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Maíz asociado con frijol, canavalia (Canavalia ensiformis L.) y calabaza (Cucurbita moschata Duch) en Villaflores, Chiapas
José Galdámez Galdámez 1, Carlos E. Aguilar Jiménez, Antonio Gutiérrez Martínez, Juan A. Morales Cabrera, Santiago Mendoza Pérez y Franklin Martínez Aguilar
1 FacultaddeCienciasAgronómicas.UniversidadAutónomadeChiapas.CarreteraOcozocoautla-Villaflores.Tel.yFax01(965)65-2-14-77.Correo-e:[email protected]
Maize associated with beans, canavalia (Canavalia ensiformis L.) and pumpkin (Cucurbita moschata Duch) in two communities of Chiapas
RESUMENElobjetivofueestimarlamateriasecademaízcomoalternativaparaelmejoramientodesuelosagrícolas.Sedeterminóelrendimientodegrano,elUsoEquivalentedelaTierra(UET)ylaTasadeAsimilaciónNeta(TAN)conelmétodofuncional.Lainvestigaciónserealizóensecanode2009,enlosejidosDr.DomingoChanonayCristóbalObregón,delmunicipiodeVillaflo-res,Chiapas,México.Seutilizóeldiseñobloquescompletosalazarconarreglodeparcelasdivididas.Semanejaronresiduosdecosechaenparcelagrandeysistemasdecultivoenparcelachica.Losresultadosindicanqueelmayorrendimientodegrano,(7.13tha-1),setuvoconmaízsoloyelmenor(3.57tha-1),conelsistemamaíz-calabaza-canavalia.EnelejidoCris-tóbalObregón,labiomasasecafuemayorconelsistemamaíz-calabazaconresiduosdecosechayenelejidoDr.DomingoChanonaconmaíz-calabaza-canavalia.EnelejidoCristóbalObregón,lamayoreficienciafotosintética(TAN)ocurrióenmaíz-calabaza,yenelejidoDr.DomingoChanonaconmaíz-calabaza-frijol.ElUETfuemayorenCristóbalObregónconelsistemamaíz-canavaliayenelejidoDr.DomingoChanonaconmaíz-calabaza-canavaliaconvaloresde2.8y2.6,respectivamente.Seconcluyequeelagroecosistemaasociadoyconresiduosdecosechaesmáseficienteenelaprovechamientodelaradiaciónsolarvíagradosdíadedesarrollo(GDD-10);enconsecuencia,segeneramayorcantidaddemateriaseca;además,loscultivosasociadossonmáseficientesenelusodelatierra,mejoranlafertilidaddelsuelo,generanalimentoyrepresentanunaopor-tunidaddegeneracióndeempleofamiliar.Palabras clave:Zeamays,Phaseolusvulgaris,materiaseca,rendimiento,tasadeasimilaciónneta.
ABSTRACTTheobjectiveofthisstudywastoestimatethedrymatterofcornasanalternativefortheimprovementofagriculturalsoils.Thegrainyield,theequivalentuseofland(UET),andtherateofnetassimilation(TAN)withthefunctionalmethodwerede-termined.Theresearchwascarriedoutindrylandin2009,intheejidosDr.DomingoChanonaandCristobalObregonofthemunicipalityofVillaflores,Chiapas,Mexico.Theexperimentaldesignwasrandomcompleteblockswithdividedplots.Residuesofharvestinthelargeplotsandharvestsystemsinsmallplotswereconsidered.Resultsshowthatthegreateryieldofgrain,7.13tha-1,wasachievedwithonlycorn;andthescarcest,3.57tha-1,withthecorn-pumpkin-canavaliasystem.InObregon,thedrybiomasswasgreaterwiththecorn-pumpkinsystemwithresiduesofharvest,andinChanona,withcorn-pumpkin-canavalia. InObregon, thegreater photosynthetic efficiencyoccurred in the corn-pumpkin system,and inChanona,withcorn-pumpkin-beans.TheUETwasgreaterinObregonwiththecorn-canavaliasystem,andinChanona,withcorn-pumpkin-canavaliawithvaluesof2.8and2.6,respectively.Itisconcludedthattheassociateagroecosystemwithharvestresidualsismoreefficientinprofitingfromsolarradiationviadegreesdayofdevelopment(GDD-10);itconsequentlygeneratesagreateramountofdrymatter.Furthermore,theassociatecropsaremoreefficientintheuseofland,theyimprovesoilfertility,gene-ratefoodandrepresentanopportunityofcreationoffamilyjobs.Key words:corn,pumpkin,canavalia,grainyield,agroecosystem.
