INTRODUCCIÓN

El maíz (Zea mays L.) es uno de los cultivos más importantes para la alimentación, tanto humana como animal, además de que provee materia prima para la agroindustria (11. Caviedes-Cepeda GM. Producción de semilla de maíz en el Ecuador: retos y oportunidades. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías. 2019;11(1):116-23.,22. Remache M, Carrillo M, Mora R, Durango W, Morales F, Remache M, et al. Absorción de macronutrientes y eficiencia del N, en híbrido promisorio de maíz. Patricia pilar, ecuador. Agronomía Costarricense. 2017;41(2):103-15. doi:10.15517/rac.v41i2.31303 ). En 2014, la producción de maíz alcanzó 1 037,8 millones de toneladas, superado únicamente por la caña de azúcar y la producción de vegetales (33. Carvajal-Larenas FE, Cepeda GMC. Análisis comparativo de la eficiencia productiva del maíz en Sudamérica y el mundo en las dos últimas décadas y análisis prospectivo en el corto plazo. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías. 2019;11(1):94-103. doi:10.18272/aci.v11i1.1079 ). La superficie sembrada de maíz seco duro en Ecuador ascendió a 334 767 ha, con una producción de 1 479 770 t y un rendimiento medio de 4,4 t ha^-1 (44. Censos IN de E y. Encuesta de Superficie y Producción- Agropecuaria- Continua (BBD) [Internet]. Instituto Nacional de Estadística y Censos. [cited 08/02/2023]. Available from: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/encuesta-de-superficie-y-produccion-agropecuaria-continua-bbd ).

En los últimos años, en Ecuador, se ha producido un incremento en los rendimientos del maíz seco duro, motivado por varios factores, entre los que se encuentra, la utilización de semilla de híbridos de alto potencial de rendimiento y la introducción de mejoras en el sistema de producción; la búsqueda de una densidad óptima de siembra ha estado entre las alternativas que permiten elevar los rendimientos (55. García EL, Litardo RM, Morán ESH, Mora FC. Sustentabilidad del sistema de producción de maíz en la localidad de Ventanas, Ecuador. Journal of Science and Research: Revista Ciencia e Investigación. 2020;5(Extra 1):169-81.). A pesar de estos resultados, existe la necesidad de seguir investigando para definir con precisión los principales factores que determinan la obtención de los rendimientos potenciales del cultivo (66. Martínez-Gutiérrez A, Zamudio-González B, Tadeo-Robledo M, Espinosa-Calderón A, Cardoso-Galvão JC, Vázquez-Carrillo G, et al. Rendimiento de híbridos de maíz grano blanco en cinco localidades de Valles Altos de México. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2018;9(7):1447-58. doi:10.29312/remexca.v9i7.1357 ,77. Bonilla Bolaños AG, Singaña Tapia DA, Bonilla Bolaños AG, Singaña Tapia DA. La productividad agrícola más allá del rendimiento por hectárea: análisis de los cultivos de arroz y maíz duro en Ecuador. La Granja. Revista de Ciencias de la Vida. 2019;29(1):70-83. doi:10.17163/lgr.n29.2019.06 ); además, se impone la necesidad de buscar modelos que sean sostenibles (88. Pinzón-Colmenares IE, Ramírez-Cando LJ. Ecoeficiencia de los modelos de producción agrícola de maíz duro y su influencia al cambio climático en shushufindi Ecuador. LA GRANJA. Revista de Ciencias de la Vida. 2021;33(1):76-91. doi:10.17163/lgr.n33.2021.07 ). Múltiples son los factores que afectan el rendimiento del cultivo, principalmente, el tipo de híbrido, la densidad de siembra, la provisión de riego o incidencia de la lluvia, la época de siembra, el tipo de suelo, la incidencia de plagas y la fertilización (99. Assefa Y, Prasad PVV, Carter P, Hinds M, Bhalla G, Schon R, et al. Yield Responses to Planting Density for US Modern Corn Hybrids: A Synthesis-Analysis. Crop Science. 2016;56(5):2802-17. doi:https://doi.org/10.2135/cropsci2016.04.0215 ). Por ejemplo, al evaluar la respuesta del maíz, variedad INIAP 180, a la fertilización nitrogenada en Ambuela, Pichincha, Ecuador, se recomendó considerar su potencial genético y comportamiento en diferentes densidades de plantas por unidad de superficie; también, se señaló la importancia de hacer estudios por sitio específico para determinar la influencia del clima, el tipo de suelo y el manejo en la respuesta del cultivo (1010. Marcillo BL, Pantoja JL, Basantes ER, Montalvo AE. Respuesta del maíz, variedad INIAP 180, a la fertilización nitrogenada en Ambuela, Pichincha, Ecuador. Revista Alfa. 2017;1(1):14-27. doi:10.33996/revistaalfa.v1i1.11 ). Por otro lado, se plantea que el aumento en la densidad de plantación reduce la longitud y el diámetro del tallo y de la mazorca, pero el rendimiento final depende más de la densidad que del comportamiento de estas variables (1111. Stein M, Miguez F, Edwards J. Effects of Plant Density on Plant Growth before and after Recurrent Selection in Maize. Crop Science. 2016;56(6):2882-94. doi:https://doi.org/10.2135/cropsci2015.09.0599 ).

