Effect of nitrogen and herbicide application on zero tillage FONAIAP-1 rice in state of Guarico, Venezuela

Luis Lugo¹*, Pedro Monasterio Piñero², Luis Vivas¹ y Carlos Sánchez³

^{1 y 2} Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), Guárico y Yaracuy, respectivamente.

³ Instituto de Tecnología de los Llanos (IUTLL). Valle de la Pascua, estado Guárico. Venezuela.

*Correo electrónico: llugo@inia.gob.ve

RESUMEN

Para reducir la aplicación excesiva y determinar los efectos combinados de dosis de nitrógeno (N) y de herbicidas, sobre el desarrollo y producción de la variedad de arroz (Oryza sativa L.) FONAIAP 1, bajo condición de siembra directa, se realizó un ensayo para evaluar el efecto de tres dosis de N (40, 80 y 160 kg ha^-1 ) y cuatro tratamientos de control químico de malezas [2 y 4 litros ha^-1 de glifosato® (G)] en preemergencia e igual dosis de G en pre-emergencia (6 litros de propanil + 2 litros de bentazon) en postemergencia (CP), sobre el rendimiento en grano (Rg), altura de plantas (AP), número de tallos (NT) y número de panículas (NP) por m², número de granos (NG) por panículas, peso de 1.000 granos (P₁₀₀₀) y la eficiencia en el uso de N (EUN) por el cultivo. Se utilizó un diseño de bloques al azar con 12 tratamientos y cuatro repeticiones. La siembra directa de la variedad fue en un suelo franco-limoso y regado por inundación. Los resultados mostraron que la variedad respondió a la aplicación de N por encima de 80 kg ha^-1 y diferencias significativas con 160 kg ha^-1 para Rg, AP, NG y P₁₀₀₀. En los tratamientos con control químico pre y CP, no se detectaron diferencias significativas a la aplicación de N por debajo de 80 kg ha^-1, pero fue donde hubo mayor EUN. El mejor Rg se obtuvo con 80 y 160 kg N ha^-1 y 960 y 1.920 g i.a. G ha^-1.

Palabras clave: Oryza sativa L., rendimiento, dosis, control químico, cero labranza.

ABSTRACT

Key words: Oryza sativa L., yield, dosage, chemical control, zero tillage.

Recibido: 24/09/13 Aprobado: 25/08/14 Publicado: 11/07/16

INTRODUCCIÓN

La investigación sobre el manejo agronómico en arroz (Oryza sativa L.) en el sistema conocido como siembra directa o cero labranza (CL), ha sido poca en Venezuela. Para su adopción se considera crítico la integración de factores del clima, manejo de las malezas y la fertilización del cultivo (Mejías, 1995).

En su trabajo con nuevos cultivares, Acevedo et al. (2012) señalan la cantidad de semilla utilizada, la fertilización con la preparación de suelos, el control de malezas, las plagas y las pérdidas durante la cosecha, como factores que pueden interferir en el rendimiento del cultivo.

Desde 1970, en el sistema de riego del río Guárico (SRRG), estado Guárico, Venezuela, se siembran variedades modernas de arroz liberadas por el FONAIAP, actualmente Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), que se identifican como: Cimarrón, Palmar, FONAIAP 1, FUNDARROZ PN1, FONAIAP-2000 y Venezuela 21, entre otras (Álvarez et al., 2004; Montoya et al., 2007).

El cultivo se realiza bajo condiciones predominantes de riego por inundación continua y labranza convencional conocido como ‘batido’ o labranza en agua, caracterizado por excesivo uso de la mecanización, agua e insumos como herbicidas en el control de las malezas y fertilizantes que causan deterioro del ambiente y de los suelos (Sánchez, 1993 y 1995; Rengifo y Márquez, 1993; Vivas y Notz, 2009; Ruiz et al., 2005).

