Comportamiento
del crecimiento y rendimiento del cultivo del trigo (Triticum aestivum L.) en
tres fechas de siembra
Growth performance and yield of wheat (Triticum aestivum L.) on three planting dates
Naivy Hernández Córdova, Dr.C. Francisco Soto Carreño, Dr.C. Rodolfo Plana Llerena
Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700.
RESUMEN
El trigo (Triticum
aestivum L.) es considerado la especie agrícola más antigua cultivada por el
hombre y es, en la actualidad, el cereal más cultivado en el mundo. Cada día
que pasa, madura sobre la tierra, al menos una cosecha de este importante cereal,
evidenciando la capacidad de crecer y producir en ambientes y condiciones edáficas
muy disímiles. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la influencia
de tres fechas de siembra (tres condiciones de clima) sobre el crecimiento y
rendimiento de este cultivo. El mismo se desarrolló en el Instituto Nacional
de Ciencias Agrícolas, situado a los 230 01’ N y a los 820 08’ W, a 138 m s.
n. m., en un suelo Ferralítico rojo compactado hidratado; se estudiaron tres
fechas de siembra: noviembre de 2008, diciembre de 2009 y enero de 2010, utilizándose
una densidad de siembra de 100 kg ha-1 de semillas. Se realizaron muestreos
destructivos semanalmente después de emergidas las plantas hasta la cosecha,
determinándoseles la masa seca total de la parte aérea, el Índice de Área Foliar
(IAF) y el rendimiento, ajustándose los datos a una modelo exponencial polinómica
de segundo grado, estando los coeficientes de determinación (R2) entre 0,90
y 0,99; a partir de las ecuaciones de regresión se calculó la tasa absoluta
de crecimiento (TAC) de masa seca de la parte aérea, encontrándose una mayor
acumulación de materia seca en la fecha de siembra de enero de 2010, la cual
fue mantenida durante todo el ciclo reproductivo del cultivo. La dinámica del
IAF y la TAC mostraron un comportamiento similar al de la masa seca, indicando
que valores máximos de estos indicadores y sobre todo que estos se mantengan
durante mayor período de tiempo implican mayores rendimientos.
Palabras clave: análisis del crecimiento, trigo, rendimiento.
ABSTRACT
Wheat (Triticum aestivum L.) is considered the oldest agricultural species cultivated by man and is currently the most widely cultivated cereal in the world. Each passing day, matures on earth, at least this important cereal crop, demonstrating the ability to grow and produce in environments and soil conditions very dissimilar. The present study was to evaluate the influence of three planting dates on growth and yield of this crop. The same was developed at the National Institute of Agricultural Sciences, at 230 01’ N and 820 08’ W and 138 m s. n. m.; were studied three planting dates: November 2008, December 2009 and January 2010, using a seed rate of 100 kg ha-1 seed. Destructive samplings were performed every 7 days from emerged plants until harvest, total dry weight (TDW) of the aerial partand Leaf Area Index (LAI) were determined, adjusting the data to an exponential model of the second degree, coefficients of determination (R2) being between 0,90 and 0,99; where from regression equations calculated the absolute growth rate of dry mass of the aerial part (TAC), being a greater accumulation of dry matter in the sowing date January 2010 which was maintained throughout the cycle crop breeding. The dynamics of LAI and TDW showed a similar behavior of the dry mass, indicating that maximum values ??of these indicators and especially they are held for a longer period of time involving higher yields.
Key words: growth analysis, wheat, yield.
INTRODUCCIÓN
El rendimiento
de un cultivo depende de su capacidad de crecimiento y la producción de asimilatos
y de qué parte de ellos destina a los órganos de interés económico. El crecimiento
resulta del aprovechamiento de la luz solar en la fabricación de los componentes
constituyentes y funcionales de los distintos órganos de la planta. Por lo tanto,
está directamente relacionado con la capacidad de la copa para capturar la luz
incidente. Las consecuencias de la modificación del momento de implantación
del cultivo sobre su crecimiento resultan de la incidencia de la temperatura,
la radiación y el fotoperiodo sobre su fenología, el desarrollo del área foliar
y la acumulación de materia seca (1).