La adecuada densidad de plantas por unidad de superficie es importante para obtener un alto rendimiento en la producción de maíz, por lo que es necesario determinar un marco de siembra que permita alcanzar una adecuada densidad de plantación, que permita a las plantas beneficiarse al máximo del agua disponible, los nutrientes del suelo y la energía solar, buscando la disminución de los costos de producción (1212. Karasahin M. Effects of different irrigation methods and plant densities on silage quality parameters of PR 31Y43 hybrid corn cultivar (Zea mays L. var. indentata [Sturtev.] L.H. Bailey). Chilean journal of agricultural research. 2014;74(1):105-10. doi:10.4067/S0718-58392014000100016 ). Existe la tendencia a disminuir la distancia entre hileras en la siembra del maíz, argumentando razones como el diseño de la maquinaria, la comodidad para trabajar y el aprovechamiento del terreno (1313. Ventimiglia L, Torrens Baudrix L. Maíz: efecto del genotipo, la densidad de siembra y el espaciamiento entre hileras, en la producción de forraje y grano, en siembras temprana [Internet]. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. 2014. Available from: https://inta.gob.ar/sites/default/files/script-tmp-inta_maz_efecto_del_genotipo_densidad_de_siembra_y_e.pdf ).

La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la densidad de siembra sobre el comportamiento morfofisiológico y productivo del maíz híbrido INIAP H-603, cultivado en época de verano, con riego localizado.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación se realizó en el Campus Experimental La Teodomira, perteneciente a la Facultad de Ingeniería Agronómica de la Universidad Técnica de Manabí, situada en la parroquia Lodana, del cantón Santa Ana, provincia de Manabí, Ecuador. El sitio experimental se ubica en las coordenadas geográficas 80°26'22'' de longitud oeste y 01°04'15'' de latitud sur, en la cuenca del río Portoviejo, a una altura de 60 metros sobre el nivel del mar.

Se empleó el híbrido simple INIAP H-603, proveniente del cruce de los parentales POB.3F4.27-1-1-1 (femenino) y CML-451 (masculino), con una altura promedio de planta de 259 cm y una inserción de mazorca a los 127 cm; el tallo tiene, aproximadamente, entre 12 y 14 nudos. Las plantas son resistentes al acame o volcamiento. Su ciclo de vida, desde la siembra a la cosecha, es de 120 días; la floración masculina es a los 55 días y la femenina a los 57 días; su mazorca es cónica-cilíndrica con una longitud y diámetro de 20 y 5,3 cm, respectivamente (1414. INIAP (Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias). INIAP H-603 Híbrido de maíz duro para Manabí y Los Ríos. Plegable No 428. 2016; Available from: https://repositorio.iniap.gob.ec/bitstream/41000/4847/6/INIAPEEPPDINIAP-428.pdf ).

La siembra se ejecutó en forma manual, ubicando una semilla por sitio, bajo los distanciamientos establecidos en el diseño del experimento. La fertilización edáfica se realizó aplicando la dosis requerida, de acuerdo con las recomendaciones del INIAP, para el híbrido INIAP H-603, fraccionada de la siguiente forma: Yaramila Complex (12-11-18+S) y fertilizante fórmula 8-20-20 a los 15 días después de la siembra; urea y muriato de potasio en mezcla a los 25 días y urea a los 35 días. Se complementó con aplicaciones del fertilizante foliar Evergreen (80 mL por bomba de 20 L), en mezcla con insecticidas durante las aspersiones para control de plagas.