La expresión del potencial de rendimiento de los cultivares de arroz en el SRRG son altos, pero no manifiesta el potencial de cada variedad. Se requiere entre otros factores, de un adecuado y eficiente control de las malezas, para evitar la reducción de su productividad por efecto de la competencia con el cultivo (Páez et al., 1992). El uso indiscriminado de herbicidas ciclo tras ciclo puede originar la evolución de la resistencia de malezas a estos xenobióticos, ocasionando la presencia de especies de malezas resistentes (Fischer, 1994).

Igualmente, se requiere de una óptima aplicación de fertilizantes para suplir los requerimientos de la planta durante sus diferentes etapas de desarrollo (León y Arregocés, 1985).

La variedad de arroz FONAIAP 1 sembrada en época de lluvia en los estados Guárico y Portuguesa, muestra un comportamiento productivo favorable a la aplicación de bajas dosis de N (menor de 150 kg N ha^-1), contrario a la respuesta con otras variedades como Cimarrón (Rico et al., 1987; Rodríguez et al., 2002). Sánchez (1993) en el SRRG comparó su comportamiento productivo bajo labranza de batido (LB) y CL, obteniendo rendimientos superiores en LB atribuida, entre otros aspectos, a la mayor eficiencia en el control de malezas. No obstante, resultados contrarios fueron obtenidos por Salazar et al. (2003) bajo condiciones edafoclimáticas en el estado Barinas.

El objetivo de la presente investigación consistió en determinar los efectos combinados o individuales de dosis de N y de herbicidas en el control químico presiembra y post-emergencia de las malezas, sobre el desarrollo y comportamiento productivo de la variedad comercial de arroz FONAIAP 1, bajo condición de CL o siembra directa en el periodo de lluvias 2007.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento fue conducido durante el periodo de lluvias del año 1997, en el potrero 72 del campo experimental del INIA Guárico, ubicado en el SRRG del municipio Francisco de Miranda, Calabozo, estado Guárico, Venezuela; con coordenadas 08°31'00 latitud norte, 67°32'00 longitud oeste y altitud de 72 m.s.n.m. El tamaño de parcelas fue de 100 m² (10x10 m) y subparcelas de 16 m² (4x4 m). Las características del suelo y clima durante el ensayo se muestran en los Cuadros 1 y 2.

Se usó un diseño de bloques al azar, con cuatro replicaciones y 12 tratamientos, resultantes de las combinaciones de tres dosis de N (40, 80 y 160 kg ha^-1), con cuatro tratamientos por repetición de control químico de malezas en presiembra y post-emergente (CP) con los herbicidas: Glifosato® (G) en presiembra y propanil + bentazon en mezcla CP. Las concentraciones de G fueron 960 y 1920 g i.a. ha^-1 (N-fosfonometilglicina), correspondiente a 2 y 4 litros de producto comercial, respectivamente.

Para la mezcla CP, la combinación se hizo con 6,0 litros de Propanil® (3’,4’-dichloropropionanilide) + 2,0 litros Bentazón [3-isopropil-2,1,3-benzotiadiazin-4-(3H)ona-2,2 dióxido], equivalentes a 2.880 y 960 g i.a. ha^-1, respectivamente, aplicado a los 15 días después de la siembra (DDS) y 3 días antes de la instalación de la lámina de inundación. Los tratamientos consistieron en: T1= 980 g i.a. G ha^-1; T2= 1.920 g i.a. G ha^-1; T3= 980 g i.a. G ha^-1 + CP y T4= 1.920 g i.a G ha^-1 + CP.

La siembra se realizó al voleo, manualmente, tal como la realizan los productores en el SRRG, con la variedad de arroz comercial FONAIAP-1, pregerminada, a una densidad de 140 kg ha^-1 de semilla y sembrada bajo condiciones de CL. La fertilización con N se fraccionó, el 50% al inicio y 50% como reabono a los 50 días. Para el fósforo y potasio se aplicó el 100% al inicio, equivalente a 90 y 60 kg ha^-1, respectivamente.