INTRODUCCIÓN
El crecimiento, desarrollo y producción de uncultivodependedesunaturalezagenéticaydelos mecanismos físicos y fisiológicos. El creci-mientoessusceptibledemedirse,yaqueesunprocesocuantitativoypuedeexpresarseentér-minosdepesoseco,alturaydiámetrodetallo,yestárelacionadoconelaumentoenmasadelorganismo;el rendimientopuedereferirsea lacantidad total de biomasa seca producida por la planta,incluyendolaraíz,aloquesedenominarendimientobiológicoobiomasa,opuederefe-rirseexclusivamenteaaquellosórganosútilesal
hombre,encuyocasose le llamarendimientoagronómico(WerneryLeihner,2005).Enmaízsehaencontradoqueamayorproduccióndebio-masasecadespuésdefloración,elrendimientodegranoesmayor(Rivetti,2007).Eláreafoliares de suma importancia por la intercepción ytransmisión de la radiación fotosintéticamenteactiva(RFA),alaumentareláreafoliaraumentala tasa de rendimiento de materia seca, la cual guarda una relación lineal con el incremento de la cantidad de luz interceptada por esa super-ficie foliar (Díasetal.,2007;SalisburyyRoss,2000).RomoyArteaga(1990)señalaronqueelmaízeseficienteypuedellegaraconvertirhas-
Quehacer Científico en Chiapas 2010 1(10) 18-29
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ta1.05%delaradiaciónsolarincidenteenbio-masaseca,incluyendograno,rastrojoyraíces,silascondicionessonapropiadas.Sinembargo,la tasa de crecimiento puede verse disminuida sielíndicedeáreafoliaresbaja.Tinocoetal.(2008) señalaronqueel rendimientodegranodemaíztiendeaunarelaciónlinealconelíndicedeáreafoliar,peroestarelaciónúnicamenteseconservahastauníndicefoliarde3.3ylaacu-mulacióndemateriasecacontinúahasta45díasdespuésdelafloraciónfemenina;sinembargo,se ha encontrado que la tasa de biomasa seca acumuladaesbajadespuésdeesafecha(GarcíayLópez,2002).Eláreafoliarseconsideracomoelfactorprimarioenladeterminacióndelcreci-miento,así,elincrementodeáreafoliarenmaízesfuncióndelosgradosdíadedesarrollo(GDD)acumulados.Despuésde lafloración, laplantasigue acumulando biomasa seca hasta una hu-medaddelgranode30%(Borra’setal.2007;Ingeetal.,2004).Enmaíz,elrendimientodegranorepresenta
elobjetivocentralde laproduccióndebiomasacomo alimento animal y humano; además, re-presentaelobjetivoprincipaldesdeelpuntodevistaagrícolaparaelmejoramientoagroecológicodelsuelo(Muñoz,1989).TollenaaryBruuldema(1988)consignaronqueelgranodemaízconsti-tuyeaproximadamente80%delabiomasaseca;ladisminucióndelpesodelaplantayaumentodelpesosecodelgrano,seatribuyealosfotosin-tatosacumuladosenlosórganoscomoeltalloyhojas,quesontraslocadoshacialosgranos.Enelanálisisdeagroecosistemas,seconsideracomoestructura a la distribución de la biomasa en los diferentescomponentesdeloscultivos(raíz,ta-llo,hojasygrano)ypordinámicaaloscambioseneltiempo(Krishnamurthy,1984).Comotodosloscultivos,elmaízrequierede
ciertastemperaturasparadesarrollarsusfuncio-nesvitales(Izarraetal.,2009).GarcíayLópez(2002)señalaronqueunaplantanormalempie-za a acumular biomasa a 10 °C, aproximada-mente,aumentalacantidadhastallegara25°Cydisminuyeacerodespuésde40°C.Antonio(2004) yGarcía y López (2002) indicaron quetodas las plantas deben acumular determinada cantidaddetemperaturamedidaentérminosdeGDD;paraunaespeciecultivadaendiferentesregionesclimáticas,losGDDacumuladosdebenseraproximadamentelosmismos,sóloquese-ráncubiertosendiferentesperiodosdetiempo,dependiendo del régimen térmico que se pre-
sente.LatemperaturaentérminosdeGDD,esuna medida indirecta del aprovechamiento de la energía solar por los patrones de cultivo paralaproduccióndebiomasasecaydependedelaespeciedecultivoquesetrateydelacondicióndelmismo,determinadoporelmanejoagronó-mico, de la densidad de población, del hecho de que el cultivo se siembre solo o asociado conotroydecuálseaeseotrocultivo,ydesusestadiosdedesarrollo(Rivetti,2007).Terranceet al. (2004) y Lindquist et al. (2005) indicanque existe evidencia de que hay una relaciónentre la radiación interceptada durante la esta-cióntotaldecrecimientoylaproducciónanualdebiomasaseca.Elanálisisdeacumulacióndebiomasacomouna funciónde losGDDesútilen la elaboración de modelos de crecimiento, cuando se analiza la relación que existe entreloselementosdelclimaydeltiempoatmosféri-co,yladistribucióndeproductosfotosintetisa-dos en órganos de la planta en cada una de sus etapas fenológicas (Idinoba et al., 2002). Unavíaparael análisisde la influenciade los fac-toresambientalesydeotroscultivos, sobreelcrecimiento,desarrolloyproduccióndelaplantaoplantasde interésalimenticioo forrajero,esintegrarsobreel tiempo la fotosíntesisneta,yesto se conoce como análisis del crecimiento,considerado como el punto de unión entre el re-gistrodeproduccióndelasplantasysurelaciónconalgunosprocesosfisiológicos;estopermiteconocerlaformaciónyacumulacióndebiomasayevaluarelefectodediferentesfactoresinter-nosyexternosalagroecosistema.Enestudiosagroecológicos se usa como indicador del equili-brioentrelacomunidaddeplantasysuhábitat;sirveparaevaluarelefectodediferentesprácti-casagronómicasycomoindicadoresdecalidaddelsueloydesostenibilidadagrícola(Rodríguez,1986).Elanálisisdelcrecimientopermitemedireléxitodeunaespecievegetal,dentrodeciertascondicionesambientales,asícomoelgradodecompetencia intrae interespecíficaenpolicul-tivos, midiendo el rendimiento de biomasa por plantabajodiferentesdensidadesdesiembrayaprovechamientodelaradiaciónsolar(Idinobaetal.,2002).Hunt(2003)señalóqueelanálisisdelcrecimiento,enformageneral,incluyeelcál-culodelosparámetros:tasadecrecimientodelcultivo,tasadecrecimientorelativayabsoluta,tasa de asimilación neta, razón de área foliar,áreafoliarespecífica,razóndelpesofoliar,dura-cióndeláreafoliar,índicedeáreafoliar,relación
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vástago/raíz e índice de cosecha. Entre éstos,latasadeasimilaciónneta(TAN)deunaplantaenun instante cualquiera en el tiempo (t), sedefinecomoel incrementodematerialvegetal(dW)porunidaddematerialasimilatorio(A)porunidad de tiempo; la ecuación 1 es la que seproponeparasucálculo:
gcm-2t-1 (1)
