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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE AGRONOMÍA CARRERA INGENIERÍA AGRONÓMICA I. II. III. IV. TESIS DE GRADO EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO AGRONÓMICO DE 5 VARIEDADES DE ARROZ (Oriza sativa L.) 3 INTRODUCIDAS Y 2 LOCALES EN LA COMUNIDAD DE HUARATUMO DEL MUNICIPIO DE APOLO PROVINCIA FRANZ TAMAYO MILENKA LIZETH VERA FERRUFINO La Paz – Bolivia 2016 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE AGRONOMÍA CARRERA INGENIERÍA AGRONÓMICA EVALUACIÓN DEL COMPORTAMIENTO AGRONÓMICO DE 5 VARIEDADES DE ARROZ (Oriza sativa L.) 3 INTRODUCIDAS Y 2 LOCALES EN LA COMUNIDAD DE HUARATUMO DEL MUNICIPIO DE APOLO PROVINCIA FRANZ TAMAYO Tesis de Grado presentado como requisito parcial para optar el Título de Ingeniero Agrónomo MILENKA LIZETH VERA FERRUFINO ASESOR: Ing. Fernando Manzaneda Delgado ….…………………………… COMITÉ REVISOR: Ing. Gregorio Zapata Limachi ………………………………. Ing. Wilfredo Blanco Villacorta …….………………………… Ing. Johnny Ticona Aliaga .……………..………………. APROBADA Presidente Tribunal Examinador ……..…..…………..………….. 2016 La Paz- Bolívia i DEDICATORIA Dedico esta Tesis a Dios, a mis padres German Vera y Olivia Ferrufino, quienes han sido mi inspiración, ejemplos de lucha, perseverancia y esfuerzo cotidiano, por apoyarme en el camino para poder llegar a este punto de mi Carrera Profesional gracias a su esfuerzo, confianza e incondicional apoyo. A mis hermanos Guido, Neyde, Georgina, Roimar. Brisa, Ariane y Bruno por su apoyo absoluto dándome la fuerza necesaria para seguir adelante. ii AGRADECIMIENTOS A Dios por darme la vida, sabiduría, fortaleza, fe y sobre todo por ser mi guía en los momentos difíciles. A mi familia entera, por su compañía continua, amor entrañable, e inspiración inacabable. A mi Asesor de Tesis Ing. Fernando Manzaneda Delgado por brindarme toda su ayuda y conocimientos para la realización del presente trabajo de investigación. A los miembros del Tribunal Revisor: Ing. Yhony Ticona, Ing. Gregorio Zapata, e Ing. Wilfredo Blanco por las sugerencias y recomendaciones en la redacción final del documento. Un agradecimiento especial al Ing. Nelzon Limachi Quiñones por el impulso incansable, apoyo incondicional y sugerencias constructivas en la realización de la presente Tesis. A Ing. Julio Pinedo, por sus consejos, explicaciones, apoyo y amigo paciente, además de compartir sus conocimientos. A Ing. Juan Carlos Huarcacho, por el apoyo material y propuestas para la realización del presente trabajo. A la Facultad de Agronomía, a todos los Docentes, Autoridades y compañeros, que crean un ambiente de inspiración, permitiendo impulsar y encaminar mi formación profesional. Milenka Lizeth Vera Ferrufino iii CONTENIDO DEDICATORIA ............................................................................................................... i AGRADECIMIENTOS .................................................................................................... ii CONTENIDO ................................................................................................................ iii INDICE DE CUADROS ................................................................................................. vi INDICE DE FIGURAS ................................................................................................. viii INDICE DE FOTOS........................................................................................................ x INDICE DE ANEXOS ..................................................................................................... x RESUMEN .................................................................................................................... xi Página I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 1 II. OBJETIVOS ............................................................................................................ 3 2.1. Objetivo general ..................................................................................................................... 3 2.2. Objetivos específicos ............................................................................................................ 3 2.3. Hipótesis ................................................................................................................................. 3 III. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA .................................................................................. 4 3.1. Generalidades ........................................................................................................................ 4 3.2. Importancia del cultivo .......................................................................................................... 4 3.2.1. Producción mundial de arroz ........................................................................................ 4 3.2.2. Importación mundial de arroz ....................................................................................... 6 3.2.3. Rendimiento de arroz a nivel mundial ........................................................................ 7 3.2.4. Producción de arroz en Bolivia .................................................................................... 8 3.2.5. Importación de arroz en Bolivia ................................................................................... 9 3.2.6. Rendimiento a nivel Nacional ....................................................................................... 9 3.2.7. Consumo de arroz en Bolivia ..................................................................................... 10 3.2.8. Características nutritivas del arroz ............................................................................ 11 3.3. Clasificación taxonómica .................................................................................................... 11 3.4. Características botánicas del arroz .................................................................................. 12 3.4.1. Raíz ..................................................................................................................................................... 12 3.4.2. Tallo .................................................................................................................................................... 12 3.4.3. Hoja ..................................................................................................................................................... 13 3.4.4. Flor....................................................................................................................................................... 13 3.4.5. Semilla ............................................................................................................................................... 13 3.5. Fases de crecimiento y desarrollo del arroz ................................................................... 14 iv 3.5.1. Fase vegetativa .............................................................................................................................. 14 3.5.2. Fase reproductiva.......................................................................................................................... 15 3.5.3. Fase de maduración ................................................................................................................... 16 3.6. Cultivo del arroz ................................................................................................................... 16 3.6.1. El arroz de secano ........................................................................................................................16 3.6.2. Sistemas de producción ............................................................................................................. 17 3.7. Requerimiento edafoclimático del cultivo ........................................................................ 18 3.7.1. Suelo ................................................................................................................................................... 18 3.7.2. Clima ................................................................................................................................................... 