A los 20 días después de la siembra, se aplicó el insecticida Engeo (Tiametoxan+Lambda cihalotrina) (20 mL por bomba de 20 L) para controlar insectos vectores de virus y larvas de gusano cogollero (Spodoptera frugiperda). A los 32 días, se aplicó cebo tóxico para control de cogollero, mezclando Clorpirifos asperjado en arena seca (150 mL por cada 50 kg de arena), aplicado directamente al cogollo de las plantas. El control de malezas se realizó de forma manual y con el uso de herbicidas Terbutrina (100 mL), Pendimetalin (200 mL) y Amina (100 mL), por bomba de 20 L de agua.

Para la realización del riego se utilizó un sistema localizado con cintas goteros, separados a 0,15 m y con caudales de 1,5 L h^-1. Para la programación se utilizó el Programa Cropwat 8.0, con los datos de cultivo, suelo y agroclimáticos, obtenidos en la Estación Climatológica La Teodomira, con lo que se determinaron los requerimientos hídricos del cultivo. Sobre esta base se planificaron 21 riegos, con dosis bruta entre 12 y 24 L m^-2; de acuerdo con las dosis brutas y los caudales de los goteros se determinaron los tiempos de riego, los que estuvieron comprendidos entre los 33 y 35 minutos para el período inicial del cultivo, entre 45 y 50 minutos en la etapa intermedia y entre los 55 y 60 minutos en la etapa final.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Tabla 2 se muestran los resultados del efecto individual y combinado de los factores en estudio, distancia entre hileras y distancia entre plantas (DH x DP) sobre las variables morfofisiológicas. No se encontraron diferencias significativas en las variables de altura de la planta, diámetro del tallo, cantidad de hojas, longitud de la hoja y altura de la inflorescencia femenina; en cambio, se observaron diferencias significativas en el contenido relativo de clorofilas (CRC).

Otros autores han observado que el incremento en la densidad de siembra no afectó la altura de las plantas y la cantidad de hojas, pero redujo el diámetro de los tallos (1515. Mendoza MV, Enciso-Garay C, Ríos R. Comportamiento agronómico del maíz dulce, Zea mays l. var. Saccharata, en cinco densidades de plantación. Investigación Agraria. 2007;9(1):80-4.). En cuanto al contenido relativo de clorofilas (CRC), la distancia entre hileras no ha sido un factor asociado a los cambios en esta variable, pero sí la densidad de siembra; con densidades entre 87 500 y 128 700 plantas ha^-1 se han encontrado efectos significativos en el contenido relativo de clorofila (1616. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays l.) impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24.). Este resultado puede ser una respuesta de la planta para lograr una mayor captación de luz.

En la presente investigación, el contenido relativo de clorofilas varió entre 47,83 y 53,67 unidades SPAD. Se considera que valores alrededor de 51 unidades SPAD en el maíz pueden generar un rendimiento acorde a su potencial (1717. Mendoza M, Rodríguez G, Cervantes F, Guevara LP, Andrio E, Ojeda MDC, et al. Chlorophyll Concentration and Morphological Diversity in Corn Lines at Different Vegetative Stages. American Journal of Plant Sciences. 2016;7(7):1067-76. doi:10.4236/ajps.2016.77102 ). Las densidades de siembra óptimas, con arreglos espaciales más uniformes, permiten una mayor intercepción de la radiación solar y, con ello, una mayor cantidad de fotosíntesis por parte de la planta; con altas densidades de siembra se logran plantaciones que permiten una cobertura más temprana del entresurco, alcanzando una mayor producción de biomasa.

El factor distancia entre hileras (DH) influyó significativamente sobre el rendimiento estimado y no tuvo un efecto significativo sobre las variables restantes. El factor distancia entre plantas (DP) produjo diferencias significativas sobre la longitud y el diámetro de la mazorca, la masa de los granos y el rendimiento estimado; la interacción de los dos factores tuvo un efecto significativo solo en la cantidad de hileras de la mazorca (Tabla 3).