La productividad de los cultivos está gobernada por complejas interacciones
entre el clima y los procesos ecofisiológicos que estos conllevan. El éxito
productivo no solo depende de la intensidad de los estímulos climáticos sino
también de la secuencia temporal de estos durante el ciclo de la vida de los
cultivos (2).
Por lo que las variaciones en la fecha de siembra afectan de manera importante
el crecimiento y desarrollo del cultivo, ya que colocan a las distintas etapas
de generación del rendimiento bajo diferentes condiciones de radiación, temperatura
y precipitaciones (3, 4).
El trigo es una especie que tiene un amplio rango de adaptación, crece y se
desarrolla en ambientes muy diversos y puede sembrarse, tanto en invierno como
en primavera, lo que unido a su gran consumo, ha permitido que se extienda a
muchas partes del mundo y es considerado en la actualidad como uno de los cuatro
cereales de mayor producción mundial junto con el maíz, arroz y cebada (5, 6).
Es desarrollado en más de 200 millones de hectáreas de tierra mundial y proporciona
aproximadamente un quinto de la entrada calorífica total de la población del
mundo (7).
En Cuba, es posible la producción de este tipo de cereales y numerosas investigaciones
así lo demuestran (8, 9). Existen referencias que señalan la posible existencia
de un cultivar cubano de trigo aclimatado y o adaptado desde la época de la
colonia (principios del siglo XIX); entre los años 1958 y 1965 se desarrolló
la variedad de trigo “Cuba C–204”, mediante un proceso de selección individual
efectuado en la variedad BH–1146 procedente de Brasil. Otro estudio que revisa
el desarrollo del trigo en los países cálidos y húmedos tropicales y subtropicales,
señaló que este cereal puede desarrollarse en las condiciones de esta región
(10).
La eficiencia de las plantas cultivadas en cuanto al rendimiento y la producción
puede medirse mediante el empleo de índices de crecimiento, los cuales, indican
la eficacia de las plantas para aprovechar los factores ambientales del sitio
donde crecen y la forma como las plantas distribuyen sus asimilados (11). Por
lo que el presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la influencia de tres
fechas de siembra tres condiciones de clima sobre el crecimiento y rendimiento
del cultivo del trigo.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se
desarrolló en el área experimental del Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas
(INCA), ubicado en San José de las Lajas, Mayabeque, situado a 138 m s. n. m.
Para estudiar diferentes condiciones de clima y utilizando un diseñó muestral,
se establecieron tres fechas de siembra en parcelas de 200 m2 (18
de noviembre de 2008, 19 de diciembre de 2009 y 26 de enero de 2010), sobre
un suelo Ferralítico Rojo compactado hidratado (12). El trigo cv. 10-TH4 se
estableció a 0,70 m y se utilizó una densidad de siembra de 100 kg ha-1
de semillas.
A través de observaciones visuales con una frecuencia semanal se identificaron
algunas fases fenológicas, a saber: Emisión de la Hoja Bandera (H. Band), Emisión
de la Espiga (Emis. Esp.), Formación de Granos (Form. Granos) y Madurez Fisiológica
(Mad. Fis.). Todas las semanas a partir de los 15 días después de la emergencia
(DDE) y hasta la cosecha, se evaluaron 10 plantas por cada parcela y se les
determinó, mediante muestreos destructivos, los siguientes indicadores.
• La masa seca de la parte aérea (g m2), para la cual se separaron
los diferentes órganos de la planta y se secaron en una estufa de circulación
forzada a 80 0C, hasta peso constante.
• Índice de Área Foliar (IAF), para ello se estimó el área foliar por el método
del disco en base a masa seca.
• Rendimiento en grano seco (t ha-1)
Los datos de los indicadores de crecimiento se ajustaron a un modelo exponencial
polinómica de segundo grado, teniendo en cuenta el coeficiente de regresión,
así como el comportamiento biológico de la variable; se utilizó el programa
estadístico Statgraphics Plus 5.0, calculándose, a partir de esas ecuaciones
la Tasa Absoluta de Crecimiento (TAC) de la masa seca (g m2 día-1).
