XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo MANEJO DE NUTRIENTES POR SITIO ESPECIFICO EN EL CULTIVO DE ARROZ (Oriza sativa) EN TRES ZONAS DE LA CUENCA BAJA DEL RIO GUAYAS-ECUADOR Marco Roberto Aguilar Yépez1 1

Universidad Tecnológica Equinoccial, Campus Santo Domingo. Correo electrónico: [email protected]

ENUNCIADO DEL PROBLEMA El cultivo del arroz en Ecuador constituye una de las principales actividades agrícolas del Litoral, se estima que en el año 2001 su cultivo dio ocupación a alrededor de 50 000 familias del sector rural, con una participación del 2.7% del PIB nacional (MAG, 2001).Según el III Censo Nacional Agropecuario realizado en el año 2002, en el país se cultiva alrededor de 331 000 has de arroz en la costa ecuatoriana, representando un 96 % del total de la superficie cultivada en el país. Una gran proporción de esta área cultivada se concentra en la provincia del Guayas (52%) y además es donde se encuentra el área más extensa de cultivo tecnificado (con riego) (SICA, 2002). Sin embargo, la producción promedio del país no supera las 4.0 TM ha-1 colocándose como una de las más bajas en toda Latinoamérica. El crecimiento vegetativo y la necesidad de suplementar nutrientes al arroz varía apreciablemente entre lotes, entre épocas climáticas dentro del año y entre años de producción. Esto resulta en diferentes condiciones de crecimiento y manejo del cultivo y en diferencias en el suelo y clima que no pueden ser detectadas por el análisis de suelos. Por esta razón, el manejo de nutrientes en arroz requiere de una nueva metodología que permita los ajustes en la aplicación de nutrientes para acomodarse a las necesidades específicas de cada lote en producción y en cada época del año. Esta forma de manejo se conoce como Manejo de Nutrientes por Sitio Específico (MNSE). Este programa será útil entonces para conocer el potencial de producción del cultivo y cuál será la demanda de nutrientes específica para esa finca o zona en especial permitiendo un mejor uso de los recursos. Esta investigación se centro en tres zonas de producción de la cuenca baja del río Guayas, siendo esta la mayor área de siembra de arroz en el país y las zonas de Daule – Santa Lucía, Yaguachi – Samborondón y Simón Bolívar las más importantes de esta área. El III censo nacional agropecuario, señala a la provincia del Guayas con una producción promedio de 3.8 TM ha-1, ubicándose como la más alta del país. La cuenca baja del río Guayas representa aproximadamente un 70% del arroz sembrado en esta provincia y las zonas escogidas para esta investigación representan el 57% del área sembrada en la provincia, que además está ubicada en la zona de producción permanente de la gramínea (época seca y lluviosa). Por lo anteriormente planteado, y considerando la situación de los productores de esta gramínea básica en el Litoral ecuatoriano y por la importancia de las zonas escogidas, es evidente la necesidad de profundizar en el conocimiento del manejo de la producción de arroz y para lo cual se propone este proyecto de investigación. La variedad F50 utilizada en esta investigación fue desarrollada en Colombia por la Federación Nacional de arroceros (Fedearroz), quienes han desarrollado técnicas de manejo agronómico y de suelos para las diferentes zonas productoras en su país. Sin embargo, muchas de las condiciones de suelo y clima son diferentes a las de Ecuador, siendo por ello necesario desarrollar un paquete tecnológico adecuado a estas condiciones. La necesidad existente de estimar la demanda de nutrientes y el comportamiento de la variedad en tres diferentes zonas de cultivo enmarcan la importancia de establecer un proyecto de manejo de nutrientes por sitio específico. Este sistema de manejo permitirá finalmente diseñar programas de fertilización Santo Domingo, 17-19 de Noviembre del 2010

