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Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Enrique Rosales Robles, Ricardo Sánchez de la Cruz Centro Pie de Investigación de página Regional Noreste Campo Experimental Río Bravo Río Bravo, Tamaulipas. Mayo de 2011 Folleto Técnico No. 51 - ISBN: 978-607-425-532-4 SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Lic. Francisco Javier Mayorga Castañeda Secretario M.C. Mariano Ruiz-Funes Macedo Subsecretario de Agricultura Ing. Ignacio Rivera Rodríguez Subsecretario de Desarrollo Rural Dr. Pedro Adalberto González Hernández Subsecretario de Fomento a los Agronegocios INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General Dr. Salvador Fernández Rivera Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación M. Sc. Arturo Cruz Vázquez Coordinador de Planeación y Desarrollo Lic. Marcial A. García Morteo Coordinador de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL NORESTE Dr. Sebastián Acosta Núñez Director Regional Dr. Jorge Elizondo Barrón Director de Investigación, Innovación y Vinculación M.C. Nicolás Maldonado Moreno Director de Planeación y Desarrollo M.A. José Luis Cornejo Enciso Director de Administración Pie de página Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Enrique ROSALES ROBLES* Ricardo SÁNCHEZ DE LA CRUZ* *Investigadores del Campo Experimental Río Bravo Pie de página Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Centro de Investigación Regional del Noreste Campo Experimental Río Bravo Mayo de 2011 Folleto Técnico Núm. 51. ISBN: 978-607-425-532-4 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Progreso No. 5, Barrio de Santa Catarina Delegación Coyoacán, C.P. 04010 México D. F. Teléfono (55) 3871-8700 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas ISBN: 978-607-425-532-4 Primera Edición 2011 Clave CIRNE: INIFAP/CIRNE/A-473 Pie de página No está permitida la reproducción total o parcial de esta publicación, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito a la Institución. CONTENIDO Página INTRODUCCIÓN 1 EL DESARROLLO DE LA PLANTA DE ALGODONERO 2 Crecimiento vegetativo 2 Crecimiento reproductivo 6 DISTRIBUCIÓN DEL RENDIMIENTO EN LA PLANTA DE ALGODONERO 9 PREDICCIÓN DEL DESARROLLO DEL ALGODONERO CON BASE EN UNIDADES CALOR 11 LAS HORMONAS Y EL CRECIMIENTO DEL ALGODONERO 15 MODO DE ACCIÓN DEL CLORURO DE MEPIQUAT 16 FACTORES A CONSIDERAR PARA EL USO DE CLORURO DE MEPIQUAT 19 MONITOREO DEL DESARROLLO DEL ALGODONERO 22 Relación altura a nudos 22 Longitud promedio de los entrenudos superiores 24 Nudos arriba de la flor blanca 25 RECOMENDACIONES PARA LA APLICACIÓN DE CLORURO DE MEPIQUAT 28 Aplicaciones al inicio de cuadreo 30 Pie de página Página Aplicaciones al inicio de floración 31 CONSIDERACIONES PARA LA ASPERSIÓN DE CLORURO DE MEPIQUAT 33 CÁLCULO DE LA DOSIS COMERCIAL 34 LITERATURA CITADA 36 AGRADECIMIENTOS 40 Pie de página INDICE DE CUADROS Página Cuadro 1. Etapas de desarrollo del algodonero y su requerimiento de tiempo y unidades calor en el norte de Tamaulipas. 14 Cuadro 2. Altura a cosecha y porcentaje y rendimiento de fibra en algodonero tratado con cloruro de mepiquat a inicios de floración. Río Bravo, Tam. 2010. 19 Cuadro 3. Relación altura a nudos (RAN) de plantas de algodonero en diferentes condiciones y estados de desarrollo (Modificado de Jost et al., 2006). 24 Cuadro 4. Dosis de cloruro de mepiquat sugeridas al inicio de cuadreo de acuerdo a su crecimiento (Modificado de Jost et al., 2006). 31 Dosis de cloruro de mepiquat sugeridas al inicio de floración de acuerdo a su crecimiento (Modificado de Jost et al., 2006). 32 Cuadro 5. Pie de página Página INDICE DE FIGURAS Figura 1. Desarrollo típico de una algodonero. Vargas, 2001. de 4 Figura 2. Crecimiento en zigzag en rama fructífera. Ritchie et al., 2004. 5 Figura 3. Porcentaje de retención y peso de bellotas por posición floral y nudos del tallo principal en una planta de algodonero sana. Ritchie et al., 2004. 10 Figura 4. Unidades calor 60oF y 15.5oC acumuladas en algodonero sembrado el 1 de marzo en Río Bravo, Tamaulipas y diferentes estados fenológicos del cultivo. Datos de temperaturas máximas y mínimas de 1980 a 2010. 14 Figura 5. Altura a cosecha de algodonero aplicado con diferentes dosis de cloruro de mepiquat al inicio de floración. Río Bravo, Tam. 2010. 18 Figura 6. Crecimiento de una planta sana de algodonero en condiciones adecuadas de humedad y temperatura. Livingston et al., 1996. 22 Figura 7. Monitoreo de la longitud de los nudos superiores de planta de algodonero. 27 Figura 8. Lote de algodonero con crecimiento vegetativo excesivo por mal manejo agronómico. Río Bravo, Tam. 2010. 