Respuesta del cultivo de maz a la fertilizacin orgnica y mineral en el cantn pasaje
Response of corn cultivation to organic and mineral fertilization in the Passage canton
Resposta do cultivo de milho adubao orgnica e mineral no canto Passagem
Correspondencia: jmuzha2@utmachala.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 11 de enero de 2024 *Aceptado: 28 de febrero de 2024 * Publicado: 03 de marzo de 2024
I. Universidad Tcnica de Machala (UTMACH), Facultad de Ciencias Agropecuarias, Campus Santa Ins, km va Machala-Pasaje (CC 170517), Machala, Ecuador.
II. Universidad Tcnica de Machala (UTMACH), Facultad de Ciencias Agropecuarias, Campus Santa Ins, km va Machala-Pasaje (CC 170517), Machala, Ecuador.
III. Universidad Tcnica de Machala (UTMACH), Facultad de Ciencias Agropecuarias, Campus Santa Ins, km va Machala-Pasaje (CC 170517), Machala, Ecuador.
Resumen
El maz, (Zea mays L), ha desempeado un papel fundamental en la dieta y la herencia cultural a lo largo del tiempo. La conexin entre la produccin y la fertilizacin est estrechamente vinculada, por lo que se ha prestado especial atencin a las prcticas de fertilizacin para comprender cmo las plantas de maz reaccionan a este proceso. El objetivo de la investigacin fue determinar el efecto de la fertilizacin orgnica y mineral en parmetros agro-morfolgicos en el cultivo de maz, para la aplicabilidad en la apreciacin de la capacidad productiva. El experimento se realiz en el cantn Pasaje, Provincia de El Oro, a 30 msnm. Se utiliz un diseo experimental cuadrado latino (DCL). El factor de estudio fue la aplicacin de fertilizantes orgnicos y minerales al cultivo de maz, con cinco tratamientos y cinco repeticiones, se emple un anlisis de varianza de un factor entre grupos para identificar posibles diferencias estadsticas entre los distintos tratamientos. Las variables evaluadas fueron: Altura de la planta, Largo de la hoja, Ancho de la hoja, Dimetro del tallo, Peso de Fruto (mazorca y semilla). La incorporacin de fertilizante mineral a una dosis de 200 kg/ha (Nitrgeno) en rendimiento mazorca obtuvo 2.98 t/ha superado numricamente al tratamiento de fertilizante orgnico a una dosis de 200 kg/ha (compost) el cual obtuvo 2.92 t/ha, aunque las diferencias no alcanzaron niveles estadsticamente significativos, es importante reconocer las diferencias numricas como un aspecto a tener en cuenta al relacionar con costos de produccin.
Palabras clave: Cultivo de maz; Fertilizante mineral; Compost; Urea.
Abstract
Corn, (Zea mays L), has played a fundamental role in diet and cultural heritage over time. The connection between production and fertilization is closely linked, so special attention has been paid to fertilization practices to understand how corn plants react to this process. The objective of the research was to determine the effect of organic and mineral fertilization on agro-morphological parameters in corn cultivation, for applicability in the assessment of productive capacity. The experiment was carried out in the Pasaje canton, Province of El Oro, at 30 meters above sea level. A Latin square experimental design (LCD) was used. The study factor was the application of organic and mineral fertilizers to the corn crop, with five treatments and five repetitions, a one-factor analysis of variance between groups was used to identify possible statistical differences between the different treatments. The variables evaluated were: Plant height, Leaf length, Leaf width, Stem diameter, Fruit weight (cob and seed). The incorporation of mineral fertilizer at a dose of 200 kg/ha (Nitrogen) in cob yield obtained 2.98 t/ha numerically surpassed the treatment of organic fertilizer at a dose of 200 kg/ha (compost) which obtained 2.92 t/ha. Although the differences did not reach statistically significant levels, it is important to recognize the numerical differences as an aspect to take into account when relating to production costs.
Keywords: Corn cultivation; Mineral fertilizer; Compost; Urea.
