Respuesta Vegetal con Riego: Maíz, Soja y Doble Cultivo estival

Jornada de RiegoINIA La Estanzuela

29 setiembre 2017

Osvaldo Pérez

Programa de Cultivos, INIA

Problema de la Agricultura de Verano en Secano

Oferta de agua = Lluvias vs Demanda de agua = ETc

Régimen hídrico no estacional y altamente aleatorio, interanual y mensual

Eventos más o menos extremos:

- déficits hídricos y sequías

- lluvias de alto volumen (escurrimiento y percolación).

Sin embargo!!!...El problema más recurrente se presenta por la baja capacidad de almacenaje de agua de los Suelos de Uruguay asociado con la relación recarga – agotamiento del agua disponible en verano.

Profundidad

Infiltración ETc Diciembre-EneroPendiente

PlantaAgua < Rindes

¿La solución es el escape?...

Caso Maíz:

• En Secano dos estrategias pueden ser la siembra anticipada y/o la siembra de 1ª tardía, evitando que el período crítico (± 15 días de floración) coincida con el período de > demanda atmosférica.

Caso Soja:

• Con el mismo objetivo (escape), se busca que una buena parte del periodo R3-R6 se ubique después del 15 a 20 de enero.

- Fechas de siembra de noviembre y/o con,

- Ciclos Medios-Largos (en Uruguay GM > 5.4).

MAÍZ con RIEGO

Algún Antecedente

E. Capurro, 1973.

E. Capurro, 1973.

Adaptado de E. Capurro, 1973.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

B (Riego) B (Secano) B (Riego) B (Secano)

A (Riego) A (Secano)

kg/h

a

Rendimiento de grano de maíz según Riego o Secano en tres etapas (A, B y C) de su ciclo.

C (Secano) Plus del Riego A: Vegetativo; B: VT-R3; C: R3-R6

A (Riego)

A (Secano)

B (Riego)

B (Secano)

C (Riego)

C (Secano)

C (Riego)

C (Secano)

B (Riego)

B (Secano)

C (Riego)

C (Secano)

C (Riego)

C (Secano)

Riego todo el ciclo

Secano

Riego R3-R6

Adaptado por A. G. Cirilo, 2004

Manejo:

Densidad

¿y Distribución?Sin Deficiencia

- 150 mm

- 300 mm

MAÍZ

Rendimiento de Materia Seca y de Grano según Población de PlantasAmbiente de buen potencial con riego

y = 15256 + 0,059xR² = 0,96P=0,0003

16000

17000

18000

19000

20000

21000

22000

23000

24000

70000 90000 110000 130000

Re

nd

imie

nto

de

MS

(kg/

ha)

Población objetivo (pl/ha)

O. Pérez s/p.

y = 10199 + 0,023xR² = 0,80P=0,016

10000

11000

12000

13000

14000

70000 90000 110000 130000

Re

nd

imie

nto

de

gra

no

(kg

/ha)

Población objetivo (pl/ha)

Índice de Cosecha según Población de PlantasAmbiente de buen potencial con riego

O. Pérez s/p.

y = 0,337 + 6E-06x -3E-11x2

R² = 0,95Px=0,0287; Px2=0,019

50%

55%

60%

65%

70000 90000 110000 130000

Índ

ice

de

co

sech

a

Población objetivo (pl/ha)

35 DH, 70 mil pl/ha

50 DH, 70 mil pl/ha

35 DH, 90 mil pl/ha

50 DH, 90 mil pl/ha

35 DH, 110 mil pl/ha

50 DH, 110 mil pl/ha

35 DH, 130 mil pl/ha

50 DH, 130 mil pl/ha

Precipitaciones y riegos aplicados

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1-Sep 1-Oct 31-Oct 30-Nov 30-Dec 29-Jan 28-Feb 30-Mar

mm

de

agu

a

Precipitaciones Riegos

Siembra: 10 Oct Floración: 23 Dic Cosecha: 2 Abr

mm acumulados

20 Set – 20 Ene 20 Set – 15 Mar

Precipitación 234 746

Riego 123 123

Total 357 869

Relación (R:P) 34 % 14 %

http://www.inia.org.uy/online/site/nueva/FenologiaMaiz.php

Zona SurSiembra 10-Oct

http://www.inia.org.uy/online/site/nueva/FenologiaMaiz.php

Zona NorteSiembra 10-Oct

Relación Absorción de Nutrientes, Fertilización y Disponibilidad

NutrientesAbsorción* Fertilización Análisis de suelo

kg/ha Siembra V6

N 265 243 4,2 ppm 6,9 ppm

P 48 93 12,8 ppm -

K 229 22 0,51 meq/100g -

S 48 22 2,6 ppm -

Zn 0,64 - 0,66 mg/kg -

Ca 36 - - -

Mg 36 18 - -

* Los requerimientos fueron tomados de IPNI (2016) para un rinde de maíz de 14.000 kg/ha.

