INTRODUCCIÓN
El arroz (Oryza sativa L.) constituye la base alimenticia de grandes regiones desarrolladas y en vías de desarrollo, el incremento de su producción es un elemento esencial en la lucha contra el hambre y la desnutrición. El 90 % de la producción de arroz en el mundo se concentra en los países asiáticos, China es el principal productor, participando con 29 % del volumen de arroz y 19 % de la superficie sembrada, India, a pesar de ser el país con mayor superficie de arroz en el mundo (26 %), produce menos que China, concentrando el 20% del total, la siguen en importancia Indonesia (9 %), Bangladesh (7 %) y Vietnam (6 %); América es el segundo continente en importancia en relación con la producción mundial de arroz, con una participación de 6 %, el principal productor en América es Brasil (33 %), con tres millones de hectáreas y 13 millones de toneladas de arroz con cáscara, equivalentes al 2 % del total mundial, el segundo país relevante en América es Estados Unidos, que produce 9.9 millones de toneladas (26 % de la producción continental), en tercer lugar, Perú y Colombia producen cerca de tres millones de toneladas cada uno (8% de participación, respectivamente), en menor proporción, Ecuador, Argentina, Venezuela y Uruguay producen sobre 1.2 millones de toneladas (aproximadamente 3.5 % cada uno) (REDPA y CAS, 2012).
De acuerdo con el INE (2017) en la campaña de verano 2015, en Bolivia se sembró 165 280.54 ha de arroz, cuyo rendimiento fue 4 445 kg ha-1. Los departamentos que producen este cultivo son Chuquisaca con 228 ha, La Paz con 7 921.46 ha, Cochabamba con 6 579.40 ha, Tarija con 394 ha, Santa Cruz con 127 729.77 ha, Beni con 20 251.49 ha y Pando con 2 176.42 ha.
La provincia Abel Iturralde en el municipio de San Buenaventura tiene ecosistemas con grandes posibilidades productivas en el campo agrícola y generadoras de riqueza para el país, además tiene suelos con buenas propiedades que favorecen el cultivo de arroz por un sistema irrigado (inundación por gravedad), por lo cual, esta labor tiene potencial para aumentar los ingresos del productor, apoyar a la seguridad alimentaria de la población demandante, además del el impulso de actividades como las industriales, forestales y turísticas. En este municipio se observa la mayor producción de arroz a secano de departamento de La Paz, con manejo tradicional que muestran un índice de rendimiento de 1.5 a 2.0 t ha-1 (PDM, 2013). Los problemas por los cuales se tienen estos rendimientos en la región pueden deberse a la falta de variedades resistentes a enfermedades, así como falta de genotipo con alto rendimiento e innovación en sistemas de manejo.
Una alternativa para elevar los índices de rendimiento es el ensayo de seis variedades de arroz, en un sistema irrigado, inundación por gravedad, entendiéndose como tal un riego que se realiza de forma intermitente, con el fin de mantener el suelo en condiciones de saturación, buscando la época adecuada de siembra y la variedad de arroz que se adecuo a la región. En este contexto, el objetivo de la investigación es realizar la evaluación agronómica de seis variedades de arroz sembradas en dos épocas, bajo riego, en el municipio de San Buenaventura.
MATERIALES Y MÉTODOS
Ubicación de la zona de estudio
La investigación fue realizada en la comunidad Santa Rosita, cantón San Buenaventura, Primera Sección de la provincia Abel Iturralde del departamento de La Paz, Bolivia. Geográficamente está comprendido entre las coordenadas 57° 45' de longitud oeste y 38° 20' de latitud sud, a una altitud de 200 m s.n.m. La temperatura máxima fue de 37.5 °C y la temperatura mínima de 8.0 °C. La precipitación acumulada anual fue de 1 247.7 mm.
Metodología
Material vegetal
Las variedades sembradas fueron adquiridas de CAISY LTDA compuesta por CAISY 50, EPAGRI-109, IAC-103, y las variedades adquiridas del Centro de Investigación Agrícola Tropical (CIAT) fueron MAC-18, PAITITÍ y SAAVEDRA 27. En la Tabla 1 se observan sus principales características.