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo adecuados para las diferentes épocas de siembra y a diferentes potenciales de producción, los cuales estarán interrelacionados a las condiciones de las zonas donde se establezca el cultivo. OBJETIVOS GENERALES • Establecer las bases de un programa de Mejora de la productividad del cultivo de arroz en las zonas de Santa Lucía, Yaguachi y Simón Bolívar ubicadas en la cuenca baja del río Guayas, aplicando técnicas de manejo de nutrientes por sitio específico. • Establecer una metodología apropiada de MNSE para el cultivo de arroz. • Determinar cuál es el potencial de producción del cultivo en condiciones óptimas de nutrición en las zonas en estudio y en diferentes épocas de siembra. • Conocer el aporte de nutrientes nativos del suelo en las diferentes zonas agroecológicas en estudio. • Calcular la demanda de nutrientes del cultivo de arroz en las zonas en estudio y épocas de siembra. • Establecer curvas de absorción para todos los nutrientes estudiados para las diferentes épocas de siembra. • Generar información confiable que sirva de base para el desarrollo de otras etapas del estudio de un programa de MNSE en arroz. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Ubicación de los sitios de investigación Esta investigación se condujo en tres zonas productoras de arroz que por las condiciones de suelos, prácticas de manejo y condiciones socio-económicas se consideraron los principales dominios de recomendación. Los lotes de arroz se ubicaron en las principales zonas de producción de arroz bajo riego que mantengan esta gramínea como monocultivo. En cada zona se seleccionó un agricultor donde se establecieron las parcelas del estudio. Ubicación Santa Lucía Simón Bolívar Yaguachi

Latitud 01º 40` 17 S 01º 58` 20 S 02º 02` 15 S

Longitud 79º 54` 52 O 79º 21` 00 O 79º 43` 59 O

Altitud 361 msnm 23 msnm 18 msnm

Factores en estudio Se definieron 2 densidades de siembra (90 y 114 kg ha-1) y se establecieron 5 parcelas de omisión de nutrientes (N, P, K, S y Mg), mas la aplicación de todos los nutrientes y un testigo en base al manejo de un agricultor promedio en la zona. Diseño experimental Los tratamientos estuvieron dispuestos en el campo bajo el Diseño de Bloques Completos al Azar con Análisis Grupal Balanceado, en 3 sitios diferentes, siendo cada sitio una repetición, logrando tres repeticiones para el proyecto de investigación. Debido a las características de esta investigación fue necesario establecer 2 esquemas de ADEVA debido a que en la segunda fase no fue posible sembrar los 3 sitios y por ello el total de repeticiones se redujo en 1. Se establecieron dosis de cada nutriente en función de la densidad utilizada, así para la siembra con 90 Kg ha-1 se utilizó de N, P, K, S y Mg la cantidad de 180, 46, 60, 33, 27 respectivamente y para la densidad mayor se utilizó 200, 60, 90, 44 y 36 de los mismos nutrientes. En las parcelas con alta densidad de siembra, se incrementó la cantidad de fertilizante para suplementar los nutrientes Santo Domingo, 17-19 de Noviembre del 2010

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo requeridos por un mayor número de plantas. La demanda de K se incrementó más que N y P con una alta densidad de plantas. La fuente de nitrógeno que se utilizó para las parcelas - P, - K, - S, - Mg, Balanceada y del Agricultor, fue la urea (46% N), que se aplicó el 30 % al arranque del cultivo como fertilización base, 40 % al estado V6 (el sistema radicular nodular está bien distribuido en el suelo) (Ritchie, et al.. 2003) y 30 % al estado V10 (la planta inicia un aumento rápido y constante de acumulación de nutrientes y peso seco. Ritchie, et al. 2003). Las tres aplicaciones se hicieron con el sistema de voleo manual en toda la parcela. Como fuente de fósforo para las parcelas - N, - K, - S, - Mg, Balanceada y del Agricultor, se usó súper fosfato triple (SFT- 46% P2O5), aplicando todo a la siembra con voleo manual. Las fuentes de potasio para las parcelas - N, - P, Balanceada y del Agricultor, fue sulpomag (22%K2O) + KCl (60% K2O); para la parcela – S y - Mg fue KCl, aplicado 50% a la siembra y 50 % al estado V6 (el sistema radicular nodular está bien distribuido en el suelo. Ritchie, et al.. 2003), esta última al voleo en toda la parcela. Las fuentes de magnesio, para las parcelas - N, - P, Balanceada y del Agricultor, fue sulpomag (18% MgO) y para la parcela - K y - S con Nitrato de magnesio (26% MgO), aplicado todo a la siembra. Para suministrar azufre, en las parcelas, -N, - P, Balanceada y del Agricultor, fue sulpomag (22% S) y para la parcela - K y - Mg, se usó Sulfato de amonio (23,7% S) aplicado todo a la siembra. Análisis de la información Para el análisis de la información, se utilizó la metodología sugerida por Dobermann y Fairhurst (2000), donde se establecen los siguientes pasos: • • •

Muestreo de suelos Componente de rendimiento y absorción de nutrientes Medición del rendimiento del grano a madurez de cosecha