y = 10199 + 0,023xR² = 0,80P=0,016

10000

11000

12000

13000

14000

70000 90000 110000 130000

Re

nd

imie

nto

de

gra

no

(kg

/ha)

Población objetivo (pl/ha)

Los valores de absorción potencial para ese rinde se obtuvieron de tabla IPNI (2016).

Absorción de nutrientes esperada para un rinde de 14000 kg/ha y fertilización realizada.

O. Pérez s/p.

SOJA con RIEGO

En base a datos INASE-INIA

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2011/12 2012/13 2013/14 2014/15 2015/16 2016/17

Re

nd

imie

nto

(kg

/h

a)

CC LE1

CM LE1

CL LE1

CC Dol1

CM Dol1

CL Dol1

CC Y1

CM Y1

CL Y1

CC Y2

CM Y2

CL Y2

CC Mc1

CM Mc1

CL Mc1

Promedio

Rindes de Soja de últimos 6 años en los experimentos de Evaluación de Cultivares.

Promedio: 3568 kg/ha (± 986) Sí:

En situaciones experimentales de secano (INASE-INIA) los mejores rindes esperados son casi 1000 kg /ha > a la media.

Entonces:Podrían esperarse incrementos por riego > a 1000 kg/ha.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

4.955 5.909 6.15 6.55 6.8 8.009

Diferencia de rendimientoRiego - Secano

24 Octubre 14 Noviembre

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

4.955 5.909 6.15 6.55 6.8 8.009

Rendimiento 2014-2015

Riego Secano

Diferencia de rendimientos de soja (Riego – Secano) según GMs-Salto 2014/15-

La respuesta al Riego fue

> en la fecha de siembra

más temprana.

A. Otero et al. s/p

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

4.955 5.909 6.15 6.55 6.8 8.009

Diferencia de rendimientoRiego - Secano

24 Octubre 14 Noviembre

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

4.955 5.909 6.15 6.55 6.8 8.009

Rendimiento 2014-2015

Riego Secano

Rendimiento de soja según tratamiento de riego y GM-Salto, 2014/15-

A. Otero et al. s/p

El Riego tuvo un efecto >

en los cultivares de < GM.

Adaptado de A. Otero et al. s/p

¿Cómo se lograron rindes de 4,5 a 5 mil kg/ha?

0

200

400

600

800

1000

1200

Corto e Intermedio

Largo Corto e Intermedio

Largo

24-Oct 14-Nov

mm

S R ETc ETa (S) Eta (R)

Rendimiento de soja según tratamiento de riego y fecha de siembra -La Estanzuela, 2014/15-

D. Gaso s/p

1) Riego

2) Fecha de siembra

3) GM (cultivar)

4) Población objetivo

5) Inoculación y Fertilización

6) Fitosanitarios

DECISIONES DE MANEJO:

Fecha de siembra x Grupos de Madurez

Es un compromiso entre > tiempo de captura y cuánta energía y Tº se pierde por cada unidad de tiempo adicional.

R3 – R6

Emergencia - R3

D. Gaso s/p

y = 3504,79 + 76,42x -0,92x2

R² = 0,84

y = 6735,27 -53,98xR² = 0,96

2000

3000

4000

5000

6000

0 30 60 90

Re

nd

imie

nto

(kg

/ha

)

Días desde el 1º de octubre

Ciclos cortos Ciclos largos

Cada valor es la media de dos

cultivares de largo de ciclo contrastante (corto y largo).

Fassio et al., 2017

Rendimientos con Riego según Época de Siembra y Largo de Ciclo

-La Estanzuela, Uruguay-

Componentes de la varianza del rendimiento de grano de soja expresados como % de la varianza total observada.