29 Pie de página planta Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Enrique ROSALES ROBLES Ricardo SÁNCHEZ DE LA CRUZ INTRODUCCIÓN El algodonero es una planta subtropical perenne que tiene el hábito de crecimiento más complejo de todos los cultivos extensivos. En el algodonero, debido a su hábito indeterminado, ocurren simultáneamente en una gran parte de su ciclo tanto el desarrollo vegetativo, como el reproductivo. El desarrollo vegetativo es necesario para producir la energía requerida para mantener el crecimiento reproductivo del algodonero. Sin embargo, debe existir un balance adecuado entre ambos tipos de crecimiento para obtener una buena producción de fibra. En la actualidad muchas de las nuevas variedades de algodonero se caracterizan 1 por un crecimiento Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas vegetativo muy agresivo, que requiere un manejo adecuado en condiciones de alta humedad y contenido de nutrimentos en el suelo, para evitar un crecimiento vegetativo excesivo. Este tipo de crecimiento vegetativo promueve la pudrición de bellotas y hace que su defoliación y cosecha mecánica sean difíciles de realizar de una manera eficiente. Los productores de algodón utilizan diferentes prácticas para mantener un crecimiento adecuado de su cultivo, principalmente reguladores de crecimiento a base de cloruro de mepiquat. Sin embargo, es necesario conocer cómo se desarrolla una planta de algodón y como responde al ambiente para realizar un manejo adecuado, antes de decidir aplicar un regulador de crecimiento. EL DESARROLLO DE LA PLANTA DE ALGODONERO Crecimiento vegetativo. Las primeras hojas del algodonero, llamadas cotiledonares, aparecen el día 2 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas de la emergencia de la planta. Las hojas cotiledonares se ubican en forma opuesta en el tallo, mientras que el resto de las hojas y ramas se disponen en el tallo en un arreglo en espiral en una disposición alterna o filotaxia de 3/8, es decir que de una hoja a la siguiente hay 3/8 de una vuelta completa sobre el tallo (Ritchie et al., 2004). Los nudos de la planta se numeran a partir de su base y los cotiledones se consideran el nudo “0” (Figura 1). Por lo general, se forma un nuevo nudo cada tres días, ya que se requieren acumular alrededor de 28 unidades calor 15.5 oC (50 UC 60 oF) para su desarrollo (Fariña y Lorenzini, 2003; Ritchie et al., 2004). En cada nudo del tallo principal nacen las hojas principales y las ramas. Las hojas principales se encargan de producir carbohidratos para mantener el crecimiento vegetativo de la planta, mientras que las hojas de las ramas se encargan de nutrir a los frutos, aunque las hojas principales también contribuyen en este proceso. 3 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Las ramas se clasifican en vegetativas o monopódicas y fructíferas o simpódicas. Las ramas vegetativas, al igual que el tallo principal, solo tienen un meristemo en su extremo, se ubican en los nudos inferiores y crecen en forma lineal y casi erecta. Las ramas fructíferas tienen varios meristemos (Wright y Sprenkel, 2005). Figura 1. Desarrollo típico de una planta de algodonero. Vargas, 2001. 4 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas El crecimiento inicial de una rama fructífera finaliza una vez que se forma la yema fructífera. Sin embargo, la rama fructífera, inicia un nuevo punto de crecimiento, llamado meristemo axilar, localizado en la base de la hoja asociada crecimiento en a la zigzag nueva es la yema fructífera. consecuencia El del crecimiento alterno de la rama fructífera (Figura 2). Figura 2. Crecimiento en zigzag en rama fructífera. Ritchie et al., 2004. La primera rama fructífera generalmente nace en el nudo 5 a 6 del tallo principal (Figura 1). En el norte de 5 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Tamaulipas una planta de algodonero produce de 16 a 20 ramas fructíferas, dependiendo de la variedad, pero varios factores agronómicos como la baja densidad de población, el daño de insectos en las primeras ramas fructíferas y la fertilización nitrogenada excesiva, pueden causar la formación de un mayor número de ramas vegetativas (Ritchie et al., 2004). Crecimiento reproductivo. La planta de algodonero hace la transición de crecimiento vegetativo a reproductivo al iniciar el desarrollo de las ramas fructíferas. Las primeras partes de la rama fructífera que son visibles son las yemas florales o cuadros. Al crecer la rama, el entrenudo se alarga y los cuadros se mueven de su posición original junto al tallo principal. Posteriormente, se desarrolla una hoja al lado del cuadro y permanece muy pequeña por alrededor de una semana; luego se desdobla y crece y se forma una nueva yema que forma el segundo entrenudo