Efecto del manejo reducido y convencional en chile mirasol en la región norte centro de México

Mario Amador-Ramírez¹, Rodolfo Velásquez-Valle¹ y Blanca Sánchez-Toledano¹

¹ Campo Experimental Zacatecas, INIFAP. Apdo. 18. Calera V.R., Zac. e-mail: amadorm@zacatecas.inifap.gob.mx

RESUMEN

Con el objetivo de medir la respuesta en el crecimiento y rendimiento del chile para secado al manejo del suelo con un sistema sin labranza primaria e inclusión de un cultivador giratorio como parte de las actividades agrícolas de la labranza secundaria, se emprendió un estudio de tres años en dos localidades (El Porvenir y CEZAC) de la región del Altiplano de Zacatecas. El diámetro de tallo en El Porvenir estuvo influenciado por la reducción de actividades agrícolas, a diferencia de la altura de planta. La altura de planta y diámetro de tallo en el CEZAC no mostraron una respuesta definida a la acción de los sistemas de manejo. En el CEZAC los rendimientos de chile de calidad primera fueron mayores con manejo convencional que con manejo reducido en dos de los tres años del estudio. En El Porvenir, ninguno de los sistemas de manejo afectó el rendimiento total y de calidad primera. El sistema de manejo convencional utilizado en el CEZAC fue más rendidor en chile calidad primera que el sistema convencional del productor de la localidad El Porvenir. El rendimiento de chile siempre fue mayor o tendió a serlo en el tratamiento con labranza convencional que con labranza reducida.

Palabras clave adicionales: Crecimiento, manejo del suelo, rendimiento de fruto, análisis de medidas repetidas.

Effect of reduced and conventional management on dry chili pepper at the North Central Region of  México

ABSTRACT

With the aim of measuring the response on the growth and yield of dry chili pepper to soil management without primary tillage and use of a rolling cultivator as part of the secondary tillage, a study was carried out during three years at the High Plains of Zacatecas. Plant stem diameter at El Porvenir was influenced by the reduction of agricultural activities, unlike plant height. Plant height and stem diameter at the CEZAC showed no definite response to the action of the management systems. In the CEZAC, chili pepper first quality yields were higher with conventional than with reduced management in two of the three years of the study. In El Porvenir, the total and first quality yields were not affected by any of the management systems. The chili pepper first quality obtained with the conventional management system proposed by the CEZAC yielded more than the conventional system from the producer of El Porvenir. The crop yield was always higher or tended to be higher under conventional tillage than under reduced tillage.

Additional key words: Crop growth, soil management, fruit yield, repeated measure analysis.

Recibido: Noviembre 1, 2012  Aceptado: Junio 3, 2013

INTRODUCCIÓN

En el sistema actual de producción de chile (Capsicum annuum L.) que utilizan los productores de la región norte-centro de México se realiza una alta inversión, debido a la aplicación de diversas actividades agrícolas antes y después de la plantación (SAGARPA, 2004). No obstante lo benéfico que puede resultar el manejo para diversos cultivos (Ofori, 1993), el sistema tradicional o convencional de producción de chile manifiesta una reducida sostenibilidad, debido principalmente al excesivo manejo causado por las múltiples operaciones agrícolas aplicadas antes de la plantación y durante todo el ciclo del cultivo, lo que a su vez resulta en un alto consumo de energía y combustible. Este manejo primario se basa en la aplicación de barbecho, rastreo (dos pases), nivelación (repetidos pasos de riel) y surcado, así como la remoción del surco (uno o dos pases), escardas (de tres a cuatro) y deshierbes (de 3 a12, dependiente del problema con malezas), entre otras actividades aplicadas al suelo como parte del manejo secundario. El manejo intensivo impuesto al cultivo por el sistema convencional podría inducir cambios al suelo, como la pérdida de la estabilidad estructural (Leiva et al., 2002), mayor resistencia a la penetración y abatimiento de la humedad (Mora et al., 2001), asociado a la mayor  exigencia de energía e incremento en los costos, comprometiendo la sostenibilidad de la producción agrícola.

