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ii La presente investigación es parte del proyecto 10 32 08 07 “Producción de Abonos Orgánicos Mediante Compostaje y Vermicompostaje”, registrado en la Dirección General de Investigación y Postgrado de la UACh en el Programa Universitario de Investigación en Agricultura Sustentable. El trabajo se realizó bajo la dirección y asesoría de los C.C. Gerardo Noriega Altamirano, Miguel Ángel Vergara Sánchez, Francisco Rodríguez Neave, Mateo Vargas Hernández, y Sergio Cruz Hernández. iii AGRADECIMIENTOS A DIOS; por darme el más sublime y frágil de los regalos: LA VIDA. A LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO; por el cobijo y sustento en estos cinco años brindándome la oportunidad de realizar una carrera de calidad. A MIS PADRES LUIS ANTONIO SÁNCHEZ Y FIDELA ROMÁN; por su afán de sembrar en mí una actitud de superación, por los esfuerzos puestos en mí para lograr nuestro objetivo hoy alcanzado. A MIS HERMANOS RUBI, ANA, YERANIA Y LUIS; por todos los momentos compartidos, las palabras de aliento y el apoyo incondicional que harán que siempre seamos una familia. A LA S. P. R. DE R. I. “ROALFI AGROPECUARIOS”; por las facilidades otorgadas, el apoyo brindado y la disponibilidad para la realización del presente trabajo de interés común. A MIS PROFESORES; a cada uno de ellos, por su valiosa contribución en mi formación como agrónoma, así como en la formación de criterio para el desarrollo profesional. A MIS COMPAÑEROS; por el tiempo, vivencias y experiencias compartidas, y por la motivación para ser mejor cada día. A TI; por tu cariño, comprensión y compañía en esta etapa de mi vida. iv DEDICATORIA A mis Padres y Hermanos v ÍNDICE GENERAL INDICE DE CUADROS x INDICE DE FIGURAS xi RESUMEN xiv SUMMARY xv 1.- INTRODUCCION 1 2.- REVISIÓN DE LITERATURA 2 2.1. La Producción de Maíz en México 2 2.2. Origen del Maíz 2 2.3. Usos del maíz 3 2.4. Identificación Botánica 3 2.5. Maíz Zapalote 5 2.5.1. Usos del maíz Zapalote 6 2.5.2. Caracteres genéticos 8 2.5.3. Fisionomía 10 2.5.4. Genealogía 10 2.6. Requerimientos Agroecológicos del Maíz 12 2.6.1. Clima 12 2.6.2. Suelo 13 2.7. Sistema de Producción y Agrosistema 13 2.8. Leyes de la Productividad 14 2.8.1. Ley del Mínimo 14 2.9. Materia Orgánica del Suelo 15 2.10. Reacción del Suelo (pH) 16 2.11. Nutrición Mineral del Maíz 16 2.11.1. Nitrógeno 18 2.11.2. Fósforo 21 2.11.3. Potasio 22 2.11.4. Calcio 25 2.11.5. Magnesio 26 2.11.6. Azufre 28 vi 2.11.7. Micronutrimentos 29 2.11.7_1. Hierro 29 2.11.7_2. Manganeso 31 2.11.7_3. Cobre 32 2.11.7_4. Zinc 34 2.11.7_5. Molibdeno 36 2.11.7_6. Boro 37 2.11.7_7. Cloro 38 2.11.7_8. Níquel 39 2.11.8 Elementos Benéficos 39 2.11.8_1. Silicio 39 2.11.8_2. Cobalto 40 2.11.8_3. Aluminio 40 2.11.8_4. Selenio 41 2.11.8_5. Yodo 41 2.11.8_6. Vanadio 41 2.12 Fertilización foliar 42 2.13. Micorrizas 44 2.14. Azospirillum 46 3.- OBJETIVOS E HIPOTESIS 53 3.1 Objetivo General 53 3.2 Objetivos particulares 53 3.3 Hipótesis 53 4.- MATERIALES Y MÉTODOS 54 4.1 La región del Istmo de Tehuantepec, Oaxaca 54 4.1.1 Localización del lugar de trabajo 55 4.1.2 Extensión 55 4.1.3 Relieve 55 4.1.4 Geología 56 4.1.5 Suelos 57 4.1.6 Hidrología 58 vii 4.1.7 Clima 59 4.1.8 Uso del suelo 61 4.2 Parcela Experimental 61 4.2.1 Historia agrícola 61 4.2.2 Analisis de suelo 64 4.2.3 Establecimiento de los experimentos 66 4.2.4 Diseño experimental 69 4.2.5 Semilla utilizada 70 4.2.6 La inoculación de la semilla 70 4.2.7 Siembra 71 4.2.8 Aporque 73 4.2.9 Preparación y aplicación de fertilizante foliar 73 4.2.10 Variables observadas 74 4.2.11 Analisis estadístico 75 5.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN 76 5.1 Producción de Maíz Zapalote Chico de Chahuites en el Istmo de Tehuantepec 76 5.2 Efecto de los Tratamientos en la Producción de Maíz 81 5.2.1 Altura de Planta 81 5.2.3 Numero de Hojas 83 5.2.4 Días a Floración Masculina 85 5.2.5 Floración Femenina 86 5.2.6 Rendimiento de Grano 86 5. 2. 7 Peso Seco de la Planta 88 5.2.8 Número de Hojas Verdes 90 5.2.9 Discusión General 90 6. CONCLUSIONES 93 7.- LITERATURA CITADA 94 8.- ANEXOS 105 Anexo 1. Mediciones del día 20 de noviembre de 2009; fecha de siembra: 31 de octubre de 2009 105 viii Anexo 2. Medidas registradas el 22 de diciembre de 2009 106 Anexo 3. Registro de variables a los 100 días después de la siembra 108 Anexo 4. Análisis de suelo de la parcela del señor Alejandro Román Sánchez 112 ix ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 1. Características genéticas del maíz Zapalote chico 8 Cuadro 2. Clasificación de los factores de la producción (Turrent, 1985) 14 Cuadro 3. Requerimientos nutrimentales de maíz (Zea mays) 18 Cuadro 4. Clasificación de plantas en función del contenido de Silicio 39 Cuadro 5. Soluciones óptimas de diversos fertilizantes utilizados en pulverizaciones sobre el follaje 43 Cuadro 6. Características y diferencias entre micorrizas arbusculares y ectomicorrizas 44 Cuadro 7. Distribución de la precipitación en Tapanatepec Oaxaca 60 Cuadro 8. Concentración nutrimental del fertilizante foliar 67 Cuadro 9. Posibles escenarios de consumo de maíz Zapalote del Istmo de Tehuantepec, Oax. 77 Cuadro 10. Coeficiente de variación para las variables hojas verdes, presencia de jilote, mazorca, peso seco de grano 85 Cuadro 11. Comparación de medias por Tukey para los diferentes Tratamientos 91 x ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Inflorescencias masculina y femenina en una planta de maíz (fuente: www.bedri.es) 4 Figura 2. Localización del nicho Tehuantepec en el Estado de Oaxaca 6 Figura 3. Totopo del istmo de Tehuantepec, Oaxaca elaborado con maíz Zapalote 7 Figura 4. Usos del maíz Zapalote chico en el Istmo de Tehuantepec: totopos, tamales de horno o de olla, elotes hervidos 7 Figura 5. Mazorcas del maíz Zapalote chico de la región del Istmo de Tehuantepec, Oaxaca 8 Figura 6. Planta de maíz Zapalote chico al aporque (22 días de siembra) en la región del Istmo 10 Figura 7. Genealogía del Zapalote chico (Hernández, 1987) 11 Figura 8. Posibles razas que dieron origen al Zapalote chico: 1: el Teocintle y 4: el Nal-Tel (Muñoz, 2005) 12 Figura 9. Deficiencia de Nitrógeno en una hoja de maíz (www.ipni.net, 2009) 20 Figura 10. Deficiencia de Fósforo en el cultivo de maíz 22 Figura 11. Deficiencia de Potasio en mazorcas de maíz (www.inpofos.org) 25 Figura 12. Deficiencia de Magnesio en maíz 28 Figura 13. Deficiencia de Azufre en maíz 29 Figura 14. Deficiencia de Hierro en maíz 31 Figura 15. Deficiencia de Cobre en maíz 34 Figura 16. Deficiencia de Zinc en maíz 36 Figura 17. Región del Istmo de Tehuantepec en el estado de Oaxaca 54 Figura 18. Localización del municipio de San Pedro Tapanatepec, Oaxaca 55 Figura 19. Relieve del municipio de San Pedro Tapanatepec, Oaxaca 56 Figura 20. Vertisol pélico del Ejido Revolución 20 de Noviembre 58 Figura 21. Rio Novillero en el mes de Julio, en el municipio de Tapanatepec,Oax. 59 Figura 22. Climograma de Tapanatepec, Oaxaca 61 xi Figura 23. Etapas fenológicas donde hay incidencia de plagas en el maíz 62 Figura 24. Cultivo de ajonjolí del Productor Alejandro Román Sánchez en Octubre de 2009 63 Figura 25. Plantas de mango establecidas en junio 2009 64 Figura 26. Localización y acceso a la parcela 64 Figura 27. Esquema de muestreo en la parcela experimental 65 Figura 28. Producto MYCOFOS como fuente de micorrizas 66 Figura 29. Producto AZO N como fuente de Azospirillum 67 Figura 30. Tratamientos establecidos 69 Figura 31. Solución con los productos y semilla a inocular con micorrizas y Azospirillum 70 Figura 32. Semilla en solución de biofertilizantes 71 Figura 33. Semilla inoculada 71 Figura 34. Siembra y establecimiento de las parcelas demostrativas 72 Figura 35. Siembra y establecimiento de las parcelas demostrativas 72 Figura 36. Identificación de tratamientos en la parcela experimental 72 Figura 37. Fertilizante foliar adicionado con Urea y KCl para la primera aplicación 73 Figura 38. Llenado de mochilas aspersoras 74 Figura 39. Aplicación de fertilizante foliar 74 Figura 40. Preparación del terreno para la siembra, del maíz de “Chahuites” en el Istmo de Tehuantepec 77 Figura 41. Aporque al maíz Zapalote chico a los 22 días después de la siembra, en el Istmo de Tehuantepec, Oax. 78 Figura 42. Escasa incidencia de gusano cogollero en maíz Zapalote 79 Figura 43.Canasto con el que se cosecha el maíz 80 Figura 44. Secado del maíz Zapalote en el terreno al finalizar el ciclo 80 Figura 45. Cuarto de almacenamiento del maíz Zapalote 81 Figura 46.Efecto de los tratamientos a los 20 días de emergencia sobre la altura de la plantas de maíz 81 xii Figura 47. Efecto de los tratamientos a los 50 días de emergencia sobre la altura de las plantas 82 Figura 48. Efecto de los tratamientos en el número de hojas por planta a los 20 días posteriores a la siembra 84 Figura 49. Efecto de los tratamientos en el número de hojas por planta a los 50 días posteriores a la siembra 84 Figura 50. Floración femenina en maíz Zapalote por efecto de los diferentes tratamientos evaluados 86 Figura 51. Rendimiento de grano en maíz Zapalote con diferentes tratamientos de inoculación, fertilización química, foliar y composta 88 Figura 52. Rendimiento promedio de planta seca en maíz Zapalote por efecto de los tratamientos evaluados con fertilización química, inoculación con micorrizas y Azospirillum, fertilización foliar y adición de composta 89 Figura 53. Producción de rastrojo en base seca en maíz Zapalote por efecto de los tratamientos evaluados 89 Figura 54. Número de hojas verdes en maíz Zapalote 50 días después de la siembra por efecto de los diferentes tratamientos 90 xiii Resumen ALTERNATIVA DE FERTILIZACIÓN CON EL USO DE AZOSPIRILLUM, MICORRIZA, COMPOSTA Y FERTILIZANTE FOLIAR PARA MAÍZ ZAPALOTE CHICO EN EL ISTMO DE TEHUANTEPEC En el Istmo de Tehuantepec, Oaxaca, se siembra un maíz nativo o criollo de la raza Zapalote Chico, que en el ciclo de otoño-invierno se cultiva bajo condiciones extremas de viento, en humedad residual, sistema de producción que se conoce como “chahuites”. Durante 2008, se sembraron 84, 066 hectáreas con maíz, 87 % en condiciones de temporal, con un rendimiento promedio de 1.4 tonha-1. El uso de fertilizantes químicos al suelo es determinante para obtener rendimientos satisfactorios en maíz, este tipo de fertilizantes actualmente tienen precios elevados, por ello es conveniente explorar alternativas agroecológicas y sustentables como la coinoculación con micorrizas (Glomus sp.) y rizobacterias (Azospirillum brasilense), la incorporación de composta y la fertilización foliar como una vía de aportar nutrientes. Se evaluaron seis tratamientos, en un diseño completamente al azar con tres repeticiones; el análisis de los resultados obtenidos fue mediante un diseño completamente al azar con submuestreo. Las variables asociadas al rendimiento de grano registrada a los 100 días de la siembra indican que todos los tratamientos son estadísticamente iguales, así la dosis regional de fertilización (100-40-00) tuvo un mayor promedio, seguido del tratamiento con la coinoculación micorriza + Azospirillum + composta + fertilización foliar. Los resultados revelan que el uso de microorganismos, composta y fertilización foliar puede sustituir la fertilización química al suelo e incrementar la productividad en el sistema de producción de “Chahuites”. Palabras clave: micorrizas; Azospirillum; composta; fertilización foliar; maíz; rendimiento. xiv SUMMARY In the Tehuantepec´s Isthmus, Oaxaca, a native maize of the landrace Zapalote Chico is planted, in the autumn-winter cycle is grown under extreme conditions of wind, residual moisture, production system known as "chahuites”. During 2008, were planted 84, 066 hectares of maize, 87% under rainfed conditions, with an average yield of 1.4 ton / ha. The use of chemical fertilizers to the soil is crucial to obtain satisfactory yields in corn, those fertilizers currently have high prices, should therefore explore alternatives agroecological and sustainable such as co-inoculation with mycorrhizae (Glomus sp.) and rhizobacteria (Azospirillum brasilense), the incorporation of compost and foliar fertilization as a way to provide nutrients. Six treatments were evaluated in a completely randomized design with three replicates, the analysis of the results was by a completely randomized design with subsampling. Variables associated with grain yield registered at 100 days after planting showed that all treatments were statistically similar, and regional dose of fertilizer (100-40-00) had a higher average, followed by co-inoculation mycorrhiza + Azospirillum + compost + foliar fertilizer treatment. The results reveal that the use of microorganisms, compost, foliar fertilization can replace chemical fertilizers to the soil and increase productivity in the production system "Chahuites." Keywords: mycorrhizae; Azospirillum, compost, foliar fertilizer, maize, yields. xv 1.- INTRODUCCIÓN En el Estado de Oaxaca se siembran alrededor de 200 mil hectáreas con maíz, identificándose el potencial productivo en regiones como: la Costa, Istmo de Tehuantepec, Cuenca de Papaloapan y Valles Centrales. El maíz Zapalote chico es de importancia en la región del Istmo de Tehuantepec, Oaxaca, siendo esta región considerada nicho de origen y adaptación de esta raza de maíz criolla; el maíz Zapalote chico como su nombre lo indica desarrolla una mazorca pequeña, con bajos rendimientos, alrededor de 1 tha -1; su importancia es en buena parte cultural, siendo el elote y el grano consumidos en diferentes formas y preparaciones y el rastrojo es utilizado como forraje para los animales de trabajo, principalmente. El maíz para los campesinos culturalmente tiene tres ejes en sus componentes: (a) la riqueza de la variedad del maíz que se siembra, lo que define el maíz que se comercializa y el gusto por el sabor; (b) la riqueza del producto que se cosecha: elote, grano, totomoxtle, zacate, otros; y (c) el proceso de producción de grano, como el caso de “Chahuites”. La producción de maíz Zapalote chico en el Istmo de Tehuantepec se lleva a cabo en dos ciclos, primavera-verano: de temporal; y en otoño-invierno: de “Chahuites”, sistema de producción que depende de la humedad residual de la temporada de lluvias, con presencia de fuertes vientos y un proceso de producción con nivel de tecnificación bajo. Para obtener rendimientos aceptables, el maíz requiere cantidades importantes de fertilizantes químicos, lo que incrementa su costo de producción, por ello una alternativa es el uso de microorganismos promotores del crecimiento como micorrizas y Azospirillum, la aplicación de materia orgánica en forma de composta y fertilización foliar representan una estrategia viable de fertilización, suministrándole al maíz Zapalote chico los nutrimentos requeridos para la producción de grano. 1 2.- REVISIÓN DE LITERATURA 2.1. La Producción de Maíz en México Las tendencias del consumo aparente y de la producción nacional del maíz de los últimos cincuenta años, muestra cinco etapas: (a) la primera, caracterizada por una producción equivalente al consumo aparente, culminó en 1965; (b) la segunda etapa, se caracterizó por una producción mayor al consumo aparente, ocurrió en la segunda mitad de la década de los años 60, durante este periodo se exportaban poco más de un millón de toneladas al año; (c) la tercera etapa, ocurrió de 1970 a 1991, se caracterizó por un déficit entre la producción y el consumo aparente, que promedió 2.1 millones de toneladas anuales, déficit que se cubrió con importaciones; (d) la cuarta etapa inició a partir de 1992, el país recuperó la capacidad de autoabastecerse de maíz, se sostuvo durante tres años, este logro dependió de la ampliación de la superficie bajo riego dedicada al maíz, a costa de otros cultivos, no se atribuye al aumento en los rendimientos de las tierras cultivadas con maíz (Turrent, et al., 1996); (e) la quinta, corresponde a la actualidad donde la producción no abastece al consumo y se acude a las importaciones (FAO, 1993). 2.2. Origen del Maíz Mesoamérica es el centro de origen del maíz (Zea mays); los registros arqueológicos sugieren que la domesticación del maíz ocurrió al menos, hace 6000 años, aconteciendo independientemente en regiones de los Estados Unidos, México y América Central. Los eventos de hibridación del maíz domesticado han involucrado a un maíz silvestre antecesor, actualmente extinto, se describe al Teocintle (Z. diploperennis y Z. mays ssp. mexicana) y al Tripsacum como participantes en el proceso de domesticación (Mangelsdorf, 1974). La ausencia de formas silvestres de esta especie, agudiza la especulación y la controversia, sin embargo, “donde quiera que el maíz haya tenido su origen como planta silvestre, es indudable que esta planta tiene historia en México. Existen 2 pruebas de ello, en la escultura y cerámica prehistóricas, en los códices, en impresiones de mazorcas de maíz en rocas, en reliquias de maíz prehistórico y en la evidencia circunstancial de maíz antiguo en otras regiones” (Wellhausen, et al., 1987). 2.3. Usos del maíz El maíz constituye un alimento de primera necesidad para una proporción significativa de la población mundial. El 21% de la producción mundial total de maíz se consume como alimento; en México el 68% del maíz cultivado se utiliza para alimento humano (Morris, 1998). La importancia de este cereal en los países del primer mundo, la destaca Arturo Warman quien reporta que de una prueba realizada en un supermercado de Estados Unidos, se encontró que de diez mil productos que se vendían, dos mil provenían de este cereal. Por ejemplo numerosos derivados del maíz, son: hojuelas, crispetas, frituras, aceite, harina, miel, fécula, tortillas, atoles, tamales, enchiladas, tacos, pozole, elotes, esquites, panes, pasteles, sopas, budines, verduras, cerveza, whisky, pinturas, adhesivos, cosméticos, fibra, ornato, construcción, otras (www.fondodeculturaeconomica.com 2009). 2.4. Identificación Botánica Zea es un género que pertenece a la familia de las gramíneas; Poaceae, a la subfamilia Andropogonaceae y a la tribu Maydea. Zea es un género de cuatro especies, de las cuales sólo Zea mays ssp., es económicamente importante (Doebley, 1990). El maíz (Zea mays) es una planta anual, monoica, con una altura de 1 a 4 metros (Watson & Dallwitz, 1992). El tallo está formado por nudos y entrenudos claramente definidos; los entrenudos son anchos en la base y se estrechan hacia la 3 inflorescencia terminal en el extremo superior de la planta. Las láminas de las hojas están dispuestas de forma alternada a lo largo del tallo. El maíz es la única gramínea que posee ambas flores masculinas y femeninas, se encuentran en la misma planta, localizadas en forma separada. La espiga o inflorescencia estaminada (masculina) se asemeja a racimos tipo espigas, el polen se dispersa a partir de la panoja o espiga y es viable durante aproximadamente 10 a 30 minutos, rápidamente es disecado en el aire (Kiesselbach 1980). La planta de maíz libera el polen durante un periodo de hasta 14 días, la fase reproductiva comienza cuando una o dos yemas laterales, presentes en las axilas de las hojas se desarrollan y forman la inflorescencia pistilada o flor femenina, conocida como jilote (Purseglove 1972). En cada flor comienza a alargarse el estilo hacia el extremo del eje preparándose para la fertilización; los estilos pueden alcanzar una longitud de 30 cm, los más largos conocidos en el reino vegetal. Los granos de maíz individuales, o frutos, están encerrados y protegida por brácteas foliares modificadas, al conjunto se conoce como mazorca (Hitchcock & Chase, 1951). Figura 1. Inflorescencias masculina y femenina en una planta de maíz. 4 2.5. Maíz Zapalote México tiene numerosas microrregiones, explicadas por la orografía irregular; originando nichos ecológicos, que son receptáculos, con condiciones singulares; cada uno tiene condiciones ambientales relativamente diferentes, que los ejemplares de una especie reciben en forma conjunta: organismo y ambiente, modelan su adaptación al nicho. La adaptación, en una especie se realiza mediante la selección y concentración de los genes o combinaciones de ellos que van apareciendo en su mapa genético: por mutación, migración o recombinación, se expresan con la acción ambiental, hacen que la planta pueda crecer, vivir y reproducirse de manera más eficiente, lo que en conjunto lleva a la adaptación. Los suelos de cada nicho son variables en fertilidad, pendiente, profundidad, color, textura y otras propiedades. También estos espacios presentan variaciones de lluvia, nubosidad, temperatura, luz, plagas y enfermedades, con diferencia de un lugar a otro y de un año a otro (Muñoz, 2005). Los grupos humanos establecidos en los numerosos nichos del territorio mexicano, no sólo han conformado las razas de maíz, han perfeccionado las variantes especializadas de las diferentes condiciones de los nichos y los usos que les confiere la sociedad. A estas variedades de maíces se les denomina variedades nativas (Muñoz, 2005). Nicho ecológico Tehuantepec. En la región del Istmo se identifica el nicho Tehuantepec, Oaxaca. Tehuantepec está ubicado en la planicie costera del Océano Pacifico, con altitudes del orden de los 30 metros, con altas temperaturas y baja humedad relativa. En este nicho circulan vientos fuertes todo el año, especialmente de septiembre a marzo; destacando la localidad La Ventosa, donde alcanzan los 80km/h. Ahí el maíz que se aprecia es una variedad nativa perteneciente a la raza Zapalote chico, resistente a los vientos, manteniendo al final del ciclo una forma ligeramente curvada, pero sin sufrir acame. Las altas temperaturas, son estables a través del año, lo cual favorece la incidencia permanente de la plaga denominada gusano cogollero (Spodoptera frugiperda Smith y Abbot), la cual es la más dañina de 5 las regiones tropicales, sin embargo el maíz Zapalote chico ha desarrollado una resistencia, conocida por los productores (Muñoz, 2005). Figura 2. Localización del nicho Tehuantepec en el Estado de Oaxaca 2.5.1. Usos del maíz Zapalote En el valle de Tehuantepec, el maíz Zapalote chico es una variedad precoz, florece a los 46 días, con una notable estabilidad en su rendimiento a través de los meses del año, muestra superioridad respecto a los maíces mejorados que son introducidos; el Zapalote, en condiciones de vientos fuertes es superior a los introducidos, acumula más rendimiento por día de ciclo vegetativo, lo cual es reflejo de una mayor eficiencia fotosintética. El rastrojo es bastante apetecible por el ganado, por su notable palatabilidad, los productores reportan que los animales prefieren el rastrojo del Zapalote sobre los maíces introducidos. Los elotes son valiosos en la economía familiar, se cosechan pronto, dado lo precoz de la variedad, observándose a las mujeres en los centros urbanos regionales con un recipiente en la cabeza comercializando elotes hervidos o bien deliciosos pasteles. Uno de los usos más conocidos del grano de esta variedad nativa, son los totopos, que se asemejan a tostadas, se preservan por largos periodos, sin perder su calidad, ello permite a 6 muchos zapotecos disponer de provisiones como sustituto de la tortilla (Muñoz, 2005). Figura 3. Totopo del istmo de Tehuantepec, Oaxaca elaborado con maíz Zapalote. Figura 4. Usos del maíz Zapalote chico en el Istmo de Tehuantepec: totopos, tamales de horno o de olla, elotes hervidos. 