Adicionalmente se evaluaron algunos componentes agronómicos como: densidad de siembra, largo de la panícula, altura de la planta y número de macollos. Por otra parte, también se calculo la cantidad de nutriente absorbido en cada parcela. Se determinó la concentración de cada nutriente en estudio en los diferentes tejidos al momento de cosecha para conocer la extracción del cultivo en Kg ha-1. Todos los cálculos se hicieron con base en materia seca, se calculó la absorción de nutrientes en el grano (G) y la paja (Pa). Para esto fue necesario conocer el rendimiento del grano al 3% de humedad (RG3) y el rendimiento de la paja con base en materia seca (RPaSH), la concentración de nutrientes en el grano (NGR) y en la paja (NPa). ANG (kg ha-1) = (RG3 x NGR) / 100 + (RPaSH x NPa) / 100 Con la información obtenida de la absorción de nutrientes para el grano y la paja se estimo este índice de conversión de nutrientes (IC) que permite evaluar la eficiencia en la traslocación de nutrientes de la planta al grano. Se requiere la información de ANG (grano) y ANPa (paja). ICx = ANGx / ANPa x Se utilizaron 4 índices de los 5 sugeridos por Dobermann y Fairhurst, los mismos que se pueden aplicar a cualquier nutriente (X), siendo los siguientes: Factor parcial de productividad (FPP).- Fue necesario conocer el rendimiento en grano en las parcelas fertilizadas con cada nutriente (RG+X) y la cantidad del nutriente utilizado en kg ha-1 (FX). El uso de los nutrientes nativos del suelo, medido como RG0X puede incrementarse al mejorar la absorción del cultivo, por lo que la fórmula se expresaría así: FPPX = (RG0X / FX) + EAX Eficiencia agronómica del nutriente aplicado (EAX).- Se contó con la información referente al rendimiento en grano de las parcelas fertilizadas con cada nutriente (RG+X), el rendimiento en Santo Domingo, 17-19 de Noviembre del 2010

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo grano de la parcela sin aplicación del mismo nutriente (RG0X) y la cantidad del nutriente utilizado en kg ha-1 (FX). La fórmula es: EAX = (RG+X - RG0X) / FX Eficiencia de recuperación del nutriente aplicado (ERX).- Se utilizó información referente a la cantidad de nutriente absorbido por toda la biomasa en madurez fisiológica en la parcela fertilizada (UX+X) y sin fertilizar (UX0) y la cantidad de nutriente aplicado. Se utiliza la siguiente fórmula: ERX= ( UX+X - UX0X) / FX Eficiencia fisiológica del nutriente aplicado (EFX).- Se calculó en base al rendimiento del grano obtenido en las parcelas con y sin aplicación del nutriente y la cantidad de nutriente absorbido en las mismas (UX), en base a la siguiente fórmula: EFX= (RG+X - RG0X) / (UX+X - UX0X) RESULTADOS Y DISCUSION Observaciones generales, densidad y época de siembra El proyecto de investigación se desarrollo inicialmente en tres localidades, las mismas que se replicaron en 2 épocas de siembra como se mencionó anteriormente. Sin embargo no fue posible completar el segundo ciclo en la localidad Yaguachi debido a la falta de condiciones agronómicas necesarias para establecer nuevamente las parcelas; las Figuras 1 y 2 presentan los rendimientos obtenidos en cada época de siembra. Figura 2. Rendimiento del cultivo en Kg ha-1 durante la época seca.

Figura 1. Rendimiento del cultivo en Kg ha-1 durante la época lluviosa.

El análisis de varianza realizado mostró diferencias significativas para la variable producción entre sitios de siembra. Las localidades de Santa Lucía y Yaguachi fueron superiores en sus respectivos ciclos a la producción de Simón Bolívar. Al haber utilizado semilla certificada y un mismo programa de fertilización, hace suponer que son otros factores los que limitan la producción en esa zona (clima, retención de agua en el suelo, etc.) que no fueron identificados en esta investigación. Si se analiza la influencia de las densidades de siembra con la producción promedio por cada ciclo en estudio, se observa que, a pesar que estadísticamente no existieron diferencias significativas en las densidades utilizadas, si se establecieron diferencias significativas entre los tratamientos, en especial para las parcelas de omisión de N, que tuvo un rendimiento significativamente menor en los 2 dos épocas de siembra para la densidad de 90 kg ha-1 y solo en la época lluviosa para la densidad de 114 kg ha-1. Solo en la época lluviosa se evidenciaron diferencias significativas en la variable producción, principalmente en las parcelas de omisión de N. La producción potencial de un cultivo de arroz tiene a la cantidad de macollos como uno de los factores importantes que afecta la cosecha. La pérdida de plantas mejoró la producción de macollos m-2 en el ciclo seco respecto al ciclo lluvioso, sin embargo esto no influyó en los rendimientos obtenidos en los diferentes tratamientos. El incremento de un 45% en la cantidad de plantas durante la época lluviosa se vio afectado al final Santo Domingo, 17-19 de Noviembre del 2010

