ANALISIS DE COMPONENTES DE RENDIMIENTO Y TECNICAS DE MUESTREO EN PARCELAS DE MAÍZ

Parte 1

Ing. F. Humberto Castro García

M. C. Efraín Paredes Hernández



1.    LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE MAÍZ

El rendimiento es la expresión final del cultivo, comúnmente se expresa en Kg/ha y es resultado tanto de factores genéticos, es decir, la semilla como de factores ambientales, como la lluvia y la temperatura y, el manejo técnico del ciclo de cultivo; pero para una buena interpretación y análisis es necesario tener información sobre el historial de manejo de la parcela y de ser posible un análisis de suelo.

El otro aspecto a considerar es la identificación del sistema de cultivo y sus variantes con base a los siguientes aspectos:
a.    Ambiente, es decir, si el cultivo esta en lomerío o valle o en vega de río.
b.    Ciclo del sistema, que considera años de uso por años de descanso y
c.    El manejo técnico del ciclo de cultivo, donde se identifican variantes como si se realiza con espeque o con roturación, si es de riego o temporal, si es con tracción animal o mecánica, si es con semilla mejorada o con semilla criolla, si es solo o asociado, si se usa fertilízate químico. La idea es identificar las variantes que tienen un efecto  importante en el rendimiento.

Toda esta información será útil para realizar el análisis con mayor profundidad, desde la óptica de los componentes del rendimiento y apoyar la toma de decisiones de los productores con relación al mejoramiento a futuro de los sistemas de cultivo.


2.    ASPECTOS FISIOTECNICOS EN LA PRODUCCION AGRICOLA
El ciclo biológico de las plantas contempla la germinación, el crecimiento, su desarrollo, la madurez, su reproducción y su muerte. La fisiología vegetal es el estudio de esos procesos, del cómo y por qué cada planta se comporta de una manera propia y peculiar; es el estudio de la organización y operación de los procesos que ordenan su desarrollo y comportamiento. Cada planta es el producto de su información genética modificada por su ambiente, y cada parte de su órgano vegetal se modifica adicionalmente por el estado fisiológico, o ambiente interno de la planta, del cual forma parte. La fisiología vegetal trata sobre la reciprocidad de todos estos factores en la vida de la planta.

El estudio y conocimiento de todo ello en relación con el medio ambiente (natural y agronómico) sobre el rendimiento, es el campo de la materia conocida como Fisiotecnia Vegetal, que tiene como finalidad la definición de modelos arquetípicos (o arquetipos) de plantas de acuerdo al conocimiento mencionado, para que posteriormente, por  medio de mejoramiento genético, puedan obtenerse variedades mejoradas con dicho arquetipo de un rendimiento esperado consecuente.

El ejemplo más ilustrativo sobre modelos arquetípicos es sin lugar a dudas la menor talla o altura de muchas plantas cultivadas. En la actualidad el arquetipo para condiciones de agricultura intensiva es de plantas enanas o semienanas, como una necesidad de evitar el acame de las plantas de altura normal cuando eran fertilizadas para obtener altos rendimientos. El acame se presenta en plantas muy altas y por peso en el extremo de la planta por la posición del fruto, sobre todo con presencia de vientos fuertes o fuertes lluvias.


3.     AMBIENTE Y ESTACIÓN DE CRECIMIENTO y DESARROLLO

El crecimiento se define como “tomar aumento natural de los seres orgánicos” y el término desarrollo como “acrecentar, dar incremento a una cosa del orden físico, intelectual o moral”. El crecimiento puede medirse como longitud, grosor ó área; a menudo se  mide como aumento en volumen, masa o peso (peso fresco o peso seco).

El desarrollo puede definirse como cambio ordenado o progreso, a menudo hacia un estado superior, más ordenado o  más complejo, para las plantas significa el paso por las diferentes etapas (periodo vegetativo, floración, fructificación, etc.) durante las cuales sus exigencias son frecuentemente muy diferentes. En tal forma el desarrollo puede tener lugar sin que haya crecimiento y el crecimiento sin desarrollo, pero a menudo los dos están combinados en un solo proceso.

Los principales estímulos ambientales que afectan el desarrollo de la planta son los siguientes:
1.    Luz: intensidad, calidad (color), duración, periodicidad.
2.    Temperatura: absoluta y periodicidad.
3.    Gravedad
4.    Sonido
5.    Campo magnético
6.    Radiaciones electromagnéticas
7.    Humedad
8.    Nutrientes
9.    Estímulos mecánicos: viento

El ambiente está compuesto de muchos factores y éstos están interrelacionados. Los factores climáticos incluyen intensidad y periodicidad del calor y luz, precipitación y humedad relativa; los fisiográficos incluyen estructura del suelo, acidez, y composición de nutrimentos, que se relacionan con la roca subyacente. Los factores biológicos resultan de la naturaleza de la vegetación que se constituye e incluyen la competencia por luz, competencia por agua, competencia por nutrientes, alteración aprovisionamiento del sustrato, interacciones planta-animal, acción de antibióticos, relaciones saprófitas y parasitarias, así como modificación de condiciones microclimáticas tales como pH o viento en el interior de la masa de vegetación.