7 2.5.2. Caracteres genéticos Entre los subproductos del maíz Zapalote, destaca el totomoxtle, representa la mitad de la longitud de la mazorca; está cubierta permite que el grano se libre del ataque de las plagas y de las enfermedades, las cuales son muy agresivas por las altas y estables temperaturas que prevalecen (Muñoz, 2005). Destacan 22 caracteres genéticos favorables detectados hasta ahora en el maíz Zapalote chico, lo cual lo convierte en una raza de maíz perfeccionada. Figura 5. Mazorcas del maíz Zapalote chico de la región del Istmo de Tehuantepec, Oaxaca Cuadro 1. Características genéticas del maíz Zapalote 8 Número Cualidad Número Cualidad 1 Resistencia a vientos 12 2 Resistencia a gusano cogollero Excelente totomoxtle 3 Resistencia a desecación 13 Buen coeficiente de desgrane 4 Resistencia al calor 14 Mazorca de fácil desgrane 5 15 Resistencia a enfermedades foliares 16 Buen rendimiento Resistencia a pudriciones de la 17 mazorca 18 Resistencia a insectos del 19 grano Excelente calidad para tortillas 6 7 cubierta del Excelente calidad para totopos Alta extensibilidad de la masa Planta de porte bajo 8 Resistencia al acame 20 Rastrojo de buena palatabilidad 9 Insensibilidad al fotoperiodo 21 Alta eficiencia fotosintética 10 Precocidad 22 Alto potencial sequia 11 Excelente calidad elotera hídrico bajo La uniformidad del ambiente tehuano, la constancia de los numerosos e intensos factores adversos, la acuciosa perseverancia de los zapotecos, unida a la selección prolongada, que incluso continua hasta nuestros días, es lo que explica el haber logrado excepcional variedad de maíz que debió iniciar su selección por lo menos hace unos 2500 años (Muñoz, 2005). El maíz Zapalote chico pertenece al grupo de las razas de maíz mestizas prehistóricas; este grupo de razas está constituido por razas que se cree se originaron por hibridaciones entre las razas indígenas antiguas y las razas exóticas precolombinas y por medio de la hibridación de ambas con el teocintle. Se utiliza el término prehistórico, porque aun cuando todas las razas son prehistóricas en el sentido de que no existe evidencia histórica de su origen, varias de éstas pueden haberse originado como consecuencia de las migraciones de los primeros colonizadores. Todas ellas, son lo suficientemente antiguas para haber alcanzado un alto grado de estabilidad genética (Wellhausen, et al., 1987). 9 2.5.3. Fisionomía Las plantas del Zapalote chico son de porte bajo de 1 a 2 metros de altura; precoces; con pocas hojas, con alto índice de venación, color púrpura de la planta relativamente común, pubescencia ligera o ausente, adaptado a bajas altitudes, alrededor de 100 msnm (Wellhausen, et al., 1987). Figura 6. Planta de maíz Zapalote chico al aporque (22 días de siembra) en la región del Istmo. Las espigas son cortas, con alto número de ramificaciones dispuestas a lo largo de más de la tercera parte de la longitud del eje central y las mazorcas son extremadamente cortas, con 10 a 12 hileras de granos, granos cortos fuertemente dentados, los granos se desprenden fácilmente del olote, porque se encuentran colocados casi fuera de las glumas, estrías ausentes, endospermo blanco y generalmente de harina suave y pericarpio sin color (Wellhausen, et al., 1987). 2.5.4. Genealogía El origen del nombre “Zapalote chico” con el que es conocida esta raza se desconoce. Es relativamente abundante en las tierras bajas de las costas de Oaxaca y Chiapas, a altitudes de 100 metros más o menos, se han recolectado muestras en Oaxaca cerca de Niltepec, Reforma, Pochutla y Tehuantepec. Es casi seguro que el Zapalote chico es el producto hibrido del Nal-Tel, el maíz 10 reventador primitivo del sur de México y otra raza, probablemente el Tepecintle (Wellhausen, et al., 1987). Su genealogía propuesta es la siguiente: NAL-TEL ZAPALOTE CHICO HARINOSO DE GUATEMALA TEPECINTLE TEOCINTLE Figura 7. Genealogía del Zapalote chico (Wellhausen, et al., 1987). El Zapalote chico se asemeja al Nal-Tel en el tipo de planta, longitud de la espiga, número de ramificaciones y longitud de la parte ramificada; también se acerca al Nal-Tel en los días necesarios para su maduración, ambos son maíces precoces. El Zapalote chico, como el Nal-Tel, debido a su precocidad, está adaptado a regiones de poca precipitación pluvial, como son la costa del sur del Estado de Oaxaca. Se asemeja al Nal-Tel en su adaptación a los suelos tropicales de bajo contenido en Nitrógeno. En muchos de los caracteres internos y externos de las mazorcas, el Zapalote chico es intermedio o se asemeja al Tepecintle. La mejor explicación que existe hasta la fecha sobre el origen del Zapalote chico, es la hibridación del Tepecintle, o un tipo muy semejante, con el Nal-Tel. El Zapalote chico debe ser de origen relativamente antiguo, puesto que ha dado origen al Zapalote grande, que a su vez ha sido padre de razas secundarias (Wellhausen, et al., 1987). 11 De izquierda a derecha: 1.- Teocintle. 2.- Olote de hace 7mil años 3.- Chapalote incipiente 4.- Nal-Tel 5.- Palomero Toluqueño 6.- Zapalote chico Figura 8. Posibles razas que dieron origen al Zapalote chico: 1: el Teocintle y 4: el Nal-Tel (Muñoz, 2005). 2.6. Requerimientos Agroecológicos del Maíz 2.6.1. Clima La diversidad en tipos, razas y nuevas variedades de maíz que actualmente existen en México, permiten que existan maíces adaptados a diversas condiciones agroecológicas que se presentan en el país. En general el maíz responde a algunos factores y elementos del clima. Latitud. Con respecto a la luminosidad, se cultiva el maíz en México desde los 14° de latitud Norte en el extremo sur del país, hasta los 32° de latitud norte en la frontera con los Estados Unidos. A nivel mundial, el rango de adaptación llega hasta los 50° de latitud norte, ello explica su cultivo en algunos lugares de Rusia y Canadá (Centro de Investigaciones Agrarias, 1980). Altitud. Se encuentra maíz cultivado desde las costas de ambos océanos hasta alrededor de los 3000 metros sobre el nivel del mar (Centro de Investigaciones Agrarias, 1980). Temperatura. La isoterma 18°C constituye el límite latitudinal norte para el cultivo del maíz (Gamboa, 1980). La media diaria óptima de 12 temperatura durante junio, julio y agosto es 22°C, con una variación de temperaturas entre el día y la noche entre 30°C diurnos y 15°C nocturnos (Thompson, 1970). Humedad. La planta de maíz parece ser más resistente a la sequia en los comienzos de su desarrollo, que posteriormente. La pluviometría, sobretodo en la época de la floración, es el factor determinante del rendimiento del maíz (Gamboa, 1980). Se necesitan lluvias anuales, entre 600 y 1000 mm para la producción de maíz de ciclo corto; y precipitaciones adicionales para la producción de alta intensidad, donde existen temporadas de ciclo de cultivo más largo (Purseglobe, 1972). En México se siembra maíz de temporal, con probabilidades, aunque escasas, de obtener cosecha en zonas áridas como la altiplanicie de San Luis Potosí, cuya precipitación total anual es menor a 400mm; hasta en las Sierras de Hidalgo, Puebla y Veracruz, o en las selvas de Tabasco y Chiapas con lluvias anuales superiores a los 4000mm de precipitación total (Centro de Investigaciones Agrarias, 1980). Las necesidades de agua son grandes, debido a su producción de materia seca, siendo uno de los cultivos más eficientes, teniendo un coeficiente de transpiración de 350 (Domínguez, 1997). 2.6.2. Suelo El maíz se cultiva en una amplia gama de suelos, se prefieren los suelos profundos, con buen drenaje y aireación. En climas secos es deseable que tengan buena capacidad de retención de agua; en los climas húmedos y fríos, son más adecuados los terrenos ligeros, con buen drenaje. Con relación al pH, son más adecuados los suelos ligeramente ácidos a neutros (Gamboa, 1980). 2.7. Sistema de Producción y Agrosistema El sistema de producción se concibe como un cultivo donde los factores incontrolables de la producción son prácticamente constantes. Se excluye a los 13 factores controlables de la producción, el manejo, que se puede llevar a su nivel óptimo (Turrent, 1985); los factores de la producción son controlables e incontrolables. Cuadro 2. Clasificación de los factores de la producción (Turrent, 1985). Clasificación Ejemplo Factores controlables Dosis, fuentes y método de fertilización Factores Incontrolables 1.modificables Nitrógeno en el suelo 2.inmodificables Textura, estructura, régimen de lluvias Turrent (1985), definió al Agrosistema como un cultivo en que los factores de diagnóstico inmodificables, fluctúan en un ámbito establecido por conveniencia, dentro de un agrosistema, cualquier fluctuación geográfica o sobre el tiempo, en la función de respuesta a los factores controlables de la producción será considerada como debida al azar en el proceso de generación de tecnología de producción. En la definición de agrosistemas, solamente figuran los factores inmodificables; los modificables se pueden aproximar a niveles óptimos mediante la manipulación de los factores controlables correspondientes (Turrent 1985). 2.8. Leyes de la Productividad 2.8.1. Ley del Mínimo Fue enunciada por Lieibig, es cualitativa, expresa que: “El rendimiento o el aumento de materia vegetal durante el crecimiento viene determinado por el factor que se encuentra en menor cantidad en relación con las necesidades de las plantas”. Los elementos que actúan sobre el crecimiento lo hacen conjuntamente, basta con que uno de ellos que se encuentre en proporción 14 insuficiente, para que el rendimiento se vea comprometido, este es el factor limitante (Diehl, 1994). Lieibig comprobó que al aumentar el nivel del elemento que actúa como limitante, la cosecha aumenta linealmente hasta un punto en que este factor deja de ser limitante, entonces otro factor es el que limita la magnitud de la cosecha (Urbano, 1992). Es decir, el factor sólo ejerce influencia en tanto se aporta en dosis tales que pueda ser considerado como limitantes, cuando se alcanza un cierto umbral, el factor ya no ejercerá esa acción y será entonces otro factor el que pasará a ser limitante (Diehl, 1994). Cada factor de crecimiento puede ser limitante mientras no se alcance un contenido determinado; por debajo de este mínimo, el crecimiento es proporcional a la cantidad del factor disponible por la planta, pero cuando se supera el factor no ejercerá ningún efecto (Diehl, 1994). La ley del mínimo, en la fertilización obliga a tener presentes todos los elementos nutritivos y hacer el aporte de nutrimentos en forma equilibrada, para que ninguno de ellos tenga función limitante (Urbano, 1992). 2.9. Materia Orgánica del Suelo La materia orgánica está constituida por un conjunto heterogéneo de sustancias en distintos grados de alteración. La materia orgánica se compone de: (a) Materia orgánica fresca. Es la materia prima para la formación de las sustancias húmicas, integrada por: 1. Biomasa vegetal. Es mayoritaria, senescente o necrosada, procedente de la parte aérea de la vegetación y raíces, deyecciones, secreciones y restos de animales. Constituye una fuente de energía para las comunidades saprófitas que las consumen. 2. Biomasa microbiana. Masa de microorganismos y microfauna menores de 5x10-3 µm. está muy poco o nada alterada, no se encuentra unida a la fracción mineral. Se puede separar por procedimientos físicos. 15 (b) Humus. Constituido por sustancias resultantes de la alteración, desnaturalización, desorganización, y cambios en la funcionalidad de productos sintetizados por las plantas y los microorganismos, por ejemplo: 1. Materias orgánica heredada (sustancias no húmicas, biomacromoléculas con características químicas reconocibles), como materiales orgánicos sencillos: azúcares y aminoácidos, y materiales orgánicos de elevado peso molecular: polisacáridos y proteínas. 2. Materias orgánicas humificadas, que son sustancias húmicas o humus en sentido estricto, materiales transformados que han perdido las características químicas de sus precursores (Porta, et al., 2003). 2.10. Reacción del Suelo (pH) La acidez del suelo está determinada por la concentración de iones Hidrógeno (H+) en la solución del suelo, exactamente por la actividad de los mismos. En el suelo la actividad de los iones Hidrógeno generalmente es pequeña, por lo que se expresa esta concentración mediante el logaritmo de la inversa de la concentración (H+); . La escala de pH es de 0 a 14; el centro de la escala es 7, corresponde a la neutralidad, los valores inferiores, son de acidez creciente y los superiores de basicidad creciente. En el suelo, los valores de pH pueden variar de 4 a 10, teniendo este valor influencia en el desarrollo de los cultivos; esta influencia es indirecta, influye en la solubilidad de nutrimentos, desarrollo de microorganismos, humificación y mineralización de la materia orgánica, entre otros. (Domínguez, 1997). 2.11. Nutrición Mineral del Maíz Las necesidades nutricionales de cualquier planta son determinadas por la cantidad total de nutrimentos que requiere durante su desarrollo fisiológico. En el 16 caso del maíz esta extracción dependerá del rendimiento meta que incluye la concentración en el grano y en el forraje; la composición del grano fluctúa poco, el porcentaje de la producción que representa el grano puede variar entre 30 y 60%. Entre las causas de la variabilidad, además de la influencia varietal, Gamboa (1980), señala: El ciclo del maíz o número de días transcurridos desde la germinación hasta la madurez fisiológica: los maíces de ciclo largo arrojan altas relaciones grano/forraje. La fecha de la siembra: las siembras precoces elevan el rendimiento en grano. La densidad de plantación: el aumento de densidad disminuye el número medio de mazorcas por planta, así como el peso de éstas. Domínguez (1997), reporta que la absorción de la mayoría de los elementos nutritivos que extrae el maíz del suelo se realiza en un periodo de unos 50 a 60 días, con un periodo de máxima actividad en la floración. Las producciones altas de maíz exigen un nivel de fertilidad elevado en el suelo, es ahí donde el análisis de suelo permite conocer el estado de fertilidad del suelo y la probable respuesta del cultivo; así apoyados en el análisis de hojas en plantas desarrolladas, muestreando la hoja opuesta a la última mazorca, analizando el tercio central permite conocer el estado nutritivo del cultivo. Entonces, las necesidades nutricionales de cualquier cultivo son determinadas por la cantidad total de nutrimentos que extrae durante su desarrollo fenológico (Gamboa, 1980). La cantidad de elementos nutritivos debe establecerse realizando los balances de elementos que utiliza, teniendo en cuenta todos los factores de la producción, las características productivas y las fuentes de fertilizantes necesarios (Domínguez, 1997). La extracción total depende del rendimiento meta, por ello es necesario poner a disposición de la planta la cantidad total de elementos nutritivos que esta extrae (Gamboa, 1980). En el caso del cultivo del maíz las concentraciones requeridas para producir una tonelada de grano han sido estudiadas, como se reporta en el Cuadro 3. 17 Cuadro 3. Requerimientos nutrimentales de maíz (Zea mays) Nutriente Requerimiento Índice de (kg/t grano) cosecha Macronutrimentos Nitrógeno 22 0.66 Fósforo 4 0.75 Potasio 19 0.21 Calcio 3 0.07 Magnesio 3 0.28 Azufre 4 0.45 Boro 0.02 0.25 Cloro 0.444 0.06 Cobre 0.013 0.29 Hierro 0.125 0.36 Manganeso 0.189 0.17 Molibdeno 0.001 0.63 Zinc 0.053 0.5 Micronutrimentos Fuente: http://www.ipni.net/ (International Plant Nutrition Institute) 2.11.1. Nitrógeno El Nitrógeno es constituyente de los más importantes compuestos y complejos orgánicos minerales de la planta, por ejemplo: aminoácidos, proteínas, ácidos nucleícos, aminas, amidas, nucleoproteínas, Clorofila, otros. El contenido de Nitrógeno en la planta varía entre 2 y 4% de la materia seca, de éste, un 80 a 85% corresponde a las proteínas y 10% a los ácidos nucleícos (Domínguez, 1997). 18 El Nitrógeno es absorbido, en forma nítrica (ion nitrato NO 3-), en forma amoniacal (ion amonio NH4+), ambos metabolizados por la planta. La forma nítrica es absorbida preferentemente; el ion nitrato es absorbido por la planta con actividad metabólica, es decir, con consumo de energía (Domínguez, 1997). Se ha reportado que ciertos híbridos del maíz utilizan cantidades importantes en forma amoniacal (NH4+), lo que coadyuva a incrementar el rendimiento. Esto es explicable, debido a que cuando se absorbe NO3- este es reducido a NH4+ y luego se convierte en aminoácidos, los carbohidratos utilizados podrían dedicarse a la formación de grano. En la absorción de Nitrógeno se distinguen tres fases, según la velocidad de absorción: (a) la primera comprende desde la germinación hasta un mes antes de la aparición de las barbas o estilos florales femeninas o jilote, en esta fase la absorción es lenta, aquí la planta extrae solo el 8% de sus necesidades totales; (b) la segunda se desarrolla durante el mes anterior a la aparición de las barbas o jilote; y (c) la tercera corresponde al proceso de la madurez fisiológica (Gamboa, 1980). La reducción del nitrato a amonio es mediante dos enzimas; (1) la nitrato reductasa, la que implica el gasto de dos electrones para reducir el nitrato a nitrito y (2) la nitrito reductasa, que transforma el nitrito (Marschner, 2002).La reducción del nitrato ocurre en las raíces y también en la parte aérea (Domínguez, 1997). NO3- + NADPH NO2- + NADP (nitrato reductasa) NO2- + NADPH NH2OH + NADP (nitrito reductasa) NH2OH + NADPH NH4+ + NADP (hidroxilamina reductasa) En el metabolismo del Nitrógeno influyen: genotipo, humedad, temperatura, suministro de Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Azufre, Molibdeno, Hierro, cobre, luz y madurez de la planta; debe destacarse que la reducción del nitrato no se efectúa sin luz, exige la presencia de la coenzima NADPH que se produce en la 19 fotosíntesis y con la edad de la planta aumenta también la capacidad del sistema enzimático (Domínguez, 1997). El Nitrógeno por su presencia en la Clorofila influye en la asimilación de los hidratos de carbono; un excesivo contenido de Nitrógeno en la planta reduce la acumulación de hidratos de carbono en la célula, con lo que la pared celular se ve afectada, en consecuencia, se obtienen plantas débiles. El Potasio por su acción estimuladora sobre los azucares, contrarresta estos efectos desfavorables. La acumulación de nitrato en la planta por exceso de absorción puede tener efectos tóxicos en el hombre y en los animales, causa envenenamiento de la sangre (metahemoglobina) y existe reducción de la vitamina A (Domínguez, 1997). La escases en el abasto de Nitrógeno a la planta, aunque sea ligera tiene una notable incidencia en el desarrollo (Domínguez, 1997). Las deficiencias de Nitrógeno en la primera fase del crecimiento se manifiestan por retraso en el desarrollo y el color verde-amarillento claro de las hojas. Los síntomas más evidentes de deficiencia se aprecian después que la planta ha alcanzado la altura de la rodilla (Gamboa, 1980), el síntoma característico es la Clorosis generalizada de la planta iniciando con las hojas viejas, dada la gran movilidad de este elemento dentro de la planta (Domínguez, 1997), este amarillamiento continua a lo largo del eje de la hoja originando una V con la punta dirigida hacia el tallo, y luego toda la hoja queda amarilla. El proceso se repite sucesivamente en las hojas más jóvenes (Gamboa, 1980). Figura 9. Deficiencia de Nitrógeno en una hoja de maíz (www.ipni.net, 2009) 20 2.11.2 Fósforo En la naturaleza el Fósforo se encuentra en los minerales primarios como las apatitas, otra fracción se encuentra adsorbida en las arcillas y el P en solución, que es del que pueden disponer las plantas. El Fósforo se encuentra en la planta en forma de ortofosfato, en algunos casos, como pirofosfato; se une a diferentes compuestos orgánicos mediante la formación de ésteres con grupos hidroxilos y el enlace con otros grupos fosfato, mediante un enlace de pirofosfato. Entre los compuestos más frecuentes y significativos destacan: adenosin difosfato y adenosin trifosfato (ADP, ATP), fosfolípidos, ácidos nucleícos (ácido ribonucleico (RNA), ácido desoxirribonucleico (DNA), dinucleotido adenina nicotinamida (NADPH), fitina, otros. Las plantas tienen un contenido en Fósforo entre 0.1 a 1.2%, estando al menos el 80% incorporado a compuestos orgánicos (Domínguez, 1997). Las formas absorbidas de Fósforo son los iones monofosfato (PO 4H2-) y bibásico (PO4H=), creyéndose que solo el primero lo es activamente. Tienen una marcada influencia en la absorción del Fósforo, factores como: la temperatura (se reduce con el frio); el pH (reducción notable a pH elevado); otros factores son la humedad, la aireación y la disponibilidad de nutrimentos (Domínguez, 1997). La absorción del Fósforo es mucho más lenta que la del Nitrógeno, es paralela a la acumulación de materia seca durante la mayor parte del desarrollo vegetativo de la planta. En la curva de absorción hay que destacar un cambio en la pendiente de la curva poco después de la aparición de los estilos femeninos o jilotes; esta inflexión señala el descenso que se produce en la extracción media diaria de P cuando la planta pasa el periodo crítico de desarrollo, ubicado en los alrededores de la aparición de la inflorescencia masculina (espiga) y de las barbas (jilote). A diferencia del Nitrógeno, el Fósforo está uniformemente repartido en la planta. Las hojas y el tallo alcanzan su contenido máximo en el momento en que comienza a formarse el grano, en esta misma fase fenológica se inicia la translocación del Fósforo de los órganos vegetativos hacia el grano (Gamboa, 1980). 