Se midió la variable altura de plantas (AP) y se contó el número de tallos (NT) por m², correspondiente al establecimiento de plántulas a los 18 DDS. En las fases de macollamiento activo e inicio de maduración, se midieron AP y NT, a los 45 y 90 DDS, respectivamente. El conteo e identificación de malezas presentes fue antes y después de cada control químico. Para la cosecha se evaluó AP y los componentes de rendimiento: número de panículas (NP) por m², número de granos (NG) llenos por panícula y pesos de 1.000 granos (P₁₀₀₀); tomando como muestra 10 panículas maduras y secas.

Para estimar el rendimiento de grano (Rg) en kg ha^-1 (ajustados el grano al 12% de humedad); se cosechó un área de 6 m² en cada sub-parcela. Adicionalmente, se calculó la eficiencia de utilización de N (EUN), relacionando kg de arroz producido por kg de N aplicado.

Los resultados se analizaron, con pruebas de estadística paramétrica; análisis de Varianza de Fisher y diferencias entre medias con la prueba de rango múltiple de Duncan, ambas a probabilidad menor de 5% (Machado, 1996). Los datos se tabularon en hoja de cálculo Excel (Microsoft versión 2003) y se procesaron estadísticamente mediante la utilización del programa estadístico Infostat v. 1.1 (InfoStat, 2004).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los parámetros biométricos y productivos evaluados y su análisis estadístico, se muestran en los Cuadros 3 y 4. En general, al comparar los valores promedios obtenidos, se observó respuestas diferenciales en el desarrollo y producción de la variedad FONAIAP 1, atribuidas al efecto de las dosis de N aplicadas y al incremento de las dosis de G en el control químico presiembra, con la misma tendencia en las mezcla de herbicidas en post-emergencia.

Establecimiento del cultivo

En la etapa de establecimiento (18 DDS), la densidad promedio de plantas fue de 630 plantas por m² con una altura entre 9 y 10 cm, resultados que demuestran una buena emergencia y establecimiento; similares a los reportados con la misma variedad por Páez y Almeida (1994).

El análisis de varianza (P<0,05), indica que existen diferencias significativas en la AP a los 45 DDS, por efecto individual entre dosis de N y control químico (Cuadro 3); mientras que la prueba de medias (P<0,05) demuestra que no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos de 40 y 80 kg N ha^-1, pero sí con 160 kg N ha^-1. A los 45 y 90 DDS, se determinó un incremento en AP (1 cm por cada 10 kg N ha^-1) independiente del control químico, siendo mayor al aumentar las dosis de N por encima de 80 kg N ha^-1.

Estos resultados coinciden con los obtenidos por Rico et al. (1992) en otras variedades, demostrando que existe una respuesta positiva del cultivo en el incremento de la altura de planta a medida que se incrementó las dosis de N por encima de 80 kg N ha^-1.

Se determinó una menor AP, cuando se aplicó 960 y 1.920 g i.a. G ha^-1 en presiembra, con respecto a los otros tratamientos (960 y 1.920 g i.a. G ha^-1 + CP), donde hubo mejor control; lo cual coincide con Castrillo (2000), cuando determinó que con la presencia de malezas durante el periodo comprendido entre 18 a 45 DDS se produjo una reducción en la altura de esta variedad en el SRRG.

Número de tallos

En el Cuadro 3, se observa que el NT fue mayor cuando se combinó el G con CP en comparación con las aplicaciones individuales en presiembra. Hubo interacción entre la fertilización y el control químico en la respuesta durante la etapa de macollamiento activo (45 DDS). Mientras que en el inicio de la maduración (90 DDS) solo hubo un efecto individual del control químico. No se observaron diferencias significativas entre las dosis aplicadas de N equivalentes a 40 y 80 kg N ha^-1.