Diseño experimental
Se utilizó el Diseño Bloques al Azar en Serie, por uno de los factores (épocas de siembra) y por su naturaleza necesariamente debe aplicarse en parcelas grandes (Padrón, 1996), el modelo es el siguiente:
Yijk=µ + αi +β(α)k(i)+ Tk + αTik + εk(i)j (1)
Dónde: µ = media general; αi = efecto de la i-esimo factor A: épocas de siembra; β(α)j(i)= efecto del bloque anidado en la época; Tk = efecto del k-ésimo factor B: variedades; αTik = interacción de la i-ésima factor A con el factor B; εk(i)j = error experimental.
Factores del ensayo
Factor A, variedades de arroz: b1 = SAAVEDRA 27, b2 = MAC-18, b3= CAISY 50, b4=IAC-103, b5 = EPAGRI-109 y b6 = PAITITÍ (Figura 1). Factor B, época de siembra: a1 = época seca, mayo-septiembre; a2 = época húmeda, octubre-febrero.
Tratamientos
Los tratamientos se describen en la Tabla 2.
El área de la unidad experimental fue 25 m2, el número de repeticiones fueron 4, la distancia entre surcos y plantas fue 0.20 m, se aplicó una densidad de siembra de 40 kg ha-1.
Variables de respuesta
La evaluación de características agronómicas de variedades de arroz, se enmarcó a las normas de caracterización del Sistema de Evaluación Estándar para el arroz, establecida por el Instituto Internacional de Arroz, CIAT (2005).
Variables fenológicas. Para las variables fenológicas se empleó, el método de observación directa a partir de la siembra, hasta la maduración y cosecha, se consideró las siguientes fases:
-Días a la floración. La floración se inició con la rotura de las primeras anteras dehiscentes en las espiguillas terminales de las ramas de la panoja. Se evaluó el número de días transcurridos desde la siembra hasta la ocurrencia del 50 % de floración.
-Días a la cosecha. Se consideró los días desde la floración hasta que más del 50 % de la población adquirió una coloración amarillo dorado.
Variables agronómicas. Se evaluaron las siguientes variables:
-Número de macollos por planta. Se seleccionó 3 lugares de muestreo en la parcela, esto para mayor precisión, de los más representativos se extrajo la muestra, luego se realizó el conteo del número de macollos. El conteo del número de macollos 10 días después del trasplante hasta la etapa de máximo macollamiento (Vergara, 1990).
-Altura de planta. Se determinó midiendo desde la superficie del suelo hasta la punta de la panícula más alta, excluyendo arista.
-Longitud de panícula. Evaluado posterior a la cosecha, la medida fue a partir del último nudo de las cañas sin tomar en cuenta las aristas.
Componentes del rendimiento. Para la evaluación de estos componentes se tomó en 1 m2 por tratamiento, se calculó cuatro componentes según la propuesta de CIAT (2005) y el método empleado por Sadayoshi (2001).
-Número de panículas (componente 1). Se seleccionó 3 lugares de muestreo, el cálculo fue considerando la Ecuación 2.
N° panículas m 2 = N° panículas golpe x N° golpes m 2 (2)
-Número de granos por panícula (Componente 2). Al momento de contar los granos por panícula, se tomó en cuenta absolutamente todos los granos (llenos, vanos, verdes y otros), se utilizó la Ecuación 3.
-Porcentaje de granos maduros (Componente 3). Se introdujo al agua todos los granos obtenidos en el análisis de N° de granos por panícula, seguido este fue agitado, después de un minuto los granos completamente maduros se sumergieron al fondo del recipiente, los granos que flotaron en la superficie del agua no fueron completamente maduros o son vanos. Se empleó la Ecuación 4.