19 3.8. Aspectos generales de las variedades evaluadas en el estudio ................................. 20 3.8.1. Variedad Paya ................................................................................................................................ 21 3.8.2. Variedad Yara ................................................................................................................................. 21 3.8.3. Variedad MAC – 18 ...................................................................................................................... 22 3.8.4. Variedad Cateto ............................................................................................................................. 22 3.8.5. Variedad Carolina.......................................................................................................................... 22 3.9. Enfermedades y plagas ...................................................................................................... 22 3.9.1. Enfermedades ................................................................................................................................ 22 3.9.2. Plagas ................................................................................................................................................ 24 IV. LOCALIZACIÓN ................................................................................................... 26 4.1. Ubicación geográfica .......................................................................................................... 26 4.3. Características agroecológicas ......................................................................................... 27 4.3.1. Temperatura .................................................................................................................................... 27 4.3.2. Precipitación .................................................................................................................................... 27 4.3.3. Suelos ................................................................................................................................................ 28 4.3.4. Flora .................................................................................................................................................... 28 4.3.5. Fauna ................................................................................................................................................. 29 V. MATERIALES Y MÉTODOS ................................................................................. 30 5.1. Materiales ............................................................................................................................. 30 5.1.1. Material vegetal .............................................................................................................................. 30 5.1.2. Material de campo ........................................................................................................................ 30 5.1.3. Material de gabinete ..................................................................................................................... 30 5.2. Metodología .......................................................................................................................... 30 5.2.1. Ubicación del terreno ................................................................................................................... 30 5.2.2. Preparación del terreno .............................................................................................................. 31 5.2.3. Muestreo del suelo ....................................................................................................................... 32 5.2.3.1. Propiedades físicas ...................................................................................................................... 32 5.2.3.2. Propiedades químicas ................................................................................................................. 33 5.2.4. Delimitación del área experimental ...................................................................................... 33 v 5.2.5. Siembra ............................................................................................................................................. 33 5.2.6. Labores culturales ......................................................................................................................... 34 5.2.7. Cosecha ............................................................................................................................................ 34 5.2.8. Post cosecha (trilla) ...................................................................................................................... 35 5.2.9. Registro de datos .......................................................................................................................... 36 5.2.10. Factor de estudio ........................................................................................................................... 36 5.2.11. Diseño experimental .................................................................................................................... 36 5.2.12. Formulación de tratamientos .................................................................................................... 37 5.2.13. Dimensiones de las unidades experimentales .................................................................. 37 5.2.14. Croquis de la unidad experimental y área útil ................................................................... 38 5.2.15. Variables de respuesta ............................................................................................................... 39 VI. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .............................................................................. 43 5.1. Datos meteorológicos ......................................................................................................... 43 5.2. Análisis físico-químico de suelo ........................................................................................ 44 5.3. Variables agronómicas ....................................................................................................... 47 5.3.1. Porcentaje de germinación........................................................................................................ 47 5.3.2. Altura de planta .............................................................................................................................. 48 5.3.4. Rendimiento en peso ................................................................................................................... 56 5.3.4.1. Componentes de rendimiento .................................................................................................. 56 5.4. Variables fenológicas ......................................................................................................... 71 5.4.1. Número de días a emergencia ................................................................................................ 71 5.4.2. Número de días a floración ....................................................................................................... 73 5.4.3. Númerode días a maduración ................................................................................................ 76 5.4.5. Análisis económico de producción de arroz ...................................................................... 80 VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................... 82 7.1. Conclusiones ........................................................................................................................ 82 7.2. Recomendaciones ............................................................................................................... 84 VIII. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................... 85 ANEXOS ...................................................................................................................... 89 vi INDICE DE CUADROS Cuadro 1. Producción mundial de arroz por país ........................................................... 