LosvaloresdelaTANpermitencompararcuan-titativamentelasventajasdelasdiferentesarqui-tecturasfoliaresenlautilizacióndelaenergíasolarincidenteoentérminosdeelementosdeltiempoatmosférico, como los GDD; también sirve paraevaluarlosefectosdedistintasprácticasagrícolassobre el crecimiento de cualquier especie (Son-nentagetal.,2007;Méndezetal.,2004).Conelmétodotradicional,latasadeasimi-
laciónnetapromedioparaunperiododet1at2estádadaporlaecuación2. (2)
Endonde“A,Wyt”son:áreafoliar,pesosecodelaplantayeltiempoparadosmuestreoscon-secutivos,respectivamente.Losúnicossupuestosparallegaraestafórmulason:queelperiododetiempodet1at2,AyWesténrelacionadoslineal-menteyqueAyWnoseanfuncionesdiscontinuaseneltiempo.Tambiénsepuedeusarelmétodofuncional,elcualconsisteengenerarmodelosderegresión con el uso de la biomasa de todos los muestreosdisponibles(Huntetal.,2002;Wooetal.,2004;Shipley,2006).Patterson(1982)yWerneryLeihner(2005)se-
ñalanquelasfuncionesdelanálisisdelcrecimientopuedensercalculadasutilizandouníndicedetem-peratura como divisor, en lugar de utilizar el tiem-pocronológico.Porloanterior,latasadeeficienciatérmica(TET)esunamedidadelaeficienciaenelusodelosGDDparalaproduccióndelamateriasecayseobtieneporanalogíaa laTAN; laTETindicacuántamateriasecaseproduceporunidaddeáreafoliaryporunidaddecaloracumulado.Bajoelenfoqueagroecológico,unagroecosis-
temasostenibleseráaquelqueademásdecon-siderar la conservación de los recursos naturales comoelsuelo,tengapresenteelmejoramientode
los mismos en el tiempo, hasta alcanzar un esta-doóptimodeproducciónmedidoentérminosdebiomasaseca,enestecaso,loscomponentesbá-sicosdelagroecosistemasonlosintercultivosfun-damentados con el uso de leguminosas, con las cualesseutilizandemaneraeficientelosrecursosnaturales externos, radiación solar, temperatura,precipitación pluvial, entre otros (Altieri, 1992),cuyainfluenciasemideconlaTANcomoindica-dordesostenibilidadagrícola(WerneryLeihner,2005).Ensuelospobres,ademásdelenfoquederestauracióndelafertilidad,lospolicultivospermi-tenelusoeficientedelatierra(UET),yseevalúacomounindicadordelmejoramientodelusodelatierra;esun indicadordepresiónsobreelsuelopararompercapasdurasatravésdelasraíceseinducirlaproducciónsostenibleylaseguridadali-mentaria,valoresmayoresquelaunidadsignificaque el sistema se recupera de las perturbaciones existentes (Tolera et al., 2005; Vahdettin et al.,2006);porloquelosobjetivosdeestainvestiga-ciónfueron:1.Realizarelanálisisdelaproduccióndemateriasecaycrecimientodelmaízasociadoalfrijol,ca-navaliaycalabaza2.Determinarelusoequivalentede la tierradelos policultivos:maíz-frijol,maíz-canavalia,maíz-calabaza, maíz-frijol-calabaza y maíz-calabaza-canavalia.
MATERIALES Y MÉTODOS
ElestudioserealizóenlamicrocuencadelríoElTablón, en el municipio de Villaflores, Chiapas,México, en los ejidos Dr. Domingo Chanona yCristóbalObregón, localizados a los 16°19’ delatitudnortey93°20’delongitudoeste,conunaalturaquefluctúaentrelos620y680msobreelniveldelmar.respectivamente;presentanuncli-madeltipoAwo(w’’)i’g,característicodezonassubtropicales secas con lluvias en verano, con el mesmáscalienteantesde junioyconunaos-cilacióntérmicaentre5y7°C; laprecipitaciónpluvialmediaanualesdelordende1100mm,latemperaturamediaanualesde24.5°C(García,1987);lossuelossondetexturaarenafrancosayfrancoarenosa,porlogeneralsonsuelosdelga-dosymuypobres(Galdámez,1998).
Sitios experimentales
ElsitioexperimentalenelejidoCristóbalObre-gón, es terreno ondulado con una pendiente de
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5a8%,pHde5.9 yun contenidodemateriaorgánica de1.35%, indicandoquees un sueloligeramenteácidoypobre;elsitioexperimentalenelejidoDr.DomingoChanonaesdetopogra-fíaplana,conunpHde5.1yuncontenidodemateriaorgánicade1.8%,loscualesindicanquetambiénsetratadeunsueloligeramenteácidoypobre.Estascondicionesofrecenlaoportunidadagroecológica de realizar la aportación de mate-riaorgánicade lospolicultivosparamejorar sufertilidadfísica,químicaybiológica.Eldiseñoexperimentalfueeldebloquescom-
pletos al azar con arreglo de parcelas divididas, con tresrepeticiones.Losfactoresdeestudiofueron:asociación de cultivos, y aplicación de residuosdecosecha.Losnivelesdeestudiodecadafactorfueron: los sistemasmaíz (Zeamays L.) híbridoH-90,canavalia(CanavaliaensiformisL.),frijoldematasesentano(PhaseolusvulgarisL.)ycalaba-zacáscaradura(Cucurbita moschataDuch)comocultivossolos,ylasasociaciones:maíz-canavalia,maíz-frijol,maíz-calabaza,maíz-canavalia-calaba-za,maíz-frijol-calabaza.Losnivelesdemanejoderesiduosdecosechademaízfueron:conresiduosysinresiduos.Enlasparcelasgrandessemane-jaronlosresiduosdecosechayenlasparcelaschicaslossistemasdecultivo.Lossistemasdecultivo maíz-frijol-canavalia, maíz-frijol-canava-lia-calabaza y canavalia-calabaza, no se consi-deraronporsersistemasquenosonprácticosysondifícilesdeseradoptadosypracticadosporlos campesinos.Lapreparacióndelsueloserealizóbajocero
labranza,veintedíasantesdelasiembraseapli-caron los residuos de cosecha de maíz en lasunidadesexperimentalesqueasícorrespondían,tratandodecubrir70%de la superficiedel te-rreno.Lasiembraserealizóenformamanualaespeque,el15dejuniode2009enelejidoCris-tóbalObregóny27dejuniodelmismoañoenelejidoDr.DomingoChanona.Ladensidaddepoblacióndemaízfuede50
milplantasporhectárea;0.8mentresurcosy0.5mentrematas.Elfrijolsesembróelmismodíaqueelmaíza0.3mentrematasyentrelashile-rasdemaíz,ladensidaddepoblaciónfuede100milplantasporhectárea.Seutilizaron2.0kgha-1desemilladecalabazamezcladaconelmaíz,ladensidaddecalabaza fuede3500plantasporhectárea,enlossistemasenlosqueintervinosesembróa1.60mentrehilerasy2.5mentrema-tas.Lacanavaliasesembróaunadensidadde50milplantasporhectárea,cadamatatuvodos
plantasylaseparaciónentreellasfuede0.50m,se sembró una hilera de canavalia entre dos de maíz,unavezqueésteemergió.Lafertilizaciónsóloserealizóalmaíz,conlafórmula120-50-00,comofuentedenitrógenoseutilizóelfosfonitrato(33%deN)ycomofuentedefósforoelfosfatodiamónico(184600).Seaplicótodoelfósforoy lamitad del nitrógeno en elmomento de lasiembraylaotramitaddelnitrógenoalos45díasdespuésdelasiembra.
