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FERTILIZACIÓN FOLIAR DE CANOLA DE TEMPORAL EN LA MESETA PURHÉPECHA Blanca L. Gómez Lucatero Mario A. Cepeda Villegas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACÍFICO CENTRO CAMPO EXPERIMENTAL URUAPAN Folleto Técnico Núm. 6 Marzo de 2010 DIRECTORIO LIC. ECON. FRANCISCO JAVIER MAYORGA CASTAÑEDA Secretario de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación ING. FRANCISCO LÓPEZ TOSTADO Subsecretario de Agricultura y Ganadería ING. ANTONIO RUÍZ GARCÍA Subsecretario de Desarrollo Rural LIC. JEFFREY MAX JONES JONES Subsecretario de Fomento a los Agronegocios LIC. JOSÉ DE JESÚS LEVY GARCÍA Oficial Mayor BIOL. ESTEBAN CRUZALEY DÍAZ BARRIGA Delegado en Michoacán INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS DR. PEDRO BRAJCICH GALLEGOS Director General DR. SALVADOR FERNÁNDEZ RIVERA Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación DR. ENRIQUE ASTENGO LÓPEZ Coordinador de Planeación y Desarrollo LIC. MARCIAL ALFREDO GARCÍA MORTEO Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACIFICO CENTRO DR. KEIR FRANCISCO BYERLY MURPHY Director Regional DR. GERARDO SALAZAR GUTIÉRREZ Director de Investigación M.C. PRIMITIVO DÍAZ MEDEROS Director de Planeación y desarrollo L.A.E. MIGUEL MÉNDEZ GONZÁLEZ Director de Administración DR. IGNACIO VIDALES FERNÁNDEZ Director de Coordinación y Vinculación en Michoacán y Jefe del Campo Experimental Uruapan FERTILIZACIÓN FOLIAR DE CANOLA DE TEMPORAL EN LA MESETA PURHÉPECHA Blanca Leticia GÓMEZ LUCATERO Investigador en Ecofisiología de Cultivos Campo Experimental Uruapan Mario Alberto CEPEDA VILLEGAS Investigador en Ecofisiología de Cultivos Campo Experimental Uruapan CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACÍFICO CENTRO CAMPO EXPERIMENTAL URUAPAN Folleto Técnico Núm. 6 Marzo de 2010 FERTILIZACIÓN FOLIAR DE CANOLA DE TEMPORAL EN LA MESETA PURHÉPECHA No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institución. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. Progreso No. 5. Barrio de Santa Catarina. Delegación Coyoacán. C. P. 04010 México, D.F. Tel. (55) 3871 8700 www.inifap.gob.mx Correo-e: contactenos@inifap.gob.mx Centro de Investigación Regional Pacífico Centro. Campo Experimental Uruapan. Av. Latinoamericana Núm. 1101, Col Revolución. C. P. 60150. Uruapan, Michoacán. México. Tels: (452) 523 7392 Fax: (452) 524 4095 Primera edición: Marzo de 2010 ISBN 978-607-425-308-5 FOTO PORTADA: Cultivo de canola. Tomada por M. C. Blanca Leticia Gómez Lucatero. La cita correcta de esta obra es: Gómez L. B. L. y Cepeda V. M. A. 2010. Fertilización foliar de canola de temporal en la Mesta Purhépecha. Folleto Técnico Núm. 6. SAGARPA-INIFAP-CIRPAC-Campo Experimental Uruapan. Uruapan, Michoacán, México. 44 pp. http://www.inifap.gob.mx/ mailto:contactenos@inifap.gob.mx CONTENIDO Pág. RESUMEN .......................................................................... 1 SUMMARY .......................................................................... 1 INTRODUCCIÓN ................................................................ 3 Cultivo de canola ............................................................. 4 Labranza de conservación ............................................... 4 Nutrición mineral .............................................................. 5 Fertilizantes foliares ......................................................... 7 Carbonato de Calcio (CaCO3) ......................................... 9 Silicato de potasio (Si y K) ............................................. 11 Etileno ............................................................................ 12 Liquifertidol .................................................................... 13 Algaenzims®.................................................................. 13 MATERIALES Y MÉTODOS ............................................. 14 Sitios experimentales ..................................................... 14 Tratamientos .................................................................. 15 Características estudiadas ............................................. 17 Diseño estadístico.......................................................... 17 RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................... 19 Condiciones climáticas .................................................. 19 Ciclo Primavera-Verano 2004 ..................................... 19 Ciclo Primavera-Verano 2006 ..................................... 20 Ciclo Primavera-Verano 2007 ..................................... 20 Análisis de varianza, prueba de medias y análisis económico ..................................................................... 23 Ciclo Primavera-Verano 2004 ..................................... 23 Ciclo Primavera-Verano 2006 (fertilizantes foliares) ... 26 Ciclo Primavera-Verano 2006 (épocas de aplicación del CC) ............................................................................. 29 Resultados de la validación del Carbonato de Calcio ..... 33 CONCLUSIONES .............................................................. 33 LISTA DE CUADROS Pág. Cuadro 1. Sitios experimentales y parcela de validación ubicación y manejo del cultivo. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 15 Cuadro 2. Tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 16 Cuadro 3. Tratamientos evaluados en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 16 Cuadro 4. Tratamientos de carbonato de calcio (46 % de Ca) evaluados en canola durante el ciclo PV 2006, en Nahuatzen, Mich. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 17 Cuadro 5. Estados fenológicos del cultivo de canola con y sin carbonato de calcio, durante el ciclo PV 2007. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 23 Cuadro 6. Análisis de varianza y comparación de medias de los tratamientos estudiados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 25 Cuadro 7. Análisis económico de los tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 26 Cuadro 8. Análisis de varianza y comparación de medias de tratamientos evaluados en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. 27 Cuadro 9. Análisis económico de cada tratamiento evaluado en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 28 Cuadro 10. Análisis de varianza y comparación de medias de épocas de aplicación de carbonato de calcio estudiadas en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 31 Cuadro 11. Análisis económico de cada época de aplicación de carbonato de calcio evaluada en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 32 Cuadro 12. Rendimiento y relación beneficio costo por cada tratamiento validado en canola. Pichátaro, Mich., PV 2007. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. 33 LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Características estudiadas en los experimentos de canola evaluados en la Meseta Purhépecha bajo condiciones de temporal.18 Figura 2. Estados fenológicos de la canola de acuerdo a la escala de Lancashire et al., 1991. 19 Figura 3. Fenología de la planta de canola y distribución de la lluvia y temperatura en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. 21 Figura 4. Condiciones climáticas prevalecientes en Nahuatzen, Mich., ciclo PV 2006. 22 Figura 5. Condiciones climáticas presentes durante el Desarrollo fenológico del cultivo de canola en Pichátaro, Mich. Ciclo PV 2007. 22 Figura 6. Rendimiento de aceite obtenido en cada uno de los tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. 25 Figura 7. Valores de índice de área foliar (IAF) y Conductancia estomática (gs) para cada tratamiento evaluado en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. 