5 Cuadro 2. Tabla de información nutricional del arroz por cada 100 gramos ................. 11 Cuadro 3. Clasificación taxonómica del arroz............................................................... 12 Cuadro 4. Características agronómicas de la variedad Paya ...................................... 20 Cuadro 5. Características agronómicas de la variedad Yara ....................................... 21 Cuadro 6. Análisis físico químico de suelos de la parcela experimental ....................... 45 Cuadro 7. Análisis de varianza para altura de planta ................................................... 48 Cuadro 8. Prueba Duncan para bloques en altura de planta ........................................ 49 Cuadro 9. Prueba Duncan para variedades en altura de planta ................................... 50 Cuadro 10. Análisis de varianza para longitud de panícula .......................................... 52 Cuadro 11. Prueba Duncan para bloques en longitud de panícula ............................... 53 Cuadro 12. Prueba Duncan para variedades en longitud de panículas ........................ 54 Cuadro 13. Analisis de varianza para numero de paniculas por m2 ............................. 56 Cuadro 14. Prueva Duncan para bloques en número de panículas por m2.................. 57 Cuadro 15. Prueba Duncan para variedades en número de panículas por m2 ............ 59 Cuadro 16. Análisis de varianza para número de granos por panícula ......................... 60 Cuadro 17. Prueba Duncan para variedades en número de granos por panícula ........ 61 Cuadro 18. Análisis de varianza para porcentaje de granos maduros .......................... 63 Cuadro 19. Prueba Duncan para variedades en porcentaje de granos maduros.......... 63 Cuadro 20. Análisis de varianza para peso de mil granos ............................................ 66 Cuadro 21. Prueba Duncan para variedades en peso de mil granos............................ 66 Cuadro 22. Análisis de varianza para el rendimiento kg/ha .......................................... 68 Cuadro 23. Prueba Duncan para variedades respecto al rendimiento .......................... 69 Cuadro 24. Análisis de varianza para número de días a emergencia ........................... 71 Cuadro 25. Prueba Duncan para variedades en número de días a emergencia.......... 72 Cuadro 26. Análisis de varianza para número de días a floración. ............................... 74 vii Cuadro 27. Prueba Duncan para variedades en número de días a floración ................ 74 Cuadro 28. Análisis de varianza para número de días a maduración ........................... 76 Cuadro 29. Prueba Duncan para variedades en número de días a maduración........... 77 Cuadro 30. Características distintivas de cinco variedades de arroz ............................ 79 Cuadro 32. Análisis de beneficio /costo por variedades en (Bs) ................................... 80 viii INDICE DE FIGURAS Figura 1. Importación de Arroz (expresado en TM) periodo 2000 – 2013 ................... 6 Figura 2. Importación de Arroz por región (expresado en Millones de TM) periodo 2014 Y 2015............................................................................................................... 7 Figura 3. Rendimiento de arroz en Latino América (expresado en kg/ha) Periodo 2000 – 2013 ............................................................................................................... 7 Figura 4. Muestra la Tasa de crecimiento de la producción de arroz (expresado e porcentaje), periodo 2000 – 2013............................................................................... 8 Figura 5. Rendimiento de arroz en Bolivia (expresado en TM/ha) Periodo 2000 – 2013 ......................................................................................................................... 10 Figura 6. Estructura de la flor ................................................................................... 13 Figura 7. Estructura de la semilla ............................................................................. 14 Figura 8. Zona en estudio ........................................................................................ 26 Figura 9. Croquis de tratamientos en el área experimental ...................................... 38 Figura 10.Unidad experimental y Área útil ................................................................ 38 Figura 11. Media mensual de temperaturas máximas y mínimas de la localidad de Apolo........................................................................................................................ 43 Figura 12. Precipitación pluvial en la localidad de Apolo .......................................... 44 Figura 13. Porcentaje de germinación ...................................................................... 47 Figura 14. Altura de planta de cinco variedades de arroz alcanzada en cada bloque49 Figura 15. Altura de planta alcanzada por las cinco variedades de arroz ................ 51 Figura 16. Longitud de panícula en bloques ............................................................. 53 Figura 17. Longitud de panícula de cinco variedades de arroz ................................. 55 Figura 18. Número de panículas por m2 para bloques ............................................. 58 Figura 19. Número de panículas por m2 para variedades ........................................ 59 Figura 20. Número de granos por panícula de cinco variedades de arroz ................ 62 Figura 21. Porcentaje de granos maduros para variedades ..................................... 64 Figura 22. Peso de mil granos para variedades ....................................................... 67 ix Figura 23. Rendimiento kg/ha de cinco variedades .................................................. 69 Figura 24. Número de días a emergencia en las cinco variedades .......................... 72 Figura 25. Días a floración de las cinco variedades de arroz ................................... 75 Figura 26. Número de días a maduración de las cinco variedades de arroz ............ 78 x INDICE DE FOTOS Foto 1. Área del terreno donde se llevó a cabo el trabajo experimental 31 Foto 2. Área experimental preparada para la siembra 31 Foto 3. Muestreo de suelo 32 Foto 4. Siembra en cada unidad experimental 34 Foto 5. Cosecha método del espigueado 35 Foto 6. Trilla método manual 35 INDICE DE ANEXOS Anexo 1. Datos meteorológicos de Apolo ..................................................................... 90 Anexo 2. Análisis físico químico del suelo .................................................................... 91 Anexo 3. Resumen de datos promedio variables agronómicos y fenológicas .............. 92 Anexo 4. Análisis estadístico de variables de respuesta ..............................................93 Anexo 5. Costos de producción para 1 hectárea de arroz .......................................... 105 Anexo 6. Cronograma de actividades ........................................................................ 107 Anexo 7. Actividades de trabajo de campo ................................................................ 108 Anexo 8. Cultivo de arroz – fase vegetativa ............................................................... 108 Anexo 9. Cultivo de arroz – fase reproductiva ........................................................... 109 Anexo 10. Fase de maduración ................................................................................. 110 Anexo 11. Selección de muestras a evaluar .............................................................. 