Se han encontrado variaciones significativas dependientes de la densidad de siembra en la longitud y el diámetro de la mazorca, el número de granos y su masa, pero no en el número de hileras (1818. Quiroz Mercado J, Pérez López D de J, González Huerta A, Rubí Arriaga M, Gutiérrez Rodríguez F, Franco Martínez JRP, et al. Respuesta de 10 cultivares de maíz a la densidad de población en tres localidades del centro mexiquense. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2017;8(7):1521-35.). Se han obtenido altos rendimientos en maíz cuando se han empleado elevadas densidades de siembra en el híbrido Impacto con 112 500 plantas ha^-1 (1616. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays l.) impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24.) y con 104161 plantas ha^-1, en diez híbridos de distintos grados de avance genético (1818. Quiroz Mercado J, Pérez López D de J, González Huerta A, Rubí Arriaga M, Gutiérrez Rodríguez F, Franco Martínez JRP, et al. Respuesta de 10 cultivares de maíz a la densidad de población en tres localidades del centro mexiquense. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2017;8(7):1521-35.). En un experimento desarrollado con dos densidades de siembra, se alcanzó el mayor rendimiento con la de 62 500 plantas ha^-1 (1919. Chura J, Mendoza-Cortez JW, de la Cruz JC. Dosis y fraccionamiento de nitrógeno en dos densidades de siembra del maíz amarillo duro. Scientia Agropecuaria. 2019;10(2):241-8. doi:10.17268/sci.agropecu.2019.02.09 ), por lo que se ha planteado acerca de que la densidad de siembra es una práctica influyente en este carácter (2020. Cerliani C, Esposito GP, Morla FD, Balboa GR, Naville RA. Relación entre la densidad óptima agronómica y el número de granos por planta en maíz (Zea mays L.). European Scientific Journal. 2018;14(9):1857-7881.). Estos resultados coinciden con la recomendación de emplear una densidad de siembra cercana a 7,8 plantas m^-2 (2121. Morales Ruiz A, Morales Rosales EJ, Franco Mora O, Mariezcurrena Berasaín D, Estrada Campuzano G, Norman Mondragón TH, et al. Densidad de población en maíz, coeficiente de atenuación de luz y rendimiento. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2014;5:1425-31.) y de usar 69 444 plantas ha^-1 para obtener altos rendimientos (1919. Chura J, Mendoza-Cortez JW, de la Cruz JC. Dosis y fraccionamiento de nitrógeno en dos densidades de siembra del maíz amarillo duro. Scientia Agropecuaria. 2019;10(2):241-8. doi:10.17268/sci.agropecu.2019.02.09 ).

Las interacciones significativas entre factores, encontradas en esta investigación, se muestran en las Figuras 1 y 2. En la Figura 1 no se observan diferencias significativas entre los valores del contenido relativo de clorofilas, cuando la distancia entre hileras fue de 0,70 m; en cambio, aparecen diferencias significativas entre los valores cuando la distancia entre hileras fue de 0,85 o 1,00 m, al variar las distancias entre plantas. Cuando se empleó la distancia entre hileras de 0,85 m, las distancias entre plantas de 0,20 y 0,30 m, mostraron diferencias significativas para esta variable; lo mismo sucedió con las distancias entre plantas de 0,25 y 0,30 m con 1,00 m de distancia entre hileras.

Para la cantidad de hileras de la mazorca (Figura 2) solo se observaron diferencias significativas cuando se empleó la distancia entre hileras de 0,70 m y la distancia entre plantas de 0,20 y 0,25 m.

Aun cuando cada factor por separado influyó en los rendimientos estimados por hectárea (obteniéndose los mayores valores en las distancias más pequeñas), la interacción de las distancias entre hileras y entre plantas (DH x DP), con sus correspondientes, no causó diferencias significativas en los rendimientos estimados por hectárea. La reducción en la distancia de siembra, y, como consecuencia, el aumento en la densidad de población; por lo general, incrementan los rendimientos en el maíz, siendo esta la condición en la que se alcanzaron los mejores rendimientos.

Al parecer, para el híbrido INIAP H-603 el máximo potencial productivo no se ha alcanzado con 71 000 plantas ha^-1 y pueden ensayarse densidades de población superiores, para continuar incrementando el rendimiento por unidad de superficie, hasta donde lo permita el potencial genético de este híbrido.