28 1 FERTILIZACIÓN FOLIAR DE CANOLA DE TEMPORAL EN LA MESETA PURHÉPECHA RESUMEN La agricultura en la Meseta Purhépecha, constituye una actividad fundamental, sin embargo, diversos factores han conducido a un proceso de deterioro de sus recursos. El suelo evidencia una alta erosión por el uso de la labranza convencional y una baja fertilidad por el inadecuado uso de fertilizantes. Por esta razón, es necesario en el sistema de producción “año y vez” introducir cultivos alternativos como la canola en el año de descanso, así como usar técnicas de laboreo reducido para ayudar a evitar el riesgo de erosión y pérdida de nutrientes. Además, manejar de forma balanceada la nutrición de los cultivos, para incrementar su eficiencia y reducir la pérdida por lixiviación o escorrentía. El uso adecuado de la fertilización foliar constituye una alternativa eficaz para el suministro de micronutrientes, sin embargo, se reconoce que solo funciona como complemento y no sustituye a una fertilización al suelo con macronutrientes como son el nitrógeno, fosforo y potasio. La fertilización foliar se ha convertido en una práctica importante en muchos sistemas de producción agrícola porque permite la corrección rápida, económica y oportuna de deficiencias nutricionales, favorece el crecimiento y desarrollo de las plantas y mejora el rendimiento y calidad de la cosecha. La aplicación de 4000 ppm de Carbonato de Calcio en plena floración o fin de floración permite disminuir la aplicación de nitrógeno y potasio en 25 % y 100 %, sin que el rendimiento se afecte; además, el costo de producción se reduce en 11 % y la relación beneficio-costo se incrementa en 31 % con respecto al tratamiento con fertilización completa (120-60-80 NPK); este producto es barato, fácil de adquirir y contribuye a reducir la aplicación de fertilizantes químicos, así como la contaminación de los mismos al suelo y al ambiente. SUMMARY Agriculture in the Purhépecha Region, constitutes a fundamental activity, nevertheless, diverse factors have lead to a process of 2 deterioration of its resources. The ground demonstrates high erosion by the use of the conventional farming and a low fertility by the inadequate fertilizer use. Therefore, it is necessary in the production system “year and time” to introduce alternative cultures as the canola in the year of rest, as well as to use techniques of reduced working to help to avoid the risk of erosion and loss of nutrients. In addition, to handle of balanced form the nutrition of the cultures, to increase its efficiency and to reduce to the loss by leaching or run-off. The correct use of the fertilization to foliar constitutes an effective alternative for the provision of micronutrients. In the case of macronutrients such as nitrogen, phosphorus and the potassium, is recognized that the fertilization to foliar single can complement, but at no moment for replacing the fertilization the ground. The fertilization to foliar has become an important practice in many agricultural production systems because it allows the fast, economic and opportune correction of nutritionals deficiencies; it favors the growth and development of the plants, and improves the yield and quality of the harvest. The application of 4000 ppm of Calcium Carbonate in the heat of flowering or aim of flowering allows to diminish nitrogen and potassium in 25% and 100%, without the yield is affected; in addition, 11 % relation and the production benefit-cost was increased in 31 % with respect to the treatment with complete fertilization (120-80-60 NPK); this product is cheap, easy to acquire and contributes to reduce the application of chemical fertilizers, as well as the contamination of such to the ground and the atmosphere. 3 INTRODUCCIÓN La Meseta Purhépecha se localiza en el estado de Michoacán, entre los paralelos 19°15' y 19°50' de latitud norte y entre los meridianos 101°15' y 102°25' de longitud oeste, con una altitud promedio de 2700 m. Lo conforman los siguientes municipios: Charapan, Cherán, Nahuatzen, Paracho, Erongarícuaro, Quiroga, Tzintzuntzan, Pátzcuaro y parte de Los Reyes, Peribán, Tancítaro, Nuevo Parangaricutiro, Uruapan, Tingambato, Salvador Escalante, Tangamandapio, Tangancícuaro, Chilchota y Zacapu. El clima predominante es templado y en algunas áreas es semifrío. Con una temperatura media anual que varía de 11 a 18 °C y precipitaciones desde 800 a más de 1,500 mm anuales (DIGETENAL, 1985). La mayoría de los suelos son de textura franco arenosa; presentan alto contenido de humus, mientras que la materia orgánica es variable de 9.6 a 0.4%. La reacción de los suelos (pH) es de acidez fuerte a neutra (4.9 a 6.9), predominando los de acidez moderada (6.3). La retención de fósforo en el 50% de los suelos es más de 33%. Los andosoles presentan alta capacidad de retención de fósforo (Shoji et al., 1996). La agricultura constituye la principal actividad económica de los ejidos y comunidades agrarias existentes en la región. Los sistemas agrícolas más importantes son: sistema de humedad residual de temporal en tierras planas, sistema de humedad residual de temporal en laderas y sistema de temporal, orientadas principalmente al cultivo de maíz y forrajes (avena, berza-avena). El primer sistema se practica en ciclos de “año y vez”, en el “año” con monocultivo de maíz, sin rotaciones y en el “vez” permanece en descanso (Bocco et al., 2000). En sus cultivos utilizan prácticas agrícolas convencionales, ocasionando problemas severos de erosión y fuga de nutrientes, dando como resultado suelos con baja fertilidad, lo que asociado a la inadecuada aplicación de nutrientes, conlleva a un desarrollo y crecimiento deficiente del cultivo y a un rendimiento de grano bajo, por lo tanto, la agricultura en general es de subsistencia. Actualmente, los agricultores deben ser capaces de producir a bajo costo para mantener una adecuada competitividad y 4 rentabilidad, pero mejorando al mismo tiempo la protección del ambiente. Los altos rendimientos de cualquier cultivo no solo significan mayores ganancias, sino que son también un claro indicativo de que se utilizan prácticas de manejo que promueven la sostenibilidad del sistema (Roberts, 2002). Además, la incorporación de nuevas especies a los sistemas de producción, enriquecen los agroecosistemas regionales, proporcionando beneficios al productor. Cultivo de canola La incorporación de nuevas especies a los sistemas de producción, además de enriquecer los agroecosistemas regionales, proporciona beneficios al productor y a la sociedad en general. El cultivo de canola, dada sus características de rusticidad, es una alternativa viable para los productores, partiendo de que su ciclo vegetativo es mucho más corto que el de maíz, lo que permite que los productores realicen sus siembras de maíz en el “año” y de canola en el “vez”; además no tiene problemas de comercialización debido a que la Industria Aceitera importa al año a nivel nacional en promedio un millón de toneladas y se maneja bajo el sistema de agricultura por contrato(Cepeda et al., 2006). Labranza de conservación La labranza mecánica tradicional contribuye a la degradación de los suelos de la región, para mitigar este problema, se han propuesto diferentes alternativas para conservar y proteger este recurso; una de ellas es el empleo de labranza de conservación, que consiste en una serie de técnicas que permiten detener o revertir los efectos nocivos del exceso de laboreo sobre las características físicas y químicas del suelo, promoviendo los proceso biológicos, y permite conservar o recuperar la productividad del mismo. La labranza de conservación incluye labranza cero, labranza mínima y labranza reducida o siembra directa, cada una representa una opción y la decisión de usar alguna, dependerá del tipo de clima y suelo prevaleciente en el sitio donde se establecerá el cultivo (Galván, 2008). 