y un nuevo cuadro en la rama. Este proceso continúa durante el ciclo de desarrollo y se llegan a producir hasta cuatro cuadros en las ramas fructíferas. Los 6 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas cuadros se producen en nuevas posiciones en una rama fructífera aproximadamente cada 6 días ó 56 UC 15.5 oC equivalentes a100 UC 60 oF (Wright y Sprenkel, 2005). Una vez que aparece el cuadro le lleva tres semanas el desarrollo de la flor. Al abrir las flores, el primer día son de color blanco. La polinización de una flor ocurre en pocas horas y al segundo día su color cambia a rosado y a rojo en el tercer día. A los cinco a siete días después de su apertura la flor se seca, cae y se puede observar la bellota en desarrollo. El periodo de floración se lleva a cabo por seis a ocho semanas (Ritchie et al., 2004). Después de que ocurre la polinización la bellota inicia su desarrollo. Bajo condiciones óptimas se requieren alrededor de 50 a 60 días desde la polinización a la apertura de una bellota (Wright y Sprenkel, 2005). El desarrollo de las bellotas altera el estado y crecimiento de la plantas, ya que de aquí en adelante la planta utiliza sus recursos para mantener el crecimiento reproductivo. El crecimiento de una bellota se puede 7 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas dividir en tres fases: alargamiento, llenado y maduración. Durante la fase de alargamiento se determina el volumen de la bellota y sus semillas, mientras que las fibras formadas sobre las semillas se alargan en los primeros 20 días después de la emisión de la flor. Durante esta etapa la fibra es una estructura tubular hueca similar a un popote y es muy sensible a cambios en las condiciones climáticas, ya que el estrés de humedad, calor o deficiencia de nutrimentos, en especial potasio, pueden reducir su longitud (Schubert et al., 1973). La fase de llenado ocurre en los siguientes 20 días. En esta etapa el alargamiento de la fibra se detiene y se inicia el llenado de la fibra con celulosa cada 24 horas y se añaden aceite y proteínas a la semilla. En la maduración tanto la fibra como la semilla maduran fisiológicamente y se secan antes de que abra la bellota. El llenado de la fibra también es muy sensible al estrés de humedad, calor y deficiencia de nutrimentos. 8 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas La fase de maduración de la bellota se inicia al llegar a su tamaño y peso máximo. Durante esta fase, se maduran tanto la semilla como la fibra y ocurre la apertura de la bellota. Las paredes de la bellota se secan y causan que las células adyacentes a sus suturas dorsales se encojan y se separen y se abra la bellota (Ritchie et al., 2004). DISTRIBUCIÓN DEL RENDIMIENTO EN LA PLANTA DE ALGODONERO La contribución de un capullo al rendimiento de algodón depende de su posición en la planta (Jenkins et al., 1990a). Los capullos ubicados en la primera posición son más numerosos y más pesados, que los producidos en la segunda o tercera posición (Jenkins et al., 1990b) ya que reciben más carbohidratos para su llenado (Figura 3). Además, los capullos producidos en las ramas fructíferas entre los nudos 7 al 15 tienen una mayor contribución al rendimiento del cultivo (Figura 3). En general, en un algodonero con buena retención de capullos en su parte baja y media, los capullos de la 9 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas primera posición contribuyen con el 60 a 75% del rendimiento y los de la segunda posición con 18 a 20%. De ahí la importancia de tener una alta retención de cuadros en las primeras ramas fructíferas (Kerby et al., 1986; Ritchie et al., 2004). Figura 3. Porcentaje de retención y peso de bellotas por posición floral y nudos del tallo principal en una planta de algodonero sana. Ritchie et al., 2004. 10 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas PREDICCIÓN DEL DESARROLLO DEL ALGODONERO CON BASE EN UNIDADES CALOR En condiciones favorables de clima y manejo, la planta de algodonero sigue un patrón de crecimiento bien definido, el cual suele referirse en días o en unidades calor (Vargas, 2001). El concepto de unidades calor (UC) se basa en los efectos de la temperatura, en lugar de los días, y se fundamenta en que todas las plantas tienen una temperatura mínima para desarrollarse, abajo de la cual no ocurre ninguna actividad que promueva el desarrollo. En el algodonero la temperatura mínima es de 15.5 °C o 60 °F y se denomina temperatura base (Vargas, 1991; Wanjura et al., 1967). El procedimiento utilizado para calcular las UC para algodonero para un día consiste en sumar la temperatura máxima y la temperatura mínima, dividir el resultado entre dos y luego restarle la temperatura base, ya sea en