Los resultados de la presente investigación permiten recomendar densidades de siembra entre las 60 000 y 71 000 plantas ha^-1 para el híbrido INIAP H-603, sembrado en época de varano y riego localizado, con lo que se obtienen rendimientos que duplican los reportados por el INEC, en 2020 (44. Censos IN de E y. Encuesta de Superficie y Producción- Agropecuaria- Continua (BBD) [Internet]. Instituto Nacional de Estadística y Censos. [cited 08/02/2023]. Available from: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/encuesta-de-superficie-y-produccion-agropecuaria-continua-bbd ). Probablemente, esto se debe a que este híbrido responde favorablemente a la fertilización con nitrógeno, fósforo y potasio y láminas adecuadas de riego, según la etapa fenológica de las plantas (principalmente, en la formación de las inflorescencias masculina y femenina y la polinización), en presencia de altos índices de luminosidad para la elaboración de fotoasimilatos. No obstante, se considera que la alta densidad de siembra, si bien es importante para aumentar los rendimientos, también puede conducir a una mayor competencia por los recursos (2222. Sher A, Khan A, Cai LJ, Ahmad MI, Asharf U, Jamoro SA. Response of maize grown under high plant density; performance, issues and management-a critical review. Adv. Crop Sci. Technol. 2017;5(3):1-8.); por ello, será necesario continuar buscando el punto de equilibrio en el que la planta haga el máximo aprovechamiento de estos insumos, para lograr el mayor rendimiento posible, sobre la base de su potencial genético productivo en interacción con el ambiente.

CONCLUSIONES

INTRODUCTION

Corn (Zea mays L.) is one of the most important crops for both human and animal food, in addition to providing raw material for agribusiness (11. Caviedes-Cepeda GM. Producción de semilla de maíz en el Ecuador: retos y oportunidades. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías. 2019;11(1):116-23.,22. Remache M, Carrillo M, Mora R, Durango W, Morales F, Remache M, et al. Absorción de macronutrientes y eficiencia del N, en híbrido promisorio de maíz. Patricia pilar, ecuador. Agronomía Costarricense. 2017;41(2):103-15. doi:10.15517/rac.v41i2.31303 ). In 2014, corn production reached 1 037.8 million tons, surpassed only by sugarcane and vegetable production (33. Carvajal-Larenas FE, Cepeda GMC. Análisis comparativo de la eficiencia productiva del maíz en Sudamérica y el mundo en las dos últimas décadas y análisis prospectivo en el corto plazo. ACI Avances en Ciencias e Ingenierías. 2019;11(1):94-103. doi:10.18272/aci.v11i1.1079 ). The area planted to hard dry corn in Ecuador amounted to 334 767 ha, with a production of 1 479 770 t and an average yield of 4.4 t ha^-1 (44. Censos IN de E y. Encuesta de Superficie y Producción- Agropecuaria- Continua (BBD) [Internet]. Instituto Nacional de Estadística y Censos. [cited 08/02/2023]. Available from: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/encuesta-de-superficie-y-produccion-agropecuaria-continua-bbd ).