5 En México el sistema de labranza de conservación es una necesidad tecnológica, ya que más del 60 por ciento de nuestro territorio sufre diversos grados de desertificación que van de moderado a severo. El país pierde anualmente 530 millones de toneladas de suelo por erosión, según autoridades ambientales (Galeana et al., 1999). El principio fundamental del sistema de labranza de conservación es la cobertura o mantillo del suelo con los rastrojos de las cosechas de los cultivos anteriores, los cuales tienen un efecto decisivo en evitar la erosión, disminuir la presencia de malezas e incrementar el contenido de materia orgánica, mejorando con ello las propiedades físicas, químicas, biológicas, y la fertilidad del suelo (Sierra, 1990; Cardini, 1993). Las ventajas de labranza de conservación son las siguientes: reduce la erosión, aumenta la infiltración y conservación de agua en el suelo, disminuye la fuga de nutrientes del suelo, reduce la quema de residuos, disminuye el uso de energía, aumenta materia orgánica y microorganismos, evita la compactación, incrementa la productividad, baja el costo de producción y beneficia el ambiente (Figueroa y Morales, 1992). Los resultados exitosos con el uso de la labranza de conservación en México se han obtenido principalmente bajo condiciones de riego; mientras que para temporal, donde son más necesarias las prácticas de recuperación o mantenimiento de los recursos naturales, poco se ha avanzado para incorporarla como una práctica agrícola común, la principal limitante es la escasa producción de rastrojos para la cobertura (Galván, 2008). Nutrición mineral La adecuada nutrición mineral de un cultivo está influenciada por el conocimiento de los requerimientos de la planta y por la cantidad e intensidad de nutrimentos del suelo en donde se tiene el cultivo. Cuando el suelo no puede suplir adecuadamente los nutrimentos para un normal desarrollo de las plantas, se hace necesaria su adición en las cantidades y formas apropiadas (Salas, 2002a). Los nutrimentos minerales esenciales para las 6 plantas, son aquellos necesarios para la ocurrencia de un ciclo de vida completo, involucrados en funciones metabólicas o estructurales en las cuales no pueden ser sustituidos y cuya deficiencia se asocia a síntomas específicos. Se han reconocido al menos 16 elementos minerales que son esenciales para la nutrición de las plantas. De ellos el carbono, hidrógeno y oxígeno son suministrados a través del agua y el aire. El suelo contiene cantidades variables del resto de los elementos, y cuando hay deficiencias o desbalances de uno o más de estos elementos es necesario utilizar fertilizantes para su corrección (Molina, 2002b). El flujo de nutrimentos en el sistema suelo-planta está en función del ambiente, la planta, manejo, factores socioeconómicos y está gobernado por una serie de complejas interacciones entre las raíces de las plantas, microorganismos, reacciones químicas y diferentes vías de movimiento. El movimiento de nutrimentos en la planta depende de la capacidad de absorción y de la demanda del nutrimento, de tal manera que este movimiento envuelve diferentes procesos metabólicos (Shaviv et al., 1993) interconectados como son: la liberación del suelo a la solución del mismo, el transporte hacia las raíces para su absorción y translocación, así como su utilización dentro de la planta. El transporte de nutrimentos hacia la raíz, la absorción y translocación de los mismos ocurre simultáneamente; por esta razón, si se produce un cambio en uno de estos procesos se afectarán los demás. Los nutrimentos han sido caracterizados por tener alto, bajo o intermedio movimiento en el floema, lo cual ha sido determinado claramente por medio del empleo de isótopos. Los elementos que son muy móviles en el floema, desde las hojas, son el nitrógeno, fósforo, potasio y en menor proporción el magnesio (Marschner, 1995). Elementos como el calcio, boro, manganeso y hierro, son prácticamente inmóviles en el floema desde las hojas. Cuando el suministro desde la raíz de estos elementos decrece, su contenido disminuye en las hojas jóvenes, mientras que en las hojas viejas e incluso las senescentes, la concentración se mantiene alta. La aparición de deficiencia de calcio y boro en las hojas jóvenes se 7 presenta cuando el suministro externo es inadecuado (Haynes et al., 1947). Además, de todo lo anterior, los elementos minerales en la planta están directamente relacionados con todos los mecanismos de defensa de la planta, al ser componentes de las células, sustratos, enzimas, acarreadores de electrones, o como activadores, inhibidores y reguladores del metabolismo (Hubber, 1980; Piening, 1989). Por ejemplo, el nitrógeno aumenta la resistencia a patógenos facultativos en tejidos tiernos, pero aumenta la susceptibilidad a patógenos obligados. El fósforo está relacionado con procesos vitales para la planta, sin embargo, su papel en la resistencia a enfermedades es muy variable y un poco inconsistente (Kiraly, 1976). El potasio tiene una relación estrecha con la resistencia a enfermedades; mientras que el calcio, ofrece resistencia contra enfermedades como Pythium, Sclerotium, Botrytis y Fusarium; además, diversos problemas de desórdenes fisiológicos en frutas, vegetales, raíces y follaje tierno están relacionados con el contenido de calcio (Graham,1983). El magnesio en altas cantidades disminuye el contenido de calcio y predispone a la planta a enfermedades tales como Rhizoctonia y Pythium (Huber, 1980). Fertilizantes foliares El uso adecuado de la fertilización foliar constituye una alternativa eficaz para el suministro de micronutrientes., sin embargo, se reconoce que solo funciona como complemento y no sustituye a una fertilización al suelo con macronutrientes como son el nitrógeno, fosforo y potasio. Esto se debe a que las dosis a aplicar vía foliar son muy pequeñas en comparación con las dosis aplicadas al suelo para obtener buenos rendimientos, además, no producen efectos fitotóxicos (Salas, 2002a). La fertilización foliar se ha convertido en una práctica importante en muchos sistemas de producción agrícola porque permite la corrección rápida, económica y oportuna de deficiencias nutricionales, favorece el crecimiento y desarrollo de las plantas, y mejora el rendimiento y calidad de la cosecha (Molina, 2002a). 8 La aplicación foliar es efectiva debido a que la penetración de nutrientes en la superficie de las hojas y demás partes aéreas de las plantas está regulada por las células epidermales de las paredes externas de las hojas. Estas paredes están cubiertas por una capa de cera, pectinas, hemicelulosa y celulosa que protegen a la hoja de una excesiva pérdida de solutos orgánicos e inorgánicos por la lluvia. Un gradiente de carga se produce en esta capa cuticular de la parte externa hacia el interior de la pared, permitiendo la penetración de iones a lo largo del gradiente, favoreciendo la efectividad de los nutrientes y controlando las pérdidas por lixiviación(Yamada et al., 1964). Una vez que se ha realizado la absorción, las sustancias nutritivas se mueven dentro de la planta utilizando varias vías: a) la corriente de transpiración vía xilema, b) las paredes celulares, c) el floema y otras células vivas y d) los espacios intercelulares. La principal vía de translocación de nutrimentos aplicados al follaje es el floema. El movimiento de célula a célula ocurre a través del protoplasma, por las paredes o espacios intercelulares (Salas, 2002a). La tasa de absorción de cada elemento es diferente, así el nitrógeno se destaca por su rapidez de absorción necesitando de 0,5 a 2 horas, el calcio de 10 a 24 horas y el fósforo hasta de 10 días para que el 50% de lo aplicado penetre en la planta (Bertsch, 1995). Obviamente, la respuesta de la planta a la nutrición foliar dependerá de varios factores, tales como la especie, la fuente del fertilizante, la concentración, la frecuencia de aplicación, los factores climáticos, sistema de aplicación, así como el estado de crecimiento de la planta. La combinación más apropiada de todos ellos se obtendrá a través de la experiencia y condiciones del medio (Salas, 2002b). En lo que respecta a las fuentes de fertilización foliar, estas deben ser muy solubles en agua y que no causen efecto fitotóxico al follaje. Las fuentes se pueden dividir en dos grandes categorías: sales minerales inorgánicas, y quelatos naturales y sintéticos, que incluye complejos naturales orgánicos. Las principales fuentes inorgánicas son yacimientos o minas naturales de óxidos, carbonatos y sales metálicas como sulfatos, cloruros y nitratos. Las sales fueron los primeros fertilizantes foliares que se utilizaron y están constituidos principalmente por cloruros, nitratos y sulfatos. 