En términos de sostenibilidad, es benéfico el uso de prácticas de manejo que sean menos perturbadoras o que proporcionen a la estructura la oportunidad de recuperación. De acuerdo con Rojas (2001), una mayor sostenibilidad en un sistema de cultivo implica implementar un cambio en la tecnología de producción que conlleve a una disminución en los costos de producción y a un aumento en la productividad. El manejo de conservación ofrece algunos aspectos de sostenibilidad al incluir la reducción en la frecuencia de operaciones de manejo, así como el uso de implementos no inversores del suelo (Lyon et al., 2004). Por otro lado, Mitchell et al. (2004) mencionan que el término manejo de conservación se usa para describir aquellos sistemas de producción que reducen el manejo aun más que el manejo mínimo. Al aplicar menos número de operaciones de manejo a través de la parcela, resulta factible la recepción de incentivos de tipo económico, como costos reducidos de combustibles, mano de obra y equipos (Baker et al., 2005) y de tipo ambiental como una reducida producción total de polvo (Baker et al., 2005), así como de conservación del carbono orgánico del suelo (Follet et al., 2009).

El manejo y el nivel de compactación del suelo afectan propiedades físicas como la resistencia a la penetración del suelo, la capacidad de retención de agua, la densidad aparente y la porosidad, las cuales a su vez afectan algunas variables del crecimiento de la planta, como la altura, longitud del tallo principal y diámetro del tallo (Samuel y Ajav, 2010; Erdem et al., 2007).

En algunos cultivos, independientemente de que se use manejo profundo o superficial al principio del crecimiento, lo más importante es prevenir el posterior tráfico pesado para aliviar los efectos negativos de la compactación. (Sidhu y Duiker, 2006).

Basado en resultados de investigación, la respuesta del rendimiento de cultivos manejados con manejo reducido o de conservación pueden ser similares o ligeramente superiores (Land and Water Conservation, 1978; Ewulo et al., 2011), aunque también se han cuantificado rendimientos menores que con manejo convencional (Cabrera, 1996; Rojas et al., 2002), lo que indica que no existe un modelo de sistema de manejo sostenible universalmente aplicable (Lal, 1991). De la variante respuesta de los cultivos a los sistemas de manejo de conservación se puede deducir que en la elección de los sistemas de manejo deberá de existir especificidad alrededor del suelo, tipo de cultivo y sistema de producción utilizados por el agricultor, en donde su adaptación es gobernada por factores biofísicos y socioeconómicos, como el ahorro de costos y la optimización de los márgenes de producción y financiero (Lal, 1991; Morris et al., 2010).

El manejo de conservación en chile no ha sido documentado, aunque su uso ha sido implementado con éxito en cultivos como maíz (Griffith et al., 1998), algodón (Wiatrak et al., 2007) y trigo (Lyon et al., 1998). El objetivo de este estudio fue medir en dos localidades el efecto en el crecimiento y rendimiento del chile de un sistema con manejo primario (manejo convencional) u otro sin manejo primario e inclusión de un cultivador giratorio en sustitución de la remoción manual del surco (manejo reducido) como parte de las actividades agrícolas del manejo secundario.

MATERIALES Y MÉTODOS

La investigación con los sistemas de manejo reducido y convencional se llevó a cabo durante 2008, 2009 y 2010, para lo cual se establecieron plantaciones de chile Mirasol en terrenos del Campo Experimental Zacatecas (CEZAC) con coordenadas de 22°54’ N, 102°39’ W. En el 2009 también se estableció la investigación en un lote de chile de un productor cooperante de la localidad El Porvenir (22°57’ N, 102°40’ W), en el municipio de Calera de Víctor Rosales, Zacatecas. Las plantaciones en el CEZAC se establecieron sobre suelo franco con 39 % de arena, 23 % de arcilla y 2,6 % de materia orgánica. En la localidad El Porvenir, el suelo estuvo constituido por 41 % de arena, 19 % de arcilla y 1,8 % de materia orgánica.

Los tratamientos o sistemas de manejo fueron implementados en parcelas de 60 m de largo. El sistema de manejo reducido consistió en la eliminación de actividades relacionadas con el barbecho, rastreo, nivelación y surcado, así como la remoción con azadón del surco de plantación, lo cual fue sustituido por el uso de un cultivador giratorio asociado a un escarificador. Este sistema de producción fue comparado con el sistema convencional, el cual estuvo conformado por la labranza primaria (barbecho, rastreo, nivelación y surcado) y labranza secundaria (picas manuales, escardas y deshierbes manuales). En ambos tipos de manejo el riego se aplicó por surcos.