-Peso de 1000 gramos (Componente 4). Este factor se usa para expresar el peso de los granos después de la selección al agua de la muestra, se los seca y pesa todos los granos que se sumergieron al fondo del recipiente, de cada muestra y se ajusta al 14 % de humedad, finalmente se transforma este peso de granos maduros a peso de mil granos. Se utilizó la Ecuación 5.
-Rendimiento. Fue en base al cálculo del rendimiento promedio con los datos obtenidos (Ecuación 6).
Labores culturales
Riego. El riego fue antes y durante el trasplante, se introdujo una lámina de agua de 3 cm, el cual aumentó a 5 cm a los 10 días, manteniendo el agua lo más clara posible para el paso de los rayos del sol, cuando el cultivo llegó a la fase de maduración en la etapa de grano pastoso se cortó el suministro de agua, ya que el grano entra en periodo de desecación.
Drenaje. Esta labor fue 20 días antes de la cosecha, consistente en sacar el agua en todos los bancales hacia el canal de alimentación.
Cosecha. Se realizó al finalizar la etapa de madurez, cuando el grano tuvo una humedad de 18 a 24 %. El corte fue a 10 cm de la base, luego procedió el secado de las panículas bajo el sol hasta que los granos alcanzaron una humedad de 14 % que dio paso al trillado manual y pesado por cada tratamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Días a la floración
Se evidenció diferencias significativas en las dos épocas de siembra, el análisis de bloques dentro de épocas del año y entre variedades. La Tabla 3 muestra que en la época seca, los días a la floración son más cortos (85.50 a 98.50 días) que en la época húmeda (91.00 a 111.00 días).
Según Taboada y Viruéz (2013), en la variedad CCAISY 50 la floración es a los 107 días después de la siembra y en la variedad PAITITÍ es a los 85 días de la siembra.
De acuerdo a la Tabla 4, en la época seca, la variedad CAISY 50 no mostró diferencias significativas con las variedades EPAGRI-109 y MAC-18 pero si con las variedades SAAVEDRA 27, IAC-103 y PAITITÍ. La variedad EPAGRI-109 y MAC-18 no mostraron diferencias significativas pero si con las variedades SAAVEDRA 27, IAC-103 y PAITITÍ. MAC-18 tuvo diferencias con SAAVEDRA 27, IAC-103 y PAITITÍ. En tanto que SAAVEDRA 27, IAC-103 no tienen diferencias significativas igual que IAC-103 y PAITITÍ.
Para la época húmeda, la variedad EPAGRI-109 no mostró diferencia significativa con las variedades SAAVEDRA 27, pero si con las variedades CAISY 50, MAC-18, IAC-103 y PAITITÍ. IAC 103 y PAITITÍ no presentaron diferencias (Tabla 5).
Cuando la floración se retrasa o es irregular puede ser debida a niveles incorrectos de nutriente temperaturas inadecuadas o mal manejo del agua, por condiciones climáticas (fuertes lluvias), temperaturas excesivamente altas o bajas temperaturas dando lugar a una esterilidad en las espiguillas (FAO, 2003).
Días a la cosecha
Hubo diferencias significativas en los días a la cosecha en las dos épocas de siembra, como también entre variedades. En la época seca los días a la cosecha fueron de 120.00 a 141.75, en la época húmeda varió de 124.25 a 152.75 (Tabla 6).
Según Taboada y Viruéz (2013), la variedad MAC-18, es de ciclo tardío con 137 días; la variedad SAAVEDRA 27 con 127 días. De acuerdo con la Tabla 7, en la época seca, la variedad CAISY 50 no mostró diferencia significativa con las variedad EPAGRI-109 pero si con las variedades IAC-103, MAC-18, SAAVEDRA 27 y PAITITÍ. La variedad SAAVEDRA 27 tuvo diferencias significativas con PAITITÍ.
En la época húmeda, la variedad CAISY 50 e IAC-103 no mostraron diferencias significativas, pero si con las variedades EPAGRI-109, MAC-18, CAISY 50, SAAVEDRA 27 y PAITITÍ. Las variedades IAC-103, MAC-18, SAAVEDRA 27 no tuvieron diferencias significativas. MAC-18, SAAVEDRA 27 y PAITITÍ tienen diferencias significativas (Tabla 8).
