Guía para Producir Frijol con Fertirriego por Goteo y Labranza de Conservación en Querétaro

SECRETARÍA DE AGRICULTURA, GANADERÍA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN Sr. Javier Bernardo Usabiaga Arroyo Secretario Ing. Francisco López Tostado Subsecretario de Agricultura y Ganadería Ing. Antonio Ruíz García Subsecretario de Desarrollo Rural Dr. Jerónimo Ramos Sáenz Pardo Subsecretario de Pesca y Alimentación Lic. Juan Carlos Cortés García Subsecretario de Planeación Lic. Xavier Ponce de León Andrade Oficial Mayor Ing. Manuel Valdés Rodríguez Delegado Estatal

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS Dr. Pedro Brajcich Gallegos Director General Dr. Edgar Rendón Poblete Coordinador de Investigación, Innovación y Vinculación Dr. Sebastián Acosta Núñez Coordinador de Planeación y Desarrollo Dra. María Emilia Janetti Díaz Coordinadora de Administración y Sistemas CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL CENTRO Dr. José Gonzalo Díaz de León Tobías Director Regional Dr. Cruz Alfredo Tapia Naranjo Director de Coordinación y Vinculación en Querétaro

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CRÉDITOS EDITORIALES Edición: M.C. Santa Ana Ríos Ruíz Tipografía computarizada: T.S. Ma. de Jesús Castillo de León Diseño: T.S. Ma. de Jesús Castillo de León LCC. Leticia Zaldivar Reza Portada: LCC. Leticia Zaldivar Reza Revisión Técnica: Dr. Jorge Acosta Gallegos Dr. Marco Antonio Vuelvas Cisneros

Esta publicación se terminó de Imprimir el 17 de diciembre de 2004. Su tiraje constó de 500 ejemplares

Guía para Producir Frijol con Fertirriego por Goteo y Labranza de Conservación en Querétaro

Dr. Manuel MORA GUTIÉRREZ Investigador del Campo Experimental Querétaro, INIFAP.

ISBN 968-5580-41-3

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL CENTRO CAMPO EXPERIMENTAL QUERÉTARO DICIEMBRE 2004

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CONTENIDO INTRODUCCIÓN…………………………………. ESTABLECIMIENTO Y MANEJO DEL CULTIVO CON LABRANZA DE CONSERVACIÓN……… TIPOS DE LABRANZA………………………….. Labranza cero…………………………… Labranza reducida……………………… Labranza convencional……………….. Manejo de residuos…………………….

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VARIEDADES…………………………………….

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DENSIDAD DE SIEMBRA………………………

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FECHA DE SIEMBRA…………………………...

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FERTILIZACIÓN…………………………………. Partes del equipo de fertirriego .……. Reglas básicas para realizar mezclas de fertilizantes…………………………..

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CONTROL DE MALEZA…………………………

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CONTROL DE PLAGAS…………………………

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LABORES CULTURALES………………………

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RIEGOS…………………………………………… Características de la cintilla…………..

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Costo del sistema de riego………….. COSTOS Y BENEFICIOS………………………. RECONOCIMIENTOS……………………………

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INTRODUCCIÓN En el estado de Querétaro la siembra de granos ocupa la mayor cantidad de superficie agrícola. En 2003 se sembraron 24,760 hectáreas de maíz, 6931 de sorgo y 2879 de cebada. En relación con el frijol de riego, la superficie sembrada de 2001 a 2003 fue de 2200 hectáreas en promedio. Los rendimientos reportados fueron de 1.5 toneladas por hectárea en promedio. El riego por goteo es una alternativa viable para ahorrar agua e incrementar la rentabilidad del los cultivos. En hortalizas se han cuantificado ahorros de agua del 40 al 60% e incrementos de rendimiento en más del 15% en comparación con el riego tradicional rodado. En las primeras evaluaciones de producción de granos con riego por goteo en el estado se han confirmado estos mismos ahorros de agua e incremento del rendimiento. En el caso de frijol con fertirriego por goteo los rendimientos han sido mayores en más de 25% en comparación con el riego tradicional. En el estado de Querétaro el riego por goteo ha recibido apoyo importante desde 1996 por los programas de Alianza para el Campo (actualmente Alianza Contigo), su adopción principalmente ha sido por productores de hortalizas y alfalfa. A continuación se presenta la tecnología para la producción de frijol con riego por goteo y labranza de conservación, la cual se generó a partir de las evaluaciones realizadas de 2001 a 2003 en El Rancho de la Universidad Autónoma de Querétaro, ubicado en el municipio de El Marqués, Qro., donde se han obtenido rendimientos que han alcanzado hasta 4.6 toneladas por hectárea. Con la información contenida en esta guía se pretende promover el uso del riego por goteo con la finalidad de aumentar la rentabilidad de la producción de frijol con ahorros adicionales de agua y energía. 3