Los datos de temperatura media del aire se tomaron de la estación meteorológica
de Tapaste, próxima al sitio experimental (Figura
1).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Figura
2 se puede observar el comportamiento diferente de la masa seca total de
la parte área entre las fechas de siembra. En la misma se destaca la fecha de
enero de 2010 por una mayor acumulación hasta los 90 días después de la emergencia,
correspondiendo este período a la fase de formación de los granos, en el otro
extremo con menor acumulado se encuentra la fecha de noviembre de 2008. La siembra
de diciembre de 2009, aun cuando ocupó una posición intermedia hasta aproximadamente
los 80 días, a partir de ese momento sigue incrementando la acumulación de masa
seca y no es hasta los 105 días que alcanza su valor máximo, correspondiendo
ese momento con la fase de madurez fisiológica.
Lo anterior se pone de manifiesto cuando se observa la Figura
3 en la cual se muestra el comportamiento de la masa seca total en cada
una de las fases fenológicas, en la misma se puede observar que desde la emisión
de la hoja bandera hasta la formación de los granos, el mayor valor de masa
seca se alcanzó en la fecha de siembra de enero de 2010, y el más bajo se obtuvo
en la siembra de noviembre de 2008.
La
relación entre la acumulación de biomasa total y la producción de granos ha
sido demostrada en diferentes estudios en general, y en ausencia de limitaciones
para el cultivo, a mayor biomasa mayor rendimiento (13, 14).
En la Figura 1, se muestra
el comportamiento de la temperatura media en cada fecha de siembra durante el
periodo experimental, en la misma se puede observar que en la siembra de enero,
aun cuando al inicio la temperatura media fue relativamente baja, a partir del
tercer mes de establecido el cultivo esta variable meteorológica fue aumentando
hasta alcanzar su máximo valor al final del periodo experimental; en la fecha
de siembra de diciembre, aun cuando también la temperatura media fue en aumento,
este ocurrió un mes más tarde; en el caso de la siembra de noviembre la temperatura
media mantuvo valores relativamente bajos durante una gran parte del ciclo del
cultivo. El aumento o disminución del periodo de crecimiento provocado por las
variaciones en el comportamiento de las condiciones ambientales fundamentalmente
la temperatura ambiente puede incidir en el rendimiento (15).
Como es conocido
la temperatura es una de las variables meteorológicas que mayor influencia ejerce
sobre la fisiología de las plantas (16, 17). A medida que la temperatura aumenta
también lo hace la velocidad del crecimiento vegetal hasta alcanzar un valor
óptimo, por encima del cual un aumento de temperatura provoca una disminución
de ella. La principal razón de esto es el efecto de la temperatura sobre las
reacciones enzimáticas pues a medida que la temperatura aumenta se incrementa
la energía cinética de las moléculas aumentando la velocidad de las reacciones.
En cambio, las bajas temperaturas afectan los procesos fisiológicos, disminuyendo
la velocidad de las reacciones enzimáticas. Una disminución de pocos grados
produce un cambio significativo en la tasa de crecimiento. Los efectos de la
temperatura sobre cada uno de los procesos determinan su efecto global sobre
el crecimiento de la planta; en general, las bajas temperaturas reducen todas
las etapas del ciclo de vida de las plantas (18).
En estudios realizados en el cultivo de la soya, se señala que la temperatura
es importante para la fotosíntesis y en consecuencia para el crecimiento de
la planta, que en el período de mayor temperatura bajo las condiciones ambientales
de Cuba, permitió una mayor acumulación de masa secaA. Sin embargo, alcanzar
rendimientos máximos estará en relación directa con una máxima fotosíntesis
neta y que esta ocurra en un tiempo bastante prolongado, por lo que una mayor
área foliar y duración de la misma en la etapa reproductiva podría conducir
a un rendimiento más alto (19).
Cuando se analiza la dinámica del IAF (Figura 4), los mayores
valores se muestran en la fecha de enero de 2010, en el otro extremo con menores
valores se ubica la fecha de noviembre de 2008 mientras que la fecha de diciembre
de 2009 ocupa una posición intermedia. Al observar el comportamiento de este
indicador por fases fenológicas (Figura
5), se evidencia que desde la emisión de la hoja bandera hasta la formación
de los granos, el mayor valor del IAF se alcanzó en la fecha de siembra de enero
de 2010, y el más bajo se obtuvo en la siembra de noviembre de 2008. En la fase
de madurez fisiológica los valores de las dos últimas fechas (diciembre/2009
y enero/2010) fueron similares.