In recent years, in Ecuador, there has been an increase in hard dry corn yields, motivated by several factors, among them, the use of hybrid seeds with high yield potential and the introduction of improvements in the production system; the search for an optimal planting density has been among the alternatives that allow increasing yields (55. García EL, Litardo RM, Morán ESH, Mora FC. Sustentabilidad del sistema de producción de maíz en la localidad de Ventanas, Ecuador. Journal of Science and Research: Revista Ciencia e Investigación. 2020;5(Extra 1):169-81.). In spite of these results, there is a need for further research to precisely define the main factors that determine the obtaining of potential yields of the crop (66. Martínez-Gutiérrez A, Zamudio-González B, Tadeo-Robledo M, Espinosa-Calderón A, Cardoso-Galvão JC, Vázquez-Carrillo G, et al. Rendimiento de híbridos de maíz grano blanco en cinco localidades de Valles Altos de México. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2018;9(7):1447-58. doi:10.29312/remexca.v9i7.1357 ,77. Bonilla Bolaños AG, Singaña Tapia DA, Bonilla Bolaños AG, Singaña Tapia DA. La productividad agrícola más allá del rendimiento por hectárea: análisis de los cultivos de arroz y maíz duro en Ecuador. La Granja. Revista de Ciencias de la Vida. 2019;29(1):70-83. doi:10.17163/lgr.n29.2019.06 ); in addition, it is necessary to look for models that are sustainable (88. Pinzón-Colmenares IE, Ramírez-Cando LJ. Ecoeficiencia de los modelos de producción agrícola de maíz duro y su influencia al cambio climático en shushufindi Ecuador. LA GRANJA. Revista de Ciencias de la Vida. 2021;33(1):76-91. doi:10.17163/lgr.n33.2021.07 ). There are multiple factors that affect crop yield, mainly the type of hybrid, sowing density, irrigation supply or rainfall incidence, sowing time, soil type, pest incidence and fertilization (99. Assefa Y, Prasad PVV, Carter P, Hinds M, Bhalla G, Schon R, et al. Yield Responses to Planting Density for US Modern Corn Hybrids: A Synthesis-Analysis. Crop Science. 2016;56(5):2802-17. doi:https://doi.org/10.2135/cropsci2016.04.0215 ). For example, when evaluating the response of maize, variety INIAP 180, to nitrogen fertilization in Ambuela, Pichincha, Ecuador, it was recommended to consider its genetic potential and behavior in different plant densities per unit area; also, the importance of carrying out site-specific studies to determine the influence of climate, soil type and management on crop response was pointed out (1010. Marcillo BL, Pantoja JL, Basantes ER, Montalvo AE. Respuesta del maíz, variedad INIAP 180, a la fertilización nitrogenada en Ambuela, Pichincha, Ecuador. Revista Alfa. 2017;1(1):14-27. doi:10.33996/revistaalfa.v1i1.11 ). On the other hand, it was suggested that an increase in planting density reduces the length and diameter of the stem and cob, but the final yield depends more on the density than on the behavior of these variables (1111. Stein M, Miguez F, Edwards J. Effects of Plant Density on Plant Growth before and after Recurrent Selection in Maize. Crop Science. 2016;56(6):2882-94. doi:https://doi.org/10.2135/cropsci2015.09.0599 ).

The adequate density of plants per unit area is important to obtain a high yield in corn production, so it is necessary to determine a planting frame that allows reaching an adequate planting density, which allows the plants to benefit to the maximum from the available water, soil nutrients and solar energy, looking for the reduction of production costs (1212. Karasahin M. Effects of different irrigation methods and plant densities on silage quality parameters of PR 31Y43 hybrid corn cultivar (Zea mays L. var. indentata [Sturtev.] L.H. Bailey). Chilean journal of agricultural research. 2014;74(1):105-10. doi:10.4067/S0718-58392014000100016 ). There is a tendency to reduce the distance between rows in corn planting, arguing reasons such as machinery design, working comfort and land utilization (1313. Ventimiglia L, Torrens Baudrix L. Maíz: efecto del genotipo, la densidad de siembra y el espaciamiento entre hileras, en la producción de forraje y grano, en siembras temprana [Internet]. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. 2014. Available from: https://inta.gob.ar/sites/default/files/script-tmp-inta_maz_efecto_del_genotipo_densidad_de_siembra_y_e.pdf ).

The objective of this research was to evaluate the effect of planting density on the morpho-physiological and productive behavior of INIAP H-603 hybrid corn, cultivated in summer, with localized irrigation.

MATERIALS AND METHODS

The research was carried out at the Experimental Campus La Teodomira, belonging to the Faculty of Agricultural Engineering of the Technical University of Manabí, located in the parish of Lodana, Santa Ana canton, province of Manabí, Ecuador. The experimental site is located at the geographical coordinates 80°26'22'' west longitude and 01°04'15'' south latitude, in the Portoviejo river basin, at an altitude of 60 meters above sea level.

The single hybrid INIAP H-603 was used, from the cross between the parents POB.3F4.27-1-1-1 (female) and CML-451 (male), with an average plant height of 259 cm and cob insertion at 127 cm; the stem has approximately 12 to 14 nodes. The plants are resistant to lodging or tipping. Its life cycle, from sowing to harvest, is 120 days; male flowering is at 55 days and female flowering at 57 days; its cob is conical-cylindrical with a length and diameter of 20 and 5.3 cm, respectively (1414. INIAP (Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias). INIAP H-603 Híbrido de maíz duro para Manabí y Los Ríos. Plegable No 428. 2016; Available from: https://repositorio.iniap.gob.ec/bitstream/41000/4847/6/INIAPEEPPDINIAP-428.pdf ).