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ESTABLECIMIENTO Y MANEJO DEL CULTIVO CON LABRANZA DE CONSERVACIÓN Labranza de conservación. Sistema de producción que consiste en remover lo menos posible la capa superficial del suelo para la siembra y dejar al menos el 30% de los residuos de cosecha anterior. Beneficios de la labranza de conservación Los beneficios de este sistema de producción se van notando a través de los años y son los siguientes:
Incrementa la fertilidad del suelo.
Incrementa la capacidad del suelo para retener agua.
Conserva más tiempo la humedad en el suelo, lo cual disminuye el número de riegos que requiere el cultivo.
Incrementa nutrientes.

la

capacidad

del

suelo

para

retener


Disminuye los costos de producción.
Mejora las condiciones del suelo, dejándolo con mayor facilidad para su preparación.
Disminuye las pérdidas de suelo por acción de la lluvia, viento y riegos. TIPOS DE LABRANZA Labranza cero La siembra se realiza con una sembradora de labranza cero, el terreno no se barbecha ni rastrea. En el cultivo de frijol este tipo de labranza se realiza preferentemente en suelos

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arenosos, debido a que en suelos arcillosos se almacena más humedad y si se mantiene por períodos prolongados, provoca enfermedades en la raíz del cultivo. Labranza reducida Este tipo de labranza consiste en preparar el terreno con uno o dos pasos de rastra, dependiendo de las condiciones del suelo, para que la semilla quede depositada a 5 cm de profundidad. Labranza convencional La preparación del suelo se ha realizado tradicionalmente mediante un barbecho y uno o dos rastreos; cuando tiene muchos terrones grandes se efectúan dos rastreos. Los residuos de la cosecha anterior por lo regular se retiran. Esta forma de preparar el suelo ha provocado pérdida de la fertilidad y aumento de compactación. Si se desea preparar el suelo de esta manera, se sugiere incorporar los residuos de cosecha que quedan del cultivo anterior.

Foto 1. Cultivo de frijol con labranza reducida y riego por goteo en surcos a 80 cm de separación. Amazcala, El Marqués, Qro.

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Manejo de residuos En cualquiera de los diferentes sistemas de labranza es conveniente dejar al menos el 30% de los residuos de la cosecha anterior. Al descomponerse los residuos aportan nutrientes a los cultivos del siguiente ciclo, reducen los problemas de compactación y mejoran las condiciones del suelo para que las raíces se desarrollen adecuadamente. VARIEDADES Se recomiendan las variedades Marcela, Silvia, Anita y Corregidora. La variedad Marcela ha sido la de mayor potencial de rendimiento; las variedades Silvia, Anita y Corregidora son de mayor precocidad pero con menor potencial de rendimiento que Marcela. Foto 2. Variedad Flor de Junio Marcela en pleno desarrollo en surcos a 80 cm de separación. Amazcala, El Marqués, Qro

Cuadro 1. Características de las variedades de frijol. Variedad Flor de Junio Marcela * Flor de Junio Silvia (x) Flor de Mayo Corregidora (x) Flor de Mayo Anita (x) * variedad susceptible a roya en siembra tardía (x) variedades resistentes a roya

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Días a madurez 105 a 115 100 a 105 100 a 105 105 a 115

DENSIDAD DE SIEMBRA Se emplean entre 70-80 kg de semilla por hectárea para obtener densidades de población mayores a 200 mil plantas. Se sugiere tirar 20 semillas por metro lineal. La semilla se deposita a doble hilera en el lomo del surco, el cual se deja a una separación de 80 cm. FECHA DE SIEMBRA Se realiza del 10 al 20 de marzo en un primer período de siembra. El segundo período de siembra se realiza en el mes de junio, con las variedades resistentes a roya (cuadro1) y de ciclo más corto. FERTILIZACIÓN Se aplica a través del equipo de fertirriego. La dosis a aplicar dependerá del rendimiento esperado, de la fertilidad existente en el suelo y de la eficiencia de aprovechamiento del fertilizante.