grados centígrados (°C) o Fahrenheit 11 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas (°F). Es importante señalar que al utilizar las temperaturas en °C o °F las UC son distintas. Por ejemplo, las UC base 15.5 °C de un día con 30 °C de máxima y 20 °C de mínima serán: UC 15.5 °C = 30 + 20 _______ = 25 - 15.5 = 9.5 2 Para obtener las UC 60°F de ese mismo día se deben primero transformar las temperaturas máximas y mínimas a la escala Fahrenheit: 30 °C x 1.8 = 54 + 32 = 86 °F; 20 °C x 1.8 = 36 + 32 = 68 °F y usar la misma fórmula: UC 60 °F = 86 + 68 _______ = 77 - 60 = 17 2 Las temperaturas máximas y mínimas se pueden obtener diariamente de la red de estaciones climáticas del INIFAP (http://clima.inifap.gob.mx/redclima) a partir 12 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas de la fecha de siembra y con las UC se pueden explicar algunos fenómenos del proceso de desarrollo de la planta o bien se pueden usar para pronosticar las etapas fenológicas del cultivo, como el inicio de emisión de cuadros, la floración y la cosecha. Todo esto en función de datos climáticos de la región y del conocimiento de las UC requeridas para cada fase fenológica. En el Cuadro 1 se presentan las principales etapas de desarrollo del algodonero y sus requerimientos aproximados de días y UC en el norte de Tamaulipas. En la Figura 4 se presentan las UC acumuladas en el ciclo del algodonero con los registros de temperaturas de los últimos 30 años en Río Bravo, Tamaulipas. 13 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Cuadro 1. Etapas de desarrollo del algodonero y su requerimiento de tiempo y unidades calor en el norte de Tamaulipas. Etapa de desarrollo Días requeridos UC 15.5 oC UC 60 oF Siembra a emergencia 5 - 10 28 - 33 50 - 60 Inicio de cuadros 27- 38 265 - 298 475 - 535 Inicio de floración 42 - 68 376 - 418 675 - 750 Apertura de bellotas 92 - 123 795 - 1023 1425 - 1835 120 - 135 1116 - 1283 2000 - 2300 Cosecha Figura 4. Unidades calor 60oF y 15.5oC acumuladas en algodonero sembrado el 1 de marzo en Río Bravo, Tamaulipas y diferentes estados fenológicos del cultivo. Datos de temperaturas máximas y mínimas de 1980 a 2010. 14 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas LAS HORMONAS Y EL CRECIMIENTO DEL ALGODONERO Los tres tipos principales de hormonas en el algodonero son las giberelinas, las citocininas y las auxinas. Cada una de estas hormonas tiene una acción diferente en el crecimiento del algodonero. Las giberelinas promueven la división y expansión de las células y se asocian principalmente a la etapa de crecimiento vegetativo del cultivo (Hake et al., 1991a; Jost et al., 2006). Las citocininas promueven la división celular y el alargamiento y están además involucradas en el transporte, acumulación y retención de carbohidratos. Aunque esta hormona puede contribuir a la regulación del crecimiento vegetativo, su papel más significativo es la retención de frutos y el llenado de las bellotas. Las auxinas incrementan la plasticidad de las paredes celulares y se consideran hormonas del crecimiento. Las auxinas además incrementan el crecimiento radical, la expansión de las hojas, retrasan la senescencia y regulan el crecimiento vegetativo (Hake et al., 1991a). 15 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas MODO DE ACCIÓN DEL CLORURO DE MEPIQUAT El cloruro de mepiquat, cloruro de N,N- dimetilpiperidinio, (CM) es usado en todo el mundo para regular el crecimiento de algodonero. El CM inhibe la producción del ácido giberélico y sus efectos están en función del tamaño de planta y la dosis aplicada, que determinan su concentración. El CM no se metaboliza, pero su concentración se reduce al aumentar la biomasa de las plantas. Se ha reportado que el CM afecta solo a nuevos tejidos y no tiene ningún efecto en las partes de la planta que han cesado su crecimiento (Hake et al., 1991b; Kerby, 1985). El principal efecto por la aplicación de CM en algodonero es la reducción de su altura, al reducir la longitud de los entrenudos. El CM se comercializa como suspensión acuosa con 42 g de ingrediente activo (i.a.) por litro y su dosis varia de 5.25 a 42 g i.a./ha (Culpepper et al., 2009; Jost et al., 2006). Por lo general, la altura a cosecha del algodonero tratado con CM se reduce en 10 a 20% (Figura 5). Además, el área foliar se 16 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas puede reducir en 5 a 10% con relación al testigo sin aplicación al incrementar el grosor de las hojas (Walter et al., 1980). Los beneficios por la reducción de la altura del algodonero incluyen: facilidad de monitoreo de insectos, mayor penetración en el dosel de la aspersión de agroquímicos, reducción de la pudrición de bellotas, facilidad