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo por la reducción en el número de macollos m-2, el cual fue superior en el ciclo desarrollado en la época seca. Sin embargo, al tener como limitante el riego que no fue suficientemente bien distribuido se perdió el potencial de producción que pudo esperarse con esa cantidad de macollos. Efecto sobre las variables morfológicas En la variable altura de planta solamente el tratamiento de omisión de N para la densidad 2 en el período seco y para las 2 densidades en el período lluvioso presentó diferencias importantes. Aún cuando no existieron diferencias significativas entre las densidades de siembra utilizadas, si es importante indicar que el desarrollo de la planta en la época seca fue menor al de la época lluviosa si consideramos que la altura normal para la variedad F50 es de alrededor de 104 cm. Esta altura no se alcanzo en ninguno de los tratamientos de la época seca pero si se logró en la mayoría de los tratamientos de la época lluviosa, siendo los tratamientos con omisión de N los únicos que no superaron los 100 cm en este segundo ciclo. El análisis de otras variables como: longitud de de la panícula, peso de 1000 granos y relación grano paja no fueron afectadas por los factores en estudio establecidos para esta investigación. Absorción total de nutrientes En general, en el ciclo 1 (época seca) se presentó diferencias significativas importantes en la parcela de omisión de N, especialmente en los niveles de absorción de N, P y Mg. Todos estos elementos están muy relacionados con la producción de materia verde, la cual al ser menor genera una pérdida de producción al final del ciclo. En las parcelas de omisión de K, la reducción en la absorción de los elementos mencionados puede estar influenciado por las relaciones que este elemento mantiene con otros cationes donde la demanda de K por el cultivo regula la absorción de calcio y magnesio; y, por una reducción en la velocidad de producir de enzimas que al estar relacionadas con el desarrollo de la planta también marcan la necesidad de S respecto a la formación de proteínas necesarias para la producción de nueva biomasa. Durante el ciclo 2 (época lluviosa), se confirmó que la parcela de omisión de N redujo de manera importante la absorción de N, P, K, S y Mg siendo en todos los casos los valores más bajos registrados en todos los tratamientos. Esta respuesta señala la importancia del nitrógeno para el normal desarrollo del cultivo y como al reducir la producción de materia verde y de grano, reduce la capacidad del cultivo para extraer los otros nutrientes aplicados. En la parcela de omisión de P en el segundo ciclo se presentó una reducción en la absorción de P y Mg en las 2 densidades de siembra evaluadas. Respecto al P los niveles bajos de este elemento en una de las localidades pudo influir en este resultados ya que el nivel de producción fue alto y la absorción de este elemento está muy relacionada al nivel de producción que se obtiene, sin embargo la producción obtenida en la parcela sin P no mostró diferencias significativas en ninguno de los ciclos. La parcela de omisión de Mg en la densidad de siembra 114 kg ha-1 en este ciclo también presentó menor absorción de P y Mg que las parcelas de omisión de K y S pero mayor que en las parcelas de omisión de N. Al parecer la absorción de este elemento depende en parte de la capacidad del cultivo para absorber P y de su papel importante en la producción de energía, así, se reduce la capacidad fotosintética de la planta y por ende la demanda de Mg generando menor absorción de este elemento. Por ello, aún cuando las diferencias en la absorción de cada elemento no mostraron diferencias estadísticas, es importante analizar el comportamiento en la absorción de nutrientes en cada una de las zonas donde se estableció el cultivo en las 2 épocas de siembra evaluadas, para lo cual las tablas 1 y 2 muestran los resultados obtenidos.

