Respuesta Vegetal con Riego
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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.
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