de defoliación y mayor eficiencia de la cosecha mecánica (Biles y Cothren, 2001; Cook and Kennedy, 2000; Kerby et al., 1985; Reddy et al., 1992). A pesar de los beneficios por la aplicación del CM, sus efectos en el rendimiento son inconsistentes. Normalmente no se tiene efecto en el rendimiento cuando las plantas tienen una alta retención de bellotas en las primeras posiciones de las primeras ramas fructíferas. Los incrementos en rendimiento, cuando ocurren, son de alrededor de 100 kg/ha de fibra. Sin embargo, se pueden tener reducciones de rendimiento si se aplica CM a plantas estresadas por frío o sequía en las que su área foliar haya sido reducida (Hake et al., 1991a). El CM sólo debe ser utilizado como 17 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas una herramienta para el manejo del crecimiento del algodón y no para tratar de incrementar el rendimiento. Además, a pesar de que se menciona que el CM incrementa el contenido de fibra y acelera la madurez del algodón en 5 a 7 días (Hake et al., 1991a), en estudios específicos (Cuadro 2) no se han observado estos efectos de una manera consistente. Figura 5. Altura a cosecha de algodonero aplicado con diferentes dosis de cloruro de mepiquat (g i.a/ha) al inicio de floración. Río Bravo, Tam. 2010. 18 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Cuadro 2. Altura a cosecha y porcentaje y rendimiento de fibra en algodonero tratado con cloruro de mepiquat a inicios de floración. Río Bravo, Tam. 2010. Dosis g/ha Altura cm Fibra % Fibra kg/ha 0 91.8 a* 43.2 a 849 a 10.5 84.1 b 43.5 a 843 a 21.0 82.9 b 42.8 a 828 a 31.5 82.1 b 42.3 a 807 a 42.0 81.8 b 42.1 a 828 a *Valores dentro de columnas con la misma letra no son diferentes estadísticamente según Tukey 5%. FACTORES A CONSIDERAR PARA EL USO DE CLORURO DE MEPIQUAT La decisión de aplicar CM se basa en muchos factores que determinan el potencial de crecimiento del algodonero, como su estado y tasa de desarrollo, retención de frutos, disponibilidad de riego, fertilización aplicada y resultados previos con el uso de CM (Landívar et al., 1992; Oosterhuis y Robertson, 2000; Silvertooth y Norton, 1998). Además, las dosis de CM 19 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas requeridas no son las mismas en todos los lotes, ni en las diferentes etapas del cultivo. Existen varias características del algodonero que indican el inicio de un crecimiento vegetativo excesivo y deben de ser consideradas para la aplicación de CM (Landívar et al., 1992). El mejor regulador del crecimiento del algodonero es una alta retención de los primeros frutos en las ramas inferiores. La retención de los primeros frutos, principalmente en la primera posición, reduce la cantidad de carbohidratos disponibles para el crecimiento vegetativo (Jost et al., 2006; Pettigrew y Johnson, 2005). Por lo que antes de planear el uso de CM se deben hacer todos los esfuerzos para mantener un ambiente que promueva la retención de los primeros frutos. El estado de desarrollo de la planta de algodonero determina en gran medida la necesidad de regulación de su crecimiento vegetativo. Antes del desarrollo del 20 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas primer cuadro, en las plantas de siete a nueve nudos, el desarrollo del algodón es solo vegetativo y el uso de CM no es recomendable (Munk et al., 1998). Por otra parte, dos semanas después del inicio de la floración, el algodón ha alcanzado del 85 al 95% de su altura final si tiene una buena carga de bellotas y es demasiado tarde para aplicar CM (Landívar et al., 1992). Por lo anterior, el manejo del crecimiento vegetativo está limitado a la etapa de crecimiento lineal del algodonero que se ubica entre la aparición del primer cuadro hasta dos semanas después del inicio de la floración, que comprende alrededor de 40 a 50 días (Figura 6). Las aplicaciones de CM deben anticiparse al crecimiento excesivo del algodonero ya que este producto solo actúa sobre la parte de la planta en crecimiento (Livingston et al., 1996) 21 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Figura 6. Crecimiento de una planta sana de algodonero en condiciones adecuadas de humedad y temperatura. Livingston et al., 1996. MONITOREO DEL DESARROLLO DEL ALGODONERO Un aspecto muy importante en el uso de CM es el monitoreo del crecimiento del algodonero. Los métodos de monitoreo son: Relación altura a nudos. La relación altura a nudos (RAN) debe ser monitoreada 22 para evaluar el Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas crecimiento vegetativo del algodonero (Bourland et al, 1992; Jost et al., 2006). La RAN se obtiene al dividir la altura de la planta en centímetros entre el número de nudos en el tallo principal