Foto 3. Equipo de fertirriego individual, para trabajar superficies de 2 a 4 hectáreas.

Existen diferentes modelos de equipos de inyección en el mercado. En general consta de las siguientes partes: a) dispositivo inyector, b) filtro, c) válvula, d) manómetros y e) dispositivo motriz de la presión del agua

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Partes del equipo de fertirriego

Foto 4. Filtro del agua.

Foto 5. dispositivo inyector

La función del filtro es evitar que las impurezas que pueda llevar el agua tapen los goteros de la cintilla de riego. En el interior del dispositivo inyector están dos pasos de agua, uno de mayor diámetro de donde viene el agua del hidrante, y uno de menor diámetro en donde se conecta la manguera de extracción del fertilizante. La diferencia de diámetros crea un vacío que permite la extracción del fertilizante que está disuelto en el depósito donde se preparó.

Foto 6. Manómetros para el control de la presión del agua antes y después del filtrado.

Los manómetros permiten monitorear la presión para que la distribución del agua sea uniforme en el terreno; si la lectura de la presión del manómetro ubicado después del filtro es diferente a la del manómetro ubicado antes del filtro, tal vez

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se deba a que el filtro está sucio por lo que es necesario limpiarlo a la brevedad posible. Los valores de la presión estarán en función de la programación del riego calculada previamente.

Foto 7. Aplicación del fertilizante a través del equipo de fertirriego, Nótese en la parte posterior el tanque donde se disuelve el fertilizante.

La fórmula de fertilización sugerida para el cultivo del frijol es 90-60-60 kilogramos de nitrógeno, fósforo y potasio (NPK), respectivamente, la cual se distribuye durante el ciclo del cultivo, 40 % en los primeros 40 días, 40 % más hasta los 60 días y 20 % más a los 75 días. Se sugiere efectuar aplicaciones semanales sumando la cantidad diaria correspondiente (Cuadro 2). Como fuentes de nitrógeno se pueden utilizar fosfonitrato, sulfato de amonio, urea o alguno de forma líquida como N-32; de fósforo, ácido fosfórico, y de potasio cloruro de potasio o nitrato de potasio altamente soluble. En la actualidad se encuentran en el mercado diferentes formulaciones de fertilizantes líquidos que ya cuentan con nitrógeno, fósforo y potasio que son los elementos nutritivos más importantes. Aunque son de mayor costo, ya no se requiere revisar la compatibilidad, la cual es indispensable cuando se aplican por separado. Es necesario recordar que no todos los fertilizantes son compatibles y para mezclarlos

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se necesita revisar su afinidad. A continuación se presentan reglas generales para la mezcla de fertilizantes. Reglas básicas para realizar mezclas de fertilizantes 1. Siempre llene el contenedor para el mezclado con el 50-75% del agua requerida para hacer la mezcla. 2. Siempre agregue el fertilizante líquido al agua, y enseguida los fertilizantes sólidos de alta solubilidad. 3. Siempre agregue los fertilizantes sólidos lentamente y agitando para prevenir la formación de grumos insolubles o de lenta solubilidad. 4. Siempre agregue el ácido al agua, no el agua al ácido. 5. Cuando utilice el cloro gaseoso, siempre agregue el cloro al agua y no a la inversa. 6. Nunca mezcle un ácido o un fertilizante acidificante con cloro, a menos que el cloro esté en forma gaseosa o líquida, como el hipoclorito de sodio. El cloro en forma de gas puede ser tóxico. Nunca almacene ácidos y cloro en el mismo sitio. 7. No intente mezclar amoníaco anhidro o agua amonia directamente con cualquier ácido. La reacción es violenta e inmediata. 8. No intente mezclar dos soluciones de fertilizante concentrado. 9. No mezcle un fertilizante o producto que contenga sulfatos (azufre) con otro que tenga calcio. El resultado puede ser una mezcla de yeso insoluble. Por ejemplo, si se inyectan juntos el nitrato de calcio y el sulfato de amonio en el agua de riego, ocasiona la formación de sulfato de calcio (yeso), que tiene muy baja solubilidad. Aunque el nitrato de calcio es muy soluble y el sulfato de amonio tiene buena solubilidad, ocasionan problemas cuando son mezclados simultáneamente en el mismo