El control de arvenses se realizó en ambos si-tiosconunaaplicacióndeGlifosatoequivalentea680gdei.akg-1,posteriormenteyantesdelafloraciónseefectuóenformamanualconcoa.Lacosechadetodosloscultivosserealizóenfor-mamanualendiferentes fechasconformeocu-rriólamadurezporsitio.Elfrijolalos90y92díasdespuésdelasiembra,elmaízylacalabazaalos120y122díasylacanavaliaalos180y182díasdespuésdelasiembra.Seconsiderócomoparce-laútiladossurcoscentralesdecadacultivo,seeliminaron las matas de cabecera para disminuir elefectodeorilla.Lossurcosrestantesseutiliza-ron para el muestreo de plantas para determinar biomasaseca.Lasvariablesevaluadasfueronfe-nológicas yagronómicas,deestasúltimas:nú-merodegranosporhilera,númerodehileraspormazorca,númerodegranospormazorca,pesode100granosyrendimientodegrano.Enfrijolycanavalia,númerodevainasporplanta,númerodegranosporvainaypesodegranoporplantayrendimientodegrano.Encalabaza,númeroypesode frutos, pesode100granos ypesodesemillaseca.EláreafoliardelmaízsedeterminóconelintegradorfoliarmarcaLI-COR.
Producción de biomasa seca
El muestreo de plantas con competencia com-pletademaíz,frijol,calabazaycanavaliaserea-lizó cada quince días a partir de la siembra yhastaelfinaldelciclobiológico.Setomarondetres a cinco plantas de cada cultivo, por sistema de cultivo y por repetición. Alrededor de cadamataseabríancepashastalaprofundidadradi-cal,despuésdeextraerlasseeliminabalatierraen recipientes conaguaydespués se lavabancon una piceta. Enesteartículosóloseexpondráconrespecto
almaíz.Todaslasplantasdemaízsesometíanasecadoenunaestufaaunatemperaturade75-80°Chastapesoconstante.Lasprimerasmues-tras de plantas secas se pesaron en una balanza
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electrónicaET300Bconprecisiónde±0.001g.LassiguientesconunabalanzagranatariaOhauscon±0.1gdeprecisión,posteriormenteseob-teníaelpesosecopromedioporórgano,totaldelaplantaytotalporsistemadecultivo.
Análisis de varianza Seefectuópararendimientodegranoymateriasecadelosdiferentesórganosdelasplantas,deacuerdoconeldiseñoexperimentalqueseutilizóylacomparaciónmúltiplesebasóenlapruebadeTukeyyDMSparaambaslocalidades.AnálisisderegresiónPara determinar el modelo matemático que
describiera los cambios observados en el peso secodelosdiferentesórganos,labiomasatotalyáreafoliardelmaíz,primerosegraficaronlosda-
tosobservadosdepesossecosyáreafoliar,paraver la tendencia de cada uno de ellos, se probaron variosmodelosysetomóencuentaaquelqueseajustómejor a los datos observados, tomandocomocriteriodeelecciónelvalordelcoeficientededeterminación(r2)queexplicóenquépropor-ciónlosGDDdefinieronalabiomasasecayáreafoliarproducidaporelmaíz;elcomplementoal100%fueexplicadoporelefectodeotrosfacto-rescomolosbióticos.ConelprogramaExcelseelaborólabasededatosyconelprogramaCurfitserealizóelanálisisderegresiónentrelavariableindependiente(X),gradosdíadedesarrollobasediez(GDD),acumuladocadaquincedías,apartirdelasiembraycomovariablesdependientes(Y)a la biomasa acumulada total. Con este procedi-mientosedefinieronlosparámetrosdelasfun-cionesylaestimacióndedatos.Losmodelosmás
Sistema de cultivo Residuo Modelo r2
Maízsolo con y=-1.524998+4.959524x+4.57381x2 0.98
sin y=-33.05357+31.16429x-0.752381x2 0.98
Maíz-frijol con y=-13.87322+10.4125x+1.914881x2 0.99
sin y=-15.84286+16.82738x+2.955952x2 0.96
Maíz-calabaza con y=45.30357-31.20833x+7.196429x2 0.98
sin Y=b0x^b1,Y=2.569813X2.225489 0.97
Maíz-canavalia con y=,11.05357-8.589286x+4.910714x2 0.99
sin y=-11.5+10.57143x+1.928571x2 0.99
Maíz-calabaza-frijol con y=-52.07143+48.55953x-1.321429x2 0.92
sin y=-1.124999+6.547619E-02x+3.351191x2 0.98
Maíz-calabaza-canavalia con y=26.80358-18.72024x+5.041667x2 0.99
sin y=-1.124999+6.547619E-02x+3.351191x2 0.98
Cuadro 1.ModelosmatemáticosdebiomasasecatotaldelmaízenelejidoCristóbalObregón
Sistema de cultivo Residuo Modelo r2
Maízsolo con y=-25.03571+14.9131x+2.805952x2 0.97
sin y=-64.27322+40.48036x-0.5196428x2 0.90
Maíz-frijol con y=-37.87679+25.53155x+0.9077381x2 0.96
sin y=16.00001+37.90476x-0.1666667x2 0.99
Maíz-calabaza con y=-2.194649-1.042262x+4.374405x2 0.97
sin y=-12.34464+9.239881x+2.008929x2 0.99
Maíz-canavalia con y=-35.57143+25.01191x+1.22619x2 0.97
sin y=-42+32x+1.785714x2 0.99
Maíz-calabaza-frijol con y=1.857149-8x+4.309524x2 0.98
sin y=-8.357149-0.9404762x+4.964286x2 0.97