y el resultado es la longitud promedio de entrenudos. La altura debe medirse de los cotiledones o nudo “0” a la yema terminal. Para asegurar consistencia, el conteo se detiene en el nudo que sostiene una hoja de al menos 3 cm de largo. La RAN indica el estrés que la planta ha sufrido durante su desarrollo, ya que el número de nudos no está influenciado por el estrés, como lo está la altura, sino que depende solo de la edad de la planta (Hake et al., 1991b). Se considera que una planta tiene crecimiento vegetativo excesivo cuando el promedio de sus entrenudos es mayor al que presentan plantas normales en ese estado de desarrollo y significa que las plantas tiene un crecimiento vegetativo excesivo con bajos niveles de retención de frutos (Cuadro 3). Sin embargo, es necesario aclarar que la RAN considera toda la 23 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas planta y el CM no tiene efecto en las partes ya desarrolladas de la planta y afectara solo a las células en crecimiento. Cuadro 3. Relación altura a nudos (RAN) de plantas de algodonero en diferentes condiciones y estados de desarrollo (Modificado de Jost et. al., 2006). RAN (cm/nudo) Estado de desarrollo Planta estresada Planta normal Planta con crecimiento excesivo Inicio de cuadreo < 1.9 1.9 – 3.0 > 3.3 Primera flor < 3.0 3.0 – 4.3 > 4.8 Floración temprana < 4.0 4.3 – 5.0 > 6.0 Floración temprana + 15 días < 4.6 5.0 – 5.6 > 6.0 Longitud promedio de los entrenudos superiores. La longitud promedio de los entrenudos superiores debe ser monitoreada ya que es la parte de la planta en crecimiento activo y que puede ser manejada con la aplicación de CM (Livingston et al., 1996). Para el 24 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas monitoreo de los entrenudos superiores, se localiza el entrenudo superior que debe ser de al menos 1.2 cm y con su hoja expandida y sin arrugas, esta hoja será la hoja “cero”. Se cuentan cinco entrenudos hacia abajo y se miden con una regla en centímetros. Se obtiene el promedio de la longitud de los cinco entrenudos y si el promedio es mayor a 5 cm el algodonero tiene un crecimiento vegetativo excesivo y se debe considerar la aplicación de CM (Figura 7). Nudos arriba de la flor blanca. Durante la floración, el estado del algodonero normalmente se describe en términos del número de nudos arriba de la flor blanca más alta en primera posición (NAFB). Un algodonero bien manejado al inicio de su floración debe tener de 9 a 10 NAFB (Bourland, 1991). Después de las primeras dos semanas de floración los NAFB disminuyen debido a la alta demanda de carbohidratos por las bellotas en formación en las primeras ramas fructíferas y a que la producción de energía decae al no existir la producción de crecimiento vegetativo nuevo de 25 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas nudos, ramas y hojas. Si después de tres semanas de floración los NAFB no disminuyen, se debe verificar la retención de frutos, ya que un algodonero con un número de NAFB alto puede tener una baja retención de frutos causado por el daño de insectos. Bajo esta situación el cultivo seguirá creciendo al producir más nudos y ramas si hay una alta humedad y fertilidad de suelo. En lotes de algodonero con NAFB mayores a 9 ó 10 al inicio de su floración o que su NAFB no decline después de tres semanas de floración es conveniente aplicar CM para detener su crecimiento (Jost et al., 2006). Por otra parte, al ascender la floración al ápice de la planta, toda la energía se envía a las bellotas en desarrollo y la floración cesa. Este evento se denomina cese de la fructificación (cut-out en inglés) y ocurre normalmente a un número de NAFB de 4 a 5, ya que las flores subsecuentes tienen una probabilidad muy baja de producir bellotas de tamaño y calidad adecuados (Jenkins et al., 1991a). El cese de la fructificación ocurre 26 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas debido a que la producción de carbohidratos es igual a su demanda y no se produce un nuevo crecimiento vegetativo. En esta etapa la aplicación de CM no es útil pues el crecimiento vegetativo de la planta ha cesado. Figura 7. Monitoreo de la longitud de los nudos superiores de planta de algodonero. 27 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas RECOMENDACIONES PARA LA APLICACIÓN DE CLORURO DE MEPIQUAT La meta principal en el uso de CM es el mantener la altura de la planta de algodonero dentro de un máximo de un 10% adicional al ancho de los surcos en los que se cultiva. En el norte de Tamaulipas el algodonero se siembra en surcos de 86 a 91 cm (34 a 36 pulgadas) por lo que su altura ideal debe ser de 95 a 100 cm. Al mantener la altura en este rango se favorece la retención de los frutos al no desperdiciar energía en crecimiento vegetativo y frutos de bajo peso y calidad. La alta retención de frutos en las primeras ramas fructíferas, principalmente en la primera posición, ayuda a mantener a la planta en un ritmo de crecimiento adecuado (Jost et al., 2006). Es común que la baja retención de frutos en las ramas inferiores y una alta humedad y fertilidad en el suelo resulten en plantas muy altas y de baja producción (Figura 8). 