4.     FENOLOGÍA Y RENDIMIENTO

Durante su crecimiento las plantas anuales pasan por etapas sucesivas durante las cuales sus exigencias de agua, calor, luz y sales minerales  son sensiblemente diferentes. Habitualmente se distinguen los siguientes periodos:
·         Periodo vegetativo, caracterizado por el desarrollo de los órganos de asimilación (raíces tallos y hojas).
·         Periodo de reproducción, que comienza, e principio, en la floración, pero cuyos límites son a veces difíciles de precisar y que comprende los estadios de floración, fecundación y maduración de las semillas.

El paso de un estadio a otros se sitúa, hacia la mitad de la fase de crecimiento máximo y está caracterizado por particulares exigencias que frecuentemente constituyen para la planta un periodo crítico.

El desarrollo de las plantas se divide en estadios constituidos por periodos breves de tiempo (fases) que marcan diferencias fundamentales en su fisiología (cambios cualitativos) entre los cuales trascurren periodos más prolongados que son las etapas o subperíodos.




5.    ETAPAS DE CRECIMIENTO DEL MAÍZ

El conocimiento del crecimiento y desarrollo del maíz es uno de los aspectos fundamentales para poder incidir con cualquier práctica de manejo agronómico, a continuación se detalla el sistema de mayor utilidad en las etapas fenológicas:

Etapa de crecimiento
Características
VE
El coleoptilo emerge de la superficie
V1
Es visible el cuello de la primera hoja (ésta siempre tiene el ápice redondeado)
V2
Es visible el cuello de la segunda hoja
Vn
Es visible el cuello de la hoja número “n” (“n” es igual al número definitivo de hojas que tiene la planta; “n” generalmente fluctúa entre 16 y 22, pero para la floración se habrán perdido las 4 ó 5 hojas de más abajo)
VT
Es completamente visible la última rama de la panícula. Cabe señalar que esto no es lo mismo que la floración masculina, que es la liberación del polen (antesis).
R1
Son visibles los estigmas ene l 50% de las plantas.
R2
Etapa de ampolla. Los granos se llenan con un líquido lechoso blanco.
R3
Etapa lechosa. Los granos se llenan con un líquido lechoso blanco.
R4
Etapa masosa. Los granos se llenan con una pasta blanca. El embrión tiene aproximadamente la mitad del ancho del grano.
R5
Etapa dentada. La parte superior de los granos se llena con almidón sólido y, cuando el genotipo es dentado adquieren la forma dentada. En los tipos tanto cristalinos como dentados es visible una “línea de leche” cuando se observa el grano desde el costado.
R6
Madurez fisiológica. Una capa negra es visible en la base del grano. La humedad del grano es generalmente de alrededor del 35%.


Es importante señalar que en las variedades criollas e incluso en las variedades mejoradas de polinización libre, no todas las plantas de un campo llegan simultáneamente a una misma etapa. Por esta razón, es mejor decir que el cultivo alcanza una determinada etapa solo cuando por lo menos el 50% de las plantas han llegado a esa etapa.

En los materiales híbridos es donde sí se puede observar una mayor uniformidad de las plantas en cada etapa, mas aun en aquellos que proviene de una cruza simple entre dos líneas puras.


ESTRUCTURAS MORFOLÓGICAS QUE DETERMINAN EL RENDIMIENTO

Teóricamente las plantas con mazorcas múltiples o “cuateras” deben ser más eficientes que los tipos de una sola mazorca, ya que solo un pequeño porcentaje de la energía de las plantas se necesitaría para su desarrollo en comparación con el necesario para el desarrollo de las mazorcas. Sin embargo, hecho los tipos con una sola mazorca han sido los más populares. Los tipos sin ahijamiento generalmente se prefieren para la producción  de grano; mientras que las variedades muy ahijadoras son útiles para la producción de forraje.

El numero y tamaño de granos contribuyen en el rendimiento de grano. El número de granos está determinado por la longitud de la mazorca, el número de hileras por mazorca, el número de mazorcas por planta y el número de plantas por unidad de área.

Actualmente se tiene conocimiento que las hojas de la planta, ubicadas arriba del nudo de inserción de la mazorca, son las responsables del llenado del grano, por lo que es de vital importancia contar con variedades que un mayor número de hojas arriba de la mazorca y que además presenten buena área foliar y tolerancia o resistencia a enfermedades foliares, para así contar con una alta tasa de fotosíntesis.