Maíz-calabaza-canavalia con y=-39.73214+29.47024x+0.4702381x2 0.97
sin y=-1.392856+2.202381x+2.940476x2 0.98
Cuadro 2.ModelosmatemáticosdebiomasasecatotaldelmaízenelejidoDr.DomingoChanona
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adecuadosysignificativos(P≤0.05)fuerondetipopolinómicocuadráticoylafunciónpotenciaoalométrica(Cuadros1y2).Losgradosdíadedesarrollo(GDD)seobtu-
vieron con el método residual (ecuación 3) endonde:
(3)
CuandoTmáxfuemayorde30°Cseconsi-derócomoTmáxa30°C.Latemperaturabasefue de 10 °C determinada con el método delmínimocoeficientedevariaciónyparaelmaízV537sembradoenVillaflores(Galdámez,1998).
Análisis del crecimiento
Conlosdatosajustadosdelpesosecoyáreafo-liardelmaíz,seprocedióarealizarelanálisisdelcrecimientoconelmétodofuncional,utilizandolos modelos que se generaron con la regresión, se obtuvo la primera derivada para su uso en el cálculodelaTANconlaecuación4.
;gdm-2x-1(4)
X=Gradosdíadedesarrollo,GDD-10.Comprendercómoloscultivosmúltiplesutilizan
elrecursotierrayelgradoenqueelmicroambien-tedeestesistemadifiereenrelaciónconeluni-cultivo,esunabasecientíficaparaelegircultivaresqueseadaptenalsistemaenlasdiferentesáreasagroecológicas, esto ha motivado a la aplicación delíndice“UsoEquivalentedelaTierra”comounindicadordelaeficienciadeloscultivosmúltiplesen el aprovechamiento de la tierra. Con relación al rendimiento de grano de los cultivos utilizados, se determinóconlaecuación5.
(5)
Endonde:MA,FA.CA,yCANA=Rendimientodegranodelos cultivos asociados.MS,FS,CS,CAS=Rendimientodegranodeloscultivos solos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Enambaslocalidadeslatemperaturamáximaporlogeneralfuemayorde30°Cperomenorde35°C, latemperaturamínimafluctuóalrededorde20°Cenambossitios,laprecipitaciónpluvialdu-rante el ciclo biológico de los cultivos en Cristóbal Obregónfuede864mmyenelejidoDr.Domin-goChanonade713mm.Laevapotranspiraciónpotencial(ETP)enambossitiosfueronsimilarescon276.8mmparaelejidoCristóbalObregóny265.2mmparaelejidoDr.DomingoChanona.Lasequíaintraestivaltuvounaduraciónde10díasenelmesdeseptiembre,peronofueevaluadoelefectoenlaproduccióndemaíz.En ambos ejidos, la emergencia del maíz,
frijol,canavaliaycalabazaocurrióalos5,5.4,5.5y6díasdespuésdelasiembra,respectiva-mente.Enambosejidosyentodoslossistemasexperimentadosconysinresiduosdecosecha,el inicio y fin de espigamiento y antesis, ocu-rrieronenpromedioalos65,70,67y70días,respectivamente.Losestados:lechoso,masosoymadurezfisiológicadelmaízocurrierona los87,91y126días,respectivamente.Conelanálisisdevarianzaseencontróque
paraelejidoCristóbalObregón,hubodiferenciaestadísticasignificativaparalongituddemazor-ca,númerodegranosporhileraymazorca,pesodetotomoxtleporplanta,pesodemazorca,gra-noporplanta,yrendimientodegrano;peronohubodiferenciaestadísticaparaelejidoChano-na.EnelejidoCristóbalObregón, lacompara-ciónmúltiplede laDMS indicóque la longituddemazorcafuemayorenmaízunicultivo(13.2cm)ymaíz-calabaza-frijol(13cm)ymenorenlos sistemas maíz-calabaza (11.3 cm) y maíz-calabaza-canavalia(11.3cm).EstocoincideconRivetti(2007),enelsentidodequelaasociacióndecultivoscontribuyea ladisminucióndebio-masasecaincluyendoalamazorcademaíz.Con laDMSseencontróqueelnúmerode
granosporhileraynúmerodegranosporma-zorca,fuemayorconlossistemasmaízunicultivo(28.7y43.7,respectivamente)ymaíz-calabaza-frijol(27.8y42.3,respectivamente),losmenossobresalientesfueronmaíz-calabaza(26y36)ymaíz-calabaza-canavalia(21.7y32.0,respec-tivamente). En general, se aprecia que con elmaízunicultivosetuvomayor longituddema-zorca, número de granos por hileras y granospor mazorca, estas variables fueron menoresconelsistemamaíz-calabaza-canavalia,lascua-
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Dinámica de la producción de biomasa seca Paraambossitiosexperimentales, losmodelosexplicativosdeláreafoliarfueroncuadráticosysignificativos(P≤0.05),loscualesindicancier-togradodeconfiabilidaddelasregresionesen-trebiomasasecaylosgradosdíadedesarrollo,base10.LocualconcuerdaconinvestigadorescomoGaldámez(1998),Yzarra(2009),Antonio(2004)yGarcíayLópez(2002),quienesencon-traron una marcada relación entre producción debiomasasecaygradosdíadedesarrollo.EnelejidoCristóbalObregón,elmayorpeso