Sowing was done manually, placing one seed per site, under the distances established in the experimental design. Soil fertilization was carried out applying the required dose, according to INIAP recommendations, for the INIAP H-603 hybrid, divided as follows: Yaramila Complex (12-11-18+S) and 8-20-20 formula fertilizer at 15 days after planting; urea and muriate of potassium in mixture at 25 days and urea at 35 days. It was complemented with applications of Evergreen foliar fertilizer (80 mL per 20 L pump), mixed with insecticides during spraying for pest control.

At 20 days after planting, the insecticide Engeo (Thiamethoxan+Lambda cyhalothrin) was applied (20 mL per 20 L pump) to control insect vectors of viruses and larvae of codling moth (Spodoptera frugiperda). After 32 days, toxic bait was applied to control the budworm, mixing Chlorpyrifos sprayed on dry sand (150 mL per 50 kg of sand), applied directly to the head of plants. Weed control was carried out manually and with the use of herbicides Terbutryn (100 mL), Pendimethalin (200 mL) and Amine (100 mL), per pump of 20 L of water.

For irrigation, a localized system with dripper tapes was used, separated at 0.15 m and with flow rates of 1.5 L h^-1. The Cropwat 8.0 program was used for scheduling, with crop, soil and agroclimatic data obtained from the La Teodomira Climatological Station, which was used to determine the crop's water requirements. On this basis, 21 irrigations were planned, with gross doses between 12 and 24 L m^-2. According to the gross doses and dripper flow rates, irrigation times were determined, which were between 33 and 35 minutes for the initial period of the crop, between 45 and 50 minutes in the intermediate stage and between 55 and 60 minutes in the final stage.

RESULTS AND DISCUSSION

Table 2 shows the results of the individual and combined effect of the factors under study, distance between rows and distance between plants (RS x PS) on morpho-physiological variables. No significant differences were found in the variables of plant height, stem diameter, number of leaves, leaf length and female inflorescence height; on the other hand, significant differences were observed in relative chlorophyll content (CCR).

Other authors have observed that the increase in planting density did not affect plant height and the number of leaves, but reduced stem diameter (1515. Mendoza MV, Enciso-Garay C, Ríos R. Comportamiento agronómico del maíz dulce, Zea mays l. var. Saccharata, en cinco densidades de plantación. Investigación Agraria. 2007;9(1):80-4.). Regarding the relative chlorophyll content (CCR), the distance between rows has not been a factor associated with changes in this variable, but planting density has; with densities between 87 500 and 128 700 plants ha^-1 significant effects on the relative chlorophyll content have been found (1616. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays l.) impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24.). This result may be a response of the plant to achieve greater light uptake.

In the present investigation, the relative chlorophyll content ranged from 47.83 to 53.67 SPAD units. It is considered that values around 51 SPAD units in maize can generate a yield according to its potential (1717. Mendoza M, Rodríguez G, Cervantes F, Guevara LP, Andrio E, Ojeda MDC, et al. Chlorophyll Concentration and Morphological Diversity in Corn Lines at Different Vegetative Stages. American Journal of Plant Sciences. 2016;7(7):1067-76. doi:10.4236/ajps.2016.77102 ). Optimal planting densities, with more uniform spatial arrangements, allow a greater interception of solar radiation and, thus, a greater amount of photosynthesis by the plant; with high planting densities, plantations are achieved that allow an earlier coverage of the inter-row, reaching a higher biomass production.

The inter-row distance factor (RS) significantly influenced the estimated yield and had no significant effect on the remaining variables. The interplant distance (PS) factor produced significant differences on cob length and diameter, kernel mass and estimated yield; the interaction of the two factors had a significant effect only on the number of rows in the cob (Table 3).