21 El Fósforo, una vez absorbido, es móvil en la planta y se incorpora rápidamente al metabolismo, primero se producen azucares y alcoholes fosforilados como productos intermedios, así como los fosfolípidos que son componentes básicos de las membranas celulares. El compuesto orgánico mas importante en el que interviene el Fósforo por su papel en el almacenamiento y transporte de la energía es el adenosin trifosfato (ATP) que se forma en la reacción de fosforilación (Domínguez, 1997). El maíz deficiente en P presenta hojas verde oscuro con puntas y bordes violáceos; la deficiencia es usualmente identificable en plantas jóvenes, las cuales presentan una marcada disminución del crecimiento inicial; la maduración del cultivo es retrasada con deficiencias de P (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/ ). Figura 10. Deficiencia de Fósforo en el cultivo de maíz 2.11.3. Potasio El Potasio es componente de los minerales primarios, se encuentran en los feldespatos (4-15%) y en las micas (10% K); en estos compuestos, el Potasio es liberado sólo a medida que se produce la descomposición y transformación de los minerales. La fracción más activa del Potasio se encuentra en los minerales secundarios de la fracción coloidal: caolinita y las micas evolucionadas como la Illita, Montmorillonita y Vermiculita. También es adsorbido por la materia orgánica, pero en proporción mucho más débil. En la solución del suelo, la concentración del ion Potasio K+ es entre 0.2 y 10 miliequivalentes por litro (Domínguez, 1997). 22 La ecuación general que ilustra las relaciones del Potasio en el sistema sueloplanta es la siguiente: K+ suelo K+ solución K+ planta En la fracción del suelo, el K+ puede estar en dos posiciones: (1) En la estructura cristalina de los minerales o fijados en las posiciones interlaminares, de modo que sólo la alteración del mineral es capaz de producir la liberación del Potasio y su incorporación al sistema; en esta posición se encuentra del 90 al 98% de dicho nutrimento. (2) Adsorbido en posiciones de cambio de las arcillas coloidales y otros materiales coloidales (materia orgánica, alófanos) con mayor o menor afinidad, pero de forma cambiable, por lo tanto participando activamente en el sistema. El Potasio cambiable puede estar entre el 1 y el 10% del total. (3) Así, la reacción principal del sistema es la correspondiente al equilibrio entre el K+ intercambiable adsorbido y el K+ en la solución del suelo. El Potasio como cualquier otro catión, es adsorbido en la superficie laminar y en los bordes de las arcillas, así como en posiciones interlaminares en las arcillas expandibles. La fuerza de adsorción es definida por los coeficientes de adsorción determinados por las ecuaciones de cambio. La máxima afinidad del Potasio corresponde a las posiciones interlaminares de las arcillas expandibles, en particular, de Illita, Vermiculita y Montmorillonita. Las posiciones laminares de las arcillas retienen el Potasio con poca fuerza y lo mismo ocurre con la materia orgánica; la cantidad de adsorción del K en el suelo depende, de la cantidad de arcilla presente (Domínguez, 1997). Cuando el K ocupa posiciones muy selectivas que por cambios físicos quedan prácticamente inaccesibles a otros cationes para su intercambio se dice que está fijado. En las Illitas y Vermiculitas, la fijación del K puede ser muy grande con cierta independencia del grado de humedad del suelo. La fijación del Potasio por estas arcillas cuyo contenido de este elemento ha ido disminuyendo a medida que han evolucionado tienen una enorme trascendencia en la dinámica del 23 sistema y en la práctica agrícola; la aplicación de fertilizantes potásicos ante la presencia de estas arcillas semiagotadas de este elemento provoca readsorción intensa y queda escasamente cambiable y se reincorpora al sistema lentamente (Domínguez, 1997). El transporte del Potasio en el suelo hacia la raíz se produce, principalmente, por difusión. Teniendo en cuenta que la superficie radicular es mínima comparada con la del suelo (1x10-6 a 1x10-4), para que las plantas puedan absorber 200 Kg/ha de K directamente por contacto, el suelo debería contener un 45% de K (Domínguez, 1997). Las plantas utilizan el Potasio que se encuentra en la rizósfera y que está en equilibrio con el Potasio cambiable. Los cultivos pueden absorber Potasio en cantidad suficiente para cubrir sus necesidades, aun en bajas concentraciones de la solución, a condición de que esta se mantenga estable, es decir, que el suelo tenga la capacidad o poder amortiguador para reponer las pérdidas (Domínguez, 1997). La extracción de Potasio es sumamente rápida a partir del momento de la nacencia. El ritmo de absorción es incluso superior al Nitrógeno. Alrededor de unos 20 días antes de la emergencia de los estilos femeninos (jilote) la velocidad de absorción se eleva rápidamente, manteniéndose prácticamente constante durante 20 a 25 días, en este periodo la absorción diaria puede alcanzar hasta 7.3 kg/ha. En su fase inicial el Potasio absorbido se encuentra fundamentalmente en las hojas y en el tallo; la máxima concentración en las hojas se alcanza en el periodo entre la aparición de la panícula masculina (espiga) y de las barbas (jilote). A partir de ese momento es el tallo el que acumula más Potasio; se produce la migración de Potasio hacia el grano, pero la translocación es más lenta y menos importante (Gamboa, 1980). La respuesta de los cultivos al Potasio presenta interacciones positivas con numerosos factores como con la resistencia de las plantas al frio, a la salinidad y a las enfermedades. Cabe destacar la interacción con el agua, dado el papel del K, tanto en el mantenimiento de la turgencia celular como en la regulación de la apertura de los estomas. Las plantas con una adecuada nutrición de K reaccionan rápidamente cerrando los estomas para reducir la transpiración 24 cuando se someten a vientos cálidos. También existe una fuerte interacción con el Nitrógeno, ya que influye en el metabolismo del N (Domínguez, 1997). La deficiencia potásica se muestra en un principio por la disminución del ritmo de crecimiento de la planta y un color más claro, posteriormente se decoloran los bordes de las hojas más viejas, seguido por el empardecimiento y necrosis de los bordes. Finalmente estos síntomas se extienden a toda la superficie de la hoja (Gamboa, 1980). Si la deficiencia persiste, los síntomas progresan hacia toda la planta (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/). La falta de Potasio origina en maíz mazorcas con las puntas sin granos y muy pajosas, que maduran más o menos tardíamente en función de la gravedad de dicha falta (Gamboa, 1980). Figura 11. Deficiencia de Potasio en mazorcas de maíz 2.11.4. Calcio En el sistema suelo-planta se encuentran tres componentes principales de Calcio: (1) La fracción mineral la forman los feldespatos, calizas diversas y apatitas y variados compuestos de Fósforo; (2) la fracción adsorbida en el complejo coloidal en la que el Calcio juega un excelente papel como floculante; y (3) el Ca++ en la solución del suelo (Domínguez, 1997). El contenido de Calcio en el suelo puede alcanzar valores elevados, especialmente en suelos calizos, las fracciones más activas e importantes del sistema son el Ca++ cambiable y el Ca+ en solución. El Ca++, es adsorbido más fuertemente que el Mg++, K+ y Na+ por el complejo coloidal del suelo, debido a su carga y a su reducida hidratación; ocupando así entre el 30 al 90% de la capacidad total de cambio del suelo. El Ca++ en solución se mueve en la 25 rizósfera hacia la raíz con el movimiento del agua en cantidad muy superior a la que absorbe la planta (10 a 20 veces). Es muy susceptible de perderse por lavado. Así como el Potasio, se considera al Ca++ en forma cambiable como asimilable; sólo en condiciones de extrema acidez, con Calcio cambiable inferior al 20% de la capacidad de cambio, es posible que se registren deficiencias de este elemento en los cultivos (Gamboa, 1980). El Calcio tiene un papel importante en la mejora de la estructura del suelo, por medio de la floculación de las partículas coloidales y su efecto sobre la agregación de las mismas. Es un elemento fundamental en la neutralización de la acidez del suelo y elevación del pH mediante el encalado, a través del intercambio del Ca++ por el Al+++ y el H+ (Gamboa, 1980). En años recientes el calcio ha llamado la atención porque una de sus funciones dentro de la planta es como segundo mensajero conduciendo señales entre los factores del ambiente y las respuestas de las plantas en términos de crecimiento y desarrollo. Ésta función es relacionada con la estricta compartimentación a nivel celular del Calcio (Marschner, 2002). El Calcio se encuentra en el maíz en las hojas fundamentalmente, el grano es pobre en este elemento. Las fluctuaciones registradas en la concentración de Calcio son pequeñas, se estiman entre 0.015 y 0.025% de CaO en el grano de maíz (Gamboa, 1980). La deficiencia en Calcio produce el ennegrecimiento del ápice vegetativo. No se producen deficiencias en suelos que tengan un pH igual o superior a 6; siendo más bien debido a la insuficiencia o débil asimilabilidad de otros elementos indispensables, a una nitrificación defectuosa o a la toxicidad de elementos tales como el Manganeso o el Aluminio cuando están presentes en cantidades excesivas (Gamboa, 1980). 2.11.5. Magnesio Este elemento se puede encontrar en tres fracciones en el sistema: (1) en los minerales que lo contienen y que son pocos activos en el suelo: dolomita, 26 anfíboles, olivino, piroxeno, otros; (2) el Magnesio adsorbido en el complejo coloidal en forma cambiable; y (3) el Magnesio (Mg++) contenido en la solución del suelo y que constituye la fuente principal de absorción para la planta (Domínguez, 1997). El comportamiento del Magnesio en el sistema suelo-planta queda circunscrito básicamente a la reacción de adsorción y el equilibrio existente entre el Mg de la solución y el Mg adsorbido en forma cambiable. Sin embargo, al igual que el Potasio, puede quedar fijado en forma no cambiable en las posiciones interlaminares de determinadas arcillas y ocupar posiciones en la red cristalina de las mismas sustituyendo al Aluminio. El Magnesio cambiable es la forma asimilable por las plantas, generalmente las necesidades de los cultivos se cubren cuando el Mg ocupa más del 6% de la capacidad de cambio, siendo el intervalo normal en los suelos entre el 4 y el 20% (Domínguez, 1997). Una proporción sustancial del magnesio total está involucrado en la regulación del pH celular y en el balance catión- anión (Marschner, 2002) presentando así interacciones importantes con el K y el Ca. En los suelos ácidos, pobres en Magnesio, la corrección exclusiva con materiales de Calcio puede resultar en deficiencias graves de este elemento. Debe realizarse las correcciones con materiales mixtos, como dolomitas. Por otra parte, un elevado contenido de K afecta igualmente al Mg cambiable. Un bajo contenido de Mg en los forrajes induce una deficiencia de este elemento en los animales, conocido como tetanina (Domínguez, 1997). Las necesidades de Magnesio en maíz, son similares a las de Calcio o Fósforo (Gamboa, 1980). La deficiencia de Magnesio produce rayas blancuzcas a lo largo de las venas y con frecuencia, el envés de las hojas inferiores toma una coloración púrpura (Berger, 1995). Esta deficiencia puede manifestarse en suelos arenosos ácidos, incluso si su pH se ha elevado a 6 mediante enmiendas calizas. Naturalmente que este caso sólo se produce cuando dichas enmiendas no contienen Magnesio (Gamboa, 1980). Las deficiencias de Mg en cultivos de maíz se presentan con manchas cloróticas internervales en las hojas más viejas, conocido como síntoma de “hojas estriadas” (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/). 27 Figura 12. Deficiencia de Magnesio en maíz 2.11.6 . Azufre Al Azufre se le encuentra en forma gaseosa y como componente de algunos minerales como el basalto y la pirita. La forma iónica SO2-4 es como se absorbe el Azufre y puede ser utilizado sin reducir e incorporarse a las estructuras orgánicas esenciales, como los sulfolípidos en las membranas o polisacáridos (Marschner, 2002); existen también numerosos compuestos orgánicos de Azufre, en los que se integra de forma reducida, formando parte, entre otros compuestos, de los aminoácidos esenciales, Cistina y Metionina; de la coenzima A, de las vitaminas biotina y tiamina, glicósidos, otros. (Domínguez, 1997). El Azufre se absorbe en la forma oxidada del sulfato, sin que tenga competencia por parte de otros iones. La selectividad de la absorción del Azufre depende de la concentración de Azufre en la solución del suelo. Una vez absorbido en forma de sulfato tiene que ser reducido para ser asimilado por la planta, se efectúa por medio del ATP y con una molécula portadora de un grupo sulfhidrilo, siendo activada por diversas enzimas y por las ferredoxinas, que son complejos orgánicos, de gran poder reductor. El Azufre reducido es rápidamente incorporado a moléculas orgánicas, la Cisteína es el compuesto estable más simple, éste con la Metionina son los aminoácidos azufrados más importantes (Domínguez, 1997). 28 El Azufre participa en reacciones de oxidoreducción, siendo un componente de las ferredoxinas (Domínguez, 1997). La escasés de Azufre impide la formación adecuada de proteínas en las plantas, con lo que el desarrollo de la planta se reduce considerablemente. El follaje adquiere un color verde pálido en las hojas más jóvenes (Gamboa, 1980); después se extiende a toda la planta, seguido de Clorosis y marchitez (Domínguez, 1997). Figura 13. Deficiencia de Azufre en maíz 2.11.7. Micronutrimentos 2.11.7_1. Hierro El Hierro representa el 5% de la corteza terrestre, se encuentra en los minerales primarios y secundarios como los olivinos, pirita, siderita, hematita, goetita, magnetita y limonita. Las formas aprovechables por las plantas son las hidrosolubles (Fe2+) y las quelatadas (Alcántar et al., 2009). Este elemento forma parte de complejos orgánicos relacionados con los procesos de oxidoreducción de la planta, destacan las combinaciones formadas por el grupo heminico, que originan las diferentes variantes de citocromo: citocromo oxidasa, catalasa, peroxidasa, otros. Y las ferredoxinas (Domínguez, 1997). El contenido medio de Hierro en la planta es de 100 ppm sobre base seca (Domínguez, 1997). El Hierro es absorbido como ion ferroso (Fe2+) o asociado a complejos orgánicos en forma de quelatos. El ion férrico (Fe3+) debe ser reducido previamente a la 29 absorción, lo que se realiza en la membrana celular por suministro de electrones desde el interior de la célula. Los cultivos varían notablemente en la capacidad de reducir el Hierro y solubilizarlo por medio de productos excretados por la raíz (ácidos orgánicos, aminoácidos). Los cultivos más eficientes en esta función muestran cambios morfológicos en la raíz, como el engrosamiento de la corteza de la raíz, así como mayor desarrollo de pelos radicales (Domínguez, 1997). La absorción del Hierro, se realiza mediante la actividad metabólica, siendo influida por la temperatura y por la competencia de otros cationes, como el Cobre, Zinc y Manganeso. El Hierro es inmóvil en la planta, debiendo ser enviado de modo continuo a través del xilema a los nuevos tejidos. En sentido descendente, se mueve a través del floema en forma de citrato (Domínguez, 1997). Su papel principal es en la intervención de las principales reacciones de oxidoreducción, debido a su capacidad de cambio de valencia por intercambio de electrones: Fe2+ Fe3+ + e- También influye en la formación de la Clorofila y compuestos que intervienen en la fotosíntesis, respiración, el metabolismo del Nitrógeno, otros. (Domínguez, 1997). Los cultivos difieren en su capacidad de absorción del Hierro, lo cual es una característica genética, por lo que varían en la susceptibilidad a presentar deficiencia. Los cultivos más sensibles son sorgo, frijol, vid, plantas ornamentales, melocotonero, soya, tomate, entre otros. La deficiencia de Hierro es similar a la de Magnesio, se manifiesta mediante una Clorosis que, dada la inmovilidad de este elemento, comienza en los brotes y hojas más jóvenes. La Clorosis se produce entre los nervios, permaneciendo éstos verdes, si bien en los casos graves, pueden quedar también decolorados (Domínguez, 1997). En maíz se muestra Clorosis internerval de hojas jóvenes que, al tiempo, pueden quedar blanquecinas (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/). 30 Figura 14. Deficiencia de Hierro en maíz Se llega a producir toxicidad a la planta por exceso de Hierro, generalmente cuando en el suelo se dan condiciones reductoras, como es el caso de los suelos inundados. En estos suelos puede elevarse la concentración de Hierro desde menos de 1ppm hasta 50-100 ppm. Los síntomas comienzan con la aparición de manchas marrones pequeñas en las hojas, que después se extienden a toda la hoja (Domínguez, 1997). 2.11.7_2. Manganeso El contenido de Manganeso en los suelos varía de 200 a 300 ppm en forma de cationes intercambiables, combinaciones orgánicas y óxidos; a pH inferiores a 6.5 es común en forma divalente (Mn2+) encontrándose en solución o adsorbida al complejo de intercambio; la forma Mn3+ se encuentra como óxido (Mn2O3) muy activo, se le considera aprovechable (Alcántar et al., 2009). El contenido de Manganeso en la planta es bajo, varían entre 20 y 200 ppm sobre base seca. Este contenido depende de factores, como: edad, suelo, otros elementos, temperatura, otros factores. Se encuentra en la planta generalmente en forma iónica o asociado a quelatos (Domínguez, 1997). El Manganeso es especialmente afectado por el Magnesio, así como por el encalado (efecto cálcico y pH). La absorción de Manganeso se realiza bajo forma de ion Manganeso (Mn2+). Este elemento es poco móvil en la planta, por lo que es transportado a los tejidos en desarrollo, en tanto que el movimiento de unos tejidos a otros es lento e improbable (Domínguez, 1997). 31 El Manganeso juega un importante rol en el proceso de oxido-reduccion (Marschner, 2002), además es componente de dos sistemas enzimáticos: arginasa y fosfotransferasa. Puede sustituir al Magnesio en muchas enzimas (fosfoquinasas) formando el enlace de estas con el ATP. Con estas acciones participa en procesos metabólicos importantes de la planta como la fotosíntesis y el metabolismo de los hidratos de carbono, estando asociado aparentemente a la producción de la Clorofila (Domínguez, 1997). Los síntomas de deficiencia son similares a los de la deficiencia de Magnesio: Clorosis que se inicia entre los nervios de las hojas jóvenes. En plantas dicotiledóneas puede observarse moteados de las hojas. El nivel crítico de Manganeso por debajo del cual es probable la carencia es de 15 a 25 ppm (Domínguez, 1997). Las deficiencias de este elemento son frecuentes en lechuga, espinacas, cebollas, guisantes, melocotonero, patata, remolacha, sorgo, avena, trigo y otros (Domínguez, 1997). Las necesidades de Manganeso en maíz son débiles; así las faltas que se pueden presentar son en ciertos tipos de suelos como turbosos o con un elevado contenido en materia orgánica o con pH alcalino o en algunas ocasiones la deficiencia de Manganeso proviene de un abuso de enmiendas calizas (Gamboa, 1980). El Manganeso se aplica vía foliar, realizándose una pulverización de Sulfato de Manganeso (1kg/ha) en solución; tan pronto como se observen los primeros síntomas y una segunda vez cuando las plantas alcanzan la altura de la rodilla (Gamboa, 1980). Niveles de exceso de Manganeso en la planta resultan tóxicos, produciendo síntomas como moteado marrón de las hojas más viejas y distribución desigual de la Clorofila, con frecuencia se observa Clorosis en los bordes de las hojas; también pueden aparecer puntos necróticos en los peciolos y los nervios de las hojas (Domínguez, 1997). 