9 En comparación con otras fuentes, las sales son de menor costo, pero deben tomarse precauciones para su aplicación por el riesgo de causar quema o fitotoxicidad al follaje (Molina, 2002a). Carbonato de Calcio (CaCO3) El Calcio (Ca) es un elemento que normalmente es absorbido por las plantas como Ca +2 . La cantidad total de Ca en el suelo fluctúa entre 0.1 hasta alrededor de 25%. Los suelos arcillosos contienen más Ca que los suelos arenosos. El Ca como catión, está gobernado por los fenómenos del intercambio catiónico al igual que los otros cationes y se mantiene adherido como Ca +2 intercambiable en la superficie de los coloides cargados negativa- mente. Generalmente es el catión dominante en el suelo, aun a valores de pH bajos, y ocupa normalmente el 70% o más de los sitios en el complejo de intercambio. El Ca es parte de la estructura de varios minerales del suelo como la dolomita, calcita, apatita y feldespatos. En realidad estos minerales son las fuentes principales de Ca en el suelo (Agropecstar, 2007). Es requerido por la planta para mantener la integridad de la membrana y se encuentra en las paredes celulares en forma de pectatos de Ca, este material hace al tejido altamente resistente a la degradación por la Polygalacturonasa; además, ayuda a mantener la integridad de la célula y la permeabilidad de la membrana celular, favorece el crecimiento y la germinación del polen, y activa gran cantidad de enzimas que intervienen en la mitosis, división y elongación celular. El Ca interviene en la síntesis de proteínas y la transferencia de carbohidratos, y ayuda a desintoxicar la planta de la presencia de metales pesados (Calderón, 1997; Molina, 2002b). La deficiencia de oxígeno, dificulta la asimilación del calcio; la carencia de boro reduce el transporte de calcio desde las raíces a los meristemos apicales. En suelos ricos en calcio pero carentes de hierro (Fe) en forma asimilable, pueden presentarse insuficiencias de calcio, debido a que la deficiencia de hierro induce una drástica reducción en la absorción de calcio. La deficiencia de Ca disminuye el crecimiento de la planta y del 10 sistema radical, debilita los tejidos foliares haciéndolos más susceptibles al ataque de patógenos (Hidalgo, 2007; Izumi y Watada, 1994). La absorción de Ca puede ser afectada también por exceso de K y Mg en el suelo, o por el uso de fertilizantes nitrogenados amoniacales. La absorción de Ca por la raíz es un proceso pasivo que depende del movimiento del agua a través del xilema. Las aplicaciones de Ca al suelo no han sido tan efectivas para incrementar la concentración del elemento en las hojas y frutos debido a las dificultades de movilización que tiene este mineral en la planta (Lonstroth, 1994). El suministro de Ca a través de la fertilización foliar se convierte en una herramienta importante para los cultivos. Las aspersiones foliares de Ca han resultado muy efectivas para prevenir los desórdenes que se producen en los frutos, debido a que la aspersión del nutrimento llega directamente a las hojas jóvenes y los frutos en formación que son los que demandan en mayor grado el elemento (Molina, 2002b). Las fuentes de sales foliares más comunes que suministran calcio y magnesio son: nitrato de calcio, nitrato de magnesio y sulfato de magnesio, así como el carbonato de calcio. Para lograr un efecto positivo, se aplican en dosis más altas que los quelatos. Entre sus ventajas están su costo más económico comparado con los quelatos, y su mayor concentración de nutrimentos (Molina, 2002a; Calderón, 1997). La aplicación de calcio soluble, puede mejorar la producción de los cultivos, debido a que aumenta la absorción de amonio, potasio y fósforo, estimula la fotosíntesis y aumenta el tamaño de las partes comerciables de la planta. La aplicación de calcio soluble también promueve un uso eficiente del nitrógeno, lo que mejora los aspectos económicos de la producción y reduce la contaminación del medio ambiente por nitrógeno (Fenn et al., 1995). Al agregar el calcio como suplemento nutricional, se aceleró en un 100 % la velocidad con que las plantas absorben el amonio. A medida que parte del amonio se convierte en nitrato, el calcio previamente precipitado se vuelve a solubilizar gradualmente, aumentando la concentración del calcio soluble disponible que aumenta el rendimiento (Fenn et al., 1994). Por todo lo anterior, la aplicación del calcio es una excelente herramienta ambiental y agronómica. 11 Silicato de potasio (Si y K) El silicio es el segundo elemento más abundante en la tierra con un 27.7 %, después del Oxigeno (O2) y es también abundante en la mayoría de los suelos (Datnoff et al., 1997). En la naturaleza se encuentran formas biogeoquímicas activas de silicio como: monómeros, ortosilícico, H4SiO4 y metasilícico, H2SiO3, dímeros, trímeros, polímeros, coloides, agregados coloidales y el silicio amorfo (Quero, 2006a). El silicio aunque no se le considera un nutriente esencial, es removido anualmente por los cultivos en cantidades de 200 a 500 kg ha -1 y es utilizado por las plantas para transportar en sus tejidos, minerales y compuestos orgánicos como los azúcares, así mismo para formar estructuras, poliméricas y cristalinas en la cutícula de las hojas, que permiten resistir estrés biótico y abiótico. Estructuras ricas en silicio que forman parte de las hojas son: fitolitos, tricomas y cadenas poliméricas presentes en las paredes celulares. Los tricomas son importantes para la liberación de compuestos con actividad fungicida e insecticida (Quero, 2006c). Por lo anterior, Marschner (1995) y Quero (2006b), mencionan que este elemento controla el desarrollo del sistema radicular, la asimilación y distribución de nutrientes minerales, incrementa la resistencia de la planta al estrés abiótico (alta y baja temperatura, viento, alta concentración de sales, metales pesados y aluminio) y biótico (insectos, hongos, enfermedades). El Potasio, es un elemento esencial en la nutrición de la planta, debido a que está implicado en varias funciones fisiológicas como son: transporte en el floema, turgencia de célulasguardianes de los estomas, movimientos foliares y crecimiento celular. El K activa más de 60 enzimas (substancias químicas que regulan la vida); por ello, juega un papel vital en la síntesis de carbohidratos y de proteínas. Por lo anterior, mejora el régimen hídrico de la planta y aumenta su tolerancia a la sequía, heladas y salinidad. Las plantas bien provistas con K sufren menos de enfermedades (FAO, 2002). Las plantas difieren en su capacidad para absorber el K del suelo, así se tiene que las plantas monocotiledóneas (algunas 12 gramíneas) presentan mayor capacidad de absorción que las plantas dicotiledóneas. En general, las plantas contienen entre 0.3 - 6% en base al peso seco, requiriendo algunas especies vegetales altas concentraciones de K en los tejidos para su crecimiento normal. Cada cultivo de acuerdo a su rendimiento extraerá mayor o menor cantidad de potasio del suelo. Entre los cultivos de más alta extracción de potasio se pueden mencionar la papa, caña de azúcar, plátano, tomate, algodón, tabaco y alfalfa entre otros. El factor de remoción para maíz es de aproximadamente 0.131 kg de K2O por cada 25.4 kilogramos de grano producido (Chirinos, 1999). Etileno Es el principal componente del Ethrel. La síntesis de etileno (C2H4) tiene lugar en todos los órganos vegetales, aunque en diferente cantidad dependiendo del tejido y del estado de desarrollo. La mayor síntesis de etileno se lleva a cabo en los frutos climatéricos y los tejidos senescentes. Las heridas físicas, el estrés hídrico y las bajas temperaturas, inducen la síntesis temporal de etileno (www.uam.es, 2005). El etileno es activo a concentraciones muy bajas, del orden de 1 ppm; las plantas, pueden oxidarlo fácilmente hasta CO2 y está implicado en la adaptación de las plantas en ambiente extremos. El etileno, induce la maduración de frutos climatéricos, incrementa la expansión celular lateral, estimula la curvatura de las hojas (epinastia), estimula la germinación y elongación de tallos, induce la formación de raíces y acelera la velocidad de la senescencia foliar. Juega un rol importante en la abscisión foliar y en muchas especies regula la abscisión de órganos perecederos (pétalos de flores). Además, controla las respuestas a diferentes tipos de estrés, debido a que contiene varias vías de transducción de señales. Entre sus acciones destaca, el incremento en el contenido de senósidos de la Cassia angustifoli; aumento en el flujo del látex del caucho, así como en el rendimiento en látex entre un 36 y un 130% (www.uam.es, 2005). http://www.uam.es/ http://www.uam.es/ 13 El Ethrel 480, es un líquido