Se trasplantó chile Mirasol en una densidad de 52.400 plantas·ha^-1 (4 plantas·m^-1) en surcos sencillos espaciados a 0,76 metros. En el sistema de manejo reducido, el trasplante se hizo en surcos construidos y formados del ciclo anterior, indistintamente del cultivo. Se aplicó fertilización de 220, 100 y 150 kg·ha^-1 de N, P₂O₅ y K₂O, respectivamente, en donde la dosis de nitrógeno se fraccionó en tres porciones. Un tercio del nitrógeno, todo el fósforo y todo el potasio fueron aplicados a los 15 días después del trasplante, mientras que los dos tercios restantes de nitrógeno fueron aplicados, uno a los 30 días y el otro a los 70 días. Al lote de chile conducido por el productor cooperante (manejo convencional) se suministró fertilizante químico más gallinaza (1,5 % N, 0,7 % P y 0,75 % K), para contabilizar 118, 114 y 9 kg·ha^-1 de N, P₂O₅ y K₂O, respectivamente, aplicados en su totalidad antes de la plantación.

La remoción mecánica del surco llevada a cabo con el cultivador giratorio Lilliston más un escarificador, así como la remoción manual hecha con azadón, se realizaron a los 15, 30, 45 y 70 días después del trasplante. Las picas mecánica y manual siempre fueron el preludio para la aplicación de las escardas.

Las variables medidas en ambos sistemas de producción fueron altura de la planta, diámetro del tallo, rendimiento, número y peso seco del fruto y calidad del mismo. Las variables relativas al crecimiento de la planta fueron determinadas en cada una de cuatro plantas seleccionadas al azar. La altura de planta fue medida desde ras del suelo y el diámetro del tallo determinado con un vernier digital a 5 cm del suelo. El rendimiento de los frutos fue cuantificado a partir de un número que varió entre 50 y 72 muestras por parcela (Cuadro 1).

Cuadro 1. Tamaños de muestra por año y localidad usados para determinar el rendimiento de chile Mirasol bajo manejo convencional (MC) o reducido (MR)

Los frutos secos de cada muestra fueron seleccionados por inspección visual y luego contados y pesados según su calidad en primera, segunda y tercera. Los frutos de color rojo limpio sin manchas fueron clasificados como de primera, mientras que los de color rojo pálido, o con partes rotas y/o textura rugosa fueron clasificados como de segunda. Los frutos descoloridos con manchas blancas fueron clasificados como frutos de tercera. Los rendimientos del cultivo por parcela fueron transformados a kilogramos por hectárea.

Para analizar los datos de los muestreos a través del tiempo, a las variables altura de planta y diámetro de tallo se les aplicó un análisis de medidas repetidas. A los datos de rendimiento así como el número y peso seco de frutos se les realizó un análisis de varianza bajo un diseño en parcelas divididas utilizando los años como parcela principal y los sistemas de producción como  subparcelas,  mediante  el  modelo  mixto del  SAS  Institute  (Littell  et  al.,  1996).  Todos los  análisis  estadísticos  y  comparación  de medias mediante la prueba de t fueron realizados utilizando  el  programa  SAS  v. 8.02  (Cary, NC).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Crecimiento: Con relación a la altura de planta, la respuesta del cultivo en la localidad CEZAC fue diferente entre años, pero similar entre sistemas de manejo (Cuadro 2). La diferencia entre años estuvo dada por la mayor altura de planta mostrada por el cultivo en 2010 en comparación a las alturas en 2008 y 2009. A pesar de la ausencia de significancia en el efecto fijo del sistema de manejo y basado en la significancia estadística observada en la interacción años-sistemas, se puede inferir que la respuesta a los dos sistemas de manejo no fue constante a través de los años, ya que en 2008 las plantas de chile con diferente sistema de manejo mostraron similar altura, pero en 2010 las de manejo convencional superaron a las de manejo reducido. Por su parte, en 2009 las plantas con manejo reducido mostraron una mayor altura que con manejo convencional (Cuadro 3). En la localidad El Porvenir, la altura de plantas no fue diferente a la del CEZAC, ni hubo diferencias por el tipo de manejo o su interacción (Cuadro 2).