Resumo
O milho, (Zea mays L), tem desempenhado um papel fundamental na dieta alimentar e na herana cultural ao longo do tempo. A ligao entre produo e fertilizao est intimamente ligada, por isso tem sido dada especial ateno s prticas de fertilizao para compreender como as plantas de milho reagem a este processo. O objetivo da pesquisa foi determinar o efeito da adubao orgnica e mineral sobre parmetros agromorfolgicos no cultivo do milho, para aplicabilidade na avaliao da capacidade produtiva. O experimento foi realizado no canto Pasaje, provncia de El Oro, a 30 metros acima do nvel do mar. Foi utilizado um delineamento experimental em quadrado latino (LCD). O fator de estudo foi a aplicao de fertilizantes orgnicos e minerais na cultura do milho, com cinco tratamentos e cinco repeties, foi utilizada anlise de varincia unifatorial entre grupos para identificar possveis diferenas estatsticas entre os diferentes tratamentos. As variveis avaliadas foram: Altura da planta, Comprimento da folha, Largura da folha, Dimetro do caule, Peso do fruto (espiga e semente). A incorporao de adubo mineral na dose de 200 kg/ha (Nitrognio) na produtividade de sabugo obteve 2,98 t/ha superou numericamente o tratamento de adubo orgnico na dose de 200 kg/ha (composto) que obteve 2,92 t/ha. as diferenas no atingiram nveis estatisticamente significativos, importante reconhecer as diferenas numricas como um aspecto a ter em conta quando se relacionam com os custos de produo.
Palavras-chave: Cultivo de milho; Fertilizante mineral; Composto; Uria.
Introduccin
El maz, (Zea mays L), ha sido un elemento esencial en la alimentacin y la cultura de diversas civilizaciones a lo largo de la historia. Su domesticacin en Mesoamrica marc un hito crucial en la evolucin de la agricultura, y desde entonces, el maz se ha extendido por todo el mundo como uno de los cultivos ms fundamentales. En el contexto agrcola, es una planta asombrosamente verstil, adaptndose a una amplia gama de climas y suelos. El cultivo de maz desempea un papel vital a nivel global, siendo una fuente primaria de alimento humano, forraje animal e incluso materia prima para la industria. Este cereal no solo ha contribuido a la seguridad alimentaria, sino que tambin ha generado una red econmica crucial para agricultores, industrias alimentarias y comunidades enteras (Ortiz et al., 2023).
Ecuador, caracterizado por su diversidad geogrfica y climtica, proporciona un entorno propicio para el cultivo de diferentes variedades de maz. Desde las tierras altas de la Sierra hasta las regiones bajas de la Amazona, los agricultores enfrentan desafos y oportunidades nicas al cultivar este cereal verstil, la adaptabilidad a diversas condiciones ambientales ha convertido su cultivo en una actividad agrcola clave en la vida rural ecuatoriana. No obstante, a pesar de su importancia histrica y econmica, cambios en las prcticas agrcolas, fluctuaciones en los precios internacionales, y la presin constante sobre los recursos naturales plantean interrogantes sobre el futuro de este cultivo vital (FAOSTAT, 2022)
El cultivo del maz ha experimentado una notable evolucin desde sus races primitivas hasta las modernas prcticas agrcolas. La fertilizacin, un componente esencial en el proceso de cultivo, refleja claramente esta transformacin (Subedi et al., 2006). Tanto en comunidades agrcolas primitivas como en las modernas explotaciones agroindustriales, la fertilizacin desempea un papel crucial en el rendimiento y la calidad del maz cosechado. En sociedades agrcolas primitivas, la fertilizacin del maz sola depender en gran medida de prcticas tradicionales. La rotacin de cultivos, el uso de estircol animal y tcnicas de quema de rastrojos eran mtodos comunes; estas prcticas, aunque bsicas, mantenan la fertilidad del suelo a lo largo del tiempo. La sabidura transmitida de