soluble que contiene 480 g L -1 de Ethephon; es un regulador de crecimiento de las plantas y tiene la propiedad de que la planta lo absorbe rápidamente, liberando etileno en el tejido vegetal, induciendo una mayor síntesis del mismo (www. bayercropscience.com.mx, 2005). Liquifertidol Fertilizante orgánico mineral, contiene: silicio (15 %), hierro (16 %) y potasio (22 %). La importancia fisiológica del Si y K se explicó en el silicato de potasio. Algaenzims® Producto elaborado a base de algas marinas del género Sargassum y contiene 27 reguladores de crecimiento, micro algas cianofitas, 5000 enzimas no desnaturalizadas, agentes quelatantes, ácidos orgánicos, sustancias biócidas, elementos mayores y menores en ppm (potasio: 14800, nitrógeno: 14500, sodio: 13660, magnesio: 130, fósforo: 750, calcio: 620, zinc: 505, fierro: 440, cobre: 147, manganeso: 72 y silicio: 4. El AlgaEnzims, es un producto biológico y 100 % orgánico que es obtenido al extraer de las algas marinas el máximo de sus componentes sin perder sus atributos y permite a microorganismos marinos tales como los fijadores de nitrógeno del aire, halófilos, mohos, levaduras y gérmenes aeróbicos mesofílicos vivir en asociación con las algas, permanecer en estado viable, propagarse y multiplicarse en el medio donde se aplican, ya sea en forma foliar o al suelo, ya que potencializan su acción benéfica. También contiene todos los elementos mayores y elementos menores que requieren las plantas; Aporta además, un complejo de enzimas marinas, reguladores de crecimiento de las plantas, proteínas, aminoácidos, carbohidratos, vitaminas y sustancias biócidas contra plagas y enfermedades (http://filsa.com.mx). López et al., (1994), reportan la acción de las enzimas como fuente de vida. Es de considerarse que al hacer aplicaciones foliares de los extractos de algas marinas, las enzimas que estas conllevan, refuerzan en las plantas su sistema inmunológico (más http://filsa.com.mx/ 14 defensa) y su sistema alimentario (más nutrición) y activan sus funciones fisiológicas (más vigor). Resultado: plantas más sanas con mejor nutrición y más vigorosas. Además, las microalgas cianofitas que los extractos y otros derivados de algas marinas conllevan, ya sea que se apliquen foliarmente o al suelo, fijan el nitrógeno del aire aún en las no leguminosas (Canales, 1999 y Martínez, 1995). La aplicación foliar de extractos de algas marinas facilita la nutrición y mejora los frutos (De Villiers, et al, 1983). Todos los beneficios antes mencionados repercuten en un incremento del rendimiento y calidad del grano. Objetivo. Disminuir la fertilización química en canola de temporal bajo labranza reducida en suelos de la Meseta Purhépecha. MATERIALES Y MÉTODOS Sitios experimentales Los experimentos se establecieron en la Meseta Purhépecha, durante el ciclo PV 2004 y 2006, así como la parcela de validación en el ciclo PV 2007. El clima que presenta esta región es templado con lluvias en verano, precipitación media anual de 930.5 mm y temperaturas que oscilan desde 4.1 a 25.4º C. El análisis físico de suelo indicó una textura franco arenosa, con un pH de 6.2 (moderadamente ácido).La ubicación y manejo del cultivo en cada sitio se muestra en el cuadro 1. La siembra se realizó con la sembradora Dobladense modelo OL- U2N (adecuada al cultivo de canola por investigadores del C. E. Uruapan) bajo labranza reducida (rastreo, surcado y escarda), la cantidad de semilla utilizada fue de 3.5 kg ha -1 con el híbrido Hyola 401; antes de la siembra, la semilla fue tratada con Carbofurán 27.53 % (400 ml/3.5 kg semilla) para evitar el daño de la plaga del suelo (Familia Carabidae). La fertilización se aplicó un tercio del N y todo el P al momento de la siembra y el resto del N en la escarda (55 días después de la siembra: DDS). El control de malezas fue manual en Cherán y Pichátaro, mientras que en Nahuatzen se realizó a los 27 días después de la siembra con la aplicación de 15 Paraquat al 25% (2.0 L ha -1 ) en forma dirigida y Sethoxydim (1.5 L ha -1 ) para hoja angosta, en forma total ya que no afecta al cultivo. Cuadro 1. Sitios experimentales y parcela de validación ubicación y manejo del cultivo. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Características Cherán Nahuatzen Pichátaro Ciclo PV 2004 2006 2007 Latitud Norte 19º 41’ 19° 38’ 19° 32’ Longitud Oeste 101º 57’ 101° 55’ 101° 47’ a.s.n.m (m) 2,400 2,388 2,331 Fecha siembra 11 junio 22 junio 17 julio Fertilización 100-80-00 80-60-80 90-60-00 Fecha cosecha 11 noviembre 29 noviembre 21 diciembre Tratamientos Los tratamientos evaluados en cada ciclo se muestran en los Cuadros 2, 3 y 4. La parcela de validación se estableció en Pichátaro, Mich., durante el ciclo PV 2007, se aplicó carbonato de calcio (CaCO3) en plena floración en dosis de 4000 ppm y el tratamiento de fertilización química 90-60-00 NPK, comparada con el testigo regional que es 120-60-80 de NPK. Los estados fenológicos más importantes del cultivo de la canola de acuerdo a la escala de Lancashire et al. (1991), se muestran en la Figura 2. 16 Cuadro 2. Tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV2004. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. Tratamientos Dosis Época de aplicación 1 Silicato de potasio (SK) 4000 ppm Plena floración 2 Ethrel 480 (ET) 800 ppm Estado fenológico 65 3 Sulfato de calcio (SC) 4000 ppm de acuerdo a la escala 4 Carbonato de calcio (CC) 4000 ppm de Lancashire et al., 5 Testigo sin aplicar (TE) (1991). Cuadro 3. Tratamientos evaluados en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Tratamientos Dosis Época de aplicación 1 Liquifertidol (LI) 1.0 L ha -1 Plena floración 2 algaenzims MR (AL) 1.0 L ha -1 Estado fenológico 65 3 carbonato de calcio (CC) 4000 ppm de acuerdo a la escala 4 Testigo sin aplicar (TE) de Lancashire et al., 5 Testigo regional sin apl. (TR)* (1991). *Este tratamiento fue con la fertilización química completa 120-60- 80 de NPK y labranza convencional. 17 Cuadro 4. Tratamientos de carbonato de calcio (46 % de Ca) evaluados en canola durante el ciclo PV 2006, en Nahuatzen, Mich. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Tratamientos Dosis (ppm ha - 1 ) Época de aplicación (estado fenológico)** 1 Inicio de floración (IF) 4000 60 2 Plena floración (PF) 4000 65 3 Fin de floración (FF) 4000 69 4 Testigo sin aplicar (TE) 5 Testigo Regional (TR)* ** Fenología basada en la escala de Lancashire et al., 1991. * Este tratamiento fue con la fertilización química completa 120- 60-80 de NPK y labranza Convencional. Características estudiadas Las variables analizadas se muestran en la figura 1 y fueron: altura de planta (ALP), número de silicuas por planta (NSP), número de granos por silicua (NGS), peso de mil granos (P1000), peso específico del grano (PES) y rendimiento de grano (RGR), el cual fue ajustado al 8 % de humedad. Se determinó el índice de área foliar (IAF) con el Ceptómetro Accupar, modelo PAR-80 y la conductancia estomática (CE) con un porómetro LI-COR modelo LI-1600. El rendimiento de aceite (%) se obtuvo en el laboratorio de la industria de aceite Grasas y Derivados S.A. de C.V., ubicada en Zapopan, Jal. Diseño estadístico Los experimentos fueron establecidos bajo un diseño experimental de bloques completamente al azar con cuatro repeticiones y la parcela total estuvo conformada por cuatro surcos de 80 cm de 18 ancho y 5 m de largo; la parcela útil, fueron los dos surcos centrales (8 m 2 ). Los análisis de varianza se realizaron con el paquete MSTAT (Nissen et al., 1986) y la comparación de medias de tratamientos se efectuó con la prueba de Tukey al 5%. Se realizó un análisis económico para determinar la relación beneficio costo (B/C) de acuerdo a la metodología de Pérez (2002). Figura 1. Características estudiadas en los experimentos de canola evaluados en la Meseta Purhépecha bajo condiciones de temporal. ALTURA DE PLANTA ÍNDICE DE ÁREA FOLIAR GRANOS POR SILICUA SILICUAS POR PLANTA PESO DE MIL GRANOS RENDIMIENTO DE GRANO PESO HECTOLÍTRICO CONDUCTANCIA ESTOMÁTICA RENDIMIENTO ACEITE 19 Figura 2. Estados fenológicos de la canola de acuerdo a la escala de Lancashire et al., 1991. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Condiciones climáticas Ciclo Primavera-Verano 2004 En la figura 3, se muestra la distribución de lluvias y temperaturas prevalecientes durante el desarrollo fenológico del cultivo de canola en el ciclo primavera-verano 2004, para Cherán, Mich. De acuerdo a los requerimientos climáticos, la canola necesita temperaturas entre 5 y 30 °C, ideales entre 22 y 24 °C (Thomas, 2003); en éste aspecto el desarrollo de la canola se vio muy favorecido, ya que desde el período vegetativo hasta el de maduración (154 días) las temperaturas máximas de julio a octubre oscilaron entre 20 y 22 °C, mientras que, las mínimas EF 12 (Dos hojas) EF 30 (Inicia crecimiento tallo principal) EF 60 (Inicio de floración) EF 65 (Plena floración) EF 69 (Fin de floración) EF 75 (50 % silicuas tamaño final) EF 85 (50 % silicuas maduras) EF 89 (Madurez completa) Cosecha 20 fluctuaron entre 9 y 11 °C, las temperaturas mayores de 30 °C y las menores de 0 °C se presentaron del 8 al 9 de noviembre, casi para la cosecha, por lo tanto, ya no tuvieron efecto sobre el cultivo. En lo referente a la precipitación el cultivo requiere 500 mm y se presentaron 970 mm, con una distribución uniforme, lo que indica que el cultivo tuvo suficiente agua durante todo su desarrollo fenológico. La acumulación de unidades calor durante todo el desarrollo del cultivo hasta la madurez fisiológica fue de 1550 días. Ciclo Primavera-Verano 2006 En Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006, desde el período vegetativo hasta el de maduración (160 días), las temperaturas máximas oscilaron entre 21 y 26 °C, de finales de junio a noviembre, mientras que, las mínimas fluctuaron entre 8 y 14 °C; no se presentaron temperaturas superiores de 30 °C y las inferiores o iguales a 0 °C sucedieron del 22 al 26 de noviembre, casi para la cosecha, por lo tanto, ya no tuvieron efecto sobre el cultivo. El 16 de agosto, se presentó una tormenta con granizo, causando una disminución en el rendimiento de grano del 5%. En lo referente a la precipitación se acumularon 1187 mm, con una distribución uniforme, lo que indica que el cultivo tuvo temperaturas ideales y suficiente agua en todos sus estados fenológicos (Figura 4). Durante el desarrollo fenológico no se presentaron diferencias, todos los tratamientos en general germinaron a los 13 días después de la siembra (DDS), mientras que el inicio de floración, fin de floración y madurez de corte ocurrió a los 50, 94 y 160 DDS, respectivamente. Ciclo Primavera-Verano 2007 La distribución de lluvias y temperaturas prevalecientes durante el desarrollo fenológico del cultivo de canola en el ciclo primavera- verano 2007, se muestran en la figura 5. Desde el período vegetativo hasta el de reproducción (94-99 días), las temperaturas máximas oscilaron entre 23 y 29 °C, de finales de junio a noviembre, mientras que, las mínimas fluctuaron entre 3 y 15 °C. Durante el período de reproducción del 26 de octubre al 2 de noviembre las temperaturas bajas mostraron valores entre -1 a -2 21 0 20 40 60 80 1 6 2 6 6 1 6 2 6 5 1 5 2 5 4 1 4 2 4 4 1 4 2 4 3 1 3 m m -10 0 10 20 30 °C PREC. T.MAX T.MIN JUN JUL AGO SEP OCT NOV p. VEGETATIVO P. REPRODUCTIVO P. MADURACIÓN 970 mm °C, en tanto que del 5 al 15 de noviembre fueron entre -0.1 a -3.9 °C; lo que causó una disminución del 15 %, en el rendimiento de grano. La precipitación acumulada fue de 924 mm, la mayor cantidad se presentó del período vegetativo al reproductivo, con una distribución uniforme, ya que en el período de maduración la precipitación descendió y su distribución fue desuniforme. Durante su desarrollo se presentaron diferencias en las etapas fenológicas del cultivo, las plantas tratadas con carbonato de calcio, en plena floración aceleraron el desarrollo y llegaron a madurez fisiológica siete días antes que el testigo sin aplicar, como se muestran en el cuadro 5. Figura 3. Fenología de la planta de canola y distribución de la lluvia y temperatura en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. 22 0 20 40 60 80 6 1 6 2 6 6 1 6 2 6 5 1 5 2 5 4 1 4 2 4 4 1 4 2 4 3 1 3 2 3 3 1 3 m m -10 0 10 20 30 °C PREC. T.MAX T.MIN JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC P. VEGETATIVO P. REPRODUCTIVO P. MADURACIÓN DAÑO GRANIZO HELADAS 1187 mm 5 % 0 20 40 60 80 5 1 5 2 5 4 1 4 2 4 3 1 3 2 3 3 1 3 2 3 2 1 2 2 2 2 1 2 2 2 m m -10 0 1020 30 °C PREC. T.MAX T.MIN JUL AGO SEP OCT NOV DIC HELADAS 924 mm P. VEGETATIVO P. REPRODUCTIVO P. MADURACIÓN Figura 4. Condiciones climáticas prevalecientes en Nahuatzen, Mich., ciclo PV 2006. Figura 5. Condiciones climáticas presentes durante el desarrollo fenológico del cultivo de canola en Pichátaro, Mich. Ciclo PV 2007. 23 Cuadro 5. Estados fenológicos del cultivo de canola con y sin carbonato de calcio, durante el ciclo PV 2007. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Estado fenológico Días después de la siembra CaCO3 Testigo Regional Emergencia 12 12 Inicia crecimiento tallo principal 41 41 Botones florales presentes 49 49 Plena floración 64 64 Fin de floración 90 94 50 % silicuas maduras 112 118 80 % silicuas maduras 136 144 Madurez completa 148 155 Cosecha 157 157 Análisis de varianza, prueba de medias y análisis económico Ciclo Primavera-Verano 2004 El análisis de varianza realizado a los datos obtenidos durante el ciclo PV 2004, indicaron diferencias significativas para todas las variables evaluadas, excepto para el rendimiento de grano. Los coeficientes de variación oscilaron entre 0.7 y 19.4 %, son aceptables considerando que el experimento fue de temporal, por lo tanto, la información obtenida es confiable. Para altura de planta, el testigo (119 cm) supero a todos los tratamientos evaluados y obtuvo ganancia entre 3 cm (CC) y 16 cm (ET). En el número de silicuas por planta el testigo tuvo 334 y se vio superado por todos los tratamientos evaluados, los cuales presentaron ganancias entre 154 y 224 silicuas por planta, los mayores valores correspondieron al CC, ET y SK. Para el número de granos por silicua, el testigo fue superado únicamente en un 3 % por el CC. En el peso de mil granos, el testigo mostró 4.0 g y solamente lo supero con 0.2 g el SC. En lo que respecta al peso hectolítrico solo se formaron dos grupos de significancia, el primero estuvo formado por el SK, SC, CC y TE con valores entre 63.1 y 63.5 kg hl -1 , el segundo grupo lo formó el ET con 61.9 kg hl -1 . El 24 rendimiento de grano no mostro diferencias significativas entre los tratamientos evaluados, pero numéricamente todos los tratamientos superaron al testigo (2134 kg·ha -1 ), el mejor tratamiento fue el CC seguido por el SK y ET, con incrementos sobre el testigo del 13, 12 y 9 %, respectivamente (Cuadro 6). Los resultados indicaron que el número de silicuas por planta fue la variable que obtuvo el mayor beneficio con los fertilizantes foliares aplicados. Lo ideal sería, que todas las componentes de rendimiento fueran mejoradas, pero esto no sucede porque la planta tiene efectos compensatorios. Los tratamientos con los mejores rendimientos se comportaron como sigue: el CC obtuvo valores altos para NSP y NGS, bajo para el P1000; el SK alto para el NSP, bueno para el NGS y P1000; el ET fue alto para el NSP, bueno para el P1000 y bajo para el NGS. Finalmente, para el rendimiento de aceite, únicamente se envió a la industria para su análisis una muestra por tratamiento; es necesario mencionar, que los resultados probablemente estuvieron influenciados por la humedad de grano, ya que el testigo contenía una humedad de 6.9 %, mientras que en los tratamientos osciló entre 7.2 y 7.6 %. En este aspecto el SK fue el único tratamiento que mostró un rendimiento similar al testigo de 44.4 %, mientras que el resto de tratamientos estuvieron por debajo del testigo con valores entre 43.6 y 43.9 % (Figura 6). Si bien, los fertilizantes foliares no tuvieron una influencia positiva sobre la producción de aceite, tampoco la afectaron, ya que los valores que se obtuvieron se encuentran dentro de los requerimientos de la industria, que son entre el 40 y 44 %. 