2.11.7_3. Cobre 32 La concentración de Cobre en los suelos varía de 2 a 200 ppm, la mayor parte se encuentra atrapado en la materia orgánica y una pequeña porción se encuentra como Cu2+ intercambiable (Alcántar et al., 2009). Normalmente el contenido de Cobre en la planta es inferior a 20 ppm sobre base seca. Este elemento se encuentra disociado en la planta, sin formar compuestos estables (Domínguez, 1997). La absorción se lleva a cabo mediante un proceso activo metabólicamente; prácticamente no es afectado por competencia de otros cationes. Por el contrario afecta a los demás cationes y, en especial al Zinc, al ocupar preferentemente los espacios de adsorción en la corteza radical en la capacidad de cambio de bases (Domínguez, 1997). El Cobre es un elemento relativamente inmóvil en la planta, aunque puede ser transportado de las partes viejas a las nuevas, excepto en caso de deficiencia (Domínguez, 1997). La actividad principal del Cobre se desarrolla en las enzimas: oxidasas del ácido ascórbico, polifenol, citocromo, otras., también forma parte de la plastocianina contenida en los Cloroplastos que participa en la cadena de transferencia de electrones en la fotosíntesis (Domínguez, 1997). Pocos casos de deficiencias en Cobre se han identificado y éstos en su gran mayoría, se han producido en suelos orgánicos con pH igual o superior a 6 (Gamboa, 1980). Existen especies más sensibles a la escases de Cobre debido a sus características genéticas. Entre ellas se destacan: alfalfa, lechuga, espinaca, avena, trigo, sorgo, entre otros. Como características generales presentan Clorosis general, reducción de los entrenudos, deformación de las puntas y bordes de las hojas que se tuercen. En general, los síntomas aparecen en las hojas nuevas de plantas jóvenes (Domínguez, 1997). Aunque el síntoma más típico es el denominado de las “asas de cesta” que se forman al quedarse unida la ultima hoja que se ha desarrollado con la extremidad de la planta, constituida por las hojas más jóvenes aun no desenrrolladas (Gamboa, 1980). Cultivos de maíz deficientes en Cu muestran hojas nuevas descoloridas, después 33 amarillentas y enrolladas y hojas viejas flácidas y dobladas (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/). Por efecto de toxicidad se produce una inhibición rápida del desarrollo de la raíz y se observa Clorosis (Domínguez, 1997). Figura 15. Deficiencia de Cobre en maíz 2.11.7_4. Zinc El contenido de Zinc en el suelo es de 10 a 300 ppm (Swaine, 1995), en forma hidrosoluble, intercambiable, fijada o en la estructura de algunos minerales como la esfalerita. La forma aprovechable más común es como Zn 2+ (Alcántar et al., 2009). El contenido de este elemento en la planta es pequeño, sin que se superen normalmente las 100 ppm sobre base seca. Se encuentra en la planta en forma iónica o asociado a diversos complejos orgánicos, sin formar compuestos estables (Domínguez, 1997). El ion Zinc (Zn2+) se acumula en la corteza de la raíz por adsorción mediante un proceso de cambio de bases; el 90% del Zinc contenido en las raíces se encuentra en esta forma. Sin embargo la absorción del Zinc depende de la temperatura; es afectada por los inhibidores del metabolismo (Domínguez, 1997). El Zinc actúa principalmente como enlace en sistemas enzimáticos, entre la planta y el sustrato. La primera enzima conocida, que fue activada 34 específicamente por el Zinc, fue la relacionada con la hidrólisis del anhídrido carbónico. Posteriormente se han identificado numerosos enzimas; entre ellas están varias dehidrogenasas (alcohol, acido glutámico, acido láctico, acido málico, entre otras) así como algunas peptidasas y proteinasas relacionadas con la síntesis y degradación de proteínas (Domínguez, 1997). Recientemente el rol del Zinc en las proteínas que participan en la replicación del ADN y en la regulación de la expresión genética ha llamado la atención (Marschner, 2002). Los cultivos más susceptibles a deficiencia del Zinc son frijol, cebolla y sorgo; el síntoma más característico es la Clorosis progresiva entre los nervios de las hojas jóvenes, además se reduce el desarrollo de las hojas y del tallo, con frecuencia arrosetado de los brotes. Los síntomas de deficiencia corresponden generalmente a contenidos en la planta inferiores a 15 ppm (Domínguez, 1997). El Zinc es sin duda el micronutriente cuya deficiencia está más extendida en los cultivos de maíz (Gamboa, 1980). En fases muy diferentes del desarrollo de la planta, el primer síntoma de deficiencia es la aparición de zonas decoloradas a ambos lados de la nervadura, en el tercio inferior de las hojas sub-basales. Estas manchas progresan rápidamente formando dos bandas pálidas, translucidas, que se extienden hacia la parte terminal de la hoja. En casos graves, estas decoloraciones se manifiestan sobre las hojas siguientes, mientras que las hojas más viejas adquieren un color rojo Cobre y en seguida violeta, se necrosan y mueren (Lubet, 1965). Las deficiencias de Zn se expresan en plantas más pequeñas, internodios cortos (International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/). 35 Figura 16. Deficiencia de Zinc en maíz Los factores determinantes de las deficiencias de Zinc son (Gamboa, 1980): (a) Débiles reservas en Zinc total o agotamiento de estas reservas por cultivos sucesivos; (b) Encalado excesivo de suelos originalmente ácidos; (c) Excesiva nutrición fosfatada; (d) Monocultivo de maíz año tras año; (e) Exceso de humedad y bajas temperaturas en las primeras semanas que siguen a la germinación; y (f) Labores culturales defectuosas que llevan al deterioro de la estructura. Los síntomas de toxicidad por Zinc son, reducción en el crecimiento de la raíz y desarrollo de la hoja seguido de Clorosis. En algunas especies se ha comprobado una elevada tolerancia, debida a la propiedad de fijar este elemento en la pared celular (Domínguez, 1997). 2.11.7_5. Molibdeno La mayor parte del Molibdeno presente en el suelo no es aprovechable por las plantas, se localiza en la estructura de minerales primarios y secundarios o bien fijado como MoO2-4 en las arcillas o en alófano; otra parte del Molibdeno se 36 localiza en la materia orgánica del suelo y sólo una pequeña fracción es hidrosoluble (Alcántar et al., 2009). El contenido normal de Molibdeno en la planta es mínimo, siendo inferior en general a 1ppm; no obstante pueden darse casos de contenidos superiores (1.5 – 2.0 ppm), sin que lleguen a producir síntomas de toxicidad. Forma parte de numerosas enzimas (Domínguez, 1997). Es absorbido en forma de ion molibdato (MoO42-); en el proceso de absorción, compite con el ion sulfato. El Molibdeno es relativamente móvil en la planta (Domínguez, 1997). La principal actividad se manifiesta en la reducción de los nitratos, a través de la nitrato reductasa, de la que es componente el Molibdeno. Participa también por medio de la enzima nitrogenasa, en la reducción del Nitrógeno atmosférico a la forma amoniacal, desempeñando un papel fundamental en la fijación de este elemento por las bacterias Rhizobium y otros microorganismos (Domínguez, 1997, Marschner, 2002). Los síntomas de deficiencia del Molibdeno son similares a los del Nitrógeno por su papel en la asimilación de este elemento; generalmente los síntomas aparecen primero en las hojas bien desarrolladas y en las más viejas, apareciendo frecuentemente, además de la Clorosis típica, manchas necróticas. 2.11.7_6. Boro La materia orgánica es fuente de Boro aprovechable en el suelo, quedando disponible al ocurrir la mineralización. Las principal forma aprovechable del Boro es el acido bórico (H3BO3) que proviene de la intemperización de minerales como la Turmalina que es un Borosilicato complejo; contiene alrededor de 10% de Boro, es insoluble en agua y resistente a la intemperización (Alcántar et al., 2009). La extracción de Boro que realiza una cosecha de maíz es pequeña (Gamboa, 1980); probablemente el B se encuentre en la planta como ácido bórico (BO 3H3) sin disociar o formando complejos inestables con polisacáridos, y es absorbida probablemente como ácido bórico. La absorción ocurre por el movimiento del 37 agua, siendo, por lo tanto, la transpiración el factor principal en el transporte y distribución del Boro en la planta, a través del xilema. Este elemento es relativamente inmóvil en la planta (Domínguez, 1997). Por sus efectos, influye en la formación del ácido ribonucleico (RNA), esencial para el desarrollo de nuevos tejidos y compuesto necesario para la formación de una coenzima determinante de la síntesis de sacarosa (Domínguez, 1997). Como resultado de su transporte en la planta a través de la corriente transpiratoria, su falta o exceso se muestra en los tejidos en crecimiento (raíz, tallo, hojas) observándose en ellos los síntomas más acusados: crecimiento retardado y anormal de los brotes y zonas de crecimiento, Clorosis irregular, arrosetado de los brotes. En las deficiencias graves muere la yema terminal, paralizándose todo el desarrollo. Los síntomas de deficiencias aparecen con un contenido de Boro en la planta inferior a 20 ppm. Los cultivos más sensibles a la falta de Boro son la alfalfa, coliflor, remolacha, nabo, apio, cacahuate, otros. (Domínguez, 1997). El mal desarrollo de la mazorca en el maíz, así como la mala colocación de los granos en ella, se produce en veranos secos sobre suelos arenosos, debidos a la deficiencia de Boro. Se recomienda aplicaciones de bórax cuando hay menos de 0.30 ppm de Boro en el suelo (Gamboa, 1980). Con niveles ligeramente por encima de los necesarios, para el desarrollo normal, se puede producir toxicidad en la planta. El melocotonero, viña, judías e higuera son cultivos sensibles al exceso de Boro. Los síntomas comienzan con amarillamiento de la punta de las hojas y siguen con necrosis desde el ápice y bordes hasta el centro de la hoja (Domínguez, 1997). 2.11.7_7. Cloro El Cloro es tomado del suelo en forma de ion cloruro (Cl-) y así permanece en la planta (Broyer et al., 1954). Su presencia es común en los suelos; el contenido de Cloro en las plantas es de 10 a 100 veces más del que necesitan; presentando problemas de deficiencia en suelos muy permeables, en regiones lluviosas y alejadas del mar (Alcántar et al., 2009). 38 2.11.7_8. Níquel El Níquel es el elemento más recientemente reconocido como esencial. Su forma aprovechable es como Ni2+. Su contenido en las plantas es de 0.1 a 1 mg/kg de peso seco. Es componente de la enzima ureasa, responsable de la hidrólisis de la urea; las plantas deficientes en Níquel presentan niveles tóxicos de ésta en los ápices de las hojas (Alcántar et al., 2009). Además el níquel cumple con los requerimientos para clasificarlo como nutrimento esencial para las plantas, pues éstas no pueden completar su ciclo de vida sin el adecuado abastecimiento de níquel (Marschner, 2002). 2.11.8 Elementos Benéficos 2.11.8_1. Silicio Las formas de Silicio activas física y químicamente en el suelo son los ácidos monosílicos solubles y rápidamente adsorbibles, ácidos polisílicos y compuestos organosilicatados (Matichenkov et al., 1996). El acido monosílico (Si(OH)4) es la forma principalmente absorbida por las plantas; el contenido de Silicio en las plantas oscila entre 0.1 y 10% del peso seco (Ma et al., 2002 ). El Silicio absorbido por las raíces en forma de acido monosilico (H4SiO4) es transportado al vástago y depositado en las hojas, se incorpora a las células dentro de la pared celular, especialmente en la epidermis, células del estoma y del tricoma (Epstein, 1999). Takahashi et al. (1990) dividió a las plantas en función de la concentración de Silicio: (1) acumuladoras; (2) intermedias; y (3) no acumuladoras. Cuadro 4. Clasificación de plantas en función del contenido de Silicio Tipo de planta Concentración de Silicio (ppm) Tipo absorción de Ejemplo Acumuladoras 10-15 Activa Arroz Intermedias 1-5 Pasiva Cereales, caña de azúcar No acumuladoras <0.5 Excluyente Dicotiledóneas Fuente: (Alcántar et al., 2009) 39 En maíz, la fertilización con este elemento incrementa la eficiencia del uso del agua (Gao, et al., 2004). Constituyendo el 1 al 2% de la materia seca del maíz; teniendo esencialidad en las gramíneas, acumulándose en las paredes aumentando su impermeabilidad y la resistencia al ataque de hongos, no sólo por constituir una barrera física, sino también por configurar compuestos sílicoorgánicos que son muy estables frente a las enzimas de los patógenos (AzcónBieto et al., 2008). 2.11.8_2. Cobalto El contenido de Cobalto en suelos es bajo, de 0.2 a 31mg/kg de suelo. En plantas, su contenido es de 0.01 a 0.4µg/g de peso seco (Mengel, 1991). La absorción de Cobalto por las plantas está limitada por la presencia de humus y de altas concentraciones de Manganeso en el suelo (Alcántar et al., 2009). El Cobalto resulta útil en las plantas leguminosas, en la fijación de Nitrógeno en simbiosis, aunque es el microorganismo el receptor de este elemento (Alcántar et al., 2009, Azcón-Bieto et al., 2008). 2.11.8_3. Aluminio Aunque es un elemento abundante en la corteza terrestre se encuentra en bajas concentraciones en forma soluble, a pH por debajo de 5 se solubiliza y afecta en forma negativa a gran número de plantas. Aunque en bajas dosis puede ser beneficioso porque, al igual que el Silicio, reduce la toxicidad producida por el exceso de Calcio, Magnesio o Fósforo (Azcón-Bieto et al., 2008). La forma Al3+ es toxica para la raíz; el monohidroxido de Aluminio [Al(OH)+2, Al(OH)2+ y Al(OH)-4] presentes en la solución a valores de pH de 5 a 6.2 no son toxicas para las plantas (Kinraide, 1997). Foy (1984) afirma que el Aluminio incrementa la disponibilidad del Hierro en suelos calcáreos y la fracción de Hierro biológicamente activo en la planta; y que puede bloquear las cargas negativas en las paredes celulares, en consecuencia aumentar la absorción de Fósforo. 40 2.11.8_4. Selenio El Selenio se encuentra en cinco estados de oxidación, las diferentes formas de Selenio determinan su solubilidad y en consecuencia su disponibilidad; los selenatos (6+), los selenitos (4+) y el Selenio orgánico (2-) son las formas solubles más importantes en el ambiente (Zhang et al., 1999). Todas las formas de Selenio han sido encontradas en hojas, tallos y raíces de las plantas en concentraciones de 0.01 mg/kg de peso seco (Marschner, 2002). El Selenio generalmente, es toxico para la mayoría de las plantas, existe un grupo que lo acumula (plantas seleníferas, entre ellas el género Astragalus). El Selenio desplaza selenometionina y al Azufre y selenocisteina; configura en seleno-aminoácidos algunas bacterias se del tipo presentan selenoproteínas que contienen a estos aminoácidos implicados en el proceso de oxidorreducción (Azcon-Bieto et al., 2008). 2.11.8_5. Yodo La absorción de Yodo por las plantas depende de la cantidad y la forma de Yodo presente en la superficie de la raíz; aunque el yodato (IO -3) es reducido electroquímicamente a I- antes de la absorción (Whitehead, 1975). Las funciones del Yodo dentro de la planta son como biofortificante, tambien como precursor hormonal, reportando que participa en las partes de la planta que contienen Clorofila, como promotor de la síntesis de ésta. Se atribuye al Yodo también la capacidad de adelantar la época de floración en frutales provocando mayor acumulación de azucares y carbohidratos (Rodríguez, 2003). Las concentraciones óptimas de Yodo en las plantas oscilan 0.5 y 1.0 mg/kg, a concentraciones mayores pueden resultar fitotóxicas, como en el cultivo de maíz (Chilean Iodine Educational Bureau, 1990). 2.11.8_6. Vanadio 41 El Vanadio se encuentra en bajas concentraciones en todas las plantas y su absorción parece ser pasiva (Welch, 1973). Bertrand (1950), reporta una concentración media de 1mg/kg en peso seco en 62 especies. El Vanadio actúa como un catalizador redox en el transporte de electrones en los fotosistemas I y II (Meisch et al., 1981). Aunque puede alterar los flujos de Ca 2+ en la célula e inhibir el sistema de transporte de ATPasas (Delfert et al., 1985). 2.12 Fertilización foliar La fertilización foliar se utiliza como una herramienta de abastecimiento nutrimental complementaria a la fertilización al suelo. Es utilizada en la agricultura debido a que causa menor contaminación ambiental y ofrece la posibilidad de incrementar la productividad y la calidad de las cosechas (Alcántar et al. et al., 2007). En algunas ocasiones el procurar nutrimentos que, siendo depositados sobre el follaje, los cuales pueden ser absorbidos por las hojas, tallos y ramas de las plantas atravesando la cutícula de las células. De esta forma se consigue la penetración muy rápida de los elementos nutritivos para activar la vegetación, en el caso de Nitrógeno, o de otros elementos cuya absorción radicular sea difícil por condiciones de suelos desfavorables (pH extremos o exceso de caliza). Lo más importante en este caso es evitar posibles quemaduras en la vegetación, por lo que las soluciones fertilizantes deben ser bastante diluidas (Diehl, 1994). El-Fouly (2002), clasifica a los fertilizantes foliares, en: (1) formulaciones mono y multimacronutrimentales que contienen uno o más macronutrimentos, respectivamente, y en ocasiones se adicionan cantidades bajas (no más de 2%) de micronutrimentos; (2) formulaciones mono y multimicronutrimentales, contiene uno o más micronutrimentos en condiciones por arriba del 2% para quelatos y 5% para otras sales; y (3) formulaciones de macro y micronutrimentos. El uso de fertilizantes foliares es una manera práctica de proporcionar nutrimentos en casos urgentes de deficiencias, que es efectiva si se realiza bajo un adecuado diagnóstico y además incrementa la productividad (Miranda, 1997); 42 aunque también es efectiva cuando se presentan problemas de acidez, alcalinidad, fijación, inmovilización e incluso bajos niveles de nutrimentos esenciales en el suelo (Eibner, 1986). En el cuadro 5 se reportan las concentraciones de diversas soluciones fertilizantes. Cuadro 5. Soluciones óptimas de diversos fertilizantes utilizados en pulverizaciones sobre el follaje Elemento Producto utilizable Concentración (g/100 l) Cantidad de elemento aportada (g/100 l) Nitrógeno Urea 350-1000 s/edad de 160-450 las hojas) Fósforo Fosfato amónico 500 300 Potasio Sulfato de Potasio 1000-2000 480-960 Magnesio Sulfato de Magnesio 2000 320 Cinc Sulfato de cinc 100 (o 1000+500 cal) 25 Cobre Sulfato de cobre 500 (o 1000+500 cal) 13 Manganeso Sulfato Manganeso Molibdeno Molibdato sódico o 7-20 amónico 35-10 Boro Pentaborato sódico 100-250 18-45 Hierro Sulfato de Fe 400 56 Hierro Quelato (EDTA) Fe 150 20 de 100 de 30 Fuente: Trocme y Grass (1972) En el caso de los elementos considerados menores (Fe, Zn, Cu Mn y Mo), pueden ser suficientes las cantidades absorbidas por vía foliar, pero para los elementos principales (N, P y K) estas pulverizaciones son solamente una ayuda para activar la vegetación en determinados momentos (Diehl, 1994). De ninguna manera la fertilización foliar atiende las necesidades totales de N, P y K. 43 Dentro de las limitaciones que presentan la fertilización foliar destacan: (a) riesgo de fitotoxicidad, para cada nutrimento existen valores límite de concentración; (b) dosis limitadas de macronutrimentos, vía la nutrición foliar, quedando restringida la fertilización al suelo; (c) requiere de buen desarrollo de follaje, los mejores resultados se obtienen mientras mayor sea el área foliar; (d) requiere de sales de alta solubilidad; y (e) las aplicaciones foliares en zonas con alta o baja humedad relativa, la mayoría de las veces no tienen éxito (Alcántar et al. et al, 2007). 