Componentes de la varianza %

Bloque (época de siembra) 9,6

Época de siembra 26,4

Ciclo 0,0

Época × Ciclo 51,3

Residual 12,7

Total 100,0

Fassio et al., 2017

1) Riego

2) Fecha de siembra

3) GM (cultivar)

4) Población objetivo

5) Inoculación y Fertilización

6) Fitosanitarios

y = 3504,79 + 76,42x -0,92x2

R² = 0,84

y = 6735,27 -53,98xR² = 0,96

2000

3000

4000

5000

6000

0 30 60 90

Re

nd

imie

nto

(kg

/ha

)

Días desde el 1º de octubre

Ciclos cortos Ciclos largos

Fassio et al., 2017

Rendimientos con Riego según Época de Siembra y Largo de Ciclo

-La Estanzuela, Uruguay-

Densidad de plantas según GM con riego:Siembra de mitad de noviembre (2013-2015)

D. Gaso s/p

y = -0,0242x2 + 2,5199x - 25,878R² = 0,8144

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

Po

bla

ció

n a

co

secha (p

lanta

s m

-2)

Población implantada (plantas m-2)

Los datos corresponden a cuatro poblaciones objetivo (22, 33, 44 y 55 plantas m-2) de cuatro cultivares de soja en condiciones de secano y riego.

Fassio et al., 2016

Relación entre la población de plantas implantadas y la de plantas cosechadas.

y = 4367,1 ˗ 20,4x

3000

3200

3400

3600

3800

4000

15 20 25 30 35 40

Rend

imie

nto

(kg

ha

-1)

Población a cosecha (plantas m-2)

P<0,0001R2=0,98

Las figuras señalan los valores medios de dos experimentos (Secano y Riego) y la línea sólida indica el modelo de ajuste a dichas medias. El ajuste solo es válido para un rango de población a cosecha de 20 a 40 plantas m-2.

Fassio et al., 2016

Relación entre el número de plantas cosechadas y el rendimiento medio de soja de cuatro cultivares.

y = -0,0242x2 + 2,5199x - 25,878R² = 0,8144

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

Po

bla

ció

n a

co

secha (p

lanta

s m

-2)

Población implantada (plantas m-2)

Relación entre la población de plantas implantadas y la de plantas cosechadas.

y = 0.0061x2 + 0.5744x + 10.79R² = 0.7701

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50

Pobla

ció

n i

mpla

nta

da (

pla

nta

s m

-2)

Población a cosecha (plantas m-2

24,7 = 34,3 Semillas a sembrar/m2

(Germinación * Implantación)¿0,90? ¿0,85?

y = 4367,1 ˗ 20,4x

3000

3200

3400

3600

3800

4000

15 20 25 30 35 40

Rend

imie

nto

(kg

ha

-1)

Población a cosecha (plantas m-2)

P<0,0001R2=0,98

Efectos que explican la variación (en %) del rendimiento.

Componentes de la

varianza del

rendimiento

Secano y Riego Secano Riego

------------------------------- % -------------------------------

Bloq (Riego) 1,0 16,9 0,6

Riego 84,3 - -

Cultivar 0,0 6,5 46,6

Riego × Cult. 5,0 - -

Población 2,7 17,3 16,7

Riego × Pobl. 0,0 - -

Cult. × Pobl. 0,0 0,0 0,0

Riego × Cult. × Pobl. 0,0 - -

Residual 7,0 59,3 36,1

Total 100,0 100,0 100,0

Fassio et al., 2016

Fassio et al., 2016

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

Secano Riego

Rendim

iento

(k

g h

a-1

)

Δ 1466 kg ha-1 ~ 48,8%

P<0,0001

a

b

0

50

100

150

200

250

Ago Set Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May

mm

de a

gua

Precipitación efectiva Riegos acumulados

Precipitación efectiva media histórica

Siembra: 16 Nov

Cosecha: 8 May

Riego = 102 mm

Precipitación efectiva acumulada mensual y mm de agua aplicados a un experimento de soja realizado en INIA La Estanzuela (período 2012-2013). Los registros se tomaron de la base de datos agroclimáticos de la unidad GRAS, INIA.

Rendimiento medio de soja de dos experimentos (Secano y Riego), donde se evaluaron cuatro cultivares y cuatro diferentes poblaciones de plantas objetivo. Letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas (P<0,0001).

07-Ene-2016

DOBLE CULTIVO ESTIVAL

con

RIEGO

Objetivo

Estudiar la viabilidad biológica y tecnológica de sembrar dos cultivos estivales

consecutivos e identificar cuáles de las secuencias son mejores.