debiomasasecaocurrióconelgranodelmaízunicultivomaíz-calabaza,maíz-canavaliaymaíz-calabaza-canavaliaconysinresiduodecosecha;encambio,enelsistemamaíz-calabaza-frijolconresiduosdecosecha,elmayorpesosecoocurriócon la raíz. Sin residuo de cosecha, el mayorpeso seco ocurrió con el grano. Enmaíz-frijolconresiduo,elmayorpesoocurrióconelgrano,perosin residuoelmayorpesose tuvoconeltallo. El menor peso seco se tuvo con el tallo en maízsoloconresiduo;entantoqueenmaízsolosinresiduo,maíz-frijolconresiduo,maíz-calaba-zaconresiduoysinresiduo,elmenorpesosecose tuvo con lashojas. Elmenorpeso secoderaíz se tuvocon lossistemas:maíz-frijol,maízcalabaza,maíz-canavalia,maíz-calabaza-frijolymaíz-calabaza-canavaliasin residuos,así comoenmaíz-canavaliaymaíz-calabaza-canavaliaconresiduos.Estecomportamientosignificaqueen-tremayorsealacompetenciaintraeinterespe-cífica,elórganomásafectadoeslaraíz.GarcíayLópez(2002)señalanquelatasadebiomasaseca disminuye si la competencia después delafloraciónesalta,talcomoocurriócuandoseasociarontrescultivos,peroelmásafectadoporsu importancia económica es el grano.ParaelejidoDr.DomingoChanona,hastael
momentodelafloración,entodoslossistemasde producción ymanejo de residuos, el com-portamiento de la biomasa producida en cada órganode lasplantasdemaízsiguió lamismatendenciaeinmediatamentedespuésdelaflo-raciónenmaízsoloconysinresiduosdecose-chafuemayorelpesodetallo(103g)yraíz(92g)queelpesodegrano(34g)yhojas(26g),entantoqueasociadoconfrijol,elpesoderaízfuemayorqueelpesodegranoytallo,conresiduosdecosechafuemenorelpesodehojas,ysinre-siduofuemenorelpesodegrano.Enelsistemamaíz-calabazacony sin residuos fuemayorel
les condujeronaunmenornúmerodegranospormazorca,locualcoincideconIdinobaetal.(2002)yRivetti(2007)debidoalacompetenciaintere intraespecíficaqueseestableceen lospolicultivos. El peso del totomoxtle por planta ypesodemazorcacontotomoxtle,resultaronsigni-ficativos,lacomparaciónmúltipledelaDMSindicóquefuemayorconelmaízsolo(31.7y250.4g,respectivamente),seguidodemaíz-frijolymenorconelsistemamaíz-calabaza-canavaliacon25y143.8 g, respectivamente. La diferencia fue sig-nificativaparapesodemazorcasydegranosporplanta.ConlacomparaciónmúltipledelaDMSsemuestraqueelpesodemazorcasfuemayorconelmaízsoloymaíz-frijol(211.7y197.5g,respectiva-mente)yelpesodegranofuemayorenmaízsoloymaíz-frijol(184.2y163.3g,respectivamente).El menor peso de ambas variables ocurrió con el sistemamaíz-calabaza-canavaliacon119.6y97.1g, respectivamente. Este comportamiento es cla-ro,porqueconelsistemamaíz-frijol,lacompeten-cia entre ambos cultivos sólo ocurre antes de la floracióndelmaíz,despuésdecosecharelfrijol,elmaízquedasolo.Encontraste,conlacalabazaycanavalialacompetenciacontinúahastalacose-cha.EstecomportamientoesabordadoenfuncióndeotrosfactoresporRivetti(2009),Terranceetal.(2004)yLindquistetal.(2005).Elrendimientodegranodemaízfuesignificativo
enelejidoCristóbalObregón,lacomparaciónmúl-tipledeTukeyindicóqueestadísticamentefuema-yoreigualenmaízunicultivohastamaíz-calabaza,y menor con el sistemamaíz-calabaza-canavaliacomosemuestraenelCuadro3.Seobservóqueamayorcompetencia intrae interespecíficades-puésdelafloración,elrendimientofuemenor,estoconcuerdaconDíasetal.(2007),GarcíayLópez(2002),SalisburyyRoss(2000)yRomoyArteaga(1990)entérminosdeproduccióndebiomasasecacomo cultivos individuales o monocultivo.
Letrasigualessonestadísticamenteigualesα=0.05;q=4.45;Tukey=3.3465
Sistema de cultivo Rendimiento de maíz (t ha-1)
Maízunicultivo 7.13A
Maíz-frijol 6.70AB
Maíz-calabaza-frijol 5.66AB
Maíz-canavalia 5.23AB
Maíz-calabaza 4.31AB
Maíz-calabaza-canavalia 3.57B
Cuadro 3.RendimientodemaízporunidaddesuperficieenelejidoCristóbalObregón
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pesodegranodemaízymenorelpesoderaízyhojas;enelsistemamaíz-canavaliaconresiduosfuemayorelpesodegranodemaízymenorelpesoderaíz,entantoqueenmaíz-canavaliasinresiduosfuemayorelpesodetalloseguidodelpesodegranoymenorel pesode raíz. Enelsistemamaíz-calabaza-frijol fuemayor el pesodegranoconresiduosymenorelpesoderaízyhojassinresiduos.Enelsistemamaíz-calabaza-canavaliaconresiduos,elmayorpesodebioma-sasecaocurrióconeltalloseguidoderaíz,yelmenorpesosecosepresentóconelgrano;conel mismo sistema pero sin residuos, el mayorpeso de materia seca ocurrió con el grano se-guidodeltallo.Lashojasfueronlosórganosquemenor peso tuvieron.