111 xi RESUMEN El presente trabajo de investigación, se realizó en la Comunidad Huaratumo perteneciente al Municipio de Apolo de la Provincia Franz Tamayo del Departamento de La Paz, situada a 450 km desde la ciudad de La Paz En Toda la zona no ha existido introducción de nuevas variedades, ni estudios específicos acerca del tema, ni tecnología recomendada, por esto la importancia del presente trabajo de investigación, considerando variedades recomendadas por MAN-B CARANAVI e INIAF-LA PAZ. La investigación consistió en la experimentación y evaluación del comportamiento agronómico de 5 variedades de arroz 3 introducidas y 2 locales, donde se empleó el diseño bloques al azar (DBA) que consta de cinco tratamientos cada una establecida por variedades: Cateto, Carolina, Paya, Yara y Mac-18, con seis bloques, en la que se determinaron las características agronómicas y fenológicas del cultivo de arroz, el establecimiento del cultivo se realizó, durante la época de siembra septiembre-octubre (verano), para cultivos a secano en la que se aprovecha la temporada de lluvia, el cual favorece el desarrollo del periodo vegetativo de la planta. De acuerdo a los datos obtenidos, se encontró diferencias estadísticas entre las variables agronómicas, los rendimientos obtenidos presentaron a la variedad Paya y Cateto como variedades de mejor rendimiento bajo este sistema, con rendimientos que alcanzaron a 4079.2 kg/ha, 4043.07 kg/ha respectivamente, se pudo evidenciar que los componentes de rendimiento tienen una alta dependencia ya que influyen directamente en el beneficio del producto. Por otro lado las variables fenológicas como él % de emergencia, días a emergencia, días a floración y días a maduración son variables fundamentales para evaluar el comportamiento agronómico de la planta. Respecto al análisis económico las variedades empleadas Paya, Yara Cateto y Carolina son aceptables y recomendadas, excluyendo la variedad Mac-18 que durante su ciclo vegetativo requiere de humedad elevada. 1 I. INTRODUCCIÓN La mayor producción de arroz a nivel mundial se concentra en climas húmedos tropicales, pero también se puede cultivar en las regiones húmedas de los sub trópicos, climas templados y mediterráneos, se cultiva desde el nivel del mar hasta los 2.500 metros de altitud. El arroz es una gramínea anual perteneciente al género Oryza, originaria del sur de la India es uno de los cultivos más antiguos del mundo y se siembra en una vasta área, en más de 111 países del mundo. Su cultivo se realiza prevalentemente desde el nivel del mar hasta algunos miles de metros de altitud (CIAT, 2005). Mundialmente el arroz se cultiva en más de 148 millones de hectáreas, es fuente principal de alimento para el 50% de su población y puede fácilmente ser el cultivo más importante a nivel mundial. En América latina, como en casi todas las regiones productoras de arroz, la mayor parte de la cosecha se consume localmente y algunos países sin tradición arrocera deben importar el grano, con las limitantes que impone un mercado mundial que solo comercia internacionalmente el 5% de la producción total, (Gonzales B., 2002). Ortiz y Soliz (2007), Menciona que en Bolivia el arroz ha alcanzado gran importancia dentro el ámbito productivo y económico, ya que se constituye como uno de los alimentos básicos de la alimentación de la mayoría de la población Boliviana urbana y rural. En los yungas de La Paz se cultiva el arroz Cateto que son de granos cortos, Estaquilla, Carolina, Toné y Blubonet de granos largos. Estas variedades fueron introducidos hace muchos años a esta región pero no fueron renovadas ni mejoradas (Cuba, 2008). En el municipio de Apolo, se aplica cultivos anuales con fines de autoconsumo, aunque los pequeños excedentes se utilizan para el trueque (intercambio de bienes) o el mercado local. Y por lo general, se practica la rotación de cultivos y el descanso que puede llegar a varios años, este tipo de uso se aplica principalmente en la producción de maíz, yuca, caña, poroto, arroz, maní, entre otros (Plan de Desarrollo Municipal Apolo, 2014). 2 La producción de arroz es cultivado de forma tradicional (secano), que se realiza manualmente utilizando herramientas como motosierra para el desmonte, luego el quemado, limpieza, posteriormente la siembra y labores culturales que se realizan periódicamente durante el ciclo vegetativo del cultivo. El uso de semilla almacenada no seleccionada, el monocultivo y el manejo inadecuado de suelos, hacen que la producción de arroz tenga bajos rendimientos. Con la introducción de nuevas variedades de arroz, el empleo de semilla certificada con manejo adecuado de suelos, se pretende mejorar el rendimiento y calidad de producción. El presente trabajo de investigación, tiene la finalidad de obtener información validada sobre el comportamiento agronómico de 5 variedades de arroz 3 introducidas y 2 locales, de esta manera recomendar la variedad que muestra mayor rendimiento productivo y por ende representa mayor ingreso económico para los productores de arroz y aportar a la seguridad alimentaria regional velando la soberanía alimentaria del país. Por tanto, se pretende generar información útil y oportuna referente para los agricultores de la zona de producción arrocera. 3 II. OBJETIVOS 2.1. Objetivo general Evaluar el comportamiento agronómico de 5 variedades de arroz (Oriza sativa L.), 3 introducidas y 2 locales, en la comunidad de Huaratumo del municipio de Apolo. 2.2. Objetivos específicos Evaluar el comportamiento agronómico de 5 variedades de arroz (Oriza sativa L.). Evaluar las 5 variedades de arroz (Oriza sativa L.) en sus fases fenológicas. Realizar análisis económico de las variedades en estudio. 2.3. Hipótesis Ho. Las características agronómicas de las 5 variedades de arroz en estudio no difieren entre sí. 4 III. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 3.1. Generalidades Según Gonzales (2002), el arroz es la única especie importante para la humanidad, es nativa del suroeste asiático y se cultiva desde hace más de 7 000 años; el arroz crece en terrenos muy calurosos y húmedos, la altura varía desde 0,40m hasta los 7m, forma flores perfectas, con 6 estambres y un solo pistilo. El fruto, un grano se dispone en una panícula formada por varias espiguillas que crece en el ápice del tallo. Es una gramínea que presenta tallos redondos huecos y compuestos por nudos y entrenudos, hojas de lámina que se unen al tallo por una vaina y su macollamiento es en forma de candelabro. En el punto de unión entre la vaina y la hoja está el cuello y en él aparecen dos estructuras muy diferenciadas: una lígula o prolongación de forma alargada y de color blanquecino y dos aurículas una en cada extremo en forma de hoz velludas que abrazan el tallo (ICA, 2001). La especie O. sativa esta diferenciada en tres subespecies basadas en sus condiciones geográficas las cuales son indica, javanica y japónica. Indica se refiere las variedades tropicales y sub tropicales. Javanica designa a los arroces balu (aristado) ygundil (sin aristas) con panículas largas y granos bien delineados que crecen a lo largo de las regiones indicas en Indonesia, y japónica se refiere a las variedades de granos pequeños y redondeados de las zonas templadas de Japón, China y Corea (Moquete, 2010). El arroz es pobre en sustancias nitrogenadas, por cuyo motivo no puede ser considerado como un alimento completo. En su composición media se puede considerar 8% de sustancias nitrogenadas, tiene poco más del 1% de materia grasa. 3.2. Importancia del cultivo 3.2.1. Producción mundial de arroz La producción de arroz a nivel mundial, ha llegado a 465 millones de TM en la campaña 2011/2012, estimándose alcanzar a 474 millones de TM para la campaña 2013/2014. 5 En cuanto a los países del continente americano, producen alrededor de 6% del total mundial, destacándose Brasil y EE.UU., los mayores productores. Otros países con importantes volúmenes de producción son Colombia, Perú, Uruguay y Argentina, entre 1 y 2.5 millones de TM en el 2004 (Pérez, 2015), la Producción Mundial de Arroz en el año 2014 fue de 478.56 millones de toneladas. Los 475.76 millones de toneladas estimados el 2015 podrían significar una disminución de 2.81 millones de TM o un 0.59% en la producción de arroz alrededor del mundo. Cuadro 1. Producción mundial de arroz por país PAISES VALORES TONELADAS MÉTRICAS China 145,500,000 India 104,000,000 Indonesia 36,300,000 Bangladesh 35,000,000 Vietnam 28,200,000 Tailandia 18,000,000 Birmania 12,200,000 Brasil 8,000,000 Japón 7,900,000 Pakistán 6,900,000 Estados Unidos 6,017,000 Camboya 4,700,000 Corea del Sur y Egipto 4,000,000 Nepal 3,100,000 Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la alimentación - FAO, (2015) Actualmente los países a nivel mundial que vienen liderando la producción de arroz son, China y la India. Bolivia no figura siquiera entre los 20 países productores del mundo. 6 La producción de arroz en 2013 se encuentra liderada por Brasil con 9,8 millones de toneladas seguida en importancia por el Caribe, ocupado el tercer lugar por Argentina (FAO, 2013). 