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Tabla 1. Absorción total de nutrientes en las localidades evaluadas para la densidad de siembra 90 kg ha-1 de semilla en la variedad de F50. Época de siembra Variable

Seca

Lluviosa

ATN ATP ATK ATS ATMg ATN ATP ATK ATS ATMg

Sitio de cultivo Santa Lucía S 106,01 A 20,07 A 158,29 A 20,24 A 16,16 AB 173,33 A 62,23 A 221,29 A 13,89 A 42,57 A

Simón Bolívar 71,20 12,16 71,70 8,09 11,69 97,49 35,33 119,90 9,31 31,80

S B B B C B B B B B B

Yaguachi 104,81 17,07 140,54 13,77 18,66

S A A A B A

La Tabla 1 refleja la diferencia importante en la absorción de nutrientes con la localidad Simón Bolívar, la cual cuenta con condiciones diferentes de suelo respecto a las otras 2 localidades y con un rendimiento potencial significativamente menor la ubican como una zona limitada sobre la cual se deberá profundizar la investigación en otras labores de manejo particulares para esa zona. Tabla 2. Absorción total de nutrientes en las localidades evaluadas para la densidad de siembra 114 kg ha-1 de semilla en la variedad de F50. Época de siembra Variable

Seca

Lluviosa

ATN ATP ATK ATS ATMg ATN ATP ATK ATS ATMg

Sitio de cultivo Santa Lucía S 126,17 A 21,54 A 171,53 A 26,46 A 17,21 A 166,63 A 57,00 A 209,60 A 13,01 A 41,07 A

Simón Bolívar 82,66 11,77 86,60 9,21 13,97 116,94 37,56 139,81 10,63 35,33

S B B B C A B B B A A

Yaguachi 95,11 16,09 114,59 14,74 17,26

S B B B B A

Aún cuando los resultados en cuanto a la absorción de nutrientes obtenidos en la localidad de Yaguachi la ubicaron junto a Simón Bolívar (Tabla 2), su comportamiento en producción es similar al de Santa Lucía. Indice de conversión de nutrientes Los índices de conversión de nutrientes (IC) representan la capacidad del cultivo en trasladar los nutrientes absorbidos desde las áreas de crecimiento (hojas, tallo y raíces) hacia el grano. Se podría decir que un IC mayor significa que la mayor parte del nutriente absorbido se traslado al grano y por ende la cantidad exportada del sitio de cultivo es mayor. Las Figuras 3 a 7 presentan los índices de conversión de los diferentes nutrientes evaluados y calculados a partir de los resultados en los 2 ciclos de cultivo desarrollados en las diferentes zonas. En cada figura se trazó una línea de referencia calculada a partir de la información presentada por Vargas y Cruz (2002) citados por Berstch (2003). Santo Domingo, 17-19 de Noviembre del 2010

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Figura 4. ICP para cada tratamiento y ciclo de siembra en estudio.

Ciclo 1 Referencia

0,80

Ciclo 2

Ciclo 1

0,70

Ciclo 1

0,40

0,90

0,35

0,50

0,30 0,20

0,25 ICP

0,60

0,20

0,40

0,15

0,30

0,10

0,20

0,10

0,10

-

-N

-P

-K

-S

-Mg

Ciclo 2

Referencia

0,30

0,70 ICN

0,40

Referencia

1,00 0,80

0,60 0,50

Ciclo 2

Figura 5. ICK para cada tratamiento y ciclo de siembra en estudio

Balanceado Testigo

ICK

Figura 3. ICN para cada tratamiento y ciclo de siembra en estudio

0,05 -N

-P

-K

-S

-Mg

-N

Balanceado Testigo

-P

-K

-S

-Mg

Tratamientos

Tratamientos

Tratamientos

En la evaluación realizada se pudo observar que el IC de nitrógeno (ICN) presentado en la Figura 3 fue mayor al estimado de la información de Vargas y Cruz. Esta diferencia pudo deberse al menor peso obtenido en la biomasa de la parte aérea respecto al reportado por estos autores y a que el N absorbido se reparte en mayor proporción en la parte aérea que en el grano. Es importante señalar que el peso de la parte aérea varía de acuerdo al momento en que se realice la cosecha del cultivo, ya que si esta se retrasa mucho, el estado de maduración de la planta ocasiona que se pierdan hojas que pueden influir en el peso final. Esto pudo haber ocurrido en el ensayo debido a la poca experiencia en determinar los momentos adecuados de cosecha según la metodología recomendada por Dobermann y Fairhurst. El índice de conversión de fósforo (ICP) presentado en la Figura 4 fue ligeramente inferior al reportado como referencia y puede tener relación al bajo nivel de fósforo absorbido por el cultivo. Figura 6. ICMg para cada tratamiento y sitio de siembra en estudio Ciclo 1