Con relación a la biomasa seca total de la planta demaíz incluyendo la raíz, en el ejidoCristóbalObregónfuecomosigue:elmejorsis-temaconmayorpesodebiomasasecafuemaíz-calabaza-canavalia,yelsistemaconmenorpesofuemaíz-frijolquedandoconpesosintermediosdemayoramenorlossistemas:maíz-calabaza,maíz-calabaza-frijol,maízcanavaliaymaízsolo,en ese orden, respectivamente. En el ejidoDr.DomingoChanona, en plena
floración,labiomasasecatotaldelmaízporsis-temade cultivo y con residuosde cosecha fuemejormaíz-calabaza-canavalia, y cuandono seincorporaron los residuos de cosecha, el menor pesosepresentóconelsistemamaízunicultivo,con un peso ligeramentemayor a los sistemasmaíz-calabaza-frijolymaíz-calabaza,presentandomayorespesosperoalavezigualesalossiste-masmaíz-frijol,maíz-canavaliaymaíz-calabaza-canavalia.Enmadurezfisiológica,elmayorpesoseobtuvoconelsistemamaíz-calabaza-canavaliaquedandoelmaízunicultivoconunmenorpeso.Laproduccióndebiomasa secapor unidad
de superficie es importante para la alimenta-ciónanimal,ycontribuiralmejoramientodelafertilidad física, química y biológica del suelo.Incluyendolaraíz,seencontróenelejidoCris-tóbalObregónque lamayorbiomasasecaen-treunicultivosocurrióenmaízconresiduosdecosecha(17.8tha-1).Enelmismoejido,entrepolicultivoslamayorcantidaddebiomasasecase obtuvo con el sistemamaíz-calabaza con ysinresiduosdecosecha(33.5y29.4tha-1,res-pectivamente), seguido de maíz-canavalia conesquilmo(19.1tha-1).EnelejidoDr.DomingoChanona,elmejorsistemafuemaíz-calabazasinresiduos(18.7tha-1).Seencontróqueelpoli-
cultivomodificalaproduccióndebiomasasecade sus componentes por la competencia intra e interespecífica,así,elmaízsolosuperóalospo-licultivosconysinresiduosdecosechadeam-bosejidosantesdelafloración,conexcepcióndelossistemasmaíz-canavaliaymaíz-calabaza,ambosconresiduosdecosechaymaíz-calabazasin residuosenel ejidoCristóbalObregón,asícomomaíz-calabaza-canavalia sin residuos delejidoDr.DomingoChanona,loscualessupera-ron al maíz solo con residuos de cosecha delejido Cristóbal Obregón. Entre ejidos, la pro-duccióndebiomasasecafuemayorenelejidoCristóbalObregóncon14.5tha-1conelusoderesiduosdecosechay11.7tha-1sinresiduosdecosecha.Esteúltimo,similaralobtenidoenel ejidoDr.DomingoChanona sin residuos decosecha. Estos comportamientos tienen relación con ladensidaddepoblaciónymenorenergíasolar interceptada conforme se incrementa lacompetencia entre cultivos asociados, tal como lomencionanTerranceetal.(2004),Lindquistetal.(2005)eIdinobaetal.(2002).
Análisis del crecimiento
LaTasadeAsimilaciónNetadelmaízenelejidoCristóbalObregón,engeneralfuealtaal iniciodelciclobiológicoyfuedisminuyendoconformecreciólaplanta(Figuras1y2),estoconcuerdaconHunt(2003)yHuntetal.(2003)dequelaTAN es alta cuando las plantas son pequeñasylamayoríadelashojasestánexpuestasalaradiaciónsolarenformadirecta,peroconformeelcultivocreceyelíndicedeáreafoliar(IAF)seincrementa,laTANdisminuye.EnelejidoCris-tóbalObregón,elsistemaconmayoreficienciafotosintéticafuemaíz-calabaza,seguidodemaíz-canavaliaylamenorTANsetuvoconelsistemamaíz-calabaza-frijol,todosconesquilmo,loqueindicaqueelmaízasociadosíeseficienteparala captura y aprovechamiento de la radiaciónsolar. Sin embargo, se nota que la competen-ciaentreelmaíz,calabazayfrijoldisminuyelaeficienciafotosintéticadebidoalacompetenciapor nutrientes y esto repercute en la produc-cióndebiomasaygrano.Conambosmanejosde residuosdecosecha,el sistemaconmayorTANfuemaíz-calabazaconvaloresde0.024gdm-2GDD-2durante losprimeros30días,sinresiduosdecosecha,lamenorTANsetuvoconmaízsolo.Elsombreodelashojasinferioresdeloscultivossonsenescentes,otrastambiéninfe-
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riores son improductivas de reducida capacidad fotosintéticaporelsombreo,detalmaneraquelatasadeasimilaciónnetadisminuye.Eneleji-doDr.DomingoChanona, laTAN también fuemayoraliniciodelcrecimientoydecrecióconeltiempo(Figuras3y4),debidoaqueeláreafo-liardecrecedeabajohaciaarribadelasplantas,tambiénlaTANdecreceeneseorden.Enambosmanejosderesiduos,elsistemaconmayorTANfuemaíz-calabaza-frijolconvaloresde0.019y0.020gdm-2GDD-1,seguidodemaíz-calabazaymenorconmaízsolo.La respuestaobtenidaestárelacionadaconelmanejoagronómico,lasdensidadesdepoblaciónylanaturalezagenéti-cadelasespeciesrelacionadascomoloseñalanRivetti(2007),Terranceetal.(2004),Lindquistet al. (2005) e Idinoba et al. (2002). La TANobtenida señala que esmás conveniente aso-
ciarhastadosespecies,maíz-calabaza,omaíz-canavalia, omaíz-frijol; su comportamientoeneltiempoindicaqueesútilparaevaluarelefec-todediferentesprácticasagroecológicas,comoindicadores de calidad del suelo y de sosteni-bilidadagrícola, como lomencionanRodríguez(1986),Idinobaetal.(2002),Sonnentagetal.(2007)yMéndezetal.(2004).