Cuadro 2. Efectos fijos en la altura de la planta de chile Mirasol en función del año y sistema de manejo en dos localidades

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa;  ns: no significativo. Análisis de mediciones repetidas

Cuadro 3. Prueba de t y probabilidad estadística (P) de la altura promedio de plantas de chile Mirasol con manejo convencional (MC) y reducido (MR) dentro y entre años según la localidad

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa según prueba de t; ns: no significativo

En relación con el diámetro de tallo, la respuesta de las plantas a los sistemas de manejo agronómico entre años y su interacción con el factor sistemas fue diferente en la localidad CEZAC (Cuadro 4), mientras que en la localidad El Porvenir la respuesta entre sistemas de manejo fue diferente, pero similar a la respuesta observada en el CEZAC (Cuadro 5). En el año 2010, las plantas de chile, como promedio de los sistemas de manejo, mostraron un tallo de mayor diámetro que las plantas en 2008 y 2009, mientras que el diámetro de tallo cuantificado en las plantas con manejo reducido, como promedio de las localidades, fue mayor que con manejo convencional en el 2009.

Cuadro 4. Efectos fijos en el diámetro del tallo de la planta de chile Mirasol en función del año y sistema de manejo en dos localidades

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa;  ns: no significativo. Análisis de mediciones repetidas

 Cuadro 5. Prueba de t y probabilidad estadística (P) del diámetro del tallo promedio de plantas de chile Mirasol con manejo convencional (MC) y reducido (MR) dentro y entre años según la localidad

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa según prueba de t; ns: no significativo

La respuesta al método de manejo en el crecimiento de la planta de chile en ambas localidades no fue del todo definida y constante, por lo que difícilmente se le podría atribuir el comportamiento del cultivo a algún factor del suelo, tal como lo sugiere Erdem et al. (2007), quienes mencionan que el efecto en variables del crecimiento como el diámetro de tallo y la altura de planta está relacionado con la resistencia a la penetración del suelo, la cual es afectada por el método de manejo.

Rendimiento: Excepto por la respuesta del cultivo al sistema de producción con manejo reducido en 2008, en donde el rendimiento de tercera fue ligeramente mayor que el rendimiento de segunda, el comportamiento de los rendimientos de calidad primera, segunda y tercera en el resto de los años y sistemas de manejo fue siempre de mayor a menor, respectivamente (Cuadro 6). Cabe señalar que se hace énfasis en el fruto calidad primera porque representa el de mayor precio y es el que el mayor aporte a la ganancia bruta de la producción del cultivo. En la localidad CEZAC, el rendimiento total y por calidad a través de sistemas de manejo fue diferente entre años, sobresaliendo el mayor rendimiento promedio en 2008 en comparación a 2009 y 2010. Dentro de años, los rendimientos totales en 2010 y los de calidad primera en 2008 y 2010 obtenidos con el manejo convencional fueron estadísticamente mayores que con el manejo reducido (Cuadro 7). Este tipo de respuesta con relación a la nula obtención de mayores rendimientos con manejo de conservación con respecto al sistema convencional es probablemente la causa principal de la falta de adopción del manejo reducido por parte del productor (Lyon et al., 2004). Por otro lado, Lyon et al. (1998) no encontraron diferencias en los rendimientos de parcelas de trigo manejadas por 25 años con varios sistemas  de laboreo reducido, a pesar de la mayor retención de agua en el suelo en estos sistemas en comparación al sistema con manejo convencional.

Cuadro 6. Rendimiento total y por calidad del chile Mirasol en función del año y sistema de manejo en dos localidades

Cuadro 7. Probabilidad estadística (P) al comparar la calidad y el rendimiento total del chile Mirasol con manejo convencional (MC) y reducido (MR) dentro y entre años según la localidad (º)

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa según prueba de t; ns: no significativo