generacin en generacin permita a las comunidades primitivas mantener un equilibrio sostenible entre la tierra y los cultivos. En contraste, la agricultura moderna ha incorporado avances tecnolgicos y enfoques cientficos para optimizar la fertilizacin del maz. El uso de fertilizantes qumicos, la aplicacin de tcnicas de riego controlado y la modificacin gentica de las semillas son elementos clave en la produccin a gran escala. Estos mtodos han permitido aumentar significativamente los rendimientos, pero tambin han generado debates sobre la sostenibilidad y el impacto ambiental (Escalona et all., 2021)
La relacin entre produccin y fertilizacin est directamente ligada por lo que ha sido objeto de cuidadosa atencin en trminos de prcticas de fertilizacin la manera en que responden las plantas de maz a la fertilizacin, ya sea de origen orgnico o mineral, no solo influye en los rendimientos agrcolas, sino tambin en la sostenibilidad a largo plazo de los sistemas agrcolas. En esta exploracin, examinaremos las complejidades y los impactos que la fertilizacin orgnica y mineral tienen en el cultivo de maz, considerando factores como la nutricin de las plantas, la salud del suelo y los aspectos medioambientales fueron estudiados por (Hernn, 2016). La fertilizacin orgnica, basada en fuentes naturales como compost, estircol y residuos vegetales, representa un enfoque holstico que va ms all de la simple entrega de nutrientes (Munive et al., 2018). Esta forma de fertilizacin contribuye a la mejora de la estructura del suelo, fomenta la actividad microbiana y brinda una liberacin gradual de nutrientes, todo lo cual puede tener un impacto significativo en la salud general del cultivo de maz (Marn et al., 2017). Por otro lado, la fertilizacin mineral proporciona una fuente concentrada y controlada de nutrientes esenciales; esta forma de fertilizacin puede ofrecer respuestas rpidas y especficas a las demandas nutricionales del maz, destacando la capacidad de ajustar y corregir deficiencias de manera eficiente Alonso-Snchez et al., (2023).
A medida que la agricultura evoluciona, surgen desafos y oportunidades en la fertilizacin del maz, la bsqueda de un equilibrio entre la eficiencia productiva y la preservacin ambiental se ha convertido en un objetivo crucial. Comprender cmo integrar prcticas modernas y tradicionales puede ofrecer soluciones que aborden las demandas alimentarias globales sin comprometer la salud a largo plazo de los suelos y los ecosistemas (Torres, 2022).
Bajo este contexto, el objetivo de la investigacin consisti en determinar el efecto de la fertilizacin orgnica y mineral en parmetros agro-morfolgicos en el cultivo de maz, para la aplicabilidad en la apreciacin de la capacidad productiva.
Materiales y mtodos
La investigacin se realiz en la Parroquia Loma de Franco sector 2 de agosto, perteneciente al cantn Pasaje Provincia de El Oro, con las siguientes coordenadas, Latitud: 03 20′ 20″ Sur, Longitud: 79 47′ 15″ Oeste con una altitud de 30 m.s.n.m. La zona de estudio posee una temperatura promedio anual que vara entre los 24C y 26C (INAMHI, 2023) (Figura 1).
Figura 1: Mapa de ubicacin de la investigacin, A) Provincia de El Oro, B) Cantn Pasaje, C)
Foto satelital del rea de prueba.
Caractersticas del cultivar de maz utilizado
Se utilizaron semillas hbridas certificadas del cultivar Trueno NB 7443, obtenidas de la empresa SYNGENTA, la cual presenta altos porcentajes en el rendimiento de produccin en promedios de aproximadamente 82 a 85%, un periodo vegetativo: la floracin 52 das, la cosecha 120 das, altura de planta: 200 cm a 232 cm, altura de insercin de mazorca: 110 a 120 cm, numero de hileras por mazorca: 14 a 16, mazorca cilndrica: 16cm, humedad: 13 a 15%, peso por 100 granos: 27 a 28 gramos y un rendimiento promedio por hectrea: 7600 a 8687 kg/ha (Rendn & Katheryn 2019).