3.2.2. Importación mundial de arroz Para más de la mitad de la población del mundo, el arroz después del trigo, es el alimento más importante, alimento básico de 17 países de Asia y del Pacífico, de 8 de África, de 7 de América Latina y del Caribe y de uno del Cercano Oriente (Pérez, 2015). Figura 1. Importación de Arroz (expresado en TM) periodo 2000 – 2013 Fuente: Instituto Nacional de Estadísticas INE, citado por Pérez (2015) Como se puede observar en la (figura 1) las importaciones de arroz son muy irregulares en el periodo 2008 y 2013 la importación de arroz se incrementa, por lo general las importaciones están ligadas a la producción nacional, por ejemplo cuando es afectada por factores climáticos se incrementa la importación para abastecer el mercado interno, sin embargo en el periodo 2003-2006 y 2010-2012 las importaciones reducen, dadas las altas variaciones que presentan y su relación directa con los factores climáticos. 7 Figura 2. Importación de Arroz por región (expresado en Millones de TM) periodo 2014 Y 2015 Fuente: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la alimentación - FAO, (2015) 3.2.3. Rendimiento de arroz a nivel mundial A pesar de que la India es el país que tiene mayor superficie de arroz cosechada mundialmente, cuenta con los rendimientos más bajos de los principales países productores (2.91 ton/ha), la China es el país con mayor rendimiento, con un promedio anual de 6.23 ton/ha. El rendimiento promedio mundial es de 3.88 ton/ha. Figura 3. Rendimiento de arroz en Latino América (expresado en kg/ha) Periodo 2000 – 2013 Fuente: wwww.fao.org Elaboración: (MDRyT) 8 Los mejores rendimientos obtenidos en la producción de arroz a nivel América Latina, se muestran en Paraguay (8.000 kg/ha), Uruguay (7.722 kg/ha), Perú (7.438 kg/ha), Venezuela (7.600 kg/ha), Chile (6.500 kg/ha) y Brasil (5.050 kg/ha) 3.2.4. Producción de arroz en Bolivia Ortiz y Solís (2007), aluden que, el arroz se produce en siete de los nueve departamentos del país, pero cuatro tienen el potencial productivo para el cereal y en ellos se concentra el 98% de la producción nacional y de ahí se abastece al mercado interno, por orden de importancia tenemos Santa cruz con el 68% de la producción, Beni aporta con el 23% y La Paz y Cochabamba con el 7%. Figura 4. Tasa de crecimiento de la producción de arroz (expresado en porcentaje), periodo 2000 – 2013. Fuente: Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras (MDRyT) – INE Durante el período 2007 - 2013 la producción de arroz sufre un desplome, en 2007 debido a los fenómenos climáticos y la aplicación de medidas gubernamentales en 2008, desde entonces la producción no logro recuperarse hasta el año 2012 con una tasa de crecimiento de 24,86%, pero el año 2013 se registra un nuevo descenso en la producción menos que el año anterior, con una tasa de crecimiento negativa de - 38,77% similar a la del año 2002, esto es debido a diferentes factores como a la sequía 9 en los primeros meses del año que afectó al cultivo de granos en el país. Los precios bajos de la fanega de arroz para el productor, en 2012, desincentivó a los productores haciendo bajar la superficie cultivada a 157.503 hectáreas en 2013, a lo que se sumó una baja importante en los rendimientos y falta de semilla certificada, llegando a producir solo 360.449 toneladas de arroz que fue insuficiente para abastecer el mercado interno, a esto se debe el incremento de las importaciones (Pérez, 2015). 3.2.5. Importación de arroz en Bolivia Argentina es el principal proveedor de arroz a Bolivia, se observa que el 74% de la importación es de procedencia argentina. En segundo lugar se ubica Brasil, del que proviene el 13% de nuestras importaciones. Otros países de los que importamos este producto son Estados Unidos con un 13% y Uruguay, aunque en mínimas cantidades (Ortiz y Solís, 2007). 3.2.6. Rendimiento a nivel Nacional El departamento de Santa Cruz toma la delantera en comparación con los demás departamentos que registran rendimientos bastante más bajos, solo en el último año Beni logro un rendimiento cercano al de Santa Cruz por la expansión del sistema mecanizado, los rendimientos tienen que ver, además de la potencialidades propias de cada zona, con la tecnología que es implementada por los productores (Ortiz y Solís, 2007). 10 Figura 5. Rendimiento de arroz en Bolivia (expresado en TM/ha) Periodo 2000 – 2013 Fuente: Ministerio de Desarrollo Rural y Tierras (MDRyT) – INE En nuestro país el rendimiento de la producción de arroz presenta oscilaciones que se deben a muchos factores, en el periodo 2007 y 2013 no se registra un incremento significativo del rendimiento, entre 2007 y 2008 el rendimiento del arroz se mantuvo en 2,3 ton/ha. Pero en los años 2010 - 2011 la producción de arroz se eleva en 5% con un rendimiento de 2,7 toneladas por hectárea, ese aumento de la producción arrocera se logró a pesar de la disminución que la superficie cultivada del grano, en 2012 el rendimiento de arroz se incrementó en 3,2 ton/ha. Pero sufre una contracción en 2013, el bajo rendimiento de arroz, se debe no solamente a daños ocasionados por el clima, sino también a la falta de sistemas de riego en el país y a la falta de asistencia técnica a los productores (Pérez, 2015). 3.2.7. Consumo de arroz en Bolivia Según la Federación Nacional de Cooperativas de Arroz (FENCA) el consumo per cápita de Arroz el 2014 es de 30 a 35 Kg./año, es decir, cada persona consume mensualmente 3 kg de arroz en promedio, lo cual lo convierte en un componente importante en la canasta familiar boliviana, mientras que el consumo per cápita mundial de arroz esta alrededor de los 63 Kg./año.Además, hay que mencionar que el arroz 11 está presente en varios tipos de alimentos, no sólo como grano en las comidas principales, sino también en productos procesados como fideos, pastas, harinas, dulces y postres. 3.2.8. Características nutritivas del arroz CEPAC (2008), menciona que el componente mayoritario del arroz es el almidón y por ello supone una buena fuente de energía. Aporta unas 364 calorías por cada 100 gramos. Aporta un 7 por ciento de proteínas y es rico en vitaminas del grupo B, si se consume integral. El arroz es una buena fuente de magnesio, contiene niacina, vitamina B6, tiamina, fósforo, zinc y cobre, así como rastros de ácido pantoténico y potasio. A su vez es uno de los cereales más pobres en proteínas (MDRyT, 2011). Cuadro 2. Tabla de información nutricional del arroz por cada 100 gramos Fuente: CEPAC (2008) 3.3. Clasificación taxonómica Según CIT (2005), el arroz tiene la siguiente clasificación taxonómica: Calorías 364 kcal. Grasa 0,90 g. Colesterol 0 mg. Sodio 3,90 mg. Carbohidratos 81,60 g. Fibra 1,40 g. Azúcares 0,16 g. Proteínas 6,67 g. Vitamina A 0 ug. Vitamina C 0 mg. Vitamina B12 0 ug. Calcio 14 mg. Hierro 0,80 mg. Vitamina B3 4,87 mg. 12 Cuadro 3. Clasificación taxonómica del arroz Reino Vegetal Tipo Espermatofita División Angiosperma Clase Monocotiledónea Orden Glumiflorales Familias Gramíneas (Poaceae) Sub-Familia Festucoideae Tribu Oryzeae Género Oryza Especie O. sativa N. Científico Oryza sativa L. Fuente: Centro de Investigación Tecnológica - CIT (2005) 3.4. Características botánicas del arroz El arroz (Oriza sativa) es una monocotiledónea perteneciente a la familia poaceae sus principales características morfológicas son las siguientes: 3.4.1. Raíz Olmos (2006) indica que, el sistema radical del arroz está formado por dos tipos de raíces: Las raíces de la corona y las raíces de los nudos. Si bien ambas clases se desarrollan de nudos, las de la corona lo hacen de nudos bajo la superficie del suelo. Las raíces en los nudos superiores se presentan en condiciones de excepcionales de anegamiento profundo. Las raíces son delgadas, fibrosas y fasciculadas. Posee dos tipos de raíces: seminales que se originan de la radícula y son de naturaleza temporal y las raíces adventicias segundarias, que tienen una libre ramificación y se forman a partir de nudos inferiores del tallo joven. Estas últimas sustituyen a las raíces seminales (MDRyT, 2011). 3.4.2. Tallo El tallo se forma de nudos y entrenudos alternados, siendo cilíndrico, nudoso, glabro y de 60 a120 cm de longitud (Masuera, 2009). 