biomasa de maíz en colombia
Evaluación de la producción de biomasa de maíz en condiciones del trópico colombiano
Publicado: 30 de julio de 2012
Por: José Gabriel Ospina Rojas - I.A. MSc.; Henry Vanegas - I.A. MSc Gerente; y Fabio Polanía - I.A. MSc. Federación Nacional de Cultivadores de Cereales y Leguminosas FENALCE. Colombia
La planta del maíz tropical es bastante robusta, con excesivo follaje; hojas anchas y crecimiento vigoroso, regulado tanto por factores genéticos como ambientales para competir con las malezas o bien soportar mayores niveles de daño de comedores de follaje, por lo cual aventaja a materiales de otras latitudes en grosor de tallos, brácteas de capacho e integralmente en la producción de biomasa, para usar la planta como forraje o para ensilaje en la alimentación del ganado.
Para realizar éste trabajo se evaluaron tres maíces mejorados (dos híbridos y una variedad), en dos densidades de población (44.444 y 55.555 plantas/ha), en tres regiones productoras de maíz tropical (Cereté a 30 msnm; Palmira a 1000 msnm y Chinchiná a 1381m de altitud en la zona cafetera central) en los cuales se midieron las variables agronómicas que tienen que ver con producción de biomasa (rendimiento biológico). Con base en la información sobre acumulación de materia seca y área foliar del dosel, se determinaron algunas tasas de desarrollo estructural y componentes funcionales de intercambio de carbono.
Altura de planta
La altura de planta osciló entre 2 y 3 metros (Figura 1). En promedio, la planta de maíz alcanzó mayor altura en Montería durante el 2004A y creció menos en Palmira durante el mismo periodo, presentando una altura media en la zona cafetera (cerca de 2,60m).
Cantidad de hojas totales emitidas por la planta
Independiente del material, las plantas emitieron alrededor de 12-14 hojas, mientras que en Chinchiná el maíz alcanzó a desarrollar hasta 20 hojas durante su ciclo vegetativo. Algunos investigadores indican que la temperatura es el factor que más influye sobre la cantidad de hojas producidas por la planta, mientras que otros factores como la falta de agua o de nutrientes, afecta en menor medida ésta característica. Los resultados del presente estudio son una clara respuesta a la interacción del material con el ambiente, el cual limita al vegetal para expresar su máximo potencial genético en cuanto a cantidad de hojas con una reducción del 25% en Palmira y Montería, respecto a Chinchiná (Figura 2)
Cantidad de hojas fotosintéticamente activas
En Palmira y Montería, independiente del genotipo, todas las hojas presentes en floración (12-14 hojas) fueron fotosintéticamente activas (Figura 3); en cambio en Chinchiná, solamente el 70% (14 hojas) llegaron a ser funcionales en esta fase. Luego de esta etapa fisiológica, a medida que el órgano vertedero se fue formando (capachotusa-grano) ocurrió la senescencia foliar, llegando a cosecha con 3 a 4 hojas funcionales. El hecho de tener hojas activas fotosintéticamente hasta la etapa de secamiento del grano (stay green), favorece una mayor acumulación de materia seca en la mazorca, o sea, un mayor rendimiento de grano.
Velocidad de emisión de hojas
Hasta la fase de crecimiento V3 (tres hojas), las plantas requirieron de 25 a 50 GD (grados - día) para formar una hoja. En las fases posteriores hasta la emisión de la hoja bandera, previa a la floración, cada hoja requirió de 50-100 GD para ser emitida; a partir de la aparición de la espiga, el maíz no emite más hojas. La expansión foliar en maíz se altera principalmente por situaciones de estrés hídrico; tal fue el caso de Chinchiná 2004A que en los estados fenológicos V4 y V5 requirió entre 200 y 300 UCA (unidades de calor acumulado, que equivale a GD), para emitir una hoja, debido a la baja precipitación que se presentó en la zona durante ese período (126 mm). Algo similar ocurrió en Palmira 2004A en V6 y V7, donde se requirieron de 130-160 UCA para emitir una hoja, como consecuencia de bajas precipitaciones (65 mm) y el más bajo termoperíodo de todas las observaciones (3,4 o C). Por su parte, en Montería 2003B, durante las fases V6-V7 se presentó una lenta emisión de hojas, con requerimientos de 120 a 130 UCA hoja -1 , debida probablemente a altas temperaturas máximas y mínimas (32 y 24 o C, respectivamente), ocurridas durante ese período.