Ciclo 2

Figura 7. ICS para cada tratamiento y sitio de siembra en estudio

Referencia

Ciclo 1

0,70

0,60

0,60

0,50

0,50

0,30

Referencia

0,30

ICS

0,40 ICMg

0,40

Ciclo 2

0,20

0,20

0,10

0,10

-

-N

-P

-K

-S

-Mg

-N

Balanceado Testigo

-P

-K

-S

-Mg

Balanceado Testigo

Tratamientos

Tratamientos

En las Figuras 5 a 7 se representan los índices de conversión de Potasio (ICK), Magnesio (ICMg) y Azufre (ICS), los cuales se diferencia mayormente en el segundo ciclo de cultivo debido al incremento en la producción que se traduce en una mayor traslocación de nutrientes que generan como resultado mejores índices de conversión. El bajo peso de materia seca obtenido al procesar la parte aérea también contribuyó para que el ICK y el ICS fuesen mayores al tomado como referencia ya que los niveles absorbidos en el grano concuerdan con el reportado por otros autores. Sin embargo el azufre tuvo un comportamiento peculiar, ya que la absorción total fue mayor a la reportada para la variedad F50, pero la cantidad traslocada al grano también, por ello su IC fue similar al reportado como referencia para este análisis.

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Balanceado Testigo

XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Indices de eficiencia en el uso de nutrientes Generalmente el índice de eficiencia agronómica (EA) de cada nutriente es bajo ya que expresa el incremento logrado debido al uso de los fertilizantes respecto a un cultivo donde se maneja considerando solo la entrega potencial de nutrientes del suelo. Otro índice, como el factor parcial de productividad (FPP) complementa la información de la EA, con la diferencia de que el FPP considera la productividad total obtenida y no solo el incremento logrado respecto a un testigo. Por ello, este índice es por lo general positivo ya que marca el efecto del fertilizante sobre la producción total obtenida en relación a las parcelas donde no se utilizó dicho fertilizante. La EA puede tener valores negativos como ocurrió en los nutrientes P, K, Mg y S con mayor frecuencia, como indicativo de que los fertilizantes aplicados no generaron ningún beneficio adicional en producción respecto a los sitios donde no se aplicó dichos fertilizantes. En cambio, para N, la Figura 8 muestra los resultados del cultivo desarrollado durante la época seca, que señalan valores para EAN similares a los reportados por otros autores, con rangos de 17 a 26 kg de grano por kg-1 de N aplicado. Figura 8. Indice EAN durante la época seca. Santa Lucía

45

Simón Bolivar

EAN

35 25 15 5 -5 -P

-K

-S

-Mg

Tratamientos

Balanceado Testigo

Las Figuras 9 y 10 muestran la relación que existe entre el FPP y la producción obtenida, ya que las localidades de Santa Lucía en ambos ciclos y la de Yaguachi en la época seca tuvieron mejores niveles de producción que la localidad de Simón Bolívar. De allí que al incrementarse la productividad este índice mejora substancialmente, permitiendo obtener valores para un FPPN en el mismos rango de los reportados por otros autores. El rendimiento significativamente menor de la parcela con omisión de N confirmó la importancia de este elemento para el cultivo de arroz. Otro índice, como el de EFN no fue consistente, teniendo mucha variabilidad, así, un índice EF mayor a 55 o 60 representarían un cultivo con un manejo óptimo y muchos de los tratamientos tuvieron índices inferiores a este valor, por ello debe considerarse mejorar las prácticas de manejo adicionales a la fertilización.

40,0

Santa Lucía

Simón Bolivar

Yaguachi

Figura 10. Índice FPPN durante la época lluviosa.

35,0

70,0

30,0

60,0

25,0

50,0

20,0

40,0

15,0

30,0

10,0

20,0

5,0

10,0

FPPN

Santa Lucía

80,0

Simón Bolivar

FPPN

Figura 9. Índice FPPN durante la época seca.

-

-P

-K

-S

-Mg

Tratamientos

Balanceado

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-P

Testigo

-K

-S

-Mg

Tratamientos

8

Balanceado

Testigo

XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo En cuanto a los resultados obtenidos en los otros nutrientes, es conveniente poner atención en los resultados obtenidos durante la época seca, donde las condiciones de riego fueron totalmente controladas en cada uno de los tratamientos. Así, podemos ver en las Figuras 11 y 12 que el FPP para nutrientes como P y K, que la zona de Simón Bolívar es la menos eficiente en el uso de ambos nutrientes, en el caso de P ocasionado en cierta parte por tener un nivel bajo del elemento en el suelo y por las condiciones de baja retención de humedad del mismo y en el caso de K, determinado especialmente por la movilidad limitada de dicho nutriente debido a la falta de humedad. Figura 11. Indice FPPP durante la época seca. 140