Según el CIAT (1999), el momento adecuado para la cosecha de arroz es cuando el grano contiene de 21 a 24 % de humedad, aproximadamente 35 días después de la floración, o sea cuando los granos de la parte superior de la panícula están completamente maduros y los granos inferiores, es decir los de la base, han pasado de estado lechoso a pastoso.
Número de macollos por planta
Existe diferencia entre las épocas de siembra, en la época seca se tuvo mayor número de macollos por planta, asimismo, hubo diferencias significativas en la interacción de época con variedad. Todas las variedades tuvieron números de macollos por planta diferentes en las dos épocas de siembra, las variedades MAC-18, PAITITÍ y CAISY 50 presentaron similar número de macollos por planta en las dos épocas del año, en cambio las variedades IAC-103, SAAVEDRA 27 y EPAGRI-109 tuvieron diferentes números de macollos por planta en las dos épocas del año (Tabla 9).
De acuerdo a la Tabla 10, en la ápoca seca, la variedad EPAGRI-109 no mostró diferencia significativa con las variedades IAC-103 y MAC-18 (estás variedades obtuvieron mayor número de macollos por planta). La variedad CAISY 50 no presentó diferencia significativa con la variedad PAITITÍ, habiendo diferencia con las otras variedades.
En la época húmeda, la variedad CAISY 50 y PAITITÍ tuvieron diferencias significativas con las otras variedades. La variedad MAC-18 no presentó diferencia significativa con la variedad EPAGRI-109. En la época húmeda se tiene como la variedad que presentó mayor número de macollos por planta a la variedad CAISY 50 (Tabla 11). Según CIAT (1999), el macollamiento empieza cuando en el tallo principal se desarrolla la quinta o sexta hoja, alrededor de los 25 a 30 días después de la siembra. La etapa máxima de macollamiento se incrementa con el "macollamiento activo". Este es el estado cuando el número de macollos por planta o por metro cuadrado es máximo, antes o después de la iniciación de la panícula, dependiendo del desarrollo de la variedad.
Altura de planta
No existe diferencia significativa en lo referente a la altura de la planta, entre bloques dentro de cada época del año, como tampoco entre las variedades. Según Taboada y Viruéz (2013), la variedad MAC-18 es de porte intermedio con 112 cm de altura y resistencia al acame, la variedad SAAVEDRA 27 con porte intermedio con 113 cm de altura y buena arquitectura en planta. La variedad CAISY 50 presenta arquitectura de planta moderna, porte mediano (110 cm de altura) (Caisy, 2000).
Longitud de panícula
Se tuvieron diferencias significativas en relación a las dos épocas del año, en la época seca se tuvo mayor longitud de panícula para MAC-18 con 24.40 cm, en la época húmeda la mayor longitud fue para la misma variedad con 22.78 cm (Tabla 12).
En cuanto a los bloques dentro de las épocas del año, no se encontró diferencias significativas en las variedades e interacción de épocas con variedad. León y Arregoces (1985), citado por Calle (2007) indican que muchos investigadores se preocupan innecesariamente por el tamaño de la panícula como un objetivo de mejoramientos, considerando además que los caracteres de la panícula no causan o determinan estrictamente el rendimiento, pero si puede ser de valor el grosor de raquis, el cual puede estar asociado con el de los tallos.
Número de panículas (componente 1)
Se encontraron diferencias significativas entre épocas y en la interacción época por variedad. En la época seca la variedad que obtuvo mayor número de panículas por metro cuadrado fue EPAGRI-109 con 11.00, en la época húmeda fue la variedad CAISY 50 con 8.00 panículas por metro cuadrado (Tabla 13).
En la época seca, de acuerdo con la Tabla 14, la variedad que obtuvo mayor número de panículas por metro cuadrado fue EPAGRI-109, misma que no muestra diferencia significativa con las variedades IAC-103 y MAC-18 pero si con las variedades SAAVEDRA 27, CAISY 50 y PAITITÍ.