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contenedor o cuando se mezclan después de haberlos disuelto en tanques separados. Los cristales de yeso pueden tapar los goteros y filtros. 10. Siempre verifique con el proveedor la información de la insolubilidad e incompatibilidad de los productos que va a utilizar. 11. Al mezclar urea y ácido sulfúrico con otros compuestos extreme precauciones. La urea y el ácido sulfúrico son incompatibles con muchos compuestos. 12. Como los fertilizantes líquidos son aplicados en dosis muy pequeñas y los inyectores están localizados fuera de la línea de riego, muchos de los problemas de incompatibilidad tienden a desaparecer. Las pruebas de compatibilidad son esenciales para decidir si las soluciones pueden ser inyectadas simultáneamente en el sistema de riego. 13. No mezcle fertilizantes que contengan fósforo con fertilizantes que contengan calcio sin haber realizado antes la prueba de compatibilidad. 14. Al combinar aguas extremadamente duras (altos contenidos de calcio y magnesio) con fosfatos, polisfosfatos o sulfatos se pueden formar sustancias insolubles. Cuadro2. Programación de aplicación del fertilizante de acuerdo a la etapa de crecimiento del cultivo de frijol. Días después Fósforo de la siembra Nitrógeno kg/ha/día Potasio 0-40 0.9 0.6 0.6 40-60 1.8 1.2 1.8 60-80 0.9 0.6 Los valores anteriores se aplican cuando los días a floración son alrededor de 60. Si la aplicación se efectúa por semana se suman los valores correspondientes.

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Ejemplo Se aplicará el fertilizante de la primera semana después de ocho días de emergido el cultivo. Como en cada día se aplican 0.9 kg (900 gramos), se multiplica por los siete días de la semana y da como resultado 6.3 kg de nitrógeno que equivalen a 30.7 kg de sulfato de amonio o 13.7 kg de urea. Para el fósforo se multiplica por 0.6 kg (600 gramos) por los siete días y da como resultado 4.2 kg de fósforo y para el potasio se deben aplicar 4.2 kg, debido a que tiene el mismo valor que el fósforo. Se puede hacer la mezcla del fertilizante nitrogenado y el de potasio. Posteriormente se aplica el fertilizante fosforado (ácido fosfórico). Para obtener los kilogramos del fertilizante que se aplicarán se deben tomar en cuenta las siguientes equivalencias:






1 kg de nitrógeno es igual a 2.17 kg de urea 1 kg de nitrógeno es igual a 4.87 kg de sulfato de amonio 1 kg de potasio es igual a 2 kg de sulfato de potasio 1 kg de potasio es igual a 1.66 kg de cloruro de potasio 1 litro de ácido fosfórico (verde clarificado al 59% y con densidad de 1.65 g/cm3) es igual a 0.973 kg de fósforo.

Para obtener lo que se aplicará de ácido fosfórico en litros, se divide el valor que se obtuvo en kg por semana entre 0.973 kg. En el ejemplo 4.2 / 0.973 es igual a 4.3 litros CONTROL DE MALEZA El control manual y mecánico de la maleza consiste en realizar deshierbes y escardas, en los primeros cuarenta días después de la siembra . El control químico de la maleza de hoja angosta se realiza con la aplicación del herbicida Fusilade a razón de 1 litro por hectárea. Para control de maleza de hoja ancha se aplica

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Flex a razón de 1 litro por hectárea. La aplicación del herbicida debe realizarse cuando las malezas tengan de 3 a 5 cm de altura CONTROL DE PLAGAS Las plagas de mayor importancia del cultivo de frijol son la mosquita blanca y la conchuela. De éstas, la primera tiene mayor incidencia y aparece desde las primeras etapas del cultivo. Para su control se aplica Malatión a razón de 1 litro por hectárea , Sevín a razón de 1 kilogramo por hectárea o Paratión metílico a razón de 1 litro por hectárea. Para el control de la conchuela se utiliza Malatión 1000 E a razón de 1 litro por hectárea. Otra plaga que se presenta es el picudo del ejote, el cual se combate con Paratión M 50% a razón de 1 litro por hectárea. Mezclar el insecticida en 200 litros de agua. LABORES CULTURALES En labranza de conservación es aconsejable mover lo menos posible el suelo para evitar su erosión; sin embargo, cuando no se logra el control de la maleza con los herbicidas, se recomienda realizar una escarda superficial a los 30 o 40 días de emergido el cultivo. El propósito es eliminar la maleza que crece en medio del surco. RIEGOS El riego por goteo implica aplicar riegos frecuentes. Se recomienda mantener el suelo constantemente húmedo sin que llegue a la saturación o excesos de humedad. Los riegos se pueden aplicar cada tres o cuatro días con una lámina de 1.5 a 2.0 cm (150 a 200 metros cúbicos), sobre todo en los meses en los que las temperaturas no son tan altas. Durante los meses de mayor temperatura, como abril y mayo, deben aplicarse láminas de 2.0 a 2.5 cm (200 a 250 metros cúbicos).