Diseo experimental
Para realizar el estudio se utiliz un diseo cuadrado latino (DCL). El factor de estudio fue la aplicacin de fertilizantes orgnicos y minerales, con cinco tratamientos y cinco repeticiones se dividi en 25 unidades experimentales (UE) y se seleccionaron 10 unidades de muestreo centrales para evitar efectos de borde, lo que result en un total de 450 plantas en toda el rea de estudio. Las unidades experimentales tuvieron 4 m de ancho, 2.40 m de largo y el espaciamiento entre hileras fue de 0.80 m con un espacio entre plantas de 0.50 m, con un rea 9.60 m por cada unidad experimental y un rea total del experimento 334.40 m (Tabla 1).
Tabla 1: Tratamientos empleados para las diferentes dosis de fertilizacin orgnica y mineral en el cultivo de maz.
Tratamientos |
Dosis |
Fertilizante |
|
N. |
Smbolo |
||
1 |
T1(testigo) |
Sin Aplicacin |
|
2 |
T2 |
100 kg/ha |
Compost |
3 |
T3 |
200 kg/ha |
Compost |
4 |
T4 |
100 kg N/ha |
Urea |
5 |
T5 |
200 kg N/ha |
Urea |
Variables de estudio y momento de evaluacin
Los datos fueron recolectados segn la metodologa descrita por (Guamn et al., 2020) los cuales evaluaron el desempeo de hbridos en parmetros agro morfolgicos. En la presente investigacin se evalu la altura de planta, dimetro del tallo, largo de la hoja, ancho de hoja, peso de mazorca y semilla (Figura 2).
La altura de las plantas se midi con una cinta mtrica la altura desde la base de las plantas hasta el ltimo foliolo, los datos se expresaron en (cm). La longitud de la hoja se midi utilizando un medidor y considerando la hoja central de la planta, los datos se expresaron en (cm). Las mediciones del ancho de las hojas se tomaron en la parte central de la hoja utilizando un flexmetro y los datos se expresaron en (cm). El dimetro del tallo se midi usando un escalmetro, se realiz la toma de datos de la cosecha y su respectivo peso en mazorca y semilla.
Figura 2: Proceso de evaluacin de variables. A) Altura de la planta, B) Largo de la hoja, C) Ancho de la hoja, D) Dimetro del tallo, E) Peso de mazorca.
Manejo de la investigacin
La preparacin del terreno es una etapa crtica en el cultivo de maz y juega un papel fundamental en el xito de la cosecha, se retir cualquier residuo de cultivos anteriores para reducir la presencia de plagas y enfermedades; piedras, escombros y arvenses para facilitar las operaciones posteriores. Adems, se realiz labranza primaria para romper el suelo y facilitar la aireacin. Con equipos de labranza se form surcos para el desarrollo adecuado del cultivo de maz. Se utiliz cinta para delimitar las unidades experimentales. El riego se realiz mediante gravedad y de forma homognea en todas las unidades experimentales.
En el control preventivo de plaga se fumigo para evitar cogollero (Spodoptera frugiperda), minadores (Liriomyza trifolii L.); a los 20 dias se aplic insecticida a base de Chlorpyrifos 480 g/l (PYRINOX 480), con una dosis de 0.6 l/ ha, la aplicacin fue de dos veces por semana durante todo el desarrollo de la investigacin.
El control de arvenses en el cultivo se realiz de manera manual para que no se afecte la estructura de la planta en edad temprana, despus cuando las plantas entraron a edad adulta se control arvenses cuidadosamente para no afectar el rea radicular con ayuda de herramientas como: lampa, machete, azadn.
Los datos recopilados se sometieron a un ANOVA unidireccional entre grupos y las diferencias estadsticas entre las medias se determinaron utilizando IBM SPSS 25 con un nivel de significancia del 5%. Las comparaciones post hoc se llevaron a cabo utilizando la prueba de Duncan.
Resultados y discusin
Altura de la planta
Se observ que la altura promedio de la planta, con diferentes aplicaciones de compost y fertilizantes qumicos (Nitrgeno), fueron ms diferenciados en el T2 y T3 con claras diferencias en la altura de la planta, respecto a otros tratamientos. Esto da como resultado una altura de 117.7 cm en el tratamiento (T2) y (T3) 116.1 cm, ligeramente superior a los valores registrados en otras condiciones (Figura 3).