En la época húmeda, la variedad CAISY 50 obtuvo mayor número de panículas por metro cuadrado seguido de la variedad PAITITÍ, ambas tienen diferencias significativas con las otras variedades (Tabla 15).
El periodo en que se determina el número de panículas es desde el trasplante hasta 10 días después de la etapa de máximo macollamiento; el periodo comprendido entre los 20 días antes de la etapa de máximo macollamiento, es el más importante para la determinación del número de panículas; si el tallo tiene más de tres hojas en la etapa máxima de macollamiento, puede considerarse como productivo (Sadayoshi, 2001). El periodo de 20 días previo a la etapa de macollamiento máximo es el más importante en la determinación de número de panículas.
Número de granos por panícula (Componente 2)
Se presentaron diferencias significativas entre las dos épocas del año, siendo la época seca la que presentó mayor número de granos por panícula para la variedad CAISY 50 con 120.00 granos por panícula, en la época húmeda la variedad SAAVEDRA 27 obtuvo mayor número de granos por panícula (Tabla 16).
Según Sadayoshi (2001), la etapa vegetativa puede tener algún efecto sobre el número de espiguillas, pero la fase más importante es de diferenciación del primordio panicular en la cual puede ser afectada seriamente la formación de espiguillas. El periodo de la diferenciación del primordio panicular normalmente se inicia alrededor de 32 días antes de la etapa de emergencia de la panícula, aunque puede presentarse algunas variaciones debido al ciclo de la variedad, época del año y método del cultivo.
Porcentaje de granos maduros (Componente 3)
Se tuvieron diferencias significativas en el porcentaje de granos maduros en las dos épocas del año, mostrando claramente que en la época seca se presenta mayor porcentaje (78.58 %). Las variedades PAITITÍ y CAISY 50 presentaron similar porcentaje de granos maduros en las dos épocas de siembra; las variedades IAC-103, SAAVEDRA 27, EPAGRI-109 y MAC-18, presentaron diferentes porcentajes de granos maduros en las dos épocas de siembra, en la época seca se tuvo mayor porcentaje de granos maduros (73.75 a 82.75 %) a diferencia de la época húmeda con bajos los porcentajes de grano maduro (25.00 a 69.25 %) (Tabla 17).
En la época seca, la variedad IAC-103 no presentó diferencias significativas con las variedades CAISY 50, MAC-18 y SAAVEDRA 27. La variedad CAISY 50 no tuvo diferencia significativa con las variedades MAC-18 y SAAVEDRA 27, la variedad SAAVEDRA 27 no presentó diferencias significativas con las variedades EPAGRI-109 y PAITITÍ pero si con las otras variedades (Tabla 18).
En la época húmeda se observó que la variedad CAISY 50 no tuvo diferencia significativa con las variedades PAITITÍ y EPAGRI-109. La variedad EPAGRI-109 no mostró diferencia significativa con las variedades SAAVEDRA 27 e IAC-103 pero si con las otras variedades. Las variedades CAISY 50, PAITITÍ y EPAGRI-109 mostraron los mayores porcentajes de granos maduros y son estadísticamente iguales.
Según Vergara (1990), 21 días después de la fecundación, la espiguilla alcanza su peso máximo, ya que pasa siete días antes de que se abran todas las espiguillas de una panícula, la maduración completa de toda la panícula no ocurre hasta 10 días después de la floración, se necesita otros días más para que maduren todos los granos ya que no todas las panículas emergen al mismo tiempo.
Este periodo se inicia durante la etapa de diferenciación de las espiguillas, y finaliza entre los 35 y 40 días después de la emergencia de las panículas bajo condiciones climáticas normales, aunque algunas veces, este es afectado incluso en la etapa de desarrollo vegetativo debido a condiciones externas.
Peso de 1000 Granos (Componente 4)
Se observaron diferencias significativas en épocas de siembra, variedades, así como en su interacción. En la época húmeda el peso de mil granos fue menor (28.00 a 31.15 g) en relación a peso de la época seca (26.59 a 39.00 g) (Tabla 20).