Santa Lucía

Simón Bolivar

Yaguachi

120

Figura 12. Indice FPPK durante la época seca. Santa Lucía

100

Simón Bolivar

Yaguachi

80

100

60

60

40

FPPK

FPPP

80

40

20

20

0

0 -N

-K

-S

-Mg

Tratamientos

Balanceado

-N

Testigo

-P

-S

-Mg

Tratamientos

Balanceado

Testigo

El índice de eficiencia de recuperación (ER) presentó resultados muy variables para cada nutriente, así, la ER de N presentó valores similares a los descritos en la literatura, especialmente en la época lluviosa, debido básicamente a que la variedad utilizada (F-50) es de un alto potencial productivo y muy demandante de este elemento (Figura 13 y 14). Condiciones de manejo no adecuadas influyeron en la reducción de este índice en el primer ciclo de cultivo, generando un menor potencial de producción y menor capacidad del cultivo para extraer todos los nutrientes, en especial el N que mostró ser limitante durante el desarrollo de esta investigación. Figura 13. Indice ERN durante la época lluviosa. Santa Lucía

Simón Bolivar

Yaguachi

Figura 14. Indice ERN durante la época seca. Santa Lucía

1,00

0,35

Simón Bolivar

0,80 ERN

0,25 ERN

0,60

0,15

0,40

0,05

0,20 0,00

-0,05 -P

-K

-S

-Mg

Balanceado

-P

Testigo

Tratamientos

-K

-S

-Mg

Balanceado

Testigo

Tratamientos

En cuanto al potasio, el índice ER fue negativo en todos los tratamientos realizados, pudiendo indicar que el K proveniente del suelo fue suficiente para cubrir las necesidades del cultivo durante el tiempo que duró la investigación (1 año). Algo similar se observó para el elemento S obteniendo valores de ER negativos o muy cercanos a cero.

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Curvas de absorción de nutrientes En las Figuras 15 y 16 se presentan las curvas de absorción de N obtenidas en esta investigación, donde R2 nos indicó una correlación aceptable, especialmente en las curvas de absorción total. Para poder graficar estas tendencias, se realizó una regresión potencial que arrojó los mejores valores de correlación (R2) al relacionar las producciones con los elementos absorbidos en el grano y en toda la planta. Esta información se presenta a continuación para cada elemento evaluado. Figura 15. Curvas de absorción de N en la variedad F-50 en la época seca.

Figura 16. Curvas de absorción de N en la variedad F-50 en la época lluviosa.

Para un mismo nivel de producción, la absorción de N fue similar en las dos épocas de siembra, sin embargo, el potencial de producción en la época seca (8.000 kg ha-1) fue menor al de la época lluviosa (13.000 kg ha-1) generando una menor demanda de este elemento, así en la época seca la demanda de N sería de 133 kg ha-1 y en la época lluviosa de 212 kg ha-1 para obtener las producciones mencionadas. Las altas correlaciones obtenidas para la absorción de P en los dos ciclos, especialmente en las curvas de absorción total muestran la relación de este elemento con el nivel de producción que se obtendrá. Si comparamos las curvas de absorción de P para las diferentes épocas de cultivo (Figuras 17 y 18) se observa diferencias importantes, la absorción en la época seca fue de un 50% respecto a la época lluviosa, señalando la importancia que tiene, por un lado, mantener una humedad adecuada en el suelo para que la planta mejore su capacidad de exploración a través de las raíces, incremente la disponibilidad de P en la solución del suelo y pueda llegar a más sitios donde esté disponible y por otro, un adecuado nivel de fósforo en el suelo que para esta investigación reporto niveles medios. Figura 17. Curvas de absorción de P en la variedad F-50 en la época seca.

Figura 18. Curvas de absorción de P en la variedad F-50 en la época lluviosa.

Al ser el P el elemento que se trasloca en mayor proporción al grano, afectará la capacidad de llenado del grano y posiblemente el tamaño de la espiga influyendo por ello en la producción. Así, A bajos niveles de absorción de P la producción puede verse limitada, y, para la época lluviosa podemos

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo esperar producción de 13.000 kg ha-1 con una absorción total de 68 kg ha-1 y para una producción de 8.000 kg ha-1 la absorción sería de 45 kg ha-1, mientras que para la época seca una producción de 8000 kg ha-1 y demandaría la absorción de 23 kg ha-1. Al revisar las curvas de absorción de K, Mg y S se observa que una buena porción de los elementos absorbidos por el cultivo permanecen en la paja, siendo más importante el porcentaje que se mantiene en la paja conforme se incrementa el potencial de producción del cultivo. La absorción total de K (Figuras 19 y 20) no varió con la época de siembra, así, para una producción de 8.000 kg ha-1 se absorbió 137 kg ha-1 en la época seca y 130 kg ha-1 en la lluviosa. Sin embargo, la cantidad de elemento traslocado al grano varió, siendo 16 kg ha-1 en la época seca y 46 kg ha-1 en la lluviosa. Esta importante diferencia puede tener relación con una mayor producción de biomasa y mejores condiciones generales del cultivo, que permitieron una mejor traslocación del K al grano pudiendo generar granos de mejor calidad, factor que no fue analizado en esta investigación. Figura 19. Curvas de absorción de K en la variedad F-50 en la época seca.