Significant planting density-dependent variations have been found in cob length and diameter, number of kernels and their mass, but not in the number of rows (1818. Quiroz Mercado J, Pérez López D de J, González Huerta A, Rubí Arriaga M, Gutiérrez Rodríguez F, Franco Martínez JRP, et al. Respuesta de 10 cultivares de maíz a la densidad de población en tres localidades del centro mexiquense. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2017;8(7):1521-35.). High yields have been obtained in maize when high planting densities have been used in the hybrid Impacto with 112 500 plants ha^-1 (1616. Quevedo Y, Barragán E, Beltrán J. Efecto de altas densidades de siembra sobre el híbrido de maíz (Zea mays l.) impacto. Revista Scientia Agroalimentaria. 2015;2:18-24.) and with 104161 plants ha^-1, in 10 hybrids of different degrees of genetic progress (1818. Quiroz Mercado J, Pérez López D de J, González Huerta A, Rubí Arriaga M, Gutiérrez Rodríguez F, Franco Martínez JRP, et al. Respuesta de 10 cultivares de maíz a la densidad de población en tres localidades del centro mexiquense. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2017;8(7):1521-35.). In an experiment developed with two sowing densities, the highest yield was achieved with 62 500 plants ha^-1 (1919. Chura J, Mendoza-Cortez JW, de la Cruz JC. Dosis y fraccionamiento de nitrógeno en dos densidades de siembra del maíz amarillo duro. Scientia Agropecuaria. 2019;10(2):241-8. doi:10.17268/sci.agropecu.2019.02.09 ), so it has been suggested that sowing density is an influential practice in this trait (2020. Cerliani C, Esposito GP, Morla FD, Balboa GR, Naville RA. Relación entre la densidad óptima agronómica y el número de granos por planta en maíz (Zea mays L.). European Scientific Journal. 2018;14(9):1857-7881.). These results coincide with the recommendation to use a planting density close to 7.8 plants m^-2 (2121. Morales Ruiz A, Morales Rosales EJ, Franco Mora O, Mariezcurrena Berasaín D, Estrada Campuzano G, Norman Mondragón TH, et al. Densidad de población en maíz, coeficiente de atenuación de luz y rendimiento. Revista mexicana de ciencias agrícolas. 2014;5:1425-31.) and to use 69 444 plants ha^-1 to obtain high yields (1919. Chura J, Mendoza-Cortez JW, de la Cruz JC. Dosis y fraccionamiento de nitrógeno en dos densidades de siembra del maíz amarillo duro. Scientia Agropecuaria. 2019;10(2):241-8. doi:10.17268/sci.agropecu.2019.02.09 ).

The significant interactions between factors, found in this research, are shown in Figures 1 and 2. In Figure 1, no significant differences are observed between the values of relative chlorophyll content when the distance between rows was 0.70 m; on the other hand, significant differences appear between the values when the distance between rows was 0.85 or 1.00 m, when the distances between plants were varied. When the distance between rows of 0.85 m was used, the distances between plants of 0.20 and 0.30 m showed significant differences for this variable; the same happened with the distances between plants of 0.25 and 0.30 m with 1.00 m distance between rows.

For the number of rows in the cob (Figure 2), significant differences were only observed when the inter-row distance of 0.70 m and the inter-plant distance of 0.20 and 0.25 m were used.

Although each factor separately influenced the estimated yields per hectare (with the highest values obtained at the smallest distances), the interaction of inter-row and inter-plant distances (RS x PS), with their corresponding factors, did not cause significant differences in the estimated yields per hectare. The reduction in planting distance, and, therefore, the increase in stocking density, generally increase yields in maize, being this the condition in which the best yields were achieved.

It seems that for the INIAP H-603 hybrid, the maximum productive potential has not been reached with 71 000 plants ha^-1 and higher stocking densities can be tested to continue increasing yield per unit area, as far as the genetic potential of this hybrid allows.

The results allow recommending planting densities between 60 000 and 71 000 plants ha^-1 for the hybrid INIAP H-603, planted in the dry season and with localized irrigation, with which yields double those reported by INEC, in 2020 (44. Censos IN de E y. Encuesta de Superficie y Producción- Agropecuaria- Continua (BBD) [Internet]. Instituto Nacional de Estadística y Censos. [cited 08/02/2023]. Available from: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/encuesta-de-superficie-y-produccion-agropecuaria-continua-bbd ). This is probably because this hybrid responds favorably to fertilization with nitrogen, phosphorus and potassium, and adequate irrigation, according to the phenological stage of plants (mainly in the formation of male and female inflorescences and pollination), in the presence of high levels of light for the production of photoassimilates. However, it is considered that high planting density, although important to increase yields, can also lead to greater competition for resources (2222. Sher A, Khan A, Cai LJ, Ahmad MI, Asharf U, Jamoro SA. Response of maize grown under high plant density; performance, issues and management-a critical review. Adv. Crop Sci. Technol. 2017;5(3):1-8.). Therefore, it will be necessary to continue searching for the point of equilibrium in which the plant makes the maximum use of these inputs, to achieve the highest possible yield, based on its productive genetic potential in interaction with the environment.

CONCLUSIONS