Uso equivalente de la tierra
ElUETfuemayorenelejidoCristóbalObregónconelsistemamaíz-canavaliayenelejidoDr.DomingoChanonaconelsistemamaíz-calaba-za-canavaliaconvaloresde2.8y2.6,respecti-vamente(Cuadro4).Laasincroníadelasetapascríticasduranteel ciclobilógicode loscultivosasociados fue favorable como en el caso de
Figura 2.TasadeAsimilaciónNetadelmaízsinresiduosdecosecha,ejidoCristóbalObregón
Figura 1.TasadeAsimilaciónNetadelmaízconresiduosdecosecha,ejidoCristóbalObregón
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maíz-calabaza-canavalia y maíz-calabaza-frijol,endondelasetapasfenológicasfloraciónylle-nadodegranonocoincidieron,lahumedadfuefavorablealinicioperoalfinalhubosequíaqueafectóalrendimientodegranoyalosdiferentesórganosdelaplanta.Deestoresultaquelama-yoreficienciaenelusodelatierraocurrióconel sistemamaíz-canavalia en el ejidoCristóbalObregón y con los sistemasmaíz-calabaza-ca-navaliaymaíz-calabazaenelejidoDr.Domin-go Chanona (Cuadro 4). Esto probablementeocurriódebidoalosdiferentesritmosdecreci-miento, incremento en el aprovechamiento de la radiaciónsolarycomplementaciónnutrimental,como lo señalaKrishnamurthy (1984).Resultaque lasasociacionesmaíz-calabaza-canavaliaymaíz-calabaza-frijol, no son prácticas usualesporlosagricultores;sinembargo,unavezmásson los policultivos que demuestran ser una op-
ción para elmejoramiento de la productividaddelatierra.Enambosejidosexistealtaproba-bilidadde adoptar los sistemasmaíz-calabaza,maíz-canavalia y maíz-frijol, aunque con esteúltimosetuvomenorUET,peroaceptable(1.6y2.1).Estosindicadoressignificanqueconunahectáreadeestossistemasseincrementalaefi-cienciadelusodelatierraen60%y110%,res-pectivamente.Enelcasodelsistemamaízfrijol,existe la posibilidad de que una vez cosecha-doelfrijol,sepuedesembrarfrijolenrelevoalmaíz,unavezqueéstehallegadoalamadurezfisiológicaysilahumedaddelsuelolopermite.Valoresmayoresquelaunidad,comoocurrióeneste estudio, indican que el sistema se recupera de lasperturbacionesexistentes,ysemejoranlas funciones de la tierra, como lomencionanToleraetal.(2005)yVahdettinetal.(2006),
Figura 3.TasadeAsimilaciónNetadelmaízconresiduosdecosecha,ejidoDr.DomingoChanona
Figura 4.TasadeAsimilaciónNetadelmaízsinresiduosdecosecha,ejidoDr.DomingoChanona
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CONCLUSIONES
Lospolicultivossonmáseficientesenelaprove-chamientoderadiaciónsolaratravésdelosgra-dosdíadedesarrolloparaproducirmateriaseca,comparada con el monocultivo. Esta bondad bio-lógica puede ser aprovechada por los agricultores paraproducirunadietadiversificada,ybiomasaparausoforrajerooparaelmejoramientodelafertilidaddelsuelo.La Tasa de Asimilación Neta como indicador
fisiológico,muestra cómo elmaíz asociado a lacalabazaycanavaliafueeficienteenelaprovecha-mientodelaradiaciónsolarvíaGDD,paralapro-duccióndemateriasecaporunidaddeáreafoliarpresente.Sinembargo,el rendimientodegranodisminuyeenformasignificativacuandoseasociaenlamismasuperficieconcalabazaycanavalia,debidoalamayoráreafoliardeéstasypresenteshastalacosechadelmaíz,locualnoocurrecuan-doseasociaconlacalabazayfrijol,yaqueesteúltimoesdemejorfollajeysucrecimientoocurrehastaantesdelafloracióndelmaíz.
Con respecto al uso equivalente de la tierra, todosfueronmayoresquelaunidad,perofueronmejores lossistemasmaíz-canavalia,maízcala-bazaymaíz-frijol.Estossistemasofrecenlaopor-tunidad de generación de empleo familiar, unadietadiversificadaymejoramientodelacalidaddelastierrasagrícolas.Conloanterior,secumplenlosobjetivosplan-
teados en esta investigación.
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Sistema de cultivo Ejido Rendimientos relativos
Maíz Frijol Calabaza Canavalia UET
Maíz-frijol Obregón 0.9 0.7 - - 1.6
Chanona 1.3 0.8 - - 2.1
Maíz-calabaza-frijol Obregón 0.8 0.5 0.9 - 2.2
Chanona 1.1 0.5 0.6 - 2.2
Maíz-canavalia Obregón 0.7 - - 2.1 2.8
Chanona 1.0 - - 0.9 1.9
Maíz-calabaza Obregón 0.6 - 0.6 - 1.2
Chanona 0.9 - 1.6 - 2.5
Maíz-calabaza-canavalia Obregón 0.5 - 0.5 0.6 1.6
Chanona 0.7 - 0.8 1.1 2.6
Cuadro 4.UsoEquivalentedelaTierraporsistemadecultivo,ejidosCristóbalObregónyDr.DomingoChanona
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