La producción de materia seca está relacionada con el área foliar, por tanto,
cuando esta última es alta se espera una elevada acumulación de materia seca
y si la misma permanece por más tiempo, extendiéndose hasta la fase reproductiva,
resulta de gran importancia para la obtención de buenos rendimientos (20) por
lo que hay que tener en cuenta las importantes implicaciones que tiene la cantidad
de área foliar que posee una planta para el crecimiento y producción de materia
seca, así como la persistencia de esta, ya que determina una mayor o menor captación
de energía lumínica durante el proceso de crecimiento (21).
Un indicador importante para determinar la velocidad de incremento de la masa
seca de un cultivo lo constituye la tasa absoluta de crecimiento. En la Figura
6 se observa la dinámica del comportamiento de este indicador durante las
tres fechas de siembra, donde se observa cómo la fecha de noviembre de 2008
se prolongó por más tiempo y alcanzó los menores valores (14,52 g m2
dia-1) con respecto a las fechas de diciembre de 2009 y enero de
2010, de esta última es importante destacar que en ella se presentaron los mayores
valores de TAC (42,08 g m2 dia-1) durante un menor período
de tiempo, puesto que las plantas sembradas en esta fecha alcanzaron el período
de senescencia a los 84 días aproximadamente, mientras que en las plantas sembradas
en noviembre de 2008 y diciembre de 2009, este período ocurrió posterior a los
100 días después de la emergencia.
Lo obtenido al analizar la dinámica de este indicador demuestran en gran medida
la importancia que tiene alcanzar altos valores de masa seca e índice de área
foliar y sobre todo que estos se mantengan altos hasta la fase de formación
de los granos.
En la Figura 7 se muestra la velocidad de la acumulación de
la masa seca aérea por fases fenológicas, se puede observar cómo los valores
máximos de este índice presentan valores diferentes de acuerdo a las fechas
de siembra, resultando la fecha de enero de 2010 la que posee, durante toda
la fase reproductiva del cultivo, los mayores valores, excepto en la fase correspondiente
a la formación de los granos donde muestra valores inferiores pero muy similares
a la fecha de diciembre de 2009; mientras que la siembra de noviembre de 2008
durante todo su ciclo presentó menor incremento de TAC respecto a las siembras
mencionadas con anterioridad, indicando que una mayor acumulación de masa seca
y sobre todo que esta se prolongue hasta la fase reproductiva debe implicar
un mayor rendimiento.
En la Figura 8 se presentan los rendimientos obtenidos en las tres fechas de siembra, se puede apreciar la importancia que tiene el comportamiento de los indicadores de crecimiento, como son la acumulación de masa seca, el IAF, así como la Tasa Absoluta de Crecimiento, como se pudo apreciar con anterioridad, con la producción de granos. Esto evidencia la necesidad de que las plantas alcancen su mayor desarrollo en las fases de formación del rendimiento para poder obtener resultados satisfactorios, por lo que el mayor rendimiento agrícola está asociado a un crecimiento más precoz y de mayor magnitud, atendiendo a la masa seca de la parte aérea de las plantas por unidad de superficie (22).
En este sentido diferentes autores han señalado en relación a la acumulación de biomasa total y la producción de granos; en el caso del maíz cultivado bajo las condiciones de Cuba se señala que a mayor producción de biomasa total hubo un mayor rendimiento (13). En el cultivo del fríjol se ha demostrado que la acumulación de materia seca próximo a la cosecha y el IAF son indicadores que se relacionan con el rendimiento (22).
CONCLUSIONES
• En el cultivo
del trigo el rendimiento y la duración del ciclo de crecimiento está influido
por la temperatura y la duración de dicho ciclo es uno de los factores fundamentales
que determina el rendimiento de los cultivos.
• La producción de biomasa es el resultado de la eficiencia con que la planta
haya utilizado la radiación solar y el tiempo durante el cual esta eficiencia
se haya mantenido.
• Un mayor Índice de Área Foliar y su duración, así como la acumulación de materia
seca en la etapa reproductiva y una adecuada distribución de los asimilatos
conducen a un mayor rendimiento.
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Recibido: 28 de septiembre
de 2014
Aceptado: 16 de diciembre de 2014
Naivy Hernández Córdova, Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA), gaveta postal 1, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba. CP 32 700. Email: nayvi@inca.edu.cu