25 Cuadro 6. Análisis de varianza y comparación de medias de los tratamientos estudiados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. TRATAMIENTOS ALP (cm) NSP NGS P1000 (g) PES kg hl - 1 RGR kg ha -1 1 SK 109 AB 494 AB 29 A 3.6 AB 63.5 A 2395 2 ET 103 B 538 AB 27 A 3.7 AB 61.9 B 2329 3 SC 116 A 488 AB 28 A 4.2 A 63.1 A 2301 4 CC 116 A 558 A 32 A 2.7 B 63.1 A 2412 5 TE 119 A 334 B 31 A 4.0 A 63.4 A 2134 MEDIA 112.5 482.5 29.4 3.6 63.02 2314 C.V. (%) 4.9 19.4 7.6 12.6 0.7 7.2 SIGNIFIC. ** * * ** ** ns Figura 6. Rendimiento de aceite obtenido en cada uno de los tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. 0 10 20 30 40 ACEITE (%) 44,4 43,9 43,9 43,6 44,5 SK ET SC CC TE 26 Al realizar el análisis económico, este mostró que todos los fertilizantes evaluados obtuvieron ganancias netas superiores al testigo, con incremento entre $ 939.00 y $ 1,720.00; la situación fue similar en la relación beneficio-costo, los tratamientos evaluados superaron al testigo en 5 y 10%. Si la inversión por el costo del CC, ET y SK es de $ 26.0, $ 79.0 y $ 116.0, más $ 200.00 de la aplicación, la ganancia esta alrededor de los mil pesos por hectárea, por lo tanto, estos tratamientos incrementan el rendimiento y rentabilidad del cultivo, sin afectar el medio ambiente (Cuadro 7). Cuadro 7. Análisis económico de los tratamientos evaluados en Cherán, Mich., durante el ciclo PV 2004. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Tratamientos RGR kg ha -1 Costo cultivo ($) ($/kg) Ingreso ($) B/C ($) Bruto Neto 1 SK 2395 7575 7.0 16765 9190 2.21 2 ET 2329 7538 7.0 16303 8765 2.16 3 SC 2301 7489 7.0 16107 8618 2.15 4 CC 2412 7485 7.0 16884 9399 2.26 5 TE 2134 7259 7.0 14938 7679 2.06 Ciclo Primavera-Verano 2006 (fertilizantes foliares) En el ciclo PV 2006, los análisis de varianza para los fertilizantes foliares evaluados indicaron alta significancia para la ALP, NSP, PES y RGR, sin embargo, para el NGS y P1000 no hubo diferencias significativas; los coeficientes de variación fueron aceptables, con un rango entre el 1 y 23 %. Para el índice del área foliar el testigo regional (TR) fue superado entre 24 y 68 % por los tratamientos evaluados, el mejor fue el CC (4.0) seguido por el AL (3.0) y LI (2.7); mientras que en la conductancia estomática el mayor valor lo obtuvo el CC con un incremento de 41.8 cm -2 s -1 sobre el TR (Figura 7). En la variable ALP, el primer grupo de significancia estuvo formado por el TR 27 (141 cm) y el segundo por el resto de los tratamientos (123 a 127 cm). En el NSP todos los tratamientos superaron al TR con ganancias entre 148 y 421 silicuas, el valor máximo correspondió al CC con 735 silicuas por planta. En la variable NGS y P1000, no se presentaron diferencias significativas. Para el rendimiento de grano, el valor más alto correspondió al CC con 2306 kg ha -1 , seguido por el LI con 2161 kg ha -1 (Cuadro 8). Es importante señalar que el tratamiento con mayor altura, no fue el que obtuvo el valor más alto de IAF y RGR, esto se debe a que la producción de materia seca es la responsable del rendimiento de grano final y esta se realiza a través de la actividad fotosintéticamente activa (PAR) interceptada por la cubierta vegetal, la cual está en función del área foliar (Gómez, 2002). Los resultados del análisis económico (Cuadro 9) mostraron que el Carbonato de Calcio obtuvo la mayor relación beneficio costo con $ 2.04, seguida del Liquifertidol ($ 1.84), además el ingreso neto comparado con el TR ($ 539.00) fue de $ 8226.00 y $ 6737.00, respectivamente. Cuadro 8. Análisis de varianza y comparación de medias de tratamientos evaluados en Nahuatzen, Mich., duranteel ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan. CIRPAC. INIFAP. Tratamientos ALP (cm) NSP NGS P1000 (g) PES kg hl -1 RGR kg ha -1 1 LI 123 B 579 AB 33 3.9 68.9 B 2161 A 2 AL 123 B 462 AB 31 4.0 69.1 AB 1710 B 3 CC 127 B 735 A 31 4.2 66.4 C 2306 A 4 TE 128 B 618 A 31 4.3 69.6 AB 1896 B 5 TR 141 A 314 B 32 4.1 70.5 A 1285 C Media 128.5 541.4 31.4 4.1 68.9 1871.7 C.V. (%) 4.1 22.5 5.7 4.3 1.0 4.5 Significancia. ** ** ns ns ** ** 28 0 1 2 3 4 5 0 10 20 30 40 50 60 LI AL CC TE TR BC B A C D B B A C BC gs (cm-2 s-1) IAF Figura 7. Valores de índice de área foliar (IAF) y conductancia estomática (gs) para cada tratamiento evaluado en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Cuadro 9. Análisis económico de cada tratamiento evaluado en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. Tratamientos RGR kg ha -1 Costo cultivo ($) ($/kg) Ingreso ($) B/C ($) Bruto Neto 1 LI 2161 8390 7.0 15127 6737 1.80 2 AL 1710 8130 7.0 11970 3840 1.47 3 CC 2306 7916 7.0 16142 8226 2.04 4 TE 1896 7690 7.0 13272 5582 1.73 5 TR 1285 8456 7.0 8995 539 1.06 29 Ciclo Primavera-Verano 2006 (épocas de aplicación del CC) El análisis de varianza para las épocas de aplicación evaluadas en el ciclo PV 2006 mostró diferencias altamente significativas para la ALP, IAF, NSP, PES y RGR, mientras que para el NGS y P1000 fue no significativo; los coeficientes de variación oscilaron entre el 1 y 23 %, aceptables para experimentos manejados en temporal. En ALP, el testigo obtuvo el valor máximo con 141 cm, mostró ganancias entre 13 y 17 cm sobre las épocas de aplicación evaluadas. Los tratamientos con CC para la variable IAF, obtuvieron los valores más altos con incrementos sobre el TR entre 50 y 122 %, el mejor tratamiento fue la aplicación de CC en plena floración con una ganancia sobre el TR de 2.2, esto se convertirá en incremento en el rendimiento de grano (Cuadro 10). Estas ganancias en el IAF se explican con lo reportado por Bartlett (1965), ya que él aplicó calcio soluble en col, melón, chile, rábano, calabacita y tomate, logrando incrementos en la fotosíntesis, debido a que la planta absorbió cantidades mayores de dióxido de carbono del aire, lo que aumentó los componentes orgánicos básicos de la planta; además, incrementó la absorción de amonio. Menciona también, que el exceso de nitrógeno que absorben, las plantas lo guardan y lo utilizan para estimular el crecimiento durante toda la temporada. Por último, señala que tal vez el efecto más beneficioso de aplicar calcio fue que las plantas cambiaron sus patrones normales de deposición de reservas de energía (carbohidratos, metabolitos). En el NSP, los tratamientos con CC aplicados en fin de floración y plena floración mostraron los valores más altos, superando al TR con 542 y 421 silicuas por planta, respectivamente; la aplicación al inicio de floración fue la que obtuvo la menor ganancia sobre el TR, con 159 silicuas. Aunado a esto en el número de granos por silicua y peso de mil granos, pese a que no se presentaron diferencias significativa, la ganancia del los tratamientos con CC en fin de floración sobre el TR fue de 3 granos por silicua, mientras que en el peso de mil granos las aplicaciones en plena floración y fin de floración superaron al TR con 0.4 g (Cuadro 10), lo cual 30 numéricamente es significativo; ya que con la aplicación de CC en fin de floración se incrementa en 542 silicuas por planta, dos granos por silicua y en 0.4 g en el peso de mil granos, la ganancia total es de 1084 granos por planta, que equivale a 0.43 g por planta. Estos resultados coinciden con los obtenidos por Sung et al. (1990), ya que ellos mostraron que al agregar calcio soluble al agua del arrozal, se logra hasta un 15 % de la producción de energía de la hoja bandera se transfiera a la formación y llenado de la semilla. Además, menciona que el peso del arroz aumentó el 14 % cuando se aplicó calcio durante el llenado del grano. Estos mismos resultados se obtuvieron en betabel, cebolla, trigo, avena y cebada. En el PES, el TR obtuvo el valor máximo de 70.5 kg hl -1 , con ganancia entre 1 y 6 % sobre las épocas de aplicación de CC (Cuadro 10). Los componentes directos de rendimiento antes descritos, se reflejan en el rendimiento de grano, es por esto, que los mejores tratamientos para esta variable fueron la aplicación de CC en fin de floración y en plena floración con incrementos del 86 y 80 % sobre el TR, respectivamente (Cuadro 10). Ganancia similar en rendimiento obtuvieron Fenn et al. (1994), ya que ellos incrementaron hasta en un 50 % el peso de los bulbos de cebolla y betabel, sobre los bulbos sembrados únicamente con nitrato, después de haber transcurrido 30 horas de la aplicación de calcio. 