A pesar de que ocurrió un incremento de NT a los 45 DDS (>80 kg N ha^-1), no se manifestó una producción significativa de macollos en maduración como respuesta a la aplicación de la dosis de N. Esto corrobora los resultados obtenidos por (Montoya et al., 2007; Rodríguez et al., 2002), quienes indicaron que la variedad FONAIAP-1 presenta una capacidad de macollamiento intermedia, aún aplicando altas dosis (>150 N ha^-1), en comparación con otras variedades que presentaron mejor capacidad de macollamiento.

Castrillo (2000), registra una reducción del NT en tratamientos por efecto de la presencia de malezas, siendo mayor a medida que se incrementó el tiempo de interferencia por competencia entre estas y el cultivo, durante la etapa de macollamiento activo (18 a 45 DDS). Esto explicaría la menor producción de tallos en la variedad a los 45 DDS en aquellos tratamientos donde hubo menor eficiencia de control (960 y 1.920 g i.a. G ha^-1), y la interacción con la dosis de N (> 80 kg N ha^-1). León y Arregocés (1985) y González et al. (1985), indicaron que algunas malezas responden positivamente a la aplicación de N tanto como el cultivo, y en muchos casos muestran mayor eficiencia.

Otro factor determinante fue el incremento de la lámina de agua durante el riego por inundación continua por encima de 10 cm la cual produce una reducción en la formación de macollos. Esto fue evaluado por Monasterio (1999) y Monasterio et al. (2012) como resultado de un ensayo realizado con esta variedad en la misma localidad durante el año 1996. Su incremento por la alta ocurrencia de precipitaciones (Cuadro 3), característico por el período de lluvias de la zona o por exceso en el manejo del agua de riego e irregularidad del microrelieve, produjeron profundidades de láminas diferentes, superiores a la indicada durante el ensayo.

Componentes del rendimiento

Número de panículas

No se observaron diferencias significativas en el NP de arroz por m² de cosecha por efecto de la dosis de N, pero sí como respuesta a los tratamientos de control químico. En los tratamientos donde se combinó el control presiembra con el CP se obtuvo el mayor NP, siendo estadísticamente superiores a los obtenidos en los demás tratamientos para las diferentes dosis de N aplicadas.

Existe una correspondencia entre el NP a la cosecha (Cuadro 4) con el NT o macollas totales, determinadas a los 90 DDS (Cuadro 3). Como era de esperarse, a mayor cantidad de NT a los 90 DDS, mayor fue el NP a cosecha en los diferentes tratamientos, destacando alta emergencia y desarrollo de panículas entre 98,5 a 92,7% del total de macollas, o viceversa.

Esto se relaciona más a la efectividad del control químico y al efecto en la presencia de malezas que escaparon al control químico, cuya competencia con la variedad, afectó la producción de la panícula, lo cual es corroborado por los resultados obtenidos por Castrillo (2000) y Torrealba (2000).

El bajo efecto de la aplicación de dosis crecientes de N en NP, se explica por la característica varietal de macollamiento intermedio, determinadas por Montoya et al. (2007) y Rodríguez et al. (2002), incluso en aplicación de altas dosis de N (>190 kg N ha^-1). Álvarez (2000) indica que esta variedad y Cimarrón, en el estado Portuguesa, presentaron la mayor capacidad de producción de NP en época de lluvias. Sin embargo, FONAIAP 1 respondió con mayor NP en dosis bajas de N (> 60 kg N ha^-1), similar a lo obtenido en el presente experimento a 40 y 80 kg N ha^-1.