Siembra: 7-Set-15

¿Qué se sembró?...

Maíz Silo Planta Entera

Maíz Grano

Maíz

Maíz Silo Grano Húmedo

Sorgo Silo Grano Húmedo

Soja para Grano

Maíz Silo Planta Entera

Sorgo Silo Planta Entera

Soja Silo Planta Entera

Siembra: 12-Ene-16:

Siembra: 2-Feb-16:

Cosecha

11-Mar-2016

Adaptado tesis JM Ernst [en prensa]

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300

MzG_Sj

MzG_Sg

MzG_Mz

MzF_Sj

MzF_Sg

MzF_Mz

Tem

per

atu

ra (

°C)

y ra

dia

ció

n s

ola

r (M

J m

-2 d

ía-1

)

Días desde 1er siembra (7 de setiembre)

Trat

amie

nto

s

Siembra - emergencia Emergencia - R1 R1 - cosecha

R1 - madurez fisiológica Madurez fisiológica - cosecha Radiación solar

Temperatura

12 Ene.

2 Feb.

Fecha mm

11 de Diciembre 20

31 de Diciembre 15

14 de Enero 15

15 de Enero 18

18 de Enero 20

26 de Enero 25

5 de Febrero 15

9 de Febrero 17

11 de Febrero 15

12 de Febrero 15

10 de Marzo 15

Total: 190

Riegos aplicados

0

50

100

150

200

250

Set Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr May Junm

m

Precipitación efectiva Riego efectivo Precipitación efectiva histórica

tesis JM Ernst [en prensa]

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

Maíz Sorgo Soja Maíz Sorgo Soja

Maíz forraje Maíz grano

Mat

eri

a se

ca (

kg h

a-1)

Primero Segundo

ab ab

c

a

b

c

Producción acumulada de materia seca de dos cultivos estivales consecutivos.

tesis JM Ernst [en prensa]

Land Equivalent Ratio (LER) = (C1 + C2) / CR

CR:

• Materia seca promedio: 21146 kg ha-1 (Armand Ugon, P.; Ferrari, G. 2017)

• Maíz de primera con riego (150 mm)

• Misma localidad

• Siembra:13 octubre 2015

• Cosecha: 29 marzo 2016

Un resultado de LER > 1 significa que con la secuencia de doble cultivo se

precisa un área menor para producir la misma cantidad de biomasa o grano

que con un cultivo individual. Hook y Gascho, 1988

Indicador LER según secuencia de dos cultivos estivales consecutivos

ab ab

c

a

b

c

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Maíz Sorgo Soja Maíz Sorgo Soja

Maíz forraje Maíz grano

LE

R

tesis JM Ernst [en prensa]

ó

Maíz para silo: 13,5 ton MS/ha ó

Maíz para silo: 11,2 ton MS/ha

Maíz para grano: 9,3 ton/ha (IC: 54%)

Maíz para silo: 13,2 ton MS/ha

Soja para silo: 3,8 ton MS/ha ó

Sorgo para silo: 7,5 ton MS/ha

Soja para grano: 2,2 ton/ha (IC: 48%)

Sorgo para silo: 12,4 ton MS/ha

Tiempo

6,5 ton GH/ha IC: 44%

3,0 ton GH/ha IC: 20%

1,2 ton/haIC: 42%

7 Set. 12 Ene. 2 Feb. 7 Jun.

O. Pérez et al. s/p

ó

Maíz silo: 34,2 ó

Valores expresados en Energía Metabolizable (miles de Mcal/ha)

Soja grano: 9,8

5,4

Maíz silo: 27,5

Maíz grano: 30,5 Sorgo silo: 15,8

Soja silo: 11,0 ó

21,4

9,3

Maíz silo: 31,8

Sorgo silo: 26,0

Tiempo

Grano húmedo

Grano húmedo

Grano

O. Pérez et al. s/p

1º 2º Total

Mz planta entera Mz planta entera 34.2 31.8 66.0

Mz planta entera Sg planta entera 34.2 26.0 60.2

Mz grano Mz planta entera 30.5 27.5 58.0 ++

Mz planta entera Mz grano húmedo 34.2 21.4 55.6 ++

Mz grano Sg planta entera 30.5 15.8 46.3 ++

Mz planta entera Sj grano 34.2 9.8 44.0 +

Mz planta entera Sg grano húmedo 34.2 9.3 43.5 +++

Mz grano Sj planta entera 30.5 11.0 41.5 ++

Mz grano Sj grano 30.5 5.4 35.9 ++ +

Residuos en

el campo(miles de Mcal/ha)1º 2º

Residuos

exportados

O. Pérez et al. s/p

Energía Metabolizable potencial acumulada según fracción cosechable de dos cultivos estivales consecutivos

Consideraciones finales• El RIEGO es el factor de manejo que más influye el Rendimiento, tanto en MAÍZ como en SOJA.

