� 6 - 8.5 Tolerancia moderada a la salinidad Resistencia a suelos ácidos Influencia de la deficiencia de agua en el desarrollo de una planta de cereal en diferentes estados de crecimiento Estado de Desarrollo Partes afectadas Reducción de los componentes del Rdto. Macollamiento Macollo/planta Espigas/planta Alargamiento tallo (1er. entrenudo) Primordio generativo Espiguilla/espiga Estado de Desarrollo Partes afectadas Reducción de los componentes del Rdto. Inmediatamente después de la emergencia de espigas Primordios florales. Base de espiga N° de granos/espiga Estado de Desarrollo Partes afectadas Reducción de los componentes del Rdto. Inicio del espigado Primordios florales. Parte media superior de espiga N° de granos/espiga Estado de Desarrollo Partes afectadas Reducción de los componentes del Rdto. Maduración Granos Peso 1,000 granos Estado de Desarrollo Partes afectadas Reducción de los componentes del Rdto. Riegos Eficiencia depende de: Clima de la región Suelo y topografía Cultivo Disponibilidad de agua Capital Mano de obra Métodos de riego • Tendido o inundación • Bordes o pozas • Surcos • Aspersión y goteo • Espaciamiento entre acequias regadoras y desagües • Textura • Pendiente Espaciamiento (m) Textura media y bien nivelado 12-16 Suelos arenososos <distancia Pendiente Caudal máximo no erosivo (L/seg) 0.3 2.0 0.5 1.2 1.0 0.6 1.5 0.4 2.0 0.3 Riego por tendido o inundación Mejorarlo a través de Ubicación (curvas de nivel): • Acequias regadoras • Desagües Riego por tendido o inundación Desventajas: � No hay un buen control del agua de riego • Desuniformidad • Erosión � Dependencia de la capacidad del regador � Pérdida de la superficie disponible -10%. • Acequias • Desagües Riego por tendido o inundación • Nivelar el suelo • Eficiencia en base a: • Cantidad adecuada de agua (percolación profunda, escurrimiento superficial y empozamiento excesivo • Buena preparación del suelo • Cantidad de agua • Textura • Pendiente • Cubierta vegetal • Ancho de poza • Pendiente del suelo • Diferencia de pendiente (4cm) • Longitud de poza • Pendiente del suelo • Caudal • Textura del suelo • Profundidad del sistema radicular Riego por bordes o pozas Caudal de agua/m de ancho de poza: Textura arcillosa y pendiente 0.2 a 1.0%: 2-4 L /seg Pendiente transversal del 0.4%, el ancho de la poza 10m Longitud de poza: Textura arcillosa y pendiente 0.2 a 1.0%: 350 m • Apreciación visual del cultivo • Apreciación del suelo por el tacto • Uso de tensiómetros • Uso de bandejas de evaporación Programación del riego Nivel de marchitez Programación de riego 0 Innecesario 1 Oportuno 2 o más Suelo seco en exceso, crecimiento y rendimiento afectados. Riegos más frecuentes 5 cm 0 1 2 3 4 Niveles de marchitez (Método desarrollado por R.A. F ischer) Debe hacer entre las 11 de la mañana y las 3 de la tarde. Pasos: 1.- Tomar la hoja verde más baja de un tallo y quitar todo el material muerto en su extremo. Seguir los tres pasos de la ilustración 2.- Cuando la hoja esta turgente queda por encima de la posición horizontal y se registra como 0. El valor 4 es el de una hoja que permanece caída. 3.- Si una hoja estuviera enrollada a menos de la mitad del ancho normal de la lámina se registra como 5, lo cual indica una planta altamente estresada. Esta hoja probablemente es la más alta en la planta ya que las otras hojas habrán muerto a causa de la sequía. Uso diario de agua (cultivo) mm = Demanda evaporativa (Cdro.1) X Coeficiente de cultivo (cdro2) Paso 1.