2.13. Micorrizas Las micorrizas son una asociación simbiótica mutualista entre raíces de plantas superiores y ciertos grupos de hongos del suelo. Los hongos dependen de la planta en cuanto a energía y de un nicho ecológico; a su vez éstos entregan nutrimentos minerales, especialmente los pocos móviles como Fósforo; además, les imparten otros beneficios como: estimulación de sustancias reguladoras de crecimiento, incremento de la tasa fotosintética, ajustes osmóticos cuando hay sequia, aumento de la fijación de Nitrógeno por bacterias simbióticas o asociativas, incremento de resistencia a plagas, tolerancia a estrés ambiental, mejoramiento de la agregación del suelo y mediación en muchas de las acciones e interacciones de la microflora y microfauna, que ocurren en el suelo, alrededor de las raíces (Bethlenfalvay et. al, 1992). Las micorrizas se han clasificado con base en su estructura, morfología y modo de infección en dos tipos principales: ectomicorrizas y endomicorrizas. Este último se divide en varios subtipos: ectomicorrizas, arbutoides, monotropoides, ericoides, orquidáceas y las arbusculares que son las más comunes (Sieverding, 1991). Cuadro 6. Características y diferencias entre micorrizas arbusculares y ectomicorrizas. Micorrizas arbusculares Ectomicorrizas Clase taxonómica Zigomicetes Clases Bacidiomicetes, Ficomicetes taxonómicas: Ascomicetes y 44 No forma manto hifal, micelio Formación aceptado septado de manto, micelio Crecimiento inter e intracelular Crecimiento del micelio intercellular en corteza radical Hospederos: árboles, arbustos, Hospederos: arboles maderables hierbas Reproducción: asexual, Reproducción: sexual y asexual clamidiosporas y micelio Diversidad: solo seis géneros Diversidad: 148 géneros con 5400 con 150 especies descritas, especies diversidad fisiológica, intraespecifica No hay hospederos especificidad Menor selectividad requerimientos ambientales a Desde mucha especificidad a Selectivos ambientales Ocurren en toda clase de suelos a a ninguna requerimientos Mayor distribución en bosques de zonas templadas y en suelos con alto contenido de materia orgánica Predominan en suelos tropicales Absorben P, Zn, etc., son con bajos contenidos en materia descomponedores y aprovechan orgánica fuentes orgánicas de Nitrógeno. Absorben P, Zn, Cu que son poco móviles y otros elementos de la solución del suelo No son descomponedores Fuente: Blanco et al, (1997). El uso de fertilizantes químicos es importante en la obtención del rendimiento de maíz; sin embargo, es necesario explorar alternativas ecológicas y sustentables, como el uso de microorganismos benéficos de la rizósfera (Díaz, 2005). Los microorganismos más utilizados son las bacterias de géneros Rhizobium y Azospirillum, así como hongos micorrízicos del genero Glomus, (García 2006). Desde el punto de vista nutricional, el mayor beneficio que las plantas obtienen de la micorriza, es un mayor crecimiento atribuido a un incremento en la absorción de P cuando este elemento es limitante; los suelos tropicales tienen 45 poca disponibilidad de P para las plantas, la utilidad de las micorrizas en estas condiciones es promisoria (Blanco 1997); en los suelos agrícolas, las micorrizas representan una estrategia para la economía nutritiva de la planta. La infección de las plantas se desarrolla a partir de las clamidiosporas, o bien a partir del micelio, originado en una raíz previamente infectada. A continuación, la hifa invasora se ramifica intercelularmente en la corteza de la raíz, sin invadir endodermis, tejidos vasculares, ni meristemos; después de iniciada la infección se desarrollan los arbúsculos mediante ramificación dicotómica repetida de hifas intracelulares, hasta la formación de hifas de menos de 0.2 micrómetros de diámetro. Cuando se forman los arbúsculos, el almidón de la célula invadida desaparece, al tiempo que el núcleo se alarga y divide. Los arbúsculos son digeridos rápidamente y su contenido, absorbido por el huésped. Cuando los arbúsculos son digeridos, los núcleos vuelven a su tamaño normal y el almidón desaparece; la transferencia de fosfatos del hongo al huésped tiene lugar en los arbúsculos, los cuales degeneran y son digeridos, liberándose el Fósforo que contienen; el flujo de fosfatos en el interior de las hifas es del orden de 10 -8 a 109 moles/cm2/s. El desarrollo de la infección en el interior de la corteza está acompañado por el crecimiento exterior de las hifas que emergen de la raíz y se extienden por el suelo varios centímetros, dando lugar al micelio externo que constituye el sistema de absorción de nutrimentos. La red de hifas externas debido a su longitud y distribución, permiten a la planta explorar un volumen superior al que pueden utilizar las plantas no micorrizadas, aumentando su campo de absorción de Fósforo, lo que reviste interés en nutrición vegetal (Azcón, 2000). 2.14. Azospirillum Las rizobacterias promotoras del crecimiento, como Azospirillum han sido estudiadas en su interacción con hogos micorrízicos arbusculares, ello produce incrementos significativos en el crecimiento de algunos cultivos, en particular de los cereales. 46 Una bacteria del suelo debe sobrevivir a múltiples interacciones que se presentan con la compleja comunidad microbiana que habita el mismo microambiente, antes de que ocurra cualquier interacción con las raíces de la planta. En el inicio de una interacción con las raíces de la planta hospedera, el microorganismo específico deberá llegar a la superficie de las raíces, adherirse y multiplicarse para colonizarla. Si la bacteria tiene capacidad de invadir los tejidos internos, se diseminará en el interior de la raíz e incluso en otros órganos de la planta. La adaptación de Azospirillum al futuro ambiente rizosférico probablemente se inicia con la germinación de la semilla, la cual exuda infinidad de compuestos orgánicos que forman parte fundamental de la espermósfera; posteriormente, la exudación de compuestos será a través de las raíces durante el desarrollo de la planta (Curl y Truelove, 1986). La riqueza en compuestos orgánicos en la rizósfera conduce a intensas actividades e interacciones microbianas. Algunos estudios indican que la quimiotaxis de los exudados de raíz es uno de los factores que influyen en la llegada de los microorganismos a la rizósfera (Schmidt, 1979). La aerotaxia, parece ser importante bajo condiciones de fijación de Nitrógeno, permitiéndole a las células de Azospirillum alcanzar concentraciones de Oxígeno lo suficientemente bajas para que se exprese la actividad nitrogenasa. Se sugiere, que la respuesta quimio y aerotáctica son características que contribuyen en el proceso de colonización de las raíces de las plantas, ya que el consumo de oxígeno durante el crecimiento activo de las raíces enriquece el ambiente con sustratos orgánicos y genera gradientes de oxígeno al consumirse éste durante la respiración (Michiels, Vanderleyden y Van Gool, 1989). Diversas condiciones, tales como el envejecimiento celular y la presencia de metales pesados provocan que las células vibroides de Azospirillum cambien su morfología y tomen la forma de “quistes” (conocidos como formas C), conduciendo a la agregación celular y formando grumos visibles de gran tamaño (Bashan y Holguin, 1997). La agregación y la formación de quistes mejoran la sobrevivencia de Azospirillum, situación en la que la acumulación de poli-b-hidroxibutirato (PHB) parece desempeñar una función importante al servir como almacén de carbono y 47 energía (Okon, Albrecht y Burris, 1976). Además, diversas funciones fisiológicas son atribuidas al PHB, destacándose la mayor resistencia a la desecación (Lamm y Neyra, 1981), a la luz ultravioleta y al choque osmótico (Tal y Okon, 1985). Se ha sugerido que la formación de quistes desempeñan una función importante en la sobreviviencia de Azospirillum en el ambiente rizosférico, por ejemplo: cuando los nutrimentos son limitados, previo a la asociación con las raíces de la planta (Tal, Okon, 1985). Probablemente, una vez que las células de Azospirillum se han adaptado a las condiciones del ambiente rizosférico y han logrado llegar a la superficie de las raíces, debido a sus características quimio y aerotácticas, se inicia el establecimiento de la asociación. Diferentes estudios han mostrado que A. brasilense tiene la capacidad para adherirse a las raíces de plantas gramíneas como el maíz (Gafny, Okon, Kapulnik y Fischer, 1986). La asociación de Azospirillum con las raíces de las plantas se desarrolla en dos etapas completamente independientes (Michiels, Croes y Vanderleyden, 1991). La primera consiste en una adsorción rápida, débil y reversible, la cual es dependiente de proteínas de la superficie bacteriana del tipo de las adhesinas en conjunto con la participación del flagelo polar (Croes, Moens, Van Bastelaere y Vanderleyden, 1993). La segunda fase consiste de un anclaje lento, pero firme e irreversible que alcanza su máximo nivel 16 horas después de la inoculación, el cual parece ser dependiente de un polisacárido extracelular de Azospirillum (Michiels, Croes y Vanderleyden, 1991). La inoculación de diversas plantas con Azospirillum ha mostrado que los principales sitios de colonización son las áreas de elongación celular y las bases de los pelos radicales (Levanony, Bashan, 1991). Sólo algunas células de Azospirillum llegan a adherirse a la cofia o a los pelos radicales (Kapulnik, Okon y Henis, 1985). El uso de Azospirillum como bioestimulante del crecimiento de las plantas no se ha generalizado mundialmente, en México la aplicación de ésta bacteria en diferentes cultivos ha rebasado con mucho lo hecho en otros países. En el ciclo 48 agrícola primavera-verano (PV) del año 1999 la Secretaría de Agricultura, a través del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) y de la Fundación Mexicana para la Investigación Agropecuaria y Forestal, A.C., en colaboración con el Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno-UNAM, llevó a cabo la inoculación de alrededor de 450,000 hectáreas de maíz y 150,000 hectáreas de sorgo, cebada y trigo, empleando cepas de Azospirillum seleccionadas por su capacidad para promover el crecimiento de las plantas e incrementar el rendimiento de los cultivos. El programa de “Biofertilización” se continuó durante el ciclo PV-2000, inoculándose alrededor de un millón y medio de hectáreas (Caballero, 2010). La inoculación con Azospirillum permite reducir las elevadas cantidades de fertilizantes químicos que generalmente se aplican y con ello abatir los problemas derivados de su uso, principalmente la contaminación, sin detrimento de la producción (Caballero, 2010); así como disminuir los costos de producción. El desarrollo del uso de los microorganismos que se asocian a las raíces de los vegetales, conocido como biofertilización, es " la manera de suministrar a las plantas algún nutriente que ellas necesitan para su crecimiento, mediante un proceso biológico en el que intervienen diferentes microorganismos". En la actualidad existen tratamientos para lograr la biofertilización, es el caso de la bacteria Azospirillum (Ferlini, Diaz y Traut, 2005). La inoculación de gramíneas con bacterias diazótrofas fijadoras de Nitrógeno atmosférico, como el microorganismos del género Azospirillum, Azotobacter, otros., no forman una asociación simbiótica, su acción, se produce alrededor del área de las raíces (rizósfera), produciendo sustancias promotoras del desarrollo radicular (fitohormonas), ello plantea la hipótesis que la inoculación de semillas con Azospirillum brasilense, produce cambios en la morfología de las plantas, manifestándose éstos de diferentes maneras : (1) mayor desarrollo radicular; (2) mayor producción de materia vegetal; y (3) mayor producción de granos. Se han desarrollado desde los ciclos 2003/2004 y 2004/2005, experiencias y evaluaciones en campo en diversas especies de granos y forrajes (Ferlini, Diaz y Traut, 2005). 49 Ferlini, Diaz y Traut, (2005), reportan que la inoculación de especies vegetales, con Azospirillun brasilense, produce mayor volumen de raíces, mayor número de plantas por m2, mayor desarrollo de materia verde y mayor producción, tanto en gramíneas como en leguminosas, además en éstas se anticipa la nodulación y se produce un mayor número de nódulos a pesar de aplicar los tratamientos en lotes diferentes con distintas características de suelos y regímenes pluviométricos. Estos autores encontraron lotes de soya, que la diferencia de pesos radiculares entre la parte inoculada y el testigo es del 33 % superior en la parte inoculada, tomada sobre la base de materia seca, esto plantea como hipótesis la posibilidad de que las plantas co-inoculadas absorban mayor cantidad de nutrimentos por unidad de peso. Los países líderes en aplicaciones prácticas en campo, de Azospirillum son México, con aproximadamente 300,000 ha, inoculadas en campo en 2007, y Argentina, donde más de 220.000 hectáreas de trigo y el maíz fueron inoculadas con Azospirillum comercialmente en 2008. Esta evolución más reciente coincidió con el aumento dramático en el precio del petróleo y los costos de fertilizantes químicos nitrogenados (Hartmann y Bashan, 2009) Díaz y Fernández (2009) evaluaron los efectos de la inoculación con Azospirillum brasilense sobre la productividad de trigo (Triticum aestivum L.), en condiciones de cultivo de secano, cuya semilla fue inoculada con una formulación líquida con Azospirillum brasilense (INTA Az-39). El estudio fue realizado de 2002 a 2006 en la región pampeana de Argentina. Los cultivos inoculados han revelado un crecimiento vegetativo más vigoroso, mayor acumulación de materia seca en la raíz (12.9 y 22.0%, respectivamente). La inoculación incrementó el número de granos cosechados en 6.1%, y el rendimiento en 8.0%. Cassan, Maiale, Masciarelli, Vidal, Luna y Ruiz (2009), trabajaron con Poliaminas, que son consideradas como compuestos de regulación de 50 crecimiento de las plantas, entre ellas, la cadaverina, la cual se ha relacionado con la promoción del crecimiento de las raíces y mitigación de estrés osmótico en algunas especies de plantas. El propósito del estudio fue evaluar la capacidad de la cepa de la bacteria Azospirillum brasilense Az39 para producir cadaverina en un medio químico definido así como en plantas inoculadas, y correlacionar esta capacidad con la promoción del crecimiento de las raíces o mitigación de estrés osmótico en arroz en condiciones de hidroponía. Sus resultados indican que A. brasilense Az39 promueve el crecimiento de raíces y ayudan a mitigar el estrés osmótico en plántulas de arroz, debido en parte a la producción de cadaverina; la acumulación de Cadaverina es significativamente mayor en las raíces inoculadas (0.352 ml nmol-1). La inoculación Az39 y la aplicación externa de cadaverina inicial promovió el crecimiento de raíces y tallos de las plántulas de arroz, en cierta medida ayudó a mitigar el efecto inhibidor de la condición de estrés osmótico. Pereyra, Ballesterosa, Creusa, Sueldoa y Barass (2009), analizaron los efectos de los experimentos que fueron establecidos como una combinación factorial de dos niveles de inoculación (con y sin bacterias) y dos concentraciones Tebuconazol (0 y la dosis recomendada). Las semillas fueron separadas en: (a) sin Tebuconazol; y (b) tratados con Tebuconazol. Las plantas inoculadas y no inoculadas fueron cultivadas en hidroponía en la oscuridad a 20 ° C durante 72 h. Se evaluó superficie radicular, longitud de coleóptilo, peso en fresco y seco, en los tejidos y número probable de bacterias diazotrophicas en las raíces. Ni el crecimiento de Azospirillum, ni la colonización de las raíces se vio afectada por Tebuconazol. Bajo condiciones normales de crecimiento la mayoría de los parámetros de crecimiento analizados, revelan un claro efecto positivo de A. brasilense en plántulas de trigo de hasta las 72 h de tratamiento. Se ha demostrado anteriormente que la cepa Az39 de Azospirillum brasilense y la E109 de Bradyrhizobium japonicum producen ácido 3-indol acético (AIA), ácido giberélico (GA3) y zeatina (Z); estos compuestos son responsables de la promoción temprana del crecimiento en maíz inoculado (Zea mays L.) y soya 51 (Glycine max L.) en semillero. Semillas inoculadas con Az39, E109, y ambos, se mantuvieron en una cámara a 20-30 ° C bajo un fotoperiodo controlado para evaluar la germinación de semillas, en maíz se evaluó longitud de las raíces y del brote, peso seco, el número de nódulos y el porcentaje de plántulas noduladas. En la soya, las plantas se mantuvieron en cámara de crecimiento durante 14 días, bajo fotoperiodo y condiciones similares de temperatura. Inoculadas con Az39 y E109, solos o en combinación, mostraron la capacidad de promover la germinación de semillas, la formación de nódulos, y el desarrollo temprano de las plántulas de maíz y soya. Ambas cepas son capaces de excretar el IAA, GA3 y Z en medio de cultivo, a una concentración suficiente para producir cambios morfológicos y fisiológicos en los tejidos de semillas jóvenes (Cassan, Perrig, Sgroy, Masciarelli, Penna y Luna, 2009). Tlatilpa (2003) evaluó el efecto de la aplicación de hidrogel (4, 8 y 12 g/ 2.5 Kg de Suelo) y micorriza (1,2 3g /2.5 Kg de Suelo) sobre el grado de infección endomicorrízica, absorción de nutrimentos y producción de biomasa en jitomate en suelo ácido. Obteniéndose que la aplicación combinada de micorrizas mas hidrogel promovió una interacción positiva obteniéndose una mayor colonización micorrízica, mayor numero de esporas viables, contenido de N, P, K, Mg, Cu, Zn Na y biomasa total, respecto del testigo y del suministro individual de la micorriza e hidrogel. El tratamiento constituido por la mezcla al nivel más alto de micorriza (3g/2.5kg de suelo) y el medio del hidrogel (8g/2.5kg de suelo) promovió el mayor desarrollo de la planta e incrementó en mayor medida el contenido de todos los nutrimentos. 52 3.- OBJETIVOS E HIPOTESIS 3.1 Objetivo General Evaluar la efectividad de la fertilización biológica y foliar con respecto a la fertilización química el cultivo de maíz Zapalote chico de “Chahuites” en el Istmo de Tehuantepec, Oaxaca. 3.2 Objetivos particulares 1. Caracterizar el sistema de producción del maíz Zapalote chico de “Chahuites” en el Istmo de Tehuantepec, Oaxaca. 2. Evaluar la efectividad agrobiológica de la coinoculación micorrizasrizobacterias, uso de composta y fertilización foliar en relación a la aplicación tradicional de fertilización química sobre el rendimiento en grano y en rastrojo de maíz Zapalote chico. 3.3 Hipótesis 1. El uso de microorganismos como micorrizas y Azospirillum, pueden sustituir el uso de fertilizantes químicos al suelo en el cultivo de maíz 2. La incorporación de composta puede incrementar el rendimiento en grano de maíz 3. La fertilización foliar pueden sustituir el uso de fertilizantes químicos al suelo en el cultivo de maíz. 53 4.- MATERIALES Y MÉTODOS 4.1 Región del Istmo de Tehuantepec, Oaxaca La región del Istmo de Tehuantepec, como su nombre lo indica, es la parte más angosta de la República Mexicana, es una franja de aproximadamente 308 km que separan el Golfo de México del Océano Pacífico; se localiza al este del Estado de Oaxaca, abarcando una superficie de 19, 975 km2; presenta zonas montañosas y planicies, sobre todo en la parte costera. El Istmo de Tehuantepec cubre aproximadamente 135 km de la costa oaxaqueña y el 18% del territorio estatal, es la segunda región más grande del Estado. El nombre Tehuantepec significa "Cerro de las Fieras" en náhuatl. Esta región es rica en recursos naturales, agrícolas, pecuarios, silvícolas, frutícolas y mineros (www.oaxaca.gob.mx 2004). Es una región de importancia histórica. Se puede mencionar como parte importante de la región del Istmo, el afloramiento de una corriente marina anormalmente caliente, originando un gradiente térmico y de presión que da lugar a un intenso viento del Norte, desde el otoño hasta la primavera, considerándose las condiciones eólicas en el Istmo de Tehuantepec como las mejores a nivel mundial para la producción de energía eólica. Figura 17. Región del Istmo de Tehuantepec en el Estado de Oaxaca. 54 4.1.1. Localización del lugar de trabajo Al sureste de la región del Istmo de Tehuantepec encontramos el municipio de San Pedro Tapanatepec, en las coordenadas 94º 12’ de longitud oeste y 16º 22’ de latitud norte, a una altitud de 40 metros sobre el nivel del mar. Dentro del municipio de Tapanatepec se ubica El ejido Revolución Veinte de Noviembre, el cual se encuentra a 20 kilómetros al suroeste de la cabecera municipal (INAFED, 2009). Figura 18. Localización del municipio de San Pedro Tapanatepec, Oaxaca. 4.1.2. Extensión El área total que ocupa el municipio de San Pedro Tapanatepec Oaxaca son 544.78 km2. Limita al norte con el Estado de Chiapas, los municipios de San Miguel Chimalapa, Oaxaca y Santo Domingo Zanatepec; al sur con el océano Pacifico; al oeste con San Francisco Ixhuatán y Santo Domingo Zanatepec, y al este con el Estado de Chiapas (INAFED, 2009). 4.1.3. Relieve La cabecera municipal de San Pedro Tapanatepec se encuentra en una porción plana por debajo de la cota 100, rodeada de algunas elevaciones como el cerro la jineta de 1000 m de altitud, Cerro Piedra Cuache de 750 m de altitud, Cerro el 55 Cornelio, de 500 m y Cerro el Barejonal de 400 m; el Ejido Revolución Veinte de noviembre se encuentra también por debajo de la cota 100, teniendo cerca al cerro El Cornelio según la carta topográfica E15-10, D15-1 Salina Cruz del INEGI escala 1:250000. Figura 19. Relieve del municipio de San Pedro Tapanatepec, Oaxaca. 4.1.4. Geología De acuerdo con la carta geológica E15-10, D15-1 Juchitán, del INEGI escala 1:250, 000 en el municipio de San Pedro Tapanatepec, se encuentran: (a).- Rocas metamórficas del periodo precámbrico como el gneis, en colores crema y blanco, de textura granoblástica y gnéisica, en partes bandeada, con fracturamiento intenso, cuyo protolito sea una roca granítica. La roca está formada por un mosaico heteroblástico de cuarzo, plagioclasa sódica, ortoclasa en partes pertítica, biotita parcialmente diseminada y zircón; localmente se encuentra cubierto por una capa de suelo de color rojizo. Gneises cataclásticos deleznables se presentan al sureste de Tehuantepec y cerca del estero (mar muerto) se observa una loma constituida por augneis de color pardo claro. Subyace discordantemente a los metasedimentos paleozoicos, puede correlacionarse con el precámbrico de Oaxaca. Presenta una morfología de sierras altas con laderas suaves; en las cercanías de la planicie costera forma una serie de elevaciones arredondadas con baja 56 densidad de drenaje. Aflora principalmente en las partes oriental y occidental del área. (b).