13 3.4.3. Hoja Las hojas son alternas, envainadoras, con el limbo lineal, agudo, largo y plano. En el punto de reunión de la vaina y el limbo se encuentra una lígula membranosa, bífida y erguida que representa en el borde inferior una serie de cirros largos y sedosos. La primera hoja que aparece en la base del tallo principal o de las macollas se denomina prófilo, no tiene lámina y están constituidos por dos brácteas aquilladas (Olmos, 2006). 3.4.4. Flor Es una inflorescencia de tipo panoja, se localiza sobre el vástago terminal, siendo una espiguilla la unidad de la panícula, y consiste en dos lemas estériles, la raquilla y el flósculo conocida también como panícula y mide aproximadamente de 15 a 40 cm de largo, son de color verde blanquecino y puede contener una cantidad de espiguillas de 30 a 500 y la panoja puede ser abierta o compacta puede ser colgado o en forma recta, (MDRyT, 2011). Figura 6. Estructura de la flor Fuente: Masuera (2009) 3.4.5. Semilla La semilla es un ovario maduro, seco e indehiscente. Consta de la cáscara formada por la lema y la palea con sus estructuras asociadas, lemas estériles, la raquilla y la arista; el embrión, situado en el lado ventral de la semilla cerca a la lema, y el endospermo, que provee alimento al embrión durante la germinación (CIAT, 2005). 14 Figura 7. Estructura de la semilla Fuente: (Olmos.2006) Olmos (2006) Señala que, el grano de arroz, comúnmente llamado semilla, está formado por el cariópse y por cáscara, está última compuesta de glumas. A su vez el cariópse, está formado por el embrión, el endospermo, capas de aleurona (tejido rico en proteínas), tegmen (cubierta seminal), y el pericarpio (cubierta del fruto). 3.5. Fases de crecimiento y desarrollo del arroz El crecimiento de la planta de arroz es un proceso fisiológico continuo que comprende un ciclo completo desde la germinación hasta la madurez del grano. Como norma general, la planta de arroz tiene tres fases de crecimiento bien diferenciadas, dentro de las cuales ocurren a su vez 10 etapas de desarrollo. 3.5.1. Fase vegetativa Según DICTA (2003), la fase vegetativa comienza con la germinación de la semilla, emergencia, macollamiento (ahijamiento), hasta la diferenciación del primordio floral, cuando las semillas germinan, por lo general dura de 55 a 60 días en las variedades de período intermedio. Esta fase es la que diferencia unas variedades de otras, según sea la precocidad o tardanza de la misma en alcanzar su respectivo ciclo de cultivo. La fase vegetativa es cuando se determina en gran parte, el número de espigas por planta o por 15 unidad de superficie, debido principalmente al macollamiento de las plantas, lo cual es uno de los 3 componentes de rendimiento de una plantación de arroz, (anexo 8). Etapas que ocurren en la fase vegetativa Para la FAO (2013), la fase vegetativa ocurre por etapas de la siguiente manera: Etapa 0, Germinación o emergencia: desde la siembra hasta la aparición de la primera hoja a través del coleóptilo. Su duración promedio es de 5 a 10 días. Etapa 1, Plántula: desde la emergencia de la plántula hasta inmediatamente antes de aparecer el primer hijo, lo cual tarda de 15 a 20 días. Etapa 2, Macollamiento: desde la aparición del primer hijo hasta cuando la planta alcanza el número de hijos máximo. Su duración depende del ciclo de la variedad. Etapa 3, Elongación del tallo: desde el momento en que el cuarto entrenudo del tallo principal empieza a destacarse por su longitud, hasta el comienzo de la siguiente etapa. Varía de 5 a 7 días. 3.5.2. Fase reproductiva Según Moquete (2010), esta fase va desde la formación del primordio floral, embuchamiento hasta la emergencia de la panícula (floración), es decir que empieza cuando termina la fase vegetativa. Se caracteriza por la aparición de los órganos reproductivos de la planta. La duración de la misma es constante en todas las variedades, dura entre 35 y 40 días. En esta fase se determina el número de espiguillas/panícula, por tanto es aconsejable que al inicio de la misma el cultivo reciba todo el Nitrógeno pendiente de aplicar, (anexo 9). Etapas que ocurren en la fase reproductiva FAO (2013) argumenta que, la fase reproductiva se divide por etapas: Etapa 4, Iniciación de la panícula o primordio. Desde cuando se inicia el primordio de la panícula en el punto de crecimiento hasta cuando la panícula diferenciada es visible como punto de algodón. Tiene un lapso de 10 a 11 días. 16 Etapa 5, Desarrollo de la panícula. Desde cuando la panícula es visible como una estructura algodonosa hasta que la punta de ella está inmediatamente debajo del cuello de la hoja bandera. Esta etapa demora entre 15 y 16 días. Etapa 6, Floración. Desde la salida de la panícula de la vaina de la hoja bandera, hasta cuando se completa la antesis en toda la panícula. Tiene un lapso de 7 a 10 días. 3.5.3. Fase de maduración DICTA (2003) señala que, la fase de maduración se inicia desde la emergencia de la panícula (floración) y termina en el momento de la madurez fisiológica del cultivo. Se caracteriza por la formación y el llenado de los granos. La duración de esta fase también esconstante, de aproximadamente 30 días. En general el ciclo vegetativo y reproductivo de las variedades de arroz que se cultivan actualmente varía de 120 a 140 días desde la germinación hasta la cosecha del grano aunque actualmente se encuentran variedades de arroz con 105 días a la cosecha con rendimientos aceptables. Cuando las temperaturas son bajas durante la fase vegetativa, el periodo de desarrollo del cultivo puede alargarse por unos días más hasta 150 días, (Anexo 10). Etapas que ocurren en la fase de maduración Etapa 7, Grano lechoso. Desde la fecundación de las flores hasta cuando las espiguillas estén llenas de un líquido lechoso. Etapa 8, Grano pastoso. Desde cuando el líquido que contienen las espiguillas tiene una consistencia lechosa, hasta cuando es pastosa dura. Su período es de 10 a 13 días. Etapa 9, Grano maduro. Desde cuando los granos tengan una consistencia pastosa dura, hasta cuando estén completamente maduros. Su tiempo es de 6 a 7 días. 3.6. Cultivo del arroz 3.6.1. El arroz de secano Según Moquete (2010), El arroz de secano es aquel que depende enteramente de la lluvia para su normal desarrollo, sin muros en el campo y que, por lo tanto, no puede 17 retener una lámina de agua sobre la superficie, en términos generales, el rendimiento de arroz es mucho menor que el de riego. Para obtener un buen rendimiento en secano son necesarios de 200 a 300 mm de lluvia bien distribuidos por mes (1000 a 4000mm durante el periodo de cultivo).Sin embargo, el requerimiento depende mucho del tipo de suelo. Los requerimientos de agua en suelos arenosos son tres veces mayores que en suelos arcillosos, siendo el periodo más crítico por necesidad de agua los diez días antes de la floración. El mismo autor señala que la falta de agua durante la floración causa gran esterilidad en las flores y en consecuencia, se reducen los rendimientos. Esa situación es irreversible, y aunque posteriormente a la floración se aplique suficiente agua, los rendimientos serán bajos. Contrariamente a esto, si durante la fase vegetativa se presentan periodos de escasez de agua, con tal de que se suministre suficiente agua en los diez días que preceden la floración, se podrá aun contar con una buna cosecha. La siembra en secano es más compleja, impredecible e inestable que la de riego, otra particularidad es que las variedades utilizadas en el ecosistema de las que están bajo riego no se adaptan al cultivo de secano o viceversa. Es decir que para realizar siembras comerciales en secano hay que desarrollar variedades específicas que actualmente no se encuentran disponibles en el país (Moquete, 2010). 3.6.2. Sistemas de producción Sistema manual Por lo general es utilizado en parcelas de 0.1 a 15 ha; su principal característica es que todas las actividades agrícolas se realizan manualmente, desde la habilitación del terreno hasta la cosecha del grano. Este sistema es utilizado tanto para la producción con fines comerciales como para la de autoconsumo, únicamente se utilizan herramientas y fuerza humana en todo el proceso de producción, hasta la cosechada. Asimismo es limitado el acceso a innovaciones tecnológicas para mejorar la productividad y eficiencia con prioridad de pequeños y medianos productores como es el caso del riego (Ortiz y Solís, 2007). 