- Cantidad de agua que usa el cultivo 7mm X 1 = 7mm Cuadro 1. Valores de evapotranspiración para distintos ambientes (mm/día) mm de evaporación/día Temperatura media diaria °C 10.0 -16.0 17.0-23.0 24.0-30.0 Trópico húmedo 3.0 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0 Trópico sub húmedo 3.0 - 5.0 5.0 - 6.0 7.0 - 8.0 Trópico semi árdo 4.0 - 5.0 6.0 - 7.0 8.0 - 9.0 Trópico árido 4.0 - 5.0 7.0 - 8.0 9.0 - 10.0 Fao Irrigation and Drainage. Paper 24 *Usar el valor más alto de cada par si el área alrededor del cultivo no tiene vegetación verde. Demanda evaporativa Cuadro 2. Coeficientes de evapotranspiración para cultivos co n 80 - 90 % de cobertura del suelo en el espigado. Reducir los coeficientes para aquel los de menor cobertura Etapa de Escala de Coeficiente de Cobertura de crecimiento Zadoks cultivo suelo % Crecimiento plántula Z 1.0 - Z 1.3 0.30 10.0 - 30.0 Macollaje Z 1.3 - Z 3.0 0.80 30.0 - 80.0 Encañado Z 3.0 - Z 6.8 1.00 70.0 -100.0 Llenado de grano Z 6.8 - Z 8.7 0.50 50.0- 20.0 Coeficientes según Wright, 1981 Coeficiente de cultivo Paso 2. Agua disponible en el suelo para el cultivo antes de que comience el estrés mm de humedad en el suelo en el momento actual* Agua disponible = menos mm de humedad en el suelo cuando el 50% de la humedad del suelo esta disponible (50% de capacidad de campo*) * Valores de tabla usada para estimar al tacto la c antidad de agua en el suelo. 110-80mm = 30 mm Tabla usada para estimar al tacto la cantidad de agua en el suelo La cantidad de agua potencialmente disponible por metro de profundidad de suelo se indica en rojo Arena, Franco Franco arenoso Franco, Franco Arcilla liviana, Arenoso franco limoso arcilloso Arcilla Por encima Sale agua cuando Se libera agua Es posible El suelo de la capacidad se golpea el suelo cuando el suelo escurrir intacto tiene de campo contra la mano es amasado agua del suelo un brillo acuoso A capacidad de No aparece agua libre en el suelo cuando es escurrido pero en la mano queda una pequeña campo mancha de la esfera del suelo Agua disponible 60 a 100 mm 100 a 150 mm 150 a 200 mm 200 a 250 mm 75 a 100 % Se une ligeramente Forma una Forma una Forma una de capacidad puede formar bola que se bola muy cinta plana de campo una bola rompe fácilmente flexible entre los dedos Agua disponible ± 70 mm ± 110 mm ± 155 mm ± 200 mm 50 a 75% Parece seca, Forma una Forma una Forma una bola de capacidad no forma una bola que bola algo y una cinta de campo ( estrés bola cuando no se mantiene plastica entre los dedos probable) es escurrida Agua disponible ± 50 mm ± 80 mm ± 110 mm ± 140 mm A: Arena B: Franco Arenoso C:Limo D: Franco E: Franco arcilloso F: Arcilla liviana G: Arcilla Determinación de la profundidad de las raíces y de bar reras a su penetración (Basado en Lafitte, 1994) Excavar hasta encontrarla barrera que puede ser un piso de arado (se forma a los ± 40cm), una capa impermeable, anotar esta profundidad y seguir excavando hasta el metro obteniendo muestras a diferentes profundidades y observando en ellas la presencia de raíces. Si las raíces solo han profundizado 0.50 m reducir a la mitad los valores en rojo de la tabla usada para estimar al tacto la cantidad de agua en el suelo. Paso 3. No. de días que el cultivo puede crecer sin riego o sin lluvia significativa antes de sufrir estrés. mm de agua disponible en el suelo (paso 2) Número de días antes del estrés = mm de agua que el cultivo usa por día (paso 1) 30/ 7 = 4.28 Ejemplo de los cálculos: Estadio del Cultivo: Espigado Suelo arcillo- limoso = 110 mm de agua para el cultivo Tipo de suelo: Arcillo-limoso Raíces = * 1m Clima: Trópico semiárido Temperatura Media : 20°C Estrés: 50% de húmedad = 80 mm de agua para el cul tivo Tabla 1: Antes de comenzar el estrés agua disponible : 110 - 80 = 30 mm Evapotranspiración = 7mm de agua/ día Pérdida de agua 7mm/ día Tabla 2: No. de días antes del riego = 30 / 7 = 4.28 Espigado (Z 3.O - Z 6.8) = 1.0 Pérdida de agua/ día = 