-Rocas ígneas intrusivas del periodo Terciario, como la granodiorita, son de color blanco con puntos blancos le dan un aspecto moteado, en lámina delgada exhibe una textura holocristalina constituida por cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa sódica, biotita, zircón y apatita; de estructura masiva y compacta. Al disminuir la cantidad de cuarzo y feldespatos pasan a diorita de grano fino. Localmente se encuentran cuerpos aplíticos que intrusionaron a rocas calcáricas, lo que originó aureolas de metamorfismo de contacto con hornfels y skarn principalmente, son responsables de la mineralización de ciertas áreas, como los yacimientos de magnetita que se observan al noroeste de Tapanatepec. Estos intrusivos corresponden al último evento plutónico registrado en el área. El relieve que presenta la unidad son cumbres altas de formas escarpadas, aunque en algunos lugares constituyen lomeríos aislados. Aflora en la región oriental. (c).- Rocas metamórficas del periodo Paleozoico como el esquisto, rocas constituidas por esquistos verdes y anfibolita, de metamorfismo regional de bajo o moderado grado, los esquistos de clase pelítica se presentan compactos, muy fracturados con textura afanítica lepidoblástica, con cuarzo, feldespatos, biotita, zircón, trazas de pirita, hematita y magnetita. Esquistos de clase cuarzo-feldespática constituidos, además de cuarzo y feldespatos por plagioclasa, biotita cloritizada y zircón, ocasionalmente se encuentran intrusionadas por pórfidos granodioríticos. Presenta fracturamiento intenso y foliación de 20 a 50°. Su morfología es de sierras de mediana altura, con desarrollo de drenaje tipo dendrítico. Afloran en la región noroeste de la zona. 4.1.5. Suelos Los suelos pertenecen del periodo Cuaternario, constituidos por depósitos de origen aluvial, cuyo origen es por la erosión de las rocas preexistentes de la región. En las laderas de cerros y serranías predominan los sedimentos areno57 gravosos; los depósitos en los valles son principalmente arcillo-arenosos, constituidos por fragmentos de roca ígnea y cuarzo, con algunas micas; en las márgenes de las corrientes se forman terrazas en la que se observan gradaciones y estratificaciones. En las cercanías de la planicie costera los depósitos son arcillo-limosos con granos de cuarzo, feldespatos y micas. Se identifica a la clase de suelo dominante en el municipio como Vertisol pélico, según la clasificación FAO. Presentan un color oscuro, de café a negro, de textura migajón a arena, con un contenido de materia orgánica pobre; son suelos poco profundos, la profundidad es de 30 centímetros, inmediatamente se encuentran los depósitos aluviales. Los suelos dedicados a la agricultura tienen pendientes hasta de 10%. Figura 20. Vertisol pélico del Ejido Revolución 20 de Noviembre. 4.1.6. Hidrología El municipio cuenta con un río que se conoce como “Novillero”, el cual nace en el punto denominado El Potrerito, de esta municipalidad, viene de la Sierra La Jineta, este rio tiene corriente la mayor parte del año. Cuenta también con el rio Los patos y el San Miguel; cuenta con numerosos arroyos pequeños según la carta topográfica E15-10, D15-1 Salina Cruz del INEGI escala 1:250000. La profundidad a la que se encuentran el agua de los pozos en el ejido es a 8 metros. 58 Figura 21. Rio Novillero en el municipio de Tapanatepec, Oax. 4.1.7. Clima El clima se clasifica como A, que se define como clima cálido húmedo, con lluvias en verano, la mayor precipitación se presenta en el periodo de marzo a septiembre. Se caracteriza por una temperatura media anual mayor de 22º C y sostiene principalmente comunidades vegetativas como: selva baja, selva mediana y pastizales. Se localiza principalmente a lo largo de la zona costera del Estado de Oaxaca. 4.1.7.1. Temperatura Dentro de las temperaturas que se presentan en el municipio se tiene una temperatura máxima anual de 34.2°C, siendo abril el mes que presenta la temperatura más elevada del año, 36.2°C. Presenta una temperatura media anual de 27.2°C, y una temperatura mínima anual de 20.3°C, siendo enero el mes que presenta la temperatura más baja del año, 17.7°C (Servicio Meteorológico Nacional, 1971-2000). 4.1.7.2. Precipitación 59 La precipitación pluvial anual del municipio de San Pedro Tapanatepec es de 1749.1 mm. La distribución de las lluvias se concentra en los meses de marzo a octubre; la canícula comprende los meses de junio a septiembre. Cuadro 7. Distribución de la Humedad en Tapanatepec Oaxaca (Datos de 19611990). MES P(mm) PD(75%) EV(mm) ETP(mm) 0.5ETP E 4.4 0 216.4 173.12 86.56 F 5 0 214.6 171.68 85.84 M 5.7 0 250.8 200.64 100.32 A 25.2 7.64 252.2 201.76 100.88 M 154.7 98.29 216.1 172.88 86.44 J 337.7 226.39 162.0 129.60 64.80 J 271.2 179.84 168.6 134.88 67.44 A 330.1 221.07 162.9 130.32 65.16 S 439.5 297.65 139.2 111.36 55.68 O 141.8 89.26 159.1 127.28 63.64 N 31.9 12.33 170.0 136.00 68.00 D 1.9 0 199.3 159.44 79.72 1749.1 2111.9 =1848.9 60 500 P(mm) 450 EV(mm) (mm) 400 350 ETP(mm) 300 0.5ETP 250 200 150 100 50 0 E F M A M J J Mes A S O N D Figura 22. Climograma de Tapanatepec, Oaxaca. 4.1.8. Uso del Suelo De acuerdo a la carta de vegetación y uso del suelo E15-10 del INEGI escala 1:250 000, en el municipio se puede encuentra vegetación natural, como la selva baja caducifolia con vegetación secundaria arbustiva entre las especies destacan: palo mulato (Bursera simaruba), vainillo (Cassia andrieuxii), brasil (Haematoxylon brasiletto), pochote (Ceiba sp.), Tepeguaje (Lysiloma divaricata), cacho de toro (Pithecellobium sp.) y cucharito (Acacia cymbispina). Como vegetación cultivada se tienen cultivos anuales, siendo los dominantes en la región, el Maíz (Zea Mays), el Ajonjolí (Sesamum indicum), cultivos permanentes que como el Mango (Mangifera indica), con diferentes variedades: el Oro, criollo, Tommy Hadkins, Ataulfo y Manila. Además se encuentran extensiones de pastizal cultivado, con especies de zacate jaragua( Hyparrhenia rufa), privilegio ( Panicum maximum) y estrella de africa ( Cynodon plectostachyum). 4.2. Parcela Experimental 4.2.1. Historia Agrícola 61 La parcela donde se llevaron a cabo las pruebas es un lote de 3 hectáreas, teniendo alrededor de 28 años de trabajo. En los últimos 3 años en la parcela se ha producido maíz y ajonjolí en rotación. En el año 2007 en la parte norte de la parcela se sembró Ajonjolí (Sesamun indicum L.) en una hectárea y en la parte sur de la parcela en las dos hectáreas restantes se sembró maíz Zapalote grande utilizando semilla del mismo productor. Para el año 2008, sembró una hectárea de ajonjolí en la parte sur de la parcela y las dos hectáreas de la parte norte se sembraron con maíz Zapalote grande; a la semilla antes de la siembra, para el control de coralillo o gusano de alambre (Agriotes sp) y para el control de gallina ciega (Phyllophaga sp.), se le aplicó gamisán un polvo comercial regional, ya que la incidencia de ambas plagas del suelo son frecuentes. Figura 23. Etapas fenológicas donde hay incidencia de plagas del suelo que inciden en el cultivo del maíz. En el 2009, sembraron dos hectáreas de maíz hibrido tuxpeño en la parte sur de la parcela. Y en la parte norte se sembró una hectárea de Ajonjolí. Según el productor, este año le afectó el periodo de sequía, el cual se extendió en pleno temporal, ya que solo cosechó 3 costales de maíz (300 Kg), y los cosechó en estado masoso o camagua, es decir en estado sazón; seco no cosechó nada. Al momento de establecer los experimentos, una hectárea estaba sembrada con Ajonjolí (Sesamum indicum), una hectárea más tenía una semana de sembrada con maíz Zapalote chico, y la hectárea faltante y parte intermedia de la parcela se destinó a los experimentos y a una parcela demostrativa de un cuarto de 62 hectárea, la parcela es de tenencia ejidal y propiedad del Señor Alejandro Román Sánchez. Para el ajonjolí se utilizan aproximadamente 6 kg de semilla en una hectárea, lo siembra igual que el maíz, en forma manual y con apoyo de la yunta. Las semillas se colocan mateadas y se van tapando con el pie. Para el maíz utilizan 6 cuartillos (24 litros) de semilla para una hectárea. Sembrándose de forma manual, apoyándose con la yunta de bueyes para hacer los surcos, con una separación de 70 cm, y una persona más va sembrando de 3 a 4 semillas cada 60 cm; la cantidad de semillas por mata es mayor para temporal que para el ciclo de humedad, y para este último ciclo el espacio entre matas es más grande. Figura 24. Cultivo de ajonjolí del Productor Alejandro Román Sánchez. Octubre de 2009 En la parcela que nos ocupa, en el mes de junio de 2009 se sembraron plantas de mango injertado con Ataulfo, en marco real a 12m x12m. 63 Figura 25. Plantas de mango establecidas en junio 2009. La parcela se encuentra en las coordenadas 16°20’06.37’’N y 94°19’25.51’’W, con una altura de 41.148 msnm. El acceso a la parcela se puede hacer por la carretera que comunica al ejido con la cabecera municipal, a medio kilometro del ejido a la cabecera, se toma el callejón que está a la izquierda de la carretera, a medio kilometro se encuentran los restos de una construcción colonial, bajo un gran árbol, al llegar a ese punto se toma el camino a la derecha pasando por 4 predios y al pasar por este último se da vuelta a la izquierda aproximadamente 300 metros, como se ilustra en la Figura 27. Figura 26. Localización y acceso a la parcela. 4.2 Análisis de Suelo 64 El muestreo y análisis del suelo se realiza con la finalidad de conocer cuál es el estado de la fertilidad del suelo en un determinado momento en el ciclo de cultivo. En este caso interesaba conocer el estado nutrimental del suelo antes de comenzar el ciclo otoño-invierno 2009, el muestreo se llevó a cabo el 15 de octubre de 2009; para el muestreo primeramente se realizó el reconocimiento del terreno tomando en cuenta aspectos como pendiente, grado de erosión, brechas, arroyos y cobertura del suelo; en la parcela en que se llevó a cabo el muestreo, no tenía gran variación en pendientes, siendo un promedio de 5%, la cobertura de suelo era escaza ya que se acababa de levantar los restos de la cosecha pasada y tomando en cuenta la textura arena de la parcela se consideró a toda la parcela como una sola unidad de muestreo. Se dividió la parcela en 4 triángulos; tomándose submuestras de los vértices de cada triangulo, obteniéndose 12 submuestras, para obtenerlas se utilizó pala recta, cubeta y un plástico. Figura 27. Esquema de muestreo en la parcela experimental Con las submuestras obtenidas se elaboró una muestra compuesta, quitando raíces y/o fragmentos de rocas. Se expuso sobre el plástico y se mezcló de forma homogénea, se dividió en cuatro y se eliminaron dos cuartos opuestos; se volvió a mezclar y a dividir hasta que el material que quedó en el plástico fue de 1-1.5 Kg, ésta fue la muestra compuesta que tendrá representatividad de la parcela y la cual fue llevada para practicarle el análisis de fertilidad en el laboratorio central universitario de la Universidad Autónoma Chapingo. 65 4.2.3. Establecimiento de los experimentos Se establecieron 6 tratamientos: T1: Testigo. La forma en que lo hacen los productores. Sin aplicación de agroquímicos y solo con un aporque como labor cultural. T2: Dosis regional de fertilización recomendada por INIFAP para regiones de mediana productividad. Para la región es la dosis 100-40-00; como fuentes se utiliza Urea (46-00-00) para Nitrógeno y Superfosfato de calcio triple para fósforo; aplicándose como fuentes Urea y Superfosfato de Calcio triple. T3: Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar Como fuente inoculante de micorrizas se utilizo el producto: MYCOFOS (de la empresa NOCON S. A. DE C. V.). Este producto es hecho bajo las normas de la agricultura orgánica (IFOAM) y certificado por Bioagricert, se trata de un Biotransferente de Fósforo, es derivado de multicepa de ectomicorrizas y micorrizas arbusculares. Contiene 5x106 esporas/ml. Utilizando una dosis de 250 ml a la cantidad de semilla utilizada para sembrar una hectárea. Figura 28. Producto MYCOFOS como fuente de micorrizas. Como fuente de Azospirillum se utilizó el producto: 66 AZO N (de la empresa NOCON S. A. DE C. V.) Producto hecho bajo las normas de la agricultura orgánica (IFOAM) y certificado por bioagricert; que es un promotor de crecimiento fabricado a base de Azospirillum brasilense, para gramíneas. Contiene 5x108 bacterias por ml. Utilizando una dosis de 250 ml por cantidad de semilla a sembrar en una hectárea. Figura 29. Producto AZO N como fuente de Azospirillum La composta utilizada fue elaborada por el productor propietario de la parcela, para la elaboración se utilizaron hierbas verdes, estiércol y agua. Se colocó el material en capas sucesivas humedeciendo cada una. Se realizaron volteos del material cada 8 días hasta los 45 días que duró el proceso de descomposición. El producto de la composta se aplicó al aporque en forma mateada 70 gramos/ mata. Como fertilizante foliar se utilizó el producto que se elabora en el Módulo de Lombricultura de la Universidad Autónoma Chapingo, cuyos componentes son sustancias húmicas obtenidas mediante vermicompostaje, aminoácidos y sales minerales permitidas en la agricultura orgánica, con lo cual se obtiene una concentración garantizada como la que se reporta en el Cuadro 10. Cuadro 8. Concentración nutrimental garantizada del fertilizante foliar Nutrimento Boro Cobalto Concentración (ppm) 69 20 67 Cobre Hierro Magnesio Manganeso Molibdeno Zinc Sustancias húmicas Aminoácidos 94 262 2855 246 13 87 Si Si Se dieron 4 aplicaciones de fertilización foliar a una concentración del 1% del fertilizante foliar (1 litro de fertilizante/99 litros de agua); para bajar el pH del agua se utilizó ácido acético y como surfactante se utilizó detergente común. Las aplicaciones fueron en las fechas: La primera aplicación se realizó al aporque: 21 de noviembre de 2009. En esta aplicación se adicionó 2 Kg de Cloruro de potasio (KCl) + 2Kg de Urea. La segunda aplicación: 28 de noviembre de 2009 La tercera aplicación: 5 de diciembre de 2009 La cuarta y última aplicación: 12 de diciembre de 2009 T4: Testigo + foliar. Este tratamiento se realizó de la misma manera que el tratamiento uno, solo que al aporque (22 días después de la siembra; que para este caso fue 21 de noviembre de 2009) se realizó la primera de las cuatro aspersiones del fertilizante foliar en la misma preparación que el tratamiento 3, las siguientes aplicaciones se realizaron cada 8 días (28 de noviembre, 5 de diciembre y 12 de diciembre de 2009). T5: Dosis regional de fertilización + fertilización foliar. Se utilizó la misma proporción de fertilizantes químicos que en el tratamiento dos, así como las fuentes y los momentos de aplicación. En cuanto a la fertilización foliar se realizaron las mismas cuatro aplicaciones como en el tratamiento 3, con las mismas preparaciones y en las mismas fechas. 68 T6: Micorrizas + Azospirillum + composta Para este tratamiento se utilizó composta realizada por los productores, así como los mismos productos biofertilizantes utilizados para el tratamiento tres (MYCOFOS y AZO N). 4.2.3. Diseño Experimental Los tratamientos se establecieron en un diseño de bloques completos completamente al azar con tres repeticiones. Para el establecimiento de cada bloque en la parcela, se tomaron 5 surcos a lo largo para incluir los 6 tratamientos, cada unidad experimental constó de 7 metros de largo y 3.5 metros de ancho. Entre cada unidad experimental se dejo 1.5 metros e inmediatamente después se estableció la siguiente Las repeticiones se ubicaron en 5 surcos, dejando 1 surco intermedio para marcar los límites entre cada repetición. Los tratamientos quedaron distribuidos de la siguiente manera: N W E S 3.5m. 7m. Figura 30. Tratamientos establecidos 69 La distancia entre surcos fue de 70 cm, la distancia entre matas fue de 60cm. El área por unidad experimental fue entonces:5 surcos * 70 cm = 3.5 m 3.5 m * 7 m = 24.5 m2 En cada unidad experimental se contó con 12 matas por surco; 60 matas en 5 surcos; y con un total de 180 plantas por tratamiento en los tres repeticiones. 4.2.5. Semilla utilizada Se utilizó semilla propiedad del productor, de maíz raza Zapalote chico. Para el ciclo de humedad el productor utilizó 24 litros de maíz, aproximadamente 25 kg. para una hectárea. Se inocularon 12 litros de maíz; para los lotes experimentales y para la parcela demostrativa que constó de ¼ de hectárea. 4.2.6. La inoculación de la semilla La inoculación se realizó disolviendo los dos productos biofertilizantes (125 ml de cada uno MYCOFOS y AZO-N), en un cubo de agua de 20 litros se introdujeron los 12 kg de semilla en una carretilla para asegurarse que toda la semilla estuviera sumergida, por un periodo de 2 horas, después se extrajo la semilla. La inoculación se realizó por la noche. Figura 31. Solución con los productos y semilla a inocular con micorrizas y Azospirillum. 70 Figura 32. Semilla en solución de biofertilizantes Figura 33. Semilla inoculada 4.2.7. Siembra El terreno se encontraba rastreado desde el 20 de octubre; del 21 al 23 el productor sembró la hectárea sur de la parcela con maíz Zapalote chico; la siembra de las parcelas experimentales y demostrativas se realizó el 31 de octubre de 2009, de forma manual con apoyo de una yunta de bueyes. La yunta comenzó a hacer los surcos en la parcela, inmediatamente después del arado se iban colocando 4 semillas en cada mata, quedando las matas espaciadas a 60cm. La siembra se realizó por la mañana de las 6 am, a las 11 am. 71 Figura 34. Siembra y establecimiento de las parcelas demostrativas. Figura 35. Siembra y establecimiento de la parcela experimental Una vez sembrado y establecido el experimento se identificaron los lotes con estacas con el correspondiente número del tratamiento y con hilo se delimitó la superficie de cada lote. Figura 36. Identificación de tratamientos en la parcela experimental. 72 4.2.8. Aporque El aporque se realizó el día 21 de noviembre de 2009, se practica por la mañana de 6 a.m. a 11 a.m.; se llevó a cabo con la yunta y ayuda del productor. 4.2.9. Preparación y aplicación de fertilizante foliar La preparación de fertilizante foliar se realizó en un recipiente de 200 litros, se colocaron 198 litros de agua, 2 litros de fertilizante foliar, agregando un litro de acido acético o vinagre comercial, 100 gramos de detergente común, 2 Kg de Cloruro de potasio (KCl) + 2 Kg de Urea; ésto se realizó para la primera aplicación, para las tres aplicaciones posteriores solo se utilizó el producto foliar 2 l en 198 litros de agua mas el vinagre y el detergente como surfactante. La cantidad de 200 litros de la mezcla preparada de fertilizante foliar alcanzó para el cuarto de hectárea de la parcela demostrativa; así como para los tratamientos que incluían al fertilizante foliar. Figura 37. Fertilizante foliar adicionado con Urea y KCl para la primera aplicación. 73 Figura 38. Llenado de mochilas aspersoras Figura 39. Aplicación de fertilizante foliar 4.2.10. Variables observadas Con los diferentes tratamientos que se establecieron, se registraron las siguientes características: altura de plantas, número de hojas, número de hojas verdes al jiloteo, espigueo, número de mazorcas en la planta, numero de hoja en la que se desarrollaron las mazorcas, diámetro de las plantas, grosor del olote, peso seco del totomoxtle, peso seco del zacate y rendimiento en grano. 74 Las variables altura de planta y número de hojas, se registraron el 20 de noviembre de 2009, a los 20 días de desarrollo del cultivo. Se volvió a registrar altura de planta, número de hojas, número de hojas verdes, jiloteo, espigueo y presencia de mazorcas, el día 22 de diciembre de 2009, a los 50 días de desarrollo del cultivo. Las variables peso seco de caña, peso seco de totomoxtle y peso seco de grano se registraron el día 10 de febrero de 2009, a los 100 días desde la siembra. 4.2.11. Análisis estadístico A las variables medidas, altura de plantas, número de hojas, número de hojas verdes, presencia de jilote, presencia de mazorcas, peso seco de la caña, peso seco del totomoxtle, peso seco de olote y peso seco del grano. Se les realizó análisis de varianza utilizando el modelo correspondiente al diseño experimental empleado y las siguientes consideraciones: (a) dado que en cada unidad experimental se tomó la información correspondiente exclusivamente a 10 plantas, entonces se debe considerar como un diseño en bloques completos al azar con submuestreo; y (b) considerando todas las observaciones individuales dentro de cada unidad experimental y dentro de cada repetición, simplemente como repeticiones, esto es, como si hubiese 30 repeticiones para cada tratamiento y realizando el análisis como un diseño completamente al azar. En ambos tipos de análisis los resultados fueron consistentes en lo relacionado a su significancia, y como la primera alternativa de análisis es la más apropiada se reportan solo estos resultados. Se realizaron además pruebas de comparaciones múltiples de medias usando el método de Tukey. Los análisis fueron hechos mediante el programa Statistical Analysis System (SAS) versión 9.1 (SAS, 2008). 75 5.