ARQUETIPOS VEGETALES

El fitomejoramiento del maíz debe considerar la incorporación de muchas características deseables en las variedades mejoradas. Sin embargo, las características más importantes a considerar son el incremento en el rendimiento, el ciclo vegetativo adecuado y la excelente resistencia al acame.

La morfología de la planta y principalmente su arquitectura son aspectos que llegan a determinar el sistema de manejo del cultivo y el rendimiento de la planta. En las plantas del maíz se presentan diferentes arquetipos de planta lo cual permite establecer diferentes densidades de siembra. Por ejemplo, se han generado líneas con diferente ángulo de la hoja y prolificidad: a) con hojas horizontales o arquitectura “Normal” y un mazorca; b) con hojas erectas arriba de la mazorca y horizontales abajo, o arquitectura tipo “Mock”, de una mazorca; c) con todas las hojas erectas, o arquitectura tipo “Piña”, de prolificidad normal; y d) “Prolífica” de arquitectura normal.


COSECHA
Tan pronto como los granos de maíz alcanzan la madurez fisiológica, la cual puede ser reconocida por la presencia de una capa negra en el punto de inserción de la semilla en el olote, se puede iniciar la cosecha. Es en este momento que la calidad del grano está en su punto máximo y de aquí en adelante tiende a disminuir a una tasa que depende de la forma en que es manejado. Sin embargo, el cultivo raramente es cosechado en el momento de la madurez fisiológica porque en este momento los granos tienen un contenido muy alto de humedad (30-35%) y sería antieconómico reducir artificialmente el contenido de humedad a niveles aceptables del 10-12% para su buen almacenamiento. Por lo tanto, la cosecha normalmente se demora hasta que la humedad del grano ha llegado a 20-25%. Si las mazorcas son desgranadas directamente en el campo, la humedad debería estar por debajo de 20% para evitar daños mecánicos.
Cuanto más tiempo se demore la cosecha mas humedad perderán los granos; esto puede ahorrar algo de lo que se debe gastar para secar las semillas a un nivel de seguridad. Sin embargo, cuanto más tiempo transcurre el maíz en el campo, mayores posibilidades tendrá de sufrir ataques de insectos de los granos almacenados, daños de pájaros, pudrición de las mazorcas y posiblemente vuelco a causa de la pudrición del tallo. Todo esto lleva sin duda a pérdidas de rendimiento y a una menor calidad del grano. Por lo tanto, la cosecha se debe llevar a cabo tan pronto como la humedad del grano esté comprendida entre 20-25%. Lamentablemente, en muchos casos, los agricultores demoran la cosecha, utilizando así el campo como lugar de almacenamiento de la misma.

Secado del grano
Normalmente el maíz se recoge del campo con un contenido de 20-25% de humedad, el cual es excesivamente alto para un almacenamiento correcto. Para reducir la humedad del grano se puede usar el secado natural solar o el secado artificial. En cualquiera de ambos casos es imprescindible saber en qué momento se debe detener el secado. Los conocimientos acerca de la relación que existe entre el contenido de humedad y el comportamiento de la semilla de maíz y los diferentes factores de estrés ayudarán a tomar las decisiones apropiadas.

Efecto del contenido de humedad del grano sobre la fisiología de la semilla y la presencia de factores bióticos de estrés
Contenido de humedad de la semilla (%)
Comportamiento de la semilla y ocurrencia de estrés
> 45 – 60
La semilla germina
> 18 – 20
Puede ocurrir calentamiento
> 14 – 20
Los mohos crecen sobre y dentro la semilla
< 9 – 8
Escasa o ninguna actividad de insectos
< 8 – 4
Almacenamiento hermético es mas seguro
Cuando la humedad del grano se encuentra entre 45 y 60% puede tener lugar el proceso de germinación. Por debajo de 45% y entre 18 y 20%, la respiración de los granos y de los microorganismos es extremadamente alta y el calentamiento puede alcanzar temperaturas lo suficientemente elevadas como matar el germen.
Cuando la humedad del grano se encuentra entre 14 y 20%, pueden crecer mohos y la infección es más severa en granos rajados o rotos, se generan elevadas temperaturas.
 Los granos con menos de 10% de humedad no proporcionan un ambiente favorable para la reproducción y el desarrollo de los insectos de los granos almacenados.
La semilla y el grano de maíz deben ser llevados a un nivel de contenido de humedad que garantice un almacenamiento seguro. Esto puede ser hecho por los agricultores en sus propias fincas usando procesos de secado tradicional, rústico, más o menos económico, o puede ser hecho con la ayuda de secadores mecánicos, con un mayor costo, pero con la posibilidad de obtener un producto de mejor calidad.

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