7mm X 1.0 = 7 mm Calendario de Riegos para trigo primaveral Suelos de buen drenaje y Variedad precoz a semiprec oz Riegos Lámina (cm) 1° Presiembra o Machaco 19 2° 30 días después de la siembra 9 3° 25 días después del 2° 9 4° 20 días después del 3° 9 5° 15 días después del 4° 9 6° 15 días después del 5° 9 Total 64 Riegos Lámina (cm) 1° Antes o en la siembra 15 2° 45 días después del 1° 11 3° 30 días después del 2° 11 4° 30 días después del 3° 11 Total 48 Variedades Tardías: 5to. riego a los 20 días del 4t o. riego Suelos arcillosos Suelos francos Cultivo de trigo en la sierra peruana bajo condiciones de secano(lluvia) y riego/lluvia- Campaña 2004-2005 12% 88% Riego/lluvia Secano Carencias nutricionales, inadecuado manejo y condiciones ambientales desfavorables RENDIMIENTOS BAJOS Adecuado manejo y condiciones ambientales favorables RENDIMIENTOS ALTOS CARACTERISTICAS DE UN CULTIVO DE 5 T /HA A LO LARGO DE SU DESARROLLO FASES CARACTERISTICAS UNIDADES SIEMBRA Densidad de siembra (semilla pequeña <40 mg) 85 kg/ha Densidad de siembra (semilla grande >40 mg) 115 kg/h a Profundidad de siembra 3 - 4 cm EMERGENCIA Plántulas en el surco 30 - 40 / m Tallo principal y macollos 1 Tallo principal y macollos > 120 / m Macollos con nudos visibles > 85 / m Cobertura del suelo en el estado de vaina > 90% FLORACION Hojas verdes por tallo en la antesis > 2,5 Número de espigas en la antesis 80 - 100 / m A LLENADO DE Número de granos / espiga 25 - 35 B GRANO Número de granos / m hilera ( = A x B ) 2300-3000 (depende de variedad) MADUREZ Peso de los granos (mg) 33 - 48 mg C (depende de la variedad) Rdto de granos (T/ Ha) = Ax Bx C / (espacio entre surcos en cm) x 1100 En Ancash, 0.40 ha sembrada después de papa, suelos preparados con yunta/tractor, densidad baja condiciones de riego/lluvia, siembra al voleo, fertilizado con urea, control manual de malezas y cosecha manual. ANDINO 4,000 KG/HA SAN ISIDRO 5,000 Kg/ha GAVILAN 4,000 Kg/ha En Cusco, 15 has sembradas después de papa /maíz, 160 kg/ha de semilla, suelos preparados con máquina, bajo condiciones de lluvia, siembra al voleo, fertilizado con urea y fosfáto diamónico, control mixto de malezas y cosecha mecánica. En Arequipa, 10 has sembradas después de arroz, suelos preparados con máquinaria, bajo condiciones de riego, siembra al voleo, fertilizado con urea y fosfato diamónico, control químico de malezas y cosecha mecánica. CENTENARIO 5,300 KG/HA En Ancash, 5 has sembradas después de quinua, suelos preparados con tractor, 150 kg/ha condiciones de lluvia, siembra en surcos, fertiliza do con urea y fosfáto di amónico(100-80-0), control químico de malezas y cosecha mecanizada. CENTENARIO 8,000 KG/HA En La Molina, 4 has sembradas después de maíz, 200 kg/ha de semilla, suelos preparados con máquina, bajo condiciones de riego, siembra en surcos, fertilizado con urea y fosfáto diamónico(120-60-0), control químico malezas y cosecha mecánica. Valorización de la Cosecha Rendimiento Kg /ha. 1200.00 Precio promedio de venta unitario (S/.) 0.50 Valor bruto de la producción (S/) 600.00 Análisis Económico Soles Valor bruto de la producción 600.00 Costo de Producción Total 408.00 Utilidad Neta Estimada 192.00 Precio Promedio de venta unitario 0.50 Costo de Producción por kilo 0.34 Margen de utilidad por kilo 0.16 Valorización de la Cosecha Rendimiento Kg /ha. 4000,00 Precio promedio de venta unitario (S/.) 1,00 Valor bruto de la producción (S/) 4000,00 Análisis Económico Soles Valor bruto de la producción 4000,00 Costo de Producción Total 3000,00 Utilidad Neta Estimada 1000,00 Precio Promedio de venta unitario 1,00 Costo de Producción por kilo 0,75 Margen de utilidad por kilo 0,25
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