Biomasa de planta completa
Como se mencionó, para predecir el desarrollo vegetativo del maíz se utiliza el intervalo termal entre aparición de hojas sucesivas, también conocido como filocrón, el cual difiere ampliamente entre el trópico y las zonas templadas. Algunos autores indican que el filocrón llega a ser un 30% superior en el trópico con respecto a las zonas templadas.
En el presente trabajo se encontró que a mayor altitud se requirió mayor cantidad de UCA para lograr la madurez fisiológica de la planta, lo que fue coincidente con una mayor acumulación de materia seca en los diferentes materiales evaluados. Así, Chinchiná resultó ser la zona donde el maíz acumula mayor cantidad de materia seca, siendo muy superior a las demás regiones del estudio. En la zona cafetera (Chinchiná) se presentaron las mejores condiciones agrícolas y climáticas para alcanzar los máximos niveles de acumulación de fitomasa en la planta de maíz, seguido del Valle del Cauca (Palmira) y en último lugar Córdoba (Montería) (Figura 4).
En síntesis, en Chinchiná el genotipo que más almacenó materia seca en la planta fue el híbrido P3041,seguido por la variedad ICA V 156; mientras que en el resto de localidades, el material de mayor almacenamiento de fotoasimilados en la planta fue la variedad ICA V 156, seguida del P3041 y del híbrido Turipaná H 112. De otra parte, en Montería durante el segundo semestre del 2003, se presentaron las menores producciones de materia seca en los materiales evaluados.
La acumulación promedio de materia seca en las localidades del estudio indicó que a cosecha P3041 almacenó el 5,7% de biomasa en la raíz, el 17,4% en el tallo, el 11,9% en las hojas, el 1,2% en la espiga y el 63,8% en la mazorca, además su grano representó el 46,8% del peso total de la planta. Por su parte, el híbrido Turipaná H 112 a la cosecha tuvo una producción promedio de biomasa de 4,7% en la raíz, 14,4% en el tallo, 8,6% en las hojas, 0,7% en la espiga y un 60,1% en la mazorca; teniendo en cuenta que el grano almacenó el 41,9% respecto al peso total del vegetal. Y la variedad ICA V 156 llegó a cosecha con una producción de fitomasa equivalente al 4,7% de raíz, 20,6% de tallo, 10,1% de hojas, 1,2% de espiga y un 63,3% de mazorca; en este caso el grano participó con el 43% en relación con la planta completa.
Índice de Área Foliar (IAF)
El índice de área foliar (IAF) corresponde a la relación entre el área foliar del cultivo y el área proyectada sobre el suelo. Es un buen indicador para evaluar la superficie de follaje utilizada por la planta para captar radiación solar, determinada por el área foliar, por la orientación de las hojas y por su duración.
Durante la Fase inicial del cultivo se observaron diferencias en el Índice de Área Foliar (IAF) tanto en el híbrido P3041, como en la variedad ICA V156, en Chinchiná respecto a Palmira y Montería, los cuales no presentaron diferencias entre sí (Figura 5).
La máxima expansión foliar o IAF óptimo de los materiales, en las tres localidades fue muy similar, ubicándose entre 3,7 y 3,9, con el mayor valor para el H 112 sembrado en Palmira, seguido de P 3041 e ICA V 156 en Chinchiná, con 3,7. De otra parte, los valores mínimos se presentaron en la variedad, en Palmira 2004A (2,0), mientras que el P3041 lo tuvo en Montería durante la siembra del 2004A (2,3). En términos generales, se observa que Palmira y Montería fueron las localidades donde se presentó el menor desarrollo foliar de los materiales.
Al relacionar los resultados obtenidos en este estudio, se observó un buen comportamiento de los materiales en cuanto al índice del área foliar (IAF), dada su importancia para determinar la intercepción de la radiación hasta un valor cercano a 4; pues como indica Lafitte (2001), después de este valor, el área foliar adicional tiene poco efecto en la interceptación de la luz. Además, los cultivares de ciclo corto producen menos hojas para interceptar la radiación, por lo que requieren una mayor densidad de plantas para llegar a un rendimiento óptimo comparado con los cultivares mas tardíos.
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