Número de granos llenos por panícula

Se encontraron diferencias significativas solo como respuesta a dosis de N. La prueba de comparación de medias de Duncan (P<0,05), indica que no existen diferencias significativas entre las medias de NG, donde se aplicó 40 y 80 kg N ha^-1, así como entre 80 y 160 kg N ha^-1, pero sí entre la menor y la mayor dosis aplicada. Álvarez (2000) obtiene resultados similares en el periodo de lluvias durante el año 1997 en el estado Portuguesa, donde encontró una alta correlación de este componente en esta variedad con los rendimientos finales. Rodríguez et al. (2002) indican que esto se debe a que la variedad responde positivamente con mayor NG a la aplicación creciente de N.

Peso de 1.000 granos

En el P₁₀₀₀, se determinó diferencia por efecto individual debido a dosis de N y control químico de malezas. No se determinó interacción entre las variables en la respuesta de la variedad, ya que resultó con menos peso de grano a baja dosis de N (<80 kg N ha^-1), y no manifestó incremento a la aplicación de mayor dosis (>80 kg N ha^-1) en los tratamientos con la menor eficiencia en el control de la malezas (solo 960 g i.a. G), en comparación con los otros tratamientos.

El incremento de NG y el P₁₀₀₀ por efecto individual de las dosis de N y por la efectividad del control químico de malezas, tienen una contribución importante en la definición de los rendimientos de la variedad bajo estas condiciones experimentales. El P₁₀₀₀ seguido del NG, son los que muestran menos variabilidad y mayor estabilidad dentro de los componentes de rendimientos, corroborado por los bajos coeficientes de variación obtenidos de 5 y 12%, respectivamente, comparado con 28% del NP.

Estos resultados se asemejan a los obtenidos por Montoya et al. (2007); Rodríguez et al. (2002); Álvarez (2000); Torrealba (2000); Ortiz (1997), quienes indican diferencias estadísticas en el comportamiento de la variedad, tanto en el NG como en P₁₀₀₀, por efecto positivo al incremento de la dosis de N. Ocurriendo algo similar con la efectividad en el control químico (Arregocés, 1986).

Rendimientos en arroz Paddy

La prueba de comparación múltiple de medias de Duncan (P<0,05) indicó que no existen diferencias significativas entre las medias de Rg en arroz Paddy (12% de humedad) en los tratamientos donde se aplicaron las dosis de 40 y 80 kg N ha^-1, así como, donde se aplicó 80 y 160 kg N ha^-1, pero sí entre 160 kg N ha^-1 y la menor dosis (Cuadro 4) indicando que las dosis óptimas bajo estas condiciones están entre 80 y 160 kg N ha^-1.

El Rg promedio aumentó de 4.020 a 5.700 kg N ha^-1 al incrementar el nivel de N de 80 a 160 kg N ha^-1, en los tratamientos donde hubo control químico de malezas pre y CP. A excepción de los tratamientos 40 y 80 kg N ha^-1 con 960 g i.a. G ha^-1 sin CP, en los cuales se produjeron los menores Rg promedios, 3.750 y 3.088 kg ha^-1, respectivamente (ver Figura).

Los mayores Rg se obtuvieron por interacción de los tratamientos 80 y 160 kg N ha^-1con 960 y 1.920 g i.a. G ha^-1 + CP. La variedad mostró una tendencia a incrementar los Rg a dosis superiores de 80 kg N ha^-1, lo cual indica mayor aptitud o eficiencia de la variedad para convertir N en grano, cuando se reduce la competencia con las malezas. Esto coincide con los resultados obtenidos por Rico et al. (1992) para esta variedad en ensayos realizados en el SRRG, y corroborado por Rodríguez et al. (2002), en el estado Portuguesa, y Salazar et al. (2003) en el estado Barinas, en época de lluvia.

Del mismo modo, en la Figura se observa la influencia de las dosis de G en los Rg, relacionado más a la efectividad en el control de las malezas por efecto reforzado de la combinación con el CP, y su interacción con dosis media y alta de N (mayor a 80 kg N ha^-1). Solo en las parcelas con fertilización baja y media de N (40 y 80 kg N ha^-1) se observó respuesta por efecto aditivo del CP, indistintamente de la dosis de G aplicado en presiembra (960 y 1.960 g i.a ha^-1).