18 Sistema combinado Se refiere a la combinación entre el sistema manual y mecanizado, si bien este sistema puede ser un tránsito del manual a lo mecanizado, este sistema no supera las 20 ha, y en su mayoría en terrenos habilitados para el sistema manual, cuando se produce la crisis de barbecho, es decir cuando ya no se puede cultivar por alto grado de infestación de malezas que resultan muy difíciles de controlar a mano y la inversión en pesticidas no justifica por los bajos rendimientos o porque el agricultor desea mecanizar el cultivo por la mayor facilidad en el manejo, en especial en la habilitación del terreno y la cosecha (Ortiz y Solís, 2007). Sistema mecanizado Se caracteriza por el uso de maquinaria agrícola y aplicación de agroquímicos para el control de plagas en el proceso productivo. De manera general hay un manejo inadecuado de suelos debido a las practicas poco recomendadas en la preparación del terreno por el laboreo excesivo de la tierra, no hay periodos de descanso para los suelos, en este sistema puede realizarse en la modalidad bajo riego o a secano, (Ortiz y Solís, 2007). 3.7. Requerimiento edafoclimático del cultivo 3.7.1. Suelo El cultivo tiene lugar en una amplia gama de suelos, variando la textura desde arenosa a arcillosa preferentemente no calcáreos. Profundidad del suelo: > 60 cm. La máxima profundidad de las raíces es de alrededor de 1m cuando no hay una capa compacta en el subsuelo Se suele cultivar en suelos de textura fina y media, propias del proceso de sedimentación en las amplias llanuras inundadas y los deltas de los ríos. Los suelos de textura fina (“pesados” o “fuertes”) dificultan las labores, pero son más fértiles al tener mayor contenido de arcilla, materia orgánica y suministrar más nutrientes, es tolerante a la salinidad, permitiendo buenos rendimientos. La topografía natural del terreno, aunque no infiere de forma significativa con la producción del cultivo puede elevar los costos de producción y sobre todo en la mecanización del cultivo, (INTA, 2009). 19 El pH óptimo para el arroz es de 5.5 a 6.5 en suelo seco y de 7.0 a 7.2 en suelo inundado, pues con este valor la liberación microbiana de nitrógeno y fósforo de la materia orgánica, y la disponibilidad de fósforo son altas y, además, las concentraciones de substancias que interfieren la absorción de nutrientes, tales como aluminio, manganeso, hierro, dióxido de carbono y ácidos orgánicos, están por debajo del nivel tóxico. Requiere pobre drenaje, (DICTA, 2003). 3.7.2. Clima Los principales factores climáticos son la radiación solar y la temperatura, la radiación solar medida en calorías/cm2/día, es la fuente que la planta requiere para los procesos de fotosíntesis y de evapotranspiración, requiere radiación directa durante la mayor parte de su ciclo, con una intensidad de luz óptima de 32.3-86.1 klux. Los días nublados durante la etapa reproductiva y de maduración afectan el rendimiento. La etapa más crítica de la planta va de los 15 días antes de la floración hasta la cosecha, en donde para altos rendimientos se requieren más de 400 cal/cm2/día, (Cruz, 2004). Fotoperiodo Planta de día corto, con un fotoperiodo crítico de 12-14 horas. La sensibilidad al fotoperiodo varía entre genotipos. El fotoperiodo crítico para las variedades más sensibles es de 10 horas. Casi todas las variedades presentan mayor precocidad en ambientes de días cortos. Existen variedades insensibles al fotoperiodo (FAO, 2013). Precipitación: Cuando se cultiva bajo condiciones de temporal requiere 1000-4000 mm anuales. Requiere de suelos húmedos e inundados. Para buenos rendimientos se necesitan 200- 300 mm de lluvia bien distribuidos por mes. La etapa más crítica son los 10 días anteriores a la floración. Le favorece una humedad atmosférica alta, las precipitaciones condicionan el sistema y las técnicas de cultivo, sobre todo cuando se cultiva en tierras altas, donde están más influenciadas por la variabilidad de las mismas (Cruz, 2004). 20 Temperatura El arroz necesita para germinar un mínimo de 10 a 13 ºC, considerándose su óptimo entre 30 y 35 ºC. Por encima del 40 ºC no se produce la germinación. El crecimiento del tallo, hojas y raíces tiene un mínimo exigible de 7 ºC, considerándose su óptimo en los 23 ºC. Con temperaturas superiores a ésta, las plantas crecen más rápidamente, pero los tejidos se hacen demasiado blandos e inconsistentes, siendo más susceptibles a los ataques de enfermedades. El espigado está influido por la temperatura y por la disminuciónde la duración de los días. (FAO, 2013). Indica Cruz (2004) que, el mínimo de temperatura para florecer se considera de 15 ºC, el óptimo de 30 ºC Por encima de los 50 ºC no se produce la floración. Las temperaturas altas de la noche aumentan la respiración de la planta, con lo que el consumo de las reservas acumuladas por la función clorofílica es mayor, las temperaturas bajas durante la noche favorecen la maduración de los granos. 3.8. Aspectos generales de las variedades evaluadas en el estudio Cuadro 4. Características agronómicas de la variedad Paya Rendimiento promedio (kg/ha) 4200 Vigor inicial de la planta Muy vigorosa Días a maduración 125 Altura de la planta (cm) 132 Acame (vuelco) Moderada resistencia Excersión de la panícula Emergida Longitud de la panícula (cm) 28.4 Número de granos por panícula 159 Porcentaje de maduración 77.8 Número de panículas por metro 2 231 Desgrane Moderada resistencia Fuente: MAN-B (2009) 21 3.8.1. Variedad Paya Esta variedad fue desarrollada para condiciones de secano de laderas, introducida en La Paz a través del vivero de CIAT Bolivia en el año 2004. La época de siembra recomendada para la variedad es entre la primera quincena de octubre al 15 de noviembre, con una densidad de siembra de 40Kg/ha con espacios de 30cm entre golpes y 40cm entre surcos, depositando entre 5 a 7 semillas por golpe, (MAN-B, 2009). 3.8.2. Variedad Yara Variedad desarrollada para condiciones de secano de laderas e introducida al departamento de La Paz a través de un vivero del CIAT Bolivia en el año 2004. Fue seleccionado en la estación experimental agrícola de Saavedra el año 2004. Los rendimientos más altos se obtienen cuando la siembra se realiza la primera quincena del mes de octubre, juntamente con la época de lluvias, con espaciamientos de 30cm, entre golpes y 40cm, entre surcos depositando de 5 a 7 semillas por golpe, empleando alrededor de 40 kg/ha, (MAN-B, 2009). Cuadro 5. Características agronómicas de la variedad Yara Rendimiento promedio de (kg/ha) 3900 Vigor inicial de la planta Vigorosa Días a maduración 130 Altura de la planta (cm) 120 Acame (vuelco) resistente Excersión de la panícula Emergida Longitud de la panícula (cm) 23.6 Número de granos por panícula 123 Porcentaje de maduración 73.6 Número de panículas por metro 2 212 Desgrane Moderada resistencia Fuente: Misión Alianza Noruega- Bolivia - MAN-B (2009) 22 3.8.3. Variedad MAC – 18 En los últimos años se han demostrado que la MAC-18 cuenta con atributos y características superiores, mostrando mayor adaptabilidad al medio, rendimiento y composición nutricional con respecto a otras semillas de arroz. Esto implica un menor riesgo de daño y pérdida del cultivo, más producción y mejor calidad nutricional por sus mayores contenidos de zinc y hierro (INIAF, 2009). Características agronómicas De hojas largas, erectas y pilosas, panícula protegida por la hoja bandera, granos extra largos y finos, cáscara pilosa amarillo paja, resistente al acame y al saneamiento del grano, alta capacidad de macollamiento, Altura intermedia 112cm, Ciclo tardío, 107 días a floración, 137 días a maduración, Resistente al desgrane intermedia (INIAF, 2009). 3.8.4. Variedad Cateto Esta variedad es muy difundida en la localidad de Apolo por tener características de buena adaptabilidad y rendimiento, es de ciclo largo de 135 días a madurez aproximadamente, de porte alto 110 a140 cm de altura, de panículas largas y grano oblongo. 