28 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Figura 8. Lote de algodonero con crecimiento vegetativo excesivo por mal manejo agronómico. Río Bravo, Tam. 2010. El CM es usualmente necesario cuando las condiciones favorecen el crecimiento excesivo del algodonero. Algunas de estas condiciones son: una densidad mayor a 12 plantas por metro de surco, alta fertilización nitrogenada, lluvia excesiva, 29 antecedentes de Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas crecimiento excesivo del algodonero en el lote y variedades con alto vigor (Silvertooth y Norton, 1998) Aplicaciones al inicio de cuadreo. El uso de CM al inicio del cuadreo alrededor de los 40 días después de la emergencia permite hacer un manejo temprano del crecimiento del algodonero. En este caso se inicia el monitoreo de las plantas cuando se inicia el crecimiento activo del algodonero (Figura 6) y los cuadros se encuentran en el estado de “cabeza de cerillo” con 3 a 6 mm de diámetro. El monitoreo se debe realizar tomando al menos 20 plantas y verificando su relación altura a nudos (RAN) y la longitud promedio de los cinco nudos superiores (5NS). Las dosis de CM variarán de acuerdo a estos dos parámetros y se establecen en el Cuadro 4. Es necesario monitorear nuevamente el lote en una o dos semanas después de la aplicación y verificar el crecimiento del algodonero. A inicios de floración se sugiere seguir las indicaciones del siguiente apartado. 30 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas Cuadro 4. Dosis de cloruro de mepiquat sugeridas al inicio de cuadreo de acuerdo a su crecimiento (Modificado de Jost et al., 2006). RAN (cm) 5NS (cm) Dosis de CM g i.a/ha <3 No aplicar 3a5 <5 12.6 3a5 >5 18.9 >5 <5 18.9 >5 >5 25.2 RAN: Relación altura a nudos; 5NS: Longitud promedio de los cinco nudos superiores Aplicaciones al inicio de floración. Al inicio de la floración la planta de algodonero, 50% de plantas con al menos una flor, se encuentra en plena fase de crecimiento lineal o intensivo y ya ha llegado a un 60% de su altura final (Figura 6), por lo que las dosis de CM son mayores, dado que se requiere más producto para una mayor biomasa del cultivo (Landívar et al., 1992). Si no se ha tratado previamente el algodonero y se encuentra en crecimiento vegetativo excesivo, será difícil detener su crecimiento. Por lo que el monitoreo en cuadreo es muy recomendable. Para tomar la 31 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas decisión de la aplicación y dosis de CM se debe verificar la relación altura a nudos (RAN) y la longitud de los cinco nudos superiores (5NS) en al menos 20 plantas por lote. Las dosis variarán de acuerdo a estos dos parámetros y a si se han realizado aplicaciones previas de CM y se establecen en el Cuadro 5. Cuadro 5. Dosis de cloruro de mepiquat sugeridas al inicio de floración de acuerdo a su crecimiento (Modificado de Jost et al., 2006). RAN (cm) 5NS (cm) Aplicación previa CM Dosis de CM g i.a/ha < 4.5 - - No aplicar 4.5 a 5 <6 Si 12.6 4.5 a 5 <6 No 18.9 4.5 a 5 >6 Si 18.9 4.5 a 5 >6 No 37.8 >5 <6 Si 25.2 >5 <6 No 50.4 >5 >6 Si 50.4 >5 >6 No 75.6 RAN: Relación altura a nudos; 5NS: Longitud promedio de los cinco nudos superiores 32 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas CONSIDERACIONES PARA LA ASPERSIÓN DE CLORURO DE MEPIQUAT El CM es un producto sistémico que se transporta en toda la planta y presenta poca metabolización. Por esta razón el volumen de aspersión debe ser de 140 a 180 L/ha en aplicaciones terrestres y de 20 a 30 L/ha en aplicaciones aéreas. Al preparar la mezcla se debe agregar agua hasta la mitad del tanque, luego el CM, agitar y posteriormente el resto del agua. El CM se puede mezclar con agroquímicos usados en algodonero, como insecticidas. La absorción del CM es lenta y ocurre en las primeras ocho horas después de su aspersión, por lo que se recomienda agregar un surfactante a 250 ml por cada 100 L de agua para que su absorción ocurra en las primeras cuatro horas a la aplicación y evitar el lavado si se presentan lluvias (Arroyo et al., 2010). En aplicaciones terrestres se pueden utilizar boquillas de abanico plano (8002 o similares) o boquillas antiacarreo como las de inducción de aire (AI 11002 o 33 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas similares), que asperjan en gotas grandes y evitan el acarreo por el viento. Es conveniente aplicar el CM a una presión de 40 lb/pul2 ó 2.8 kg/cm2 para tener una buena cobertura sin presentar acarreo de la aspersión. No se debe aplicar con vientos superiores a 15 km/h para evitar el acarreo de la aspersión. Es necesario calibrar equipo de aspersión para lograr una dosis adecuada de los productos utilizados. En aplicaciones aéreas es importante lograr una distribución uniforme de los productos aplicados para que lleguen a todas las hojas del algodonero. Es necesaria la ayuda de “bandereros” o marcas en el lote para evitar zonas sin aplicación. Por lo general se sugieren franjas de aplicación de 15 a 30 m de ancho para lograr una distribución uniforme. CÁLCULO DE LA DOSIS COMERCIAL Debido a que es común que existan varias presentaciones comerciales del CM que contienen el mismo ingrediente activo, es necesario calcular la dosis 34 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas a aplicar con base al contenido del producto disponible. Para conocer la dosis comercial de CM divida la dosis en gramos de ingrediente activo por hectárea entre el contenido de gramos de ingrediente activo en gramos por litro o kilogramo. Ejemplo: Para aplicar CM a 21 g i.a/ha usando un producto comercial con una concentración de 42 g/L. La dosis de producto comercial por hectárea será: 21/42 = 500 ml/ha. 35 Manejo del crecimiento del algodonero en el norte de Tamaulipas LITERATURA CITADA Arroyo, R., M. Zampar, C. Rosolem. 2010. Growth regulator losses from cotton plants due to rainfall. Scientia Agricola 67: 158-163. Biles, S. P., and J. T. Cothren. 2001. Flowering and yield response of cotton to application of mepiquat chloride and PGR-IV. Crop Sci. 41:1834-1837. Bourland, F. M. 1991. Maturity of cotton cultivars in Arkansas as determined by nodes above white bloom. In: Proceedings of the Beltwide Cotton Production Research Conferences. National Cotton Council. pp. 560-563. Bourland, F.M., D. M. Oosterhuis and N. P. Tugwell. 1992. Concept for monitoring the growth and development of cotton plants using main-stem node counts. J. Prod. Agric. 5: 532-538 Cook, D. R. and C. W. Kennedy. 2000. Early flower bud loss and mepiquat chloride effects on cotton yield and distribution. Crop Sci. 40: 1678-1684. Culpepper, S., G. 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C. a través del proyecto No. 3105933A titulado: Evaluación y uso de nuevos productos químicos y biológicos para mejorar la producción y calidad de fibra del algodonero en el norte de Tamaulipas. 40 Centros Nacionales de Investigación Disciplinaria, Centros de Investigación Regional y Campos Experimentales Sede de Centro de Investigación Regional Centro Nacional de Investigación Disciplinaria Campo Experimental Revisión Técnica Dr. Miguel Palomo Rodríguez Dr. Noé Montes García Dr. Rubén Darío Garza Cedillo Comité Editorial del CIR-Noreste Presidente Dr. Jorge Elizondo Barrón Secretario Ing. Hipólito Castillo Tovar Vocales MC. Antonio Cano Pineda Dr. Jesús Loera Gallardo Dr. Raúl Rodríguez Guerra Dr. Antonio Palemón Terán Vargas MC. Nicolás Maldonado Moreno Dr. Jorge Urrutia Morales Código INIFAP MX-0-310301-02-03-13-09-51 La presente publicación se terminó de imprimir en el mes de mayo del 2011 en la imprenta CITYPIXEL en San Nicolás de los Garza, Nuevo León. Su tiraje fue de 500 ejemplares Campo Experimental Río Bravo Miguel Ángel García Gracia Jefe de Campo Rubén Darío Garza Cedillo Jefe de Operación Noé Canales Tinajero Jefe Administrativo INVESTIGADOR ALVARADO CARRILLO MANUEL ORTIZ CHAÍREZ FLOR ELENA SALINAS GARCÍA JAIME ROEL MONTES GARCÍA NOÉ ALVAREZ OJEDA MARÍA GENOVEVA MAYA HERNÁNDEZ VÍCTOR BUSTAMANTE DÁVILA ALEJANDRO JOSÉ CISNEROS LÓPEZ MARÍA EUGENIA LIMÓN GUTIERREZ JULIO CÉSAR CANTÚ ALMAGUER MIGUEL ÁNGEL DE LA GARZA CABALLERO MANUEL REYES MÉNDEZ CÉSAR AUGUSTO MAGALLANES ESTALA AGUSTÍN SILVA SERNA MARIO MARÍN GONZÁLEZ QUINTERO JAVIER FLORES TOMÁS JAIME GARZA CEDILLO RUBÉN DARIO SAMPAYO MALDONADO SALVADOR RAMÍREZ PFEIFFER CARLOS DÍAZ FRANCO ARTURO LOERA GALLARDO JESÚS REYES ROSAS MARCO ANTONIO RODRÍGUEZ DEL BOSQUE LUIS ÁNGEL ROSALES ROBLES ENRIQUE ESPINOSA RAMÍREZ MARTÍN CRUZ CRUZ NANCY VIANEY CASTILLO TOVAR HIPÓLITO GARCÍA GRACIA MIGUEL ÁNGEL VARGAS VALERO ELOY SÁNCHEZ DE LA CRUZ RICARDO RED DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN AGUA Y SUELO AGUA Y SUELO AGUA Y SUELO BIOENERGÉTICOS BIOTECNOLOGÍA FRUTALES TROPICALES HORTALIZAS INDUSTRIALES PERENNES INOCUIDAD Y VALOR AGREGADO ALIMENTOS MAÍZ MAÍZ MAÍZ MODELAJE MODELAJE OLEAGINOSAS OVINOS Y CAPRINOS PASTIZALES Y RECURSOS FORRAJEROS PLANTACIONES Y SIST. 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