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Si se selecciona otro intervalo de riego la lámina será diferente en función de la frecuencia de aplicación Características de la cintilla La cintilla o manguera de riego en el mercado viene en diferentes calibres, distancias entre goteros, volúmenes de agua aplicada por gotero y marcas. Las características de la cintilla dependerán del cultivo, del tipo de suelo y del manejo. En general, en suelos arcillosos se pueden seleccionar goteros a mayor distancia y en suelos arenosos a menor distancia. La cintilla que tiene los goteros cada 30 cm puede utilizarse como distancia promedio. En los terrenos donde se realizaron las evaluaciones que dieron origen a la información contenida en este folleto se empleó la cintilla calibre ocho mil, con un gasto de 1 litro por hora y con una presión de 1 kg/cm2. Las empresas que diseñan el riego en un terreno en particular tienen la responsabilidad de informar sobre las mejores opciones.

Foto 8. Aplicación del riego en el cultivo de frijol a través de la cintilla de goteo.

Costo del sistema de riego El costo del sistema de riego depende de los siguientes aspectos: condiciones del terreno, tipo de cultivo, calibre de la cintilla, calidad y tipo del equipo de fertirriego, necesidades de conducción del agua y superficie a tecnificar.

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El sistema de riego tiene un costo aproximado de $22.000 por hectárea (sin tomar en cuenta el apoyo del programa de Alianza Contigo). El costo incluye el equipo de fertirriego, la manguera de conducción y la cintilla de goteo para una hectárea. La recuperación de la inversión dependerá del aumento que se logre en la producción y del ahorro de agua y energía. Se pueden instalar equipos individuales o para un grupo de usuarios de un pozo de riego. Esta última forma permite distribuir el monto de la inversión entre los miembros del grupo y de esta manera el gasto por productor es menor. COSTOS Y BENEFICIOS En el Cuadro 3 se presenta el análisis económico de la producción de frijol en condiciones de fertirriego por goteo y con riego por compuertas. La diferencia más significativa es en rendimiento, el cual es de 4 toneladas por hectárea con riego por goteo y de 3 toneladas por hectárea con riego rodado. Considerando el precio del kilogramo de frijol a $4.50, el valor de la producción es de $18,000 por hectárea con riego por goteo; restando el costo de producción, que es de $8900, se obtiene un ingreso neto de $9100 por hectárea. La relación beneficio-costo en este caso de 2.02, que es superior a la relación beneficio-costo en riego por compuertas. En riego por goteo los rendimientos mayores son debidos a que el cultivo se mantiene con humedad disponible de manera permanente y la aplicación del fertilizante se realiza durante el ciclo del cultivo, de acuerdo a sus necesidades. Cuadro 3. Análisis económico de frijol bajo dos sistemas de riego. Amazcala, El Marqués, Qro. 2003. Rend. Rend. Costo de Costo Valor de Valor Relación Relación B/C** riego* riego** prod.* de la de la B/C * t/ha t/ha prod.** prod.** prod.* 3.0 4.0 $8878 $8900 $18,000 $13,500 1.52 2.02 *Por compuerta, ** por goteo

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RECONOCIMIENTOS La información contenida en esta guía se generó a partir del proyecto “Transferencia de Tecnología en Sistemas de Riego” financiado por CONACYT-SHGO, la Fundación Produce Querétaro A. C. y con colaboración del FIRA y la Universidad Autónoma de Querétaro. El autor expresa un reconocimiento al Ing. Alejandro García Martínez y a los Señores Carlos Mondragón Alatorre y Fermín Juárez Baeza, por su colaboración en la ejecución de las diferentes tareas del proyecto de referencia.

D.R. © 2004 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias Serapio Rendón Nº 83, Col. San Rafael Delegación Cuauhtémoc C.P. 06470, México, D.F., Tel. (55) 51 40 16 00 Se permite la reproducción parcial o total de esta obra otorgando el crédito correspondiente a la institución y al autor.

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