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN 5.1 Sistema de producción de Maíz Zapalote Chico de Chahuites en el Istmo de Tehuantepec La palabra “Chahuites” significa “tierra húmeda”, en el Istmo de Tehuantepec hablar del maíz de “Chahuites” indica que el cultivo de maíz Zapalote chico es cultivado en el ciclo de producción Otoño- invierno, en el cual no hay lluvias y la producción es a base de la humedad residual acumulada en el suelo. El campesino istmeño, tiene características, y elementos de definición que son: (a) es parcelario, es decir sus actividades están orientadas a superficies de tierra limitadas; (b) son productores directos, es decir poseen la tierra como medio de producción, así como instrumentos de trabajo, indistintamente del tipo de propiedad; (c) las unidades de producción son de tipo familiar; (d) el nivel tecnológico es bajo; (e) la producción es de autoconsumo; (f) genera productos que constituyen satisfactores para él, así como algunos para transferirlos o intercambiarlos por otros que le son de utilidad; (g) las relaciones técnicas que se establecen entre las actividades que desarrolla son bajo su total control y es parte de su proceso de producción; (h) son productores cuya producción agrícola, pecuaria y/o forestal les garantiza su propia reproducción familiar y económica. En síntesis, las unidades de producción rural están orientadas a la autosubsistencia y a la autosuficiencia, fundados en la cultura del maíz, donde el consumo es de importancia capital, así el grano es la base de la alimentación, seguridad y tranquilidad de la unidad de producción; el zacate se orienta a la alimentación de los animales de trabajo, principalmente; el olote se utiliza como combustible; y los granos picados se canalizan a los animales del traspatio: gallinas y cerdos. El maíz se cultiva para el consumo, no para el mercado, se utiliza para elaborar tortillas, totopos, atole, tamales; alimento para las gallinas, cerdos y guajolotes; además se destina una parte para el alimento de los animales de trabajo. 76 Luego entonces, para propósitos de estimación del consumo de maíz se consideran cinco miembros adultos que equivaldrían al consumo familiar; cinco gallinas; un cerdo; y animales de trabajo. Para que una unidad de producción familiar satisfaga sus necesidades de grano de maíz, requiere producir 2,726 kg de maíz por año, como se ilustra en el Cuadro 1. Cuadro 9. Posibles escenarios de consumo de maíz Zapalote del Istmo de Tehuantepec, Oax. ESCENARIO REQUERIMIENTO (KG DE MAÍZ ) Cinco Integrantes (U.P.F.) 1,500 U.P.F. + un caballo 2,000 U.P.F.+un caballo+cinco gallinas 2,250 U.P.F.+un caballo+cinco gallinas+un cerdo 2,750 Fuente: Elaboración propia con información del campo. A continuación se describe el proceso de producción. Preparación del Terreno. En el Istmo de Tehuantepec se produce el maíz Zapalote chico; nativo de la región, que para su cultivo en “Chahuites” la preparación del suelo se realiza únicamente con un rastreo a mediados del mes de Octubre, días antes de los últimos eventos de lluvia, para que el suelo capte agua. Para realizar el rastreo se utiliza maquinaria, la renta tiene un costo de $350.00/ha. Figura 40. Preparación del terreno para la siembra, del maíz de “Chahuites” en el Istmo de Tehuantepec. 77 Siembra. La siembra se realiza en forma manual con ayuda de una yunta de bueyes, los últimos días del mes de Octubre; utilizan semilla obtenida del ciclo anterior, cuya producción es del mismo productor; se utilizan 10 Kg (1 almud) por hectárea de semilla. A la semilla se le tratamiento con algún insecticida disponible en la región para controlar las plagas de gallina ciega (Phyllopaga sp.) y gusano de alambre (Agriotes sp.). Aporque. A los 22 días de la siembra; alrededor del 20 de Noviembre, se realiza un aporque o “arrime de tierra”, esta labor se realiza con la misma yunta de bueyes; al mismo tiempo que se realiza el aporque, se practica un deshierbe o “limpia” del terreno, como localmente se le conoce. Este trabajo lo realiza el mismo productor o bien con mano de obra familiar. Figura 41. Aporque al maíz Zapalote chico a los 22 días después de la siembra, en el Istmo de Tehuantepec, Oax. Fertilización. En cuanto a la fertilización en esta zona no se realiza fertilización química; se puede mencionar que al final del ciclo se incorporan al suelo los residuos de la cosecha. Como ya se mencionó, en el sistema de “Chahuites” no tienen lluvias, ni riegos, depende solamente de la humedad que acumuló el suelo del pasado periodo de lluvias. 78 Plagas. El cultivo es revisado periódicamente para tener controlada la incidencia de plagas, la única que reportan los productores en el maíz Zapalote es el gusano cogollero (Spodoptera frugiperda), los productores afirman que la incidencia es escaza por lo que no causa mermas considerables en el rendimiento, por ello no se realiza aplicación de productos para combatir la incidencia. Figura 42. Escasa incidencia de gusano cogollero en maíz Zapalote. Cosecha. La cosecha se realiza en dos partes: (1) cuando la mazorca se encuentra tierna y se conoce como “elote” aproximadamente a los 60 días, cosechando por hectárea 3 cargas o media carreta que equivale aproximadamente 250 kg/ha por ciclo; y (2) cuando la mazorca se encuentra seca o en madurez fisiológica después de los 80 días después de la siembra; en esta etapa se cortan las plantas completas y se dejan apiladas en el terreno para que se sequen completamente. Después de una semana se recojen las mazorcas secas, y aparte la parte él rastrojo o rastrojo. En esta etapa se cosechan lo que resta de la producción obteniéndose aproximadamente 700 kg /ha, considerando las mazorcas con totomoxtle. La cosecha se hace de forma manual con la ayuda de canastos. 79 Figura 43.Canasto con el que se cosecha el maíz. Figura 44. Secado del maíz Zapalote en el terreno al finalizar el ciclo. Almacenamiento. El maíz cosechado al final del ciclo se almacena en un cuarto seco para después consumirse paulatinamente. Se comercializa solamente si se calcula que hay excedentes de la cantidad que se consume por la familia. Para la comercialización se desgrana y se vende por litros. 80 Figura 45. Cuarto de almacenamiento del maíz Zapalote. 5.2 Efecto de los Tratamientos en la Producción de Maíz 5.2.1 Altura de Planta A los 20 días de la siembra, al realizar las mediciones de la altura de los seis tratamientos, se escogieron 9 plantas por tratamiento; la media aritmética fue de 29.83 cm, en la figura 8 se puede observar que los tratamientos testigo absoluto (T1), micorrizas+ Azospirillum+ composta (T6) fueron ligeramente superiores a los demás. 35 32 30 31 29 30 29 28 t2 t3 t4 t5 25 cm 20 15 10 5 0 t1 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 46. Efecto de los tratamientos a los 20 días de emergencia sobre la altura de las plantas de maíz. 81 A los 50 días después de la emergencia, la media aritmética de la altura de plantas, fue de 127.5 cm, y el comportamiento de los tratamientos fue como se ilustra en la Figura 51. 160,00 140,00 145,67 121,20 130,93 130,40 125,20 111,60 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 47. Efecto de los tratamientos a los 50 días de emergencia sobre la altura de las plantas. Las plantas coinoculadas, donde además se incorporó composta y fertilización foliar supera en 18.5 % a la altura promedio; es superior en 11.45 % al tratamiento de la fertilización química; respecto al testigo es superior en 20.66 %. Los resultados revelan que el tratamiento con coinoculación con Azospirillum y micorrizas, composta y fertilización foliar alcanzó la mayor altura de planta; sin embargo su acción es a mediano plazo, dado que a los 20 días el efecto no es tan evidente. Ramírez y luna (1995), reportan que Azospirillum promueve el desarrollo de los pelos radiculares, influye en la formación de ramificaciones y el alargamiento de la raíz, coadyuva al debilitamiento del tejido, favorece la absorción mineral y de agua; sin embargo los resultados sugieren que a los 20 días de inoculadas las semillas es posible que aún no ocurran cambios morfológicos en la raíz del cultivo. 82 Salamanca y Silva (1998), reportan que en las raicillas ocurre que las esporas infectan y una vez que el hongo penetra ocurre una proliferación, una semana después de iniciada la infección el hongo esporula, incrementándose, si existe, un pequeño déficit hídrico; así los hongos micorrizógenos se mueven desde 0.6 a 3.2 m/año. Entonces es posible que a los 20 días después de la inoculación con las micorrizas, el avance de la infección aún estaba restringido. Los resultados indican que el incremento en altura de plantas que produjo el tratamiento tres (micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar), superó los efectos de los otros tratamientos, como el de la fertilización química, la aplicación del fertilizante foliar o la coinoculación con la adición de composta. La comparación de medias de altura, asigna la mayor de 146 cm, al tratamiento con inoculación, incorporación de composta y fertilización foliar. 5.2.3 Numero de Hojas Esta variable respuesta se evaluó a los 20 y 50 días después de la siembra; se seleccionaron 9 plantas por tratamiento a los 20 días y 15 plantas por tratamiento a los 50 días. A los 20 días después de la siembra, la media aritmética fue de 8.03 hojas/ planta, el tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) alcanzó un valor de 8.3, mientras que el tratamiento con fertilización química; coinoculación + composta y el testigo alcanzaron 8.1. Estos resultados explican que en la evaluación del crecimiento de las plantas de maíz, el número de hojas debe mantener una relación estrecha con la nutrición del cultivo; así la coinoculación de los microorganismos tiene como función la estimulación del desarrollo radicular de las plantas, lo que garantiza mayor exploración de las raíces y posibilitan mayor absorción nutrimental, lo cual se aprecia en el tratamiento 6. 83 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8,1 8,1 8,3 t1 t2 t3 7,7 7,9 8,1 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 48. Efecto de los tratamientos en el número de hojas por planta a los 20 días posteriores a la siembra. A los 50 días posteriores a la siembra, la media aritmética fue de 12.71 hojas por planta; es el tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) quien alcanzo 13.3 hojas promedio por planta, situación que se asocia que a mayor área foliar, mayor actividad metabólica, este tratamiento permitió obtener plantas con mayor vigor, como lo revela la evaluación de crecimiento, tanto en altura de planta, como en el número de hojas/planta. 14 12,9 13,2 13,3 11,7 12 12,5 12,7 t5 t6 10 8 6 4 2 0 t1 t2 t3 t4 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 49. Efecto de los tratamientos en el número de hojas por planta a los 50 días posteriores a la siembra. 84 A los 50 días después de la siembra, el tratamiento tres manifestó mayor número de hojas, esto puede ser explicable dado que el hongo micorrízico recibe carbohidratos y la planta huésped, en este caso el maíz, recibe fosfatos, entonces es de suponer que la planta aumenta su capacidad fotosintética para atender el suministro de carbono dedicado al hongo. El análisis de varianza realizado no reportó diferencias significativas entre tratamientos, para la observación de número de hojas a los 20 días y a los 50 días (Cuadro 10). Cuadro 10. Resultados del Análisis de Varianza. Se presenta la probabilidad de error tipo I (Pr>F) para la hipótesis nula de igualdad de efectos de los tratamientos y el coeficiente de variación para las variables hojas verdes, presencia de jilote, mazorca y peso seco de grano. Estadístico Pr>f* C. V. *: Pr > F menor a hojas verdes 0.0088 12.04873 0.05 indican peso seco peso seco peso seco caña totomoxtle grano 0.1219 0.0108 0.0278 44.90711 51.32358 79.48315 que hubo diferencias entre los efectos de los tratamientos, con un nivel de significancia (alfa) al 5%. 5.2.4 Días a Floración Masculina El testigo registró a los 50 días después de la siembra el 100 % de emisiones de flores masculinas, que corresponde a la panoja laxa y apical. El tratamiento con fertilización química correspondió a 93 %; mientras que el tratamiento con micorrizas, Azospirillum y composta fue el que resultó con menos flores masculinas 87 %; mientras que los tratamientos que incluyeron fertilización foliar alcanzaron el 100 % de floración masculina, al igual que el testigo. Esto resultados sugieren que la reducción de días en la floración masculina, puede ser una estrategia para que el cultivo de maíz evada un posible periodo de sequia, con ello se evita que el rendimiento de grano se abata. Resultados similares han sido reportados por Uribe y Dzib (2006), quienes en el Campo Experimental Uxmal, en Yucatán, reportaron no haber encontrado 85 diferencias estadísticas entre el testigo y el tratamiento con micorrizas + asospirillum + Brassinoesteroide. 5.2.5 Floración Femenina La flor femenina del maíz, conocida como jilote, se refiere a la mazorca de maíz cuando aún no han cuajado sus granos, es una espiga compuesta y axilar, cubierta por brácteas foliáceas. La media aritmética de los diferentes tratamientos, indica que el 55 % de las distintas plantas se encontraba en jilote a los 50 días después de la siembra. El testigo sólo con el 20 % de las plantas contaba con jilotes; mientras que el tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) había alcanzado el 80 % de emisión de jilote; el tratamiento 5 (fertilización química al suelo + fertilizantes foliar) alcanzaba 73 %; el testigo + fertilización foliar 60 %; mientras que micorrizas + Azospirillum + composta el 53 %; en tanto que el tratamiento de fertilización química al suelo sólo alcanzaba el 47 %. Los resultados sugieren que el tratamientos 3 abastece nutrimentalmente al % de jiloteo cultivo, de ahí que se encuentre un mejor jiloteo en dicho tratamiento. 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 73 60 53 47 20 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 50. Floración femenina en maíz Zapalote por efecto de los diferentes tratamientos evaluados 5.2.6 Rendimiento de Grano La media aritmética de los resultados del rendimiento de grano seco de los diferentes tratamientos fue de 3.16 ton/ha; el mayor rendimiento corresponde al 86 tratamiento de fertilización química al suelo que alcanzó 4.45 toneladas/ha; mientras que el tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) alcanzó 3.86 ton/ha; el tratamiento 6 (micorrizas + Azospirillum + composta) sólo alcanzó 2.72 ton/ha, rendimientos muy similares al resto (2.70 ton/ha). (sería conveniente mostrar aquí los resultados de la comparación múltiple de medias para esta variable) La coinoculación con composta y fertilización foliar constituye una alternativa para la sustitución de la fertilización química al suelo. Así la fertilización química superó en 64.81 % mientras que el tratamiento 3 superó al testigo en 42.96 %; al tratamiento testigo más la fertilización foliar se le atribuye 15.55 % de incremento en el rendimiento de grano en el cultivo de maíz, con relación al testigo. En general se identifica una efectividad del proceso de coinoculación con respecto al testigo; y una mayor efectividad a la fertilización foliar, dado que los rendimientos son superiores con respecto a los tratamientos simples. El tratamiento 5, que corresponde a la fertilización al suelo y la fertilización foliar, pone de manifiesto la importancia de la coinoculación, donde los microorganismos con sus diferentes mecanismos de acción parecen influir en el rendimiento del cultivo, donde destaca el tratamiento tres. En el caso del tratamiento 6 (micorrizas + Azospirillum + composta), Alarcón y Ferrera (2000), señalan que los hongos micorrizicos tienen un crecimiento lento, entonces, dada la precocidad del maíz Zapalote, es posible que el periodo de inoculación no haya sido suficiente. El tratamiento 5 (fertilización química al suelo + fertilización foliar), con 2.12 ton/ha de grano de maíz, pudiera ser explicable por los beneficios de las micorrizas, así Sierverding y Toro (1988), reportan que las plantas micorrizadas exploran de 10 a 200 veces más el volumen de suelo, en consecuencia absorben hacia la raíz mas nutrimentos, que bajo otras condiciones son poco disponibles para las plantas. Al respecto Khalil et al., (1994) reportan que las plantas de maíz micorrizadas absorbieron más N, P, K, Ca, Mg y Zn. Luego 87 entonces, lo que reportan en la literatura, es que el hongo micorrízico es como una extensión de la raíz, lo que contribuye a mejorar la absorción de agua y nutrimentos, es una posible explicación al comportamiento del tratamiento 5, ton/ha cuyo rendimiento fue bajo y careció de la inoculación de microorganismos. 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 4,45 3,86 3,12 2,72 2,7 2,12 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 51. Rendimiento de grano en maíz Zapalote con diferentes tratamientos de inoculación, fertilización química, foliar y composta Los resultados obtenidos, revelan un incremento en el rendimiento de maíz por el efecto de la inoculación de microorganismos como las micorrizas, Azospirillum, adición de composta y fertilización foliar. Esto concuerda con los resultados de investigación de Uribe y Dzib (2006), quienes encontraron respuesta positiva a la inoculación; Uribe, Petit y Dzib (2007), reportan que la inoculación con micorrizas + Azospirillum +13-33 y micorrizas + Azospirillum + 26-66 fueron estadísticamente iguales en rendimiento de grano con el tratamiento de fertilización química 40-100-00 con 2.79 ton/ha. 5.2.7 Peso Seco de la Planta Esta evaluación se realizo a los 100 días después de la siembra, incluye en el peso seco de la planta: peso de la “cañuela”, totomoxtle y olote. La figura 14 ilustra la producción de dicha biomasa. 88 10,5 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 ton/ha 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 Tratamiento T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 52. Rendimiento promedio de planta seca en maíz Zapalote por efecto de los tratamientos evaluados con fertilización química, inoculación con micorrizas y Azospirillum, fertilización foliar y adición de composta. La importancia de este parámetro consiste en que el rastrojo es fuente de alimento para los animales de trabajo, así el tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) produce 2280 Kg/ha, en base seca, de rastrojo; entonces un buey de 400 Kg de peso vivo, consume el 2.5% de su peso, lo que equivale a 10 Kg de rastrojo/día; así el zacate que proviene de la milpa alcanza para alimentarlo 228 días. Esto para el campesino istmeño es relevante. 11 10 9 8 7 6 Kg/ha 5 4 3 2 1 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. 89 Figura 53. Producción de rastrojo en base seca en maíz Zapalote por efecto de los tratamientos evaluados. 5.2.8 Número de Hojas Verdes A los 50 días después de la siembra se registro el número de hojas verdes por plantas en los diferentes tratamientos, el tratamiento 3 (micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) destaca sobre todos los tratamientos explorados, como se ilustra en la Figura 16 con 9.9 hojas/planta, mientras que el No. de hojas testigo 9.3 hojas por planta. 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. Figura 54. Número de hojas verdes en maíz Zapalote 50 días después de la siembra por efecto de los diferentes tratamientos. Los resultados del tratamiento 3 (Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar) indican que al existir mayor número de hojas verdes entonces existe mayor capacidad de fotosíntesis, dado por la simbiosis entre la planta de maíz y el hongo mutualista, entonces la existencia de hojas verdes es fundamental, dado que el hongo recibe fotosíntesis de la planta, carbohidratos que el hongo necesita para la producción de esporas. 