Figura 3: Altura promedio de la planta (cm) en diferentes dosis de aplicacin de Compost y Nitrgeno
Para esta variable 100 kg/ha Compost y 200 kg/ha Compost, obtienen los mejores resultados esto debido a que el fertilizante compost brinda a la planta elementos esenciales para su eficaz desarrollo y mejora la relacin planta-suelo; Deaville et al ., (2011) en su investigacin referente al uso de fertilizante orgnico compost, mencionan que el uso compost de excelente calidad genera elementos necesarios para el desarrollo ptimo de la planta y mejora las condiciones del suelo para una mejor relacin suelo-planta.
Dimetro del tallo
Los resultados de este estudio muestran que el uso de T2, (100 kg/ha Compost) T3 (200 kg/ha Compost) y T5 (200 kg N/a) tienen un mayor efecto en la produccin de maz. Sin embargo, es importante resaltar que el anlisis del valor de p (p>0,05) mostr que esta diferencia no alcanz significacin entre los tratamientos mencionados. Por otro lado, el uso de T4 (100 kg N/a) obtuvo un resultado menor en comparacin a los otros tratamientos (Figura 4).
Figura 4: Dimetro promedio del tallo (cm) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
En esta variable los resultados obtenidos fueron numricamente diferentes, Torres (2022) reporta que el dimetro del tallo es mayor en bajas densidades de plantacion y en condiciones nutritivas mayores ya que la planta almacena mayor cantidad de nutrientes.
Largo de la hoja
En la variable longitud de hoja, todos los tratamientos mostraron diferencia significativa, el subgrupo c correspondiente al T3 (200 kg/ha Compost) obtuvo un mayor rendimiento en comparacin a los dems tratamientos con un promedio de 68.2 cm. El subgrupo bc correspondiente al T2 (100 kg/ha Compost) obtuvo 66.3 cm, el subgrupo ab correspondiente al T5 (200 kg N/a) alcanz 64.5 cm, el subgrupo abc perteneciente al T1 (Testigo absoluto) presento 66.0 cm y finalmente, el subgrupo a perteneciente al T4 (100 kg N/a) obtuvo una menor longitud de 63.2 cm (Figura 5).
Figura 5: Largo promedio de la hoja (cm) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
En esta variable el T3 obtuvo un mayor rendimiento en comparacin a los otros tratamientos. Medina-Hoyos et al., (2020) menciona que el largo de la hoja se ve reflejado de acuerdo a la calidad del fertilizante orgnico ya que mejora la capacidad de intercambio catinico y este provee de elementos nutritivos propios para un adecuado desarrollo fisiolgico.
Ancho de la hoja
En esta variable se presentaron diferencias significativas, el T3 (200 kg/ha Compost) correspondiente al subconjunto b mostr el valor ms alto con 7.6 cm, seguida del subgrupo ab correspondiente a T1 con un promedio de 7.3 cm y el T2 con un promedio de 7.2 cm. Por otro lado, el subgrupo a correspondiente a los tratamientos T4 y T5 obtuvieron los menores resultados de 7.1 cm y 7.2 cm respectivamente (Figura 6).
Figura 6: Ancho promedio de la hoja (cm) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
Para el ancho de la hoja, el mejor resultado lo obtuvo el T3 con un valor final de 7.6 cm de ancho, Medina-Hoyos et al., (2020) mencionan que el ancho de la hoja al igual que largo de la hoja son el resultado de una fertilizacin idnea donde existe una excelente relacin planta-suelo, donde el compost cumple a cabalidad su funcin de fertilizante.
Peso de mazorca
En esta variable no existi diferencia estadstica entre los tratamientos, por otro lado, es interesante observar que los tratamientos T3 (0.78 kg) y T5 (0.79 kg) obtuvieron un mejor rendimiento en comparacin con los otros tratamientos, el T2 alcanzo 0.70 kg seguido del T4 el cual logro un rendimiento de 0.67 kg y finalmente el T1 obtuvo el menor rendimiento 0.55 kg. Este patrn sugiere que, dentro de este rango particular la aplicacin de fertilizante orgnico (Compost) o fertilizante qumico (Nitrgeno), no causan cambios significativos en el rendimiento, lo que puede tener un impacto real en los costos y el manejo de los cultivos (Figura 7).