Figura 20. Curvas de absorción de K en la variedad F-50 en la época lluviosa.

Los niveles de absorción de K en el grano en la época lluviosa fueron más cercanos a los reportados por Vargas y Cruz citados por Berstch (2000) para la variedad utilizada en la investigación. Al contrario de lo ocurrido con el K, los niveles de absorción de S (Figuras 21 y 22) se redujeron en la época lluviosa como efecto de condiciones de anegamiento continuas durante esta época, que redujo la disponibilidad del elemento al cultivo, sin embargo el S absorbido fue similar al reportado en la bibliografía. Figura 21. Curvas de absorción de S en la variedad F-50 en la época seca.

Figura 22. Curvas de absorción de S en la variedad F-50 en la época lluviosa.

En cambio el Mg (Figuras 23 y 24) fue absorbido en forma más eficiente durante la época lluviosa, debido seguramente a la mayor producción de biomasa reportada en esta época como efecto de haber llegado con una mayor cantidad de macollos m-2 al momento de la cosecha.

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XII Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo Figura 23.Curvas de absorción de Mg en la variedad F-50 en la época seca.

Figura 24.Curvas de absorción de Mg en la variedad F-50 en la época lluviosa.

La alta concentración de K, Mg y S en la paja de arroz enmarca la importancia de reincorporar los desechos de la cosecha nuevamente al cultivo, ya que en general se aportará con más del 50% de las necesidades del cultivo para los siguientes ciclos de cosecha. Sin embargo, deberá considerarse aportar el 100% de las necesidades del cultivo en los primeros ciclos en sitios donde no fueron reincorporados los residuos de cosecha con anterioridad, ya que el proceso de descomposición de los mismos no pondrá disponibles a los nutrientes en el corto plazo. Descartando los datos de las parcelas con omisión de N que fueron las que presentaron mayores diferencias en los diferentes parámetros evaluados, se presenta la tabla 3 con los niveles de absorción y extracción de nutrientes. Tabla 3. Absorción de nutrientes obtenida para la variedad de arroz F50 en 3 localidades de la cuenca baja del Río Guayas-Ecuador.

Tejido analizado Absorción en grano Absorción en parte aerea Absorción total

Producción

N

-1

Kg ha 6.110 - 7.566 6.433 - 6.433

P

K

S

Mg

-1

58 - 73 42 - 65

Kg ha 19 - 25 25 - 34 5 - 8 100 - 141

6 - 7 7 - 10

10 - 13 11 - 16

12.543 - 13.999 100 - 138

24 - 32 125 - 175

13 - 17

21 - 29

La Tabla 3 resume los niveles promedio de absorción de los nutrientes evaluados en esta investigación, los niveles de absorción de N y P en el grano concuerdan con los la información de otros autores para un rendimiento similar y al relacionarlo con los niveles reportados para la variedad F50 utilizada en esta investigación, las diferencias son mínimas si lo comparamos en Kg de nutriente por tonelada producida (kg t-1de grano) la cual fue de 9,5 vs 8,9 para N y 3,2 vs 3,9 para P. Los niveles de K en el grano difieren del de otras variedades de arroz, debido a que la variedad F50 es mucho más demandante de este elemento que el promedio de las variedades modernas de arroz. Sin embargo, los niveles reportados en este trabajo concuerdan con los reportados por Vargas y Cruz para esta variedad (4,4 vs 4,3 kg t-1 de arroz). Los niveles de Mg en el grano reportados son muy similares a los reportados por otros autores, mas la absorción de S fue muy superior a la reportada por otros autores (0,9 vs 0,4 kg t-1 de arroz) posiblemente debido a los niveles presentes de este elemento en el suelo. Con esta información finalmente, se pudo establecer la importancia de los elementos analizados para el cultivo en el siguiente orden: K, N, P, Mg y S que concuerda con los reportados por Fageria et al. para arroz a excepción del azufre que por la cantidad de elemento absorbido se colocaría después del Mg.

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