31 Cuadro 10. Análisis de varianza y comparación de medias de épocas de aplicación de carbonato de calcio estudiadas en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. Tratamientos ALP (cm) IAF NSP NGS P1000 (g) PES kg hl - 1 RGR kg ha -1 1 IF 125 B 3.5 B 473 CD 30 4.0 65,1 BC 1847 B 2 PF 127 B 4.0 A 735 AB 31 4.2 66,4 BC 2306 A 3 FF 128 B 2.8 B 856 A 33 4.2 63,9 C 2385 A 4 TE 124 B 2.7 B 555 BC 31 4.0 63,4 C 1827 B 5 TR 141 A 1.8 C 314 D 32 4.1 70,5 A 1285 C Media 128 2,91 546 31 4 65,86 1942 C.V. (%) 2 12 14 7 5 2,3 4 Significancia ** ** ** ns ns ** ** Al realizar el análisis económico, los tratamientos con la mayor relación beneficio costo de $ 2.11 y $ 2.04 fueron la aplicación de CC en fin de floración y plena floración, respectivamente; con ganancia económica sobre el TR de $ 8240.00 y $ 7687.00, respectivamente (Cuadro 11). 32 Cuadro 11. Análisis económico de cada época de aplicación de carbonato de calcio evaluada en Nahuatzen, Mich., durante el ciclo PV 2006. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. Tratamientos RGR kg ha -1 Costo cultivo ($) ($/kg) Ingreso ($) Relación B/C ($) Bruto Neto 1 IF 1847 7916 7.0 12929 5013 1.63 2 PF 2306 7916 7.0 16142 8226 2.04 3 FF 2385 7916 7.0 16695 8779 2.11 4 TE 1827 7690 7.0 12789 5099 1.66 5 TR 1285 8456 7.0 8995 539 1.06 De todo lo anterior se concluye que los incrementos de rendimiento debidos a la fertilización foliar pueden ser atribuidos al agregado de macronutrientes, micronutrientes o a la estimulación del crecimiento producida por las fitohormonas y demás compuestos orgánicos adicionados. La bibliografía menciona aumentos de rendimientos por las tres vías mencionadas. Además, Ventimiglia et al., (2000) mencionan diferencias de rendimiento por fertilización foliar en trigo cuya magnitud no sería explicable por la dosis de macroelementos aportados, y lo atribuyen a un efecto promotor del crecimiento producido por los compuestos orgánicos presentes en el fertilizante foliar. Los resultados expuestos anteriormente coinciden parcialmente con lo reportado por Ferraris y Couretot (2004), ya que mencionan que el fertilizante foliar aplicado en trigo provocó un incremento del área foliar y alargó el llenado de los granos, lo cual se tradujo en un aumento en el rendimiento de manera significativa. Además, citan que la dosis de macroelementos aportados en el ensayo (0,82 kg N ha -1 ) es claramente insuficiente para producir aumentos en la productividad de entre 621 y 815 kg ha -1 ; por este motivo, sugieren que gran parte de estos incrementos del rendimiento fueron atribuibles a la micronutrición o a un efecto de estimulación del crecimiento. 33 Resultados de la validación del Carbonato de CalcioPara rendimiento de grano no hubo diferencia significativa; sin embargo, en el tratamiento con CC disminuyó la fertilización nitrogenada en un 25 % y se está eliminando el potasio. El análisis económico indico que el tratamiento con CC fue el que obtuvo la mayor relación beneficio-costo, con una ganancia adicional sobre el testigo de 40 centavos por cada peso invertido; además, presentó un incremento en el ingreso neto de $ 1,679.00 sobre el mismo tratamiento con fertilización completa (Cuadro 12). Cuadro 12. Rendimiento y relación beneficio costo por cada tratamiento validado en canola. Pichátaro, Mich., PV 2007. Campo Experimental Uruapan, CIRPAC, INIFAP. Tratamientos RGR kg ha -1 Costo cultivo ($) Valor de la Producción ($/kg) Ingreso ($) Relación B/C ($) Bruto Neto 1 90-60- 00+CC 2007 6895 7 14049 7154 2.04 2 120-60-80 (TR) 2006 8567 7 14042 5475 1.64 CONCLUSIONES 1. La aplicación de carbonato de calcio como de fertilizante foliar hace posible disminuir la cantidad de nitrógeno y potasio en 25 % y 100 %, sin que el rendimiento se afecte. 2. El costo de producción en promedio se disminuyó en un 11 % y la relación beneficio costo se incrementó en un 31 % con respecto al tratamiento con fertilización completa. 3. El mejor tratamiento fue el carbonato de calcio con rendimiento de grano hasta de 2,412 kg ha -1 . 4. La aplicación del carbonato de calcio debe hacerse en plena floración, ya que después de este estadio el cultivo se cierra y es difícil realizar la esta labor. 34 5. Si la aplicación de carbonato de calcio es con tractor debe hacerse en plena floración y si es manual en fin de floración. 6. El uso de carbonato de calcio reduce el ciclo del cultivo en siete días e incrementa el índice de área foliar y el número de silicuas por planta. 7. El carbonato de calcio es barato, fácil de adquirir y contribuye a reducir la aplicación de fertilizantes químicos, así como la contaminación de los mismos al suelo y medio ambiente. 35 LITERATURA CITADA Agropecstar, 2007. Calcio. El papel del calcio en la planta. http://www.agropecstar.com/portal/doctos/agronomia6.htm. Revisado el 5 de octubre de 2007]. Bartlett, R. J. 1965. Importance of carbon dioxide in uptake of calcium by plants receiving only a nitrate source of nitrogen. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 29:555-558. Bertsch F. 1995. La fertilidad de suelos y su manejo. 1ra ed. ACCS. San José, Costa Rica. 125 p. Bocco, G., A. Velásquez y A. Torres. 2000. Ciencia, Comunidades indígenas y manejo de recursos naturales. 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Al Sr. Noé Acosta Vázquez, personal del Campo Experimental Uruapan, INIFAP, por su valiosa colaboración en la ejecución de los trabajos de campo. 42 El contenido de esta obra, fue revisado por el Comité Editorial Campo Experimental Uruapan: COMITÉ EDITORIAL Ing. Roberto Toledo Bustos. Presidente Ing. H. Jesús Muñoz Flores. Secretario Dr. Víctor Manuel Coria Ávalos. Vocal Ing. Trinidad Sáenz Reyes. Vocal REVISIÓN TÉCNICA M. C. Alfredo González Ávila Investigador C. E. Centro Altos de Jalisco Ing. Jaime Gustavo López Arriaga Investigador C. E. Santiago Ixcuintla, Nay. SUPERVISIÓN Dr. Keir Francisco Byerly Murphy Dr. Gerardo Salazar Gutiérrez EDICIÓN Ing. Roberto Toledo Bustos Ing. H. Jesús Muñoz Flores Para mayor información acuda, llame ó escriba al: Centro de Investigación Regional del Pacífico Centro. INIFAP Parque Los Colomos S/N. Colonia Providencia. Apartado Postal 6-103 CP. 44660 Guadalajara, Jalisco, México. Tels: (33) 3641 6971; 3641 3575; 3641 2061; 3641 6969; 3641 2248. Fax: 3641 3598. Campo Experimental Uruapan Av. Latinoamericana 1101 Colonia Revolución. C. P. 60150 Uruapan, Michoacán, México Tel. (452) 523 7392 Fax (452) 524 4095 Correo-e: gomez.blanca@inifap.gob.mx cepeda.mario@inifap.gob.mx mailto:gomez.blanca@inifap.gob.mx mailto:cepeda.mario@inifap.gob.mx 43 FERTILIZACIÓN FOLIAR DE CANOLA DE TEMPORAL EN LA MESETA PURHÉPECHA INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL DEL PACIFICO CENTRO La edición consta de 500 ejemplares Marzo de 2010 Impreso en México – Printed in México 44 CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL PACIFICO CENTRO (CIRPAC) %U %U %U %U %U %U %U Vaquerías Tecomán Ctro. Altos de Jalisco %U Santiago Ixcuintla El Verdineño Valle de Apatzingán Uruapan Costa de Jalisco %U Oficinas Centrales del CIRPAC SISTEMAS AMBIENTALES EN EL CIRPAC - INIFAP N SIMBOLOGIA SIGNOS CONVENCIONALES %U %U Sitios Experimentales Campos Experimentales Límites estatales Fuente para su elaboración: Tipos climáticos de México INIFAP - 2003 40 0 40 Kilómetros Escala Gráfica Trópico Arido Muy Cálido Trópico Semiárido Muy Cálido Trópico Semiárido Cálido Trópico Semiárido Semicálido Trópico Subhúmedo Muy Cálido Trópico Subhúmedo Cálido Trópico Subhúmedo Semicálido Subtrópico Arido Semicálido Subtrópico Arido Templado Subtrópico Semiárido Cálido Subtrópico Semiárido Semicálido Subtrópico Semiárido Templado Subtrópico Subhúmedo Cálido Subtrópico Subhúmedo Semicálido Subtrópico Subhúmedo Templado Subtrópico Húmedo Cálido Templado Subhúmedo Frío El CIRPAC comprende los cuatro estados del Pacífico Centro de la República Mexicana, que son Colima, Jalisco, Michoacán y Nayarit. Estos en su conjunto abarcan una superficie de 154,364 Km 2 , que representan 7.5% de la superficie nacional. En esta área, viven 12’235,866 habitantes (INEGI, 2005), correspondiendo más de la mitad de ellos al Estado de Jalisco. Un 42.6% de la Región Pacífico Centro es apta para la ganadería; 34.56% tiene vocación forestal y 22.84% comprende terrenos apropiados para las actividades agrícolas. La región posee una gran variedad de ambientes, que van desde el templado subhúmedo frío, hasta el trópico árido
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