Los rendimientos totales de fruto en el 2009 entre sistemas de manejo dentro de localidades fueron estadísticamente similares (Cuadro 7). Sin embargo, los rendimientos de primera, segunda y total observados en ambos sistemas en la localidad CEZAC fueron mayores que aquellos cuantificados en la localidad El Porvenir. En el 2010, los rendimientos total y de las tres calidades cuantificadas en la parcela con el sistema de manejo reducido fueron estadísticamente menores que los rendimientos cuantificados en parcelas con manejo convencional. El tipo de respuesta observada en la parcela con manejo reducido podría ser parcialmente atribuida al efecto negativo del agua acumulada en pequeñas hondonadas dentro de los surcos causadas por el tractor durante la aplicación de las escardas y que habrían favorecido la presencia  de enfermedades de la raíz, usualmente causadas por Phytophthora capsici  (Ristaino,  1991).  La  disminución  de  un 45 % en el rendimiento total observada en la parcela con manejo reducido con respecto al manejo convencional, fue el reflejo de los abatimientos del 52, 35 y 46% en los rendimientos de primera,  segunda y tercera, respectivamente.

Excepto por la estrechez en los valores de rendimientos de primera calidad entre el manejo reducido y convencional observada en el 2009, en los restantes años del estudio los rendimientos de primera calidad del chile fueron estadísticamente mayores con manejo convencional que con manejo reducido. Una respuesta similar fue reportada por Malagi (2010) para varios cultivos. Aunque el efecto de los sistemas en estudio sobre las características físicas del suelo no fue parte de la investigación, la tendencia en el sistema convencional a mostrar mayores rendimientos se podría interpretar como una respuesta de la planta a dichas propiedades (Samuel y Ajav, 2010).

Los rendimientos de fruto, determinados como una respuesta a los tratamientos de manejo, estuvieron vinculados con el número de frutos y al peso de fruto (Cuadros 8 y 9). Excepto por el tratamiento con manejo reducido en el 2010, en donde el número de frutos de calidad primera fue menor que los de segunda y tercera, la tendencia en el resto de los sistemas dentro de años y localidades fue que el número de frutos de primera fuera mayor que el de las otras calidades (Cuadro 8). Sobresalen los tratamientos a base de manejo convencional en el 2008 y de manejo reducido en el 2010 por presentar la mayor y menor cantidad de frutos por metro cuadrado, respectivamente.

Cuadro 8. Número y peso seco de fruto a la cosecha del chile Mirasol con manejo convencional (MC) y reducido (MR) en función del año en dos localidades

Cuadro 9. Probabilidad estadística al comparar el número y el peso seco del fruto de chile Mirasol con manejo convencional (MC) y reducido (MR) dentro y entre años según la localidad (º)

(º)Valor de P≤0,05 indica que la comparación presenta diferencia significativa según prueba de t; ns: no significativo

En relación con el peso del fruto, la respuesta fue que siempre el fruto de primera mostró el mayor peso seco, mientras que el fruto de tercera tuvo el menor peso. En 2008, los frutos de chile con manejo reducido presentaron un mayor peso seco que aquellos frutos con manejo convencional, mientras que en 2009 y 2010 el peso seco de fruto no fue diferente entre estos dos sistemas de manejo (Cuadro 9). En la localidad El Porvenir, no hubo diferencias en el peso seco de fruto de calidad primera entre sistemas de manejo, pero el peso seco del fruto cosechado en la localidad CEZAC fue mayor que del fruto cosechado en El Porvenir, tanto en su conjunto como al comparar cada sistema de manejo entre localidades.

CONCLUSIONES

Con relación al crecimiento del cultivo, el tratamiento de manejo reducido favoreció al diámetro del tallo en ambas localidades en uno los tres años del estudio, mientras que la altura de planta mostró una respuesta variable ante los dos sistemas de manejo. En general, los rendimientos de calidad primera, segunda y tercera fueron, respectivamente, de mayor a menor. En el CEZAC los rendimientos de chile, indistintamente de la categoría, siempre fueron diferentes entre años, mientras que los rendimientos de calidad primera fueron mayores con manejo convencional que con manejo reducido en dos de los tres años de estudio. En El Porvenir, el rendimiento total y de calidad primera no fue afectado por cualquiera de los sistemas de manejo en estudio. Al comparar entre localidades, el CEZAC presentó mayor rendimiento total y de calidad primera que El Porvenir. La localidad no tuvo efecto sobre los rendimientos de calidad primera obtenidos con el sistema de manejo reducido. El sistema de manejo convencional utilizado en el CEZAC resultó ser más rendidor en términos de producción de chile de calidad primera que el sistema convencional del productor de la localidad de El Porvenir.

LITERATURA CITADA

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