La baja efectividad en el control químico de malezas, produce una reducción de los Rg en 29, 45 y 24%, a 160, 80 y 40 kg N ha^-1, respectivamente, comparando con la media del mejor control de malezas (Cuadro 4). González et al. (1985) indican que la interferencia por competencia es la principal causa de pérdidas en Rg.

Los Rg aumentaron de 3.080 a 5.700 kg ha^-1 al incrementar las dosis de N de 40 a 160 kg N ha^-1, sin embargo, la EUN tiende a disminuir a la aplicación de dosis crecientes, siendo la más baja en los tratamientos de 160 kg N ha^-1 (Cuadro 4). En las subparcelas, en cada tratamiento de control químico, la EUN aumentó a medida que el control de las malezas fue más efectivo para igual dosis de N aplicado.

La mayor y menor EUN fueron obtenidas en 40 kg N ha^-1 y 960 G y 160 N + 1.920 G + CP, respectivamente. Álvarez (2000) en un suelo del estado Portuguesa y durante el periodo de lluvias de 1997, establece una alta EUN en esta variedad respondiendo con mayor producción en granos de arroz paddy por kg de N aplicado en dosis bajas (60 kg N ha^-1), en comparación con otras variedades. Sin embargo, los resultados obtenidos indican que la variedad respondió con mayor EUN aún a la dosis más baja (40 kg N ha^-1).

Rodríguez et al. (2002) y Rico et al. (1992), señalan que existe una correlación lineal positiva en el aumento de rendimientos de la variedad por incremento de dosis de N, acompañado de una correlación negativa en EUN, menor al incremento de kg de arroz paddy producido por kg de N aplicado por encima de 150 kg N ha^-1, reportando valores entre 38 y 32 kg por kg N, similares a los obtenidos en el presente estudio.

CONCLUSIONES

La variedad FONAIAP-1 responde al aumento de dosis de fertilizantes, incrementando el rendimiento, con el mismo comportamiento estadístico entre las dosis de 40 a 80 y 80 a 160 kg ha^-1 de N y distinto patrón con diferencia significativa entre 40 y 160 kg ha^-1 de N, con una diferencia en rendimiento de 814 kg ha^-1, que representa el 16,2% a favor de la dosis de 160 kg ha^-1.

La variedad FONAIAP-1, responde al aumento de las dosis de herbicidas incrementando el rendimiento, con el mismo comportamiento estadístico entre las dosis de 960 a 1.920 y 960 a 1.920 g i.a. G ha^-1 + CP, pero significativamente diferentes a medida que disminuye el control de malezas y el rendimiento; con una diferencia de 1.533 kg ha^-1 que representa el 28,4% a favor de la aplicación CP.

La interacción de los tratamientos 80 y 160 kg N ha^-1 con 960 y 1.920 g i.a. G ha^-1 + CP, alcanzaron los mayores rendimientos con 4.997 y 5.403 kg ha^-1, respectivamente.

Los componentes del Rg: NP, NG y P₁₀₀₀, fueron estadísticamente iguales para ambos tratamientos.

Se recomienda utilizar la dosis de 960 g i.a. G ha^-1 + CP, porque el Rg es estadísticamente igual a la dosis de 1.920 g i.a. G ha^-1 + CP, aunque 7,5% menor en Rg por hectárea, pero se ahorran 960 g i.a. G ha^-1 + CP que representan el 100% de la dosis; además de que contribuye en lo económico con la sustentabilidad del ambiente.

AGRADECIMIENTO

Al INIA, en especial al INIA-Guárico y/a su personal por el apoyo en la realización de este estudio. Igualmente, al Técnico Asociado a la Investigación Arnaldo Chávez por su colaboración en el manejo agronómico y evaluaciones de campo durante el ensayo.

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