5.2.9 Discusión General A las variables medidas: altura de plantas, número de hojas, número de hojas verdes, presencia de jilote, presencia de mazorcas, peso seco de la caña, peso seco del totomoxtle, peso seco de olote y peso seco del grano. Se les realizo 90 análisis de varianza, comparación de medias por el método de Tukey (0.05), se realizaron el análisis en el programa SAS de dos formas: con submuestreo y sin submuestreo, siendo más significativo el análisis de las variables con submuestreo el cual fue el considerado para la interpretación. Las variables de altura de planta, número de hojas, peso seco de olote no muestran significancia; por lo tanto no se presentan en el análisis de los datos. La falta de significancia se puede atribuir al error de medición o a la fecha en que se tomaron los datos. Las variables que se toman en cuenta en el presente análisis estadístico, son: número de hojas verdes, peso seco de caña, peso seco de totomoxtle y peso seco de grano. En el análisis de los datos muestra que la probabilidad, 0.0088< 0.05 sobre la variable de hojas verdes medida al 22 de diciembre de 2010 a los 50 días presentó evidencia significativa, es decir que hubo efecto de alguno de los tratamientos implementados. En cuanto a las variables asociadas a rendimiento en peso seco de caña, la probabilidad, 0.1219>0.05, lo que indica que no hay efecto de los tratamientos sobre esta variable. En el caso de la variable peso seco de totomoxtle muestra que dado que 0.0108<0.05, lo que indica que si hubo efecto de alguno de los tratamientos sobre esta variable. De la misma forma la variable peso seco de grano muestra la probabilidad 0.0278 <0.05 que indica que si hubo efecto de al menos uno de los tratamientos. Cuadro 11. Comparación de medias por el método de Tukey para los diferentes tratamientos. hojas tratamiento verdes 1 9.333 ab* 2 9.8 a 3 9.933 a 4 8.400 b 5 9.266 ab 6 8.733 ab peso seco caña 28.800 a 25.800 a 31.067 a 27.633 a 22.800 a 26.900 a peso seco peso seco totomoxtle grano 1.583 b 36.69 ab 2.600 a 60.80 a 2.066 ab 52.61 a 1.566 b 42.49 ab 1.900 ab 28.83 ab 1.900 ab 37.08 ab *: Medias con la misma letra indica que las medias son estadísticamente no diferentes 91 T1=testigo; t2= dosis 100-40-00 al suelo; t3= Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar; t4= testigo + foliar; t5= dosis 100-40-00 al suelo + fertilización foliar; t6= Micorrizas + Azospirillum + composta. La comparación de medias por el método de Tukey muestra que la variable número de hojas verdes el 22 de diciembre de 2010 a los 50 días, el tratamiento 3, Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar, fue el que tuvo mayor valor y significativamente diferente a que los demás tratamientos, pero con un comportamiento similar al tratamiento 2. Para las variables asociadas a rendimiento medidas el día 10 de febrero de 2010 a los 100 días de la siembra se tuvo que para el caso de peso seco de caña todos los tratamientos fueron estadísticamente iguales aunque el tratamiento 3, Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar fue el que tuvo un ligero valor por encima de los demás tratamientos. Para la variable peso seco de totomoxtle el tratamiento 2, dosis regional de fertilización (100-40-00) fue el que tuvo mayor valor, seguido del tratamiento 3, Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar. El mismo comportamiento presentó la variable peso seco de grano, siendo el tratamiento 2, dosis regional de fertilización (10040-00) el que tuvo mayor valor , seguido también del tratamiento 3, Micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar. 92 6. CONCLUSIONES El cultivo de maíz Zapalote con fertilización química y el tratamiento con inoculación de micorrizas + Azospirillum + Composta + fertilización foliar en la producción de grano fueron estadísticamente iguales aunque la dosis de fertilización 100-40-00, tuvo mayor valor. En la producción de rastrojo de maíz Zapalote, todos los tratamientos fueron estadísticamente iguales, aunque el tratamiento con Micorrizas + Azospirillum + Composta + fertilización foliar tuvo un ligero valor superior a todos los tratamientos. Los resultados encontrados en el rendimiento de grano de maíz Zapalote, revela que los rendimientos con los tratamientos que incluyeron micorrizas y Azospirillum, la adición de composta y la fertilización foliar pueden sustituir el uso de fertilizantes químicos al suelo. A los 20 días después de la siembra los resultados no revelan diferencias, se requiere mayor tiempo para que las variables o parámetros de evaluación manifiesten los efectos de los tratamientos, particularmente por la inoculación de microorganismos. La fertilización foliar aplicada en el cultivo de maíz Zapalote, por si sola incrementa 15 % el rendimiento de grano seco con respecto al testigo. El tratamiento donde se inoculo micorrizas + Azospirillum + composta + fertilización foliar permite alcanzar 42.96 % de incremento en el rendimiento de grano de maíz Zapalote, respecto al rendimiento que obtienen en el sistema de producción de “Chahuiteras”. 93 7.- LITERATURA CITADA Alcántar, G. G. et al., 2009. Nutrición de cultivos. Mundiprensa. México. Azcón, R. 2000. Papel de la simbiosis micorrícica y su interacción con otros microorganismos rizosféricos en el crecimiento vegetal y sostenibilidad agrícola. En: Ecología, fisiología y biotecnología de la micorriza arbuscular. Alarcón, A. y Ferrera-Cerrato, R. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Madrid, España. Azcon_Bieto, J., et. al. 2008. Fundamentos de Fisiologia vegetal. Mundiprensa. España. Bashan, Y., G. Holguin. 1997. Azospirillum-plant relationships: environmental and physiological advances. Can. J. Microbiol. 43:103-121. Berger, K. C. 1995. La Hacienda. Traducido de Plant Food Review, National Plant Food Institute. Bertrand, D. 1950. Survey of contemporary knowledge of biochemistry. II. The biochemistry of vanadium. Bull. Am. Mus. Natl Hist. 94(7): 407-455. Bethlenfalvay , G. J. et. al. 1992. Preface. In Mycorrhizae in sustainable agricultura. Ed. by G. J. Bethlenfalvay and R. G. Linderman. Madison, Wisconsin, USA. ASA. ASA Special Publication Number 54. p. 45-70. Blanco A. F. et al. 1997 Micorrizas en la agricultura: contexto mundial e investigación realizada en Costa Rica. Agronomía Costarricense 21 (1).p. 55-67. 94 Broyer, T. C., A. B. Carlton, M. C. Johnson and P. R. Stout. 1954. Chlorine: A micronutrient element for higher plants. Plant Phisiol. 29: 526-532. Caballero M. J. 2010. El género Azospirillum. Programa de Ecología Molecular y Microbiana, Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno, UNAM. Cuernavaca, Mor., México. Cassan, F., Maiale, C. S., Masciarelli O., Vidal A., Luna V. y Ruiz O. 2009. Cadaverine production by Azospirillum brasilense and its posible role in plant growth promotion and osmotic stress mitigation. European Journal of soil biology. 45 (1) 12-19. Cassan, F., Perrig D., Sgroy V., Masciarelli O., Penna C. y Luna V. 2009. Azospirillum brasilense Az39 and Bradyrhizobium japonicum E109, inoculated singly or in combination, promote seed germination and early seedling growth in corn (Zea mays L.) and soybean (Glycine max L.). European Journal of soil biology. 45 (1) 28-35. Centro de investigaciones agrarias. 1980. El cultivo del maíz en México. México. Chilean Iodine Educational Bureau, 1990. Iodine and plant life. Annoted bibliography 1813-1989. pp. 13-18. Croes, C. L., S. Moens, E. Van Bastelaere, J. Vanderleyden, and K. W. Michiels. 1993. The polar flagellum mediates Azospirillum brasilense adsorption to wheat roots. J. Gen. Microbiol. 139:2261-2269. 95 Curl, E. A., and B. Truelove. 1986. The rhizosphere. Springer-Verlag. Berlin. Delfert, D. M. et. al., 1985. Vanadyl and vanadate inhibit Ca2+ transport systems of the adipocite plasma membrane and endoplasmic reticulum. Arch. Biochem. Biophys. 241(2):665-672. Díaz-Z. M., y Fernández-C. M. V. 2009. Field performance of a liquid formulation of Azospirillum brasilense on dryland wheat productivity. European Journal of soil biology. 45 (1) 3-11. Diehl, R., Mateo, B. J. M., Urbano, T. P. 1994. Fitotecnia general. Mundiprensa. Mexico. Doebley, J. F. (1990). Molecular Evidence for Gene Flow among Zea species. BioScience 40, 443- 448. Domínguez, V. A. 1997. Tratado de fertilización. Mundiprensa. España. El-Fouly, M. M. 2002. Quality of foliar ferilizers. Acta hort. 594: 277-281. Eibner, R. 1986. Foliar fertilization. Importance and prospects in crop productions. Pp. 3-13. In: A. Alexander (ed.).foliar fertilization. Martinus Nijhoff, Dordrecht, The Netherlands. Epstein, E. 1999. Silicon. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 50: 641-664. 96 FAO. 1993. Agricultura: hacia el año 2010. Conferencia de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacion. Roma Italia. Ferlini, H. A. Diaz, S. C. Traut, C. O.2005. Beneficios del uso de inoculantes sobre la base de Azospirillum brasilense en cultivos extensivos de granos y forrajes. Universidad Nacional del Nordeste, comunicaciones científicas y Tecnológicas. Argentina. Foy, C. D. 1984. Physiological effects of hydrogen, aluminium and manganese toxities in acid soils. pp. 57-97. In: F. Adams (ed.)Soil Acidity and Liming. 2nd. Ed. Publisher, Madison, Wisconsin. Gafny, R., Y. Okon, Y. Kapulnik, and M. Fischer. 1986. Adsorption of Azospirillum brasilense to corn roots. Soil Biol. Biochem. 18:69-75. Gamboa, A. 1980. La fertilización del maíz. Boletín 5. Instituto Internacional de la Potasa. Berna Suiza. Gao, X., Ch. Zou, L. Wang, and F. Zhang. 2004. Silicon improves water use efficiency in maize plants. J. of Plant Nutrition. 27(8): 1457-1470 García O. J. et al. 2006 Biofertilización con Azospirillum brasilense en sorgo, en el norte de México. Agricultura técnica en México. 32 (2): p. 135-141. Gobierno del estado de Oaxaca 2004-2010. http://www.oaxaca.gob.mx/index.php?option=com_content&view=category&layo ut=blog&id=3&Itemid=17 97 Hartmann, A. y Bashan Y. 2009. Ecology and application of Azospirillum and other plant growth-promoting bacteria (PGPB). European Journal of soil biology. 45 (1) 1-2. Hitchcock, A.S. & A. Chase. (1951). Manual of the Grasses of the United States (Volume 2). Dover Publications: N.Y. p. 790-796. http://www.fondodeculturaeconomica.com/prensaDetalle.asp?art=30893&dia=27 &mes=11&ano=2009# Instituto Nacional para el Federalismo y el Desarrollo Municipal (INAFED), Gobierno del Estado de Oaxaca 2009. http://www.inafed.gob.mx/work/templates/enciclo/oaxaca/municipios/20327a.htm International Plant Nutrition Institute http://www.ipni.net/ Kapulnik, Y., Y. Okon, and Y. Henis. 1985. Changes in root morphology of wheat caused by Azospirillum inoculation. Can. J. Microbiol. 31:881-887. Khalil, S., Loynachan, T. and Tabatabal M. 1994. Mycorrhizal dependency and nutrient-uptake by improved and unimproved corn and soybean cultivars. Agron. J. (86): 949-958. Kiesselbach, T.A. (1980). The structure and reproduction of corn. Reprint of: Research Bulletin No. 161. 1949. Agricultural Experiment Station, Lincoln, Nebraska. University of Nebraska Press. p. 93. 98 Kinraide, T. B. 1997. Reconsidering the rhizotoxicity of hydroxyl, sulphate, and fluoride complexes of aluminium. J. Exp. Bot. 48: 1115-1124. Lamm, R. B., and Neyra, C. A. 1981. Characterization and cyst production of azospirilla isolated from selected grasses growing in New Yersey and New York. Can. J. Microbiol. 27:1320-1325. Levanony, H., and Y. Bashan. 1991. Active attachment of Azospirillum brasilense to root surface of non-cereal plants and to sand particles. Plant Soil 137:91-97. Lubet, E. 1965. Carence en zinc sur maíz. Ministère de I’Agriculture-S.E.I., Etude n° 23. Ma et. al., 2002. A rice mutant defective in Si uptake. Plant physiol. 130: 21112117. Mangelsdorf, P. C. (1974). Corn: its Origin, Evolution and Improvement. Harvard Univ. Press, Cambridge, Mass. Matichenkov et. al., 1996. Effects of amorphous silica on soil properties of a sodpodzolic soil. Eurasian Soil Science 28 (10): 87-99. Marschner, H. 2002. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2a. ed. Academic Press. London. 99 Meisch , H. U. et. al., 1981. Vanadium in photosinthesis of Chlorella fusca and higher plants. Biochim. Biophys. Acta. 636(1): 119-125. Mengel, K. 1991. Ernährung and Stoffwechsel der Pflanze. Gustav fisher Verlag jena. Deutschland. 466 S. Michiels, K. W., C. L. Croes, and J. Vanderleyden. 1991. Two different modes of attachment of Azospirillum brasilense Sp7 to wheat roots. J. Gen. Microbiol. 137:2241-2246. Michiels, K., J. Vanderleyden, and A. Van Gool. 1989. Azospirillum – plant root association: A review. Biol. Fertil. Soils. 8:356-368. Miranda, J. L. 1997. Mitos y verdades de los fertilizantes foliares. Industria de Agroquimicos 1 81): 25-26. Morris, M. L. (1998). Overview of the world maize economy. In: Maize Seed Industries in Developing Countries. M. L. Morris (ed). Lynne Rienner Publishers, Inc. pp. 13-34. Muñoz O. A. 2005 Centli Maiz Colegio de Postgraduados Texcoco Edo. México, México Okon, Y., S. L. Albrecht, and R. H. Burris. 1976. Carbon and ammonia metabolism of Spirillum lipoferum. J. Bacteriol. 128:592-597. 100 Pereyra M. A., Florencia M. Ballesterosa, Cecilia M. Creusa, Rolando J. Sueldoa y Carlos A. Barassi. 2009. Seedlings growth promotion by Azospirillum brasilense under normal and drought conditions remains unaltered in Tebuconazole-treated wheat sedes. European Journal of soil biology. 45 (1) 2027. Porta, J. López-Acevedo, M. y Roquero, C. 2003. Edafología para la agricultura y el medio ambiente. Mundiprensa. España. Purseglove, J.W. (1972). Tropical Crops: Monocotyledons 1. Longman Group Limited., London. Ramírez Gama, R. M. y B. Luna Millan. 1995. Simbiosis asociativa (In: Ferrera Cerrato, R. y J. Pérez Moreno. 1995. Agromicrobiología, elemento útil en la agricultura sustentable. C. P. Montecillo, Estado de México) pp: 143-165 Rodriguez, A. 2003. Importancia del actividor fisiologico Q2000 en plantas. Revista de Biologia, Ciencias Experimentales y de la Salud (RedBI). http://www.biologia-en-internet.com/ Salamanca Solís, C. R. y M del R. Silva H. 1988. Las micorrizas como alternativas para el manejo sostenible de los agroecosistemas tropicales. Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria Regional Ocho. Villavicencio, Meta, Colombia. Schmidt, E. L. 1979. Initiation of plant root microbe interactions. Ann. Rev. Microbiol. 33:355-376. 101 Servicio Meteorológico Nacional. 1971-2000. Estación 00020148 Tapanatepec, San Pedro. Servicio Meteorológico Nacional. México. Sieverding, E. 1991. Vesicular-arbuscular mycorrhizical management in tropical agrosystems. Technical Cooperation, Federal Republic of Germany. 371 p. Swaine, D. J. 1995. The trace element content of soils. Comm. Bur. Soil Sci. Tech. Com. No. 48. Herald PrintbWorks. York, Inglaterra. Takahashi E., J. F. Ma, and Y. Miyake. 1990. The possibility of silicon as an essential element of higher plants. Comments agric. Food chem.. 2: 99-122. Tal, S. and Y. Okon. 1985. Production of the reserve material polybhydroxybutyrate and its function in Azospirillum brasilense Cd. Can. J. Microbiol. 31:608-613. Thompson L. M. 1970. El agricultor Asgrow, invierno 1970, 3-6. Tlatilpa, S. I. F. 2003. Endomicorrizas e Hidrogel en la nutrición mineral de jitomate (Lycopersicum sculentum). Tesis. Universidad autónoma Chapingo. Chapingo México. Trocme, S., G. R. 1972. Suelo y fertilización en fruticultura. Mundiprensa. España. 102 Turrent F. A., Aveldaño S. R., Moreno D. R. 1996. Análisis de las posibilidades técnicas de la autosuficiencia sostenible de maíz en México. Revista Terra 14 (4) p. 445-468. Turrent F., A. 1985. El agrosistemas, un concepto util dentro de la disciplina de productividad. Escritos sobre la metodología de la investigación en productividad de agrosistemas. Folleto 3 segunda edición. Colegio de Postgraduados, Chapingo México. Urbano, T., P. 1992. Tratado de Fitotecnia General. Segunda Edición. Mundiprensa. México D. F. Uribe Valle, G. y R. Dzib E. 2006. Micorriza arbuscular (Glomus intraradice), Azospirillum brasilense y Brassinoesteroide en la producción de maíz en suelo luvisol. Agricultura Técnica en México 32(1): 67-76. Uribe V., G., J. Petit y R. Dzib E. 2007. Mejoramiento en la eficiencia de fertilizantes químicos con biofertilizantes para producir maíz en suelo Alfisol (Chac-lu’um). Revista Forestal Venezolana. 51 (1): 9-14. Watson, L. & Dallwitz, M.J. (1992). Grass Genera of the World: Descriptions, Illustrations, Identification, and Information Retrieval; including Synonyms, Morphology, Anatomy, Physiology, Phytochemistry, Cytology, Classification, Pathogens, World and Local Distribution, and References. Version:18th August 1999. http://biodiversity.uno.edu/delta. 103 Welch, R. M. 1973. Vanadium uptake by plants. Absorption kinetics and the effexts of pH, metabolic inhibitors, and other anions and cations. Plant Physiol. 51: 828-832. Wellhausen, E. J. Foberts, L. M. y Hernández, X. E. 1987. Razas de maíz en México. Su origen, características y distribución. Xolocotzia II. Universidad Autónoma Chapingo. México. Whitehead, D.C. 1975. Uptake of perennial ruegrass of iodide, elemental iodine and iodate added to soil as influenced by various amendments. J. Sci. Food Agric. 26:361-367. Zhang, Y., J. N. Moore, and W. T. Jr. Frankenberger. 1999. Sécition of soluble selenium in agricultural drainage waters and aqueous soil-sediment extracts using hydride generation atomic absoption spectrometry. Environ. Sci. Technol. 33: 1652-1656. 104 8.- ANEXOS Anexo 1. Mediciones del día 20 de noviembre de 2009; fecha de siembra: 31 de octubre de 2009 Tratamiento 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 repeticion 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 altura de planta (cm) 36 34 23 33 38 30 30 38 29 21 30 25 33 34 25 30 34 26 34 30 33 26 27 30 30 30 26 23 23 37 30 25 26 30 30 35 24 numero de hojas 8 8 9 8 9 8 7 8 8 6 8 7 8 9 9 8 9 9 8 10 9 8 8 9 7 8 8 8 7 8 8 7 7 8 8 8 7 105 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 25 35 28 33 35 23 25 23 33 35 35 30 35 28 30 25 27 7 8 7 9 8 8 9 8 8 10 8 10 8 7 7 7 8 Anexo 2. Medidas registradas el 22 de diciembre de 2009 tratamiento 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 repeticion 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 altura de planta (m) 1.24 1.33 1.3 1.05 1.34 1.3 0.96 1.26 1.25 0.92 1.11 0.76 1.24 1.63 1.49 0.63 1.45 0.6 1.14 0.75 1.6 1.84 1.72 1.44 # de hojas 13 12 13 13 12 13 13 13 12 13 14 11 13 14 14 14 13 13 13 13 13 13 14 14 # de hojas verdes 9 10 11 9 9 10 10 9 9 9 9 8 9 9 10 10 9 9 10 11 10 9 11 9 Jilote 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 espiga 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 # mazorcas 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 2 2 2 2 106 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 1.6 1.57 1.05 1.34 1.72 1.19 1.34 1.68 1.69 1.65 1.82 1.22 1.72 1.53 1.19 1.61 0.9 1.27 1.43 1.4 1.4 1.79 1.47 1.32 1.35 1.5 1.12 1.62 1.4 1.54 1.46 0.7 0.7 1.22 1.12 1.25 1.54 1 0.8 1.54 1.44 1.12 1.54 1.29 1.12 1.24 0.94 1.22 1.38 12 14 13 13 13 13 15 14 11 13 14 16 13 12 13 12 13 14 13 14 13 11 11 12 12 11 13 11 13 12 13 15 10 10 11 11 12 15 12 15 14 11 12 12 12 11 12 11 12 9 10 10 11 9 10 11 12 7 10 10 12 10 9 11 10 9 10 9 10 9 8 8 9 9 7 9 9 9 8 8 11 7 8 8 8 8 11 9 11 10 9 8 9 10 8 8 9 9 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 0 0 0 2 2 2 3 1 1 1 0 2 2 1 2 0 1 2 2 2 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 2 0 1 0 2 2 107 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 3 3 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 1.1 1.51 1.4 1.4 1.51 1.59 1.73 0.8 1.27 1.2 1.13 1.12 0.4 0.6 0.71 0.98 0.9 14 13 14 14 14 14 13 13 12 14 12 14 8 12 11 12 13 10 10 11 9 10 8 10 10 9 10 8 9 5 7 8 7 10 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 Anexo 3. Registro de variables a los 100 días después de la siembra. tratamiento 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 repeticion 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 peso de caña (g) 10 22 12 15 15 30 20 20 35 25 18 20 22 20 40 22 20 22 20 18 40 39 47 40 32 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 1 1 8 2 1 30 2 1 13 2 1 33 1 1 5 1 1 19 2 1 23 1 1 13 1 1 44 2 1 25 1 1 17 1 1 18 2 1.5 38 1 1 17 1 1 16 1.5 1 35 1 1 16 2 1 25 1 1 20 1 1 17 2 1 42 1 1 79 1 1 31 3 2 115 2 2 81 108 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 41 40 40 80 39 2 2 2 3 2 2 1 1 2 1 160 79 43 120 40 peso de tratamiento repeticion caña (g) 2 1 25 2 1 10 2 1 5 2 1 32 2 1 28 2 1 25 2 1 15 2 1 12 2 1 35 2 1 12 2 2 25 2 2 15 2 2 70 2 2 15 2 2 15 2 2 20 2 2 35 2 2 25 2 2 15 2 2 25 2 3 50 2 3 22 2 3 40 2 3 25 2 3 20 2 3 40 2 3 25 2 3 50 2 3 28 2 3 15 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 2 1.5 2 1 1 25 1 1 15 3 1 0 3 1 0 2 2 40 5 2 3 2 2 2 5 3 75 2 1 35 3 2 70 2 1 55 4 3 290 2 1 60 2 2 45 2 2 25 4 2 135 2 2 70 1 1 28 2 1 35 3 2 95 2 2 80 3 2 115 3 2 125 2 2 60 2 2 100 2 2 75 4 3 165 5 3 140 2 2 60 peso de caña (g) 25 32 25 18 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 2 2 50 2 1 52 3 2 64 1 1 42 tratamiento 3 3 3 3 repeticion 1 1 1 1 109 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 30 40 40 25 40 25 15 38 22 20 35 22 23 23 25 25 36 37 39 38 38 40 38 42 38 38 peso de tratamiento repeticion caña (g) 4 1 18 4 1 20 4 1 22 4 1 20 4 1 22 4 1 22 4 1 21 4 1 20 4 1 22 4 1 25 4 2 40 4 2 22 4 2 25 4 2 32 4 2 35 4 2 20 4 2 25 3 3 3 4 4 3 1 2 3 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 2 1 1 2 2 2 2 3 3 2 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1.5 1 1 1 1 2 110 98 105 103 128 85 23 22 38 38 42 38 45 22 47 40 83 41 79 40 78 41 39 36 41 82 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 2 3 24 2 1 22 2 1 25 1.5 1 17 2 1 10 1.5 1 23 1 1 12 2 2 40 2 2 20 1 1 18 2 1 50 1 1 25 1 1 30 3 2 140 1 1 40 1 1 40 3 2 132 110 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 28 23 15 47 20 35 21 42 23 27 58 39 40 peso de tratamiento repeticion caña (g) 5 1 35 5 1 18 5 1 50 5 1 30 5 1 15 5 1 12 5 1 35 5 1 5 5 1 15 5 1 10 5 2 20 5 2 24 5 2 26 5 2 40 5 2 40 5 2 40 5 2 35 5 2 30 5 2 32 5 2 35 5 3 10 5 3 10 5 3 15 5 3 10 5 3 15 5 3 15 5 3 15 5 3 15 5 3 22 5 3 10 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 2 1.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 50 98 36 32 36 57 82 78 38 40 78 41 81 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 5 3 5 1 1 15 5 2 5 2 1 0 2 1 30 2 1 10 2 2 30 1 2 10 2 1 10 1 1 5 1 1 40 2 1 44 2 3 23 2 1 140 1 1 30 2 1 50 2 1 45 1 1 50 2 1 50 2 2 50 2 2 33 2 1 20 2 1 40 1 1 15 2 1 45 2 1 55 1 1 45 2 1 35 2 1 15 1 1 15 111 tratamiento 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 repeticion 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 peso de caña (g) 22 35 35 23 35 15 18 40 15 45 43 25 20 40 50 35 18 43 55 35 12 10 10 25 18 18 15 20 14 18 la peso totomoxtle peso de olote peso de grano (g) (g) (g) 1 2 28 1 1 13 5 2 55 5 1 45 8 2 75 1 2 22 1 1 15 2 2 55 1 1 18 1 1 13 1 1 23 1 1 45 1 1 43 1 1 30 2 2 95 2 1 80 3 2 85 2 2 75 4 3 130 2 2 75 1 1 15 1 1 15 1 1 10 1 1 15 2 1 45 2 2 25 1 1 25 1 1 15 1 1 35 1 1 15 Anexo 4. Análisis de suelo de la parcela del señor Alejandro Román Sánchez 112 113