En la época seca, el peso de 1000 granos fue significativamente igual entre las variedades EPAGRI-109, MAC-18 e IAC-103, siendo el peso mayor para estas variedades. La variedad MAC-18 es significativamente igual a las variedades IAC-103, PAITITÍ, CAISY 50 y SAAVEDRA 27 (Tabla 21).
En base a la Tabla 22, para la época húmeda, puede observarse que no existe diferencia en el peso de 1000 granos de arroz entre las variedades IAC-103 y CAISY 50. La variedad EPAGRI-109 es significativamente igual a la variedad PAITITÍ.
Vergara (1990) indica que la disminución del peso en 100 granos más de lo esperado podría ser debido a que las condiciones ambientales después de la floración no fueron favorables (deficiencia nutricional, escasa hojas para producir alimento, tiempo nublado, etc. CIAT (2005) menciona que para incrementar el peso del grano se requiere las siguientes condiciones favorables, durante los últimos 45 días de la cosecha, estrés causado por altas o bajas temperaturas, baja luminosidad y enfermedades durante el inicio de la formación de la semilla, podrá causar reducción en el número de células a ser formadas en el endospermo limitado en esa forma la capacidad de almacenamiento del almidón.
Rendimiento
Esta variable determina la productividad del cultivo, en grano; para su evaluación se tomó en cuenta la época apropiada. Guzmán (2003), menciona que la calidad de arroz y el mayor o menor rendimiento de grano, depende en gran medida de realizar la cosecha en el momento oportuno. Se determinó que la época con mayor rendimiento fue la época seca, en la variedad MAC-18 con 5 054.52 kg ha-1, la variedad con menor rendimiento fue PAITITÍ con 3 594.66 kg ha-1. En la época húmeda la variedad que registro mayores rendimientos fue CAISY 50 con 3 340.50 kg ha-1, la variedad IAC-103 mostró menor rendimiento con 1 523.23 kg ha-1 (Tabla 23).
En la época húmeda, la variedad CAISY 50 presentó mayor rendimiento que las otras variedades. La variedad IAC-103 fue significativamente igual a las variedades EPAGRI-109, SAAVEDRA 27, MAC-18 y PAITITÍ (Tabla 24). En la época seca no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento.
De acuerdo con Taboada y Viruéz (2013), el rendimiento es el más importante de los indicadores de valoración del cultivo de arroz. Sadayoshi (2001) indica que el rendimiento del grano se debe principalmente al número de panículas que han desarrollado hasta el periodo correspondiente a la etapa de la diferenciación de las mismas ramificaciones secundarias de raquis o la etapa de máximo macollamiento, después, hasta cinco días antes de la emergencia de la panícula en primer lugar, por el número de espiguillas por panícula en segundo, por el porcentaje de granos maduros y por el peso de mil granos, y posteriormente al periodo de la madurez, el rendimiento se determina por el porcentaje de granos maduros y por el peso de mil granos.
Taboada y Viruéz (2013), en la gestión comprendida entre los años 1984-1985 realizaron trabajos con cuatro variedades de arroz, que fueron sembradas cada 15 días durante dos años, los mayores rendimientos para todas las variedades fueron en las siembras de julio-agosto, declina gradualmente hacia enero. En referencia a esta información se confirma que estos meses son más productivos por la oferta de luz, esta ventaja climática debe ser acompañada con un manejo eficiente.
CONCLUSIONES
La mejor época de siembra es la a seca debido a sus condiciones climáticas y buena distribución de radiación solar. Las nuevas variedades de alto rendimiento y la utilización de prácticas mejoradas de cultivo de arroz, han demostrado que en zonas que cuentan con la suficiente disponibilidad de agua, es posible obtener elevados rendimientos, dando la posibilidad a los agricultores de ser competitivos y eficientes. El cultivo de arroz irrigado, aunque con mayor costo asegura la producción considerando que los periodos de lluvia son erráticos.