Figura 7: Peso de mazorca (kg) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
En esta variable los hallazgos coinciden con lvarez et al., (2016), mencionan que la relacin rgano-mineral con fuente nitrogenada (urea) estimula a un mejor desarrollo y peso de la mazorca, sin embargo, tambin destacan las propiedades nutricionales que proporciona el fertilizante orgnico; lo cual concuerda con los resultados obtenidos.
Peso de semilla
No existe diferencia estadstica entre tratamientos en esta variable, los tratamientos T3 (0.46 kg) y T5 (0.49 kg) lograron mejores resultados respecto a los dems tratamientos, T2 logr 0.45 kg, seguido del T1 con un rendimiento de 0,43 kg y finalmente T4 con el menor rendimiento de 0,41 kg. Este modelo muestra que el uso de fertilizantes orgnicos (compost) o qumicos (Nitrgeno) en esta rea en particular no causa cambios significativos en el peso de la semilla (Figura 8).
Figura 8: Peso de semillas (kg) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
Deaville & Portnoff., (2011) en su investigacin mencionan que el rendimiento del peso de la semilla bajo condiciones de fertilizacin orgnica (compost) no influye sobre el rendimiento ya que los resultados obtenidas estn muy por debajo del mximo rendimiento del maiz, a diferencia del fertilizante mineral (Nitrgeno) el cual marca una diferencia numrica bajo ciertas dosis de aplicacin.
Rendimiento mazorca
No existi diferencia significativa entre tratamientos en esta variable. El T3 y T5 obtuvieron los mejores promedios 2.92 t/a y 2.98 t/ha respectivamente, seguidos por el T2 el cual obtuvo 2.64 t/a y el T4 el cual alcanzo 2.52 t/a y finalmente el T1 el cual obtuvo 2.06 t/ha siendo este el menor rendimiento.
Al analizar las medias entre los tratamientos podemos reconocer diferencia numrica misma que est directamente relacionada con costos de produccin y rentabilidad del cultivo (Figura 9).
Figura 9: Rendimiento de mazorca (t/a) en diferentes dosis de aplicacin Compost y Nitrgeno.
En una investigacin realizada por Barrios & Basso., (2018), mencionan que existe un efecto numrico con la fertilizacin nitrogenada sobre la variable rendimiento mazorca, esto debido a que el nitrgeno ayuda a aumentar el contenido de lisina y esta a su vez mejora la estructura celular dando como resultado mazorcas ms sanas y de mayor valor nutricional.
Conclusiones
La fertilizacin T3 (200 kg/ha Compost) fue mejor en comparacin a los dems tratamientos, en las siguientes variables: largo de la hoja, ancho de la hoja y dimetro del tallo; el T2 (100 kg/ha Compost) obtuvo ligeramente cierta diferencia numrica en la altura de la planta a los otros tratamiento, demostrando as que el fertilizante orgnico mejora la estructura fisiolgica de la planta y a la vez estimula el desarrollo organolptico al estar en armona con un ecosistema libre de contaminacin. Por otro lado, el T5 (200 kg N/a) supero numricamente al tratamiento T3 (200 kg/ha Compost) en las variables: peso de mazorca, peso de semilla y rendimiento mazorca; sin embargo, no se refleja diferencia estadstica, el suelo donde se realiz la investigacin estuvo por ms de 5 aos en barbecho, por lo que se encontraba bien abastecido de nutrientes.
Si bien no se observ una diferencia significativa en el rendimiento entre los tratamientos evaluados, s se identificaron variaciones numricas. La incorporacin de fertilizante mineral a una dosis de 200 kg N/a en rendimiento mazorca obtuvo 2.98 t/ha superado numricamente al tratamiento de fertilizante orgnico a una dosis de 200 kg/ha (compost) el cual obtuvo 2.92 t/ha, aunque las diferencias no alcanzaron niveles estadsticamente significativos, es importante reconocer las diferencias numricas como un aspecto a tener en cuenta al relacionar con costos de produccin.
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