• El rinde de MAÍZ con RIEGO supera al de Secano en hasta 100 % cuando este último es ≤ a 6,5 ton/ha.

• En ambientes de alto potencial con Riego y Manejo ajustado, pueden bien obtenerse rindes comerciales de 13 ton/ha de MAÍZ y de 6 ton/ha de SOJA con diferencias de rinde RIEGO vs SECANO de 2,5 ton/ha.

• En SECANO la “oportunidad de las lluvias estivales” confunde la respuesta de los GM de SOJA según fecha de siembra. En cambio, con RIEGO luego de escogerse la fecha de siembra (según conveniencia del productor), puede escogerse el ciclo más apropiado para esa fecha según la latitud.

• Independientemente de cuándo se siembre, con RIEGO se recomiendan siembras de Octubre para captar más Radiación y Tº durante el llenado de grano. Lo mismo para MAÍZ.

• En siembras de Octubre con RIEGO, los Ciclos Largos de SOJA funcionarían tan bien como los Ciclos Cortos. También relacionado con la “oportunidad de las lluvias estivales”, los Ciclos Cortos mostrarían una > respuesta relativa RIEGO vs SECANO, aunque en términos absolutos no está clara la respuesta con respecto a Ciclos Medios y Largos.

• Con RIEGO se puede incrementar la población de MAÍZ de 90 a 100.000 pl/ha, sobre todo si el objetivo es la producción de MS. En cambio, con SOJA densidades de 340.000 semillas/ha no retornarían en incrementos de rendimiento (asumiendo una germinación de 90 % y una implantación de 80 %).

• Dos cultivos estivales consecutivos producen más MS y Energía Metabolizable (EM) que un solo cultivo estival de maíz.

• De las combinaciones realizadas se debe contemplar no solo la producción de MS, sino también la EM en sistemas agrícola-lecheros y o agrícola-ganaderos.

• Además del valor nutritivo debe tenerse en cuenta el valor comercial de los productos.

• Para sistemas agrícola-lecheros pesa más la EM, mientras que la MS puede relacionarse más con sustentabilidad del sistema de producción. Esto último, por una > incorporación de C al suelo (sobre todo con cultivos para grano).

• Un > tiempo de cobertura con relación a un único cultivo de verano también apunta a la sustentabilidad del sistema.

• Finalmente, cualquiera de las combinaciones de dos cultivos estivales habilita a la siembra de un cultivo posterior de invierno porque las combinaciones más tardías liberaron el campo el 7 de junio (Maíz silo + Maíz GH y Maíz grano + Soja grano).

Consideraciones finales

AGRADECIMIENTOS A TÉCNICOS COLABORADORES

Por su información y/o comentarios:

Déborah Gaso

Álvaro Otero

Alberto Fassio

Alejandro Mendoza

Juan M. Ernst

Claudio García

Jorge Sawchik

BIBLIOGRAFÍACapurro E. 1973. Efecto de Dos Regímenes Hídricos en Tres Etapas Durante el Ciclo de Maíz (Zea mays L.). Tesis Ing. Agr. Facultad de

Agronomía, UdelaR.

Castaño J, Giménez A, Ceroni M, Furest J, Aunchayna R. 2011. Caracterización Agroclimática del Uruguay–1980-2009. Serie Técnica N°. 193. Montevideo: INIA. 134 p.

Cirilo AG. 2004. Manejo de la Densidad y Distancia entre Surcos en Maíz: Rendimiento del Cultivo de Maíz. Idia XXI: Revista de Información sobre Investigación y Desarrollo Agropecuario v. 4, Nº 6, p. 128-133.

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Fassio A, Pérez O, Ibáñez W, Rabaza C, Vergara G, Sawchik J, Schusselin M, Silva L. 2016. Soja: Rendimiento con y sin Riego a Diferentes Poblaciones de Siembra. Revista INIA Uruguay Nº 47. INIA, Uruguay: 22-26.

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