3.8.5. Variedad Carolina Esta variedad es conocida en el mercado y aceptada por los agricultores por la precocidad del ciclo productivo de 115 días y buena producción en la zona, es exigente en cuanto a suelo, alcanza una altura aproximada de 118 cm. 3.9. Enfermedades y plagas 3.9.1. Enfermedades a) Brusone o quemado del arroz (Pericularia oryzae) Según DICTA (2003) esta enfermedad es la más importante en el cultivo de arroz y es causada por el hongo Pyricularia grizae. Este hongo ataca varios órganos de la planta como ser: hojas, entrenudos del tallo y más importante en la panícula (cuello, pedúnculo y los granos). La forma y el color de las manchas se presentan según la variedad de arroz y de acuerdo con las condiciones ambientales. 23 En la hoja la enfermedad ataca a los 20-30 días del cultivo. La enfermedad inicialmente se presenta como pequeñas manchas de color café con bordes rojizos. En los nudos de la planta y el cuello de la panícula, e presenta en forma de anillo de color café claro, esta parte se seca y produce ahorcamiento, que no permite que circule agua ni alimento y posteriormente se quiebran, (CIAT 2003). b) Helmisthosporium (helmisthosporium orizae) Esta enfermedad es causada por el hongo Cochliobolus mirabeanus y en su estado conidial por el hongo Helminthosporium oryzae y puede atacar tanto las plántulas como plantas adultas. Esta enfermedad se asocia con suelos deficientes en nutrientes y también con escasez de humedad (sequía) en el suelo. Los síntomas de esta enfermedad se presentan en las hojas y en los granos. Las lesiones en las hojas son manchas circulares u ovaladas de color café oscuro y las manchas en los granos pueden cubrir totalmente la casulla (DICTA, 2003) En las hojas se presentan manchas circulares y ovaladas de color café oscuro. El tallo, algunas veces, se quiebra porque la enfermedad debilita los nudos. Los granos se manchan debido a este hongo actúa en combinación con otros como Pyricularia y Curvularia, (NUEVO IBTA, 2005). c) Escaldadura de la hoja (Rinchosporium sp.) DICTA (2003) señala que, esta enfermedad es causada por el hongo Metasphaeria albescens y en su estado conidial por el hongo Rhynchosporium orizae. Afecta más cuando la plantación está próxima a la madurez del cultivo, siendo más severa en las plantaciones de secano y en condiciones de alta humedad relativa. Las lesiones causadas por esta enfermedad, ocurren generalmente en las hojas maduras son afectadas en las puntas; primero se ven manchas de apariencia húmeda que luego se tornan de color marrón. Conforme la enfermedad avanza van apareciendo rayas necróticas transversales. Las hojas se pueden llegar a secarse y morir. En variedades altamente susceptibles puede afectar glumas y matar al embrión, (NUEVO IBTA, 2005). 24 d) Cercosporiosis (Cercospora orizae) Es una enfermedad causada por el hongo Cercospora oryzae, que se presenta en las hojas y con poca severidad en las panículas. Las lesiones en las hojas son manchas largas y angostas en las áreas entre las nervaduras de la hoja. En casos severos las manchas se unen formando lesiones más grandes (CIAT, 2003). Hojas con manchas lineales de color café bronceado que se ubican entre las nervaduras. En variedad es altamente susceptibles el hongo puede causar muchas lesiones y llegara secar la hoja, (NUEVO IBTA, 2005). e) Falso carbón del arroz (Ustilaginoidea virens) En panículas se observan granos abultados compuestos por masas de esporas de color anaranjado que luego se tornan color verde olivo. No toda la panícula es afectada por la enfermedad, por lo que se puede apreciar granos sanos. Las masas de esporas revientan y son diseminadas por el viento, lluvia, insectos y el hombre, (NUEVO IBTA, 2005). Según PRODISE (2000), el falso carbón de la espiga aparece en la fase de maduración de la espiga, algunos granos son afectados por el hongo formándose bolsas de color verde, que después se oscurecen. 3.9.2. Plagas a) Petilla del arroz (Tibraca linbativentris) Es un insecto de color café castaño, su cuerpo en forma de escudo, es un insecto chupador, Succiona la savia del tallo, obstruyen la circulación de agua y nutrientes, producen el síntoma de corazón muerto o panícula vana cuando la planta tiene mayor desarrollo vegetativo (NUEVO IBTA, 2005). Los adultos se alimentan de las hojas, dejandograndes huecos, transmiten enfermedades virales. Las larvas se alimentan de las raíces (PRODISE, 2000). 25 b) Chinches de la panoja del arroz (Oebalus spp) Tienen el cuerpo color marrón, Se alimenta del grano del arroz en estado lechoso dejándolos manchados y vacíos, el daño lo produce la ninfa y el adulto, aparece desde la floración las picadas de su estilete al grano sirve como vehículo de entrada para enfermedades (CIAT, 2003). c) Gusano militar (Apodoptera spp) Atacan durante todo el periodo vegetativo del cultivo, en plántula actúa como trazador a nivel del cuello del tallo (CIAT, 2003). Según PRODISE (2000) es la fase más dañina, las larvas perforan los tallos gruesos en plantas maduras, por lo que se debilitan la planta y tienden a quebrarse. d) Picudo del arroz (Lissorhoptrus brevirostris) Según ACTAF (2007), Sitophylus oryzae es una de las principales plagas del arroz tanto en campo como en almacén, pudiendo atacar a cualquier cereal. Es muy difícil de distinguir de Sitophilus zeamais, cuyo tamaño es ligeramente superior y prefiere el maíz. Sitophius granarius es el gorgojo del trigo, se distingue de los otros dos al no presentar manchas amarillentas en los élitros, además estos están soldados y no puede volar. Este último es más frecuente en trigo, aunque las tres especies pueden atacar a cualquier cereal. Es una de las plagas que invade el cultivo del arroz, ocasionando cuantiosas pérdidas. Los adultos vuelan de los granos almacenados a infestar el grano nuevo en el campo de cultivo y la infestación continúa a través del almacenamiento. Se ha reportado atacando maíz, trigo, arroz, frijoles, nueces cereales, centeno, trigo, algodón almacenado, todo tipo de productos de trigo y uvas. Las condiciones óptimas para la actividad del picudo del arroz son 27 a 30C, 75 a 90%HR y granos con un contenido de humedad de 13 a 17,6% (INTA 2009). 26 IV. LOCALIZACIÓN 4.1. Ubicación geográfica El presente trabajo de investigación se realizó en la comunidad Huaratumo Municipio de Apolo - Primera Sección de la provincia Franz Tamayo, La Paz Bolivia, situada geográficamente entre los 14°59’27,6” latitud Sur, 68°11’40,5” longitud Oeste, a una altitud de 935 m.s.n.m., ubicada al Sureste con un aproximado de 60 km., en distancia desde la población de Apolo (figura 8). Figura 8. Zona en estudio Fuente: Plan de Desarrollo Municipal – PDM (2014) 27 4.2. Descripción de la zona El Municipio de Apolo, Primera Sección de la provincia Franz Tamayo, ubicada al Norte del departamento de La Paz, se extiende desde las altas estribaciones orientales de los Andes hasta la región amazónica, en una gradiente altitudinal entre los 4.000 m en la frontera con el Perú, hasta los 220 m de altitud en la desembocadura del río Tuichi El Municipio limita al Oeste con la República del Perú, al Norte con los municipios de Ixiamas y San Buenaventura; al Este con los municipios de Rurrenabaque y Palos Blancos y al Sur con los municipios de Pelechuco, Curva, Charazani, Mapiri, Guanay y Teoponte. Apolo cuenta con una diversidad de climas y suelos, lo que unido a la cultura y modos de vida local, determina una impresionante diversidad de productos agrícolas y pecuarios que son la base de la alimentación y sustento de la población a nivel municipal e incluso comunal (PDM Apolo, 2014). 4.3. Características agroecológicas 4.3.1. Temperatura En la región de Apolo oscila entre los 19 y 24°C, los valores más altos se registran en octubre con 24°C y los más bajos en julio, con 19,8°C. En el extremo oeste, frontera con la República del Perú, se encuentran las temperaturas más bajas (15-16°C). Entre las poblaciones de Mamacona, Torewa y el río Tuichi, el promedio de temperatura es 26°C. En la zona central de Apolo (las sabanas), la temperatura promedio oscila entre 20 y 22°C. (PMOT, Apolo 2007) 4.3.2. Precipitación La mayor precipitación en la región de Apolo se presenta entre los meses de octubre a marzo. Las más bajas se concentran en el extremo Oeste con promedios anuales entre 1.000 1.558 y 1.200 a 1558 mm. Entre las poblaciones de Apolo y Atén asciende a 1.500 y 1.600 mm. Entre Torewa y el río Quiquibey el promedio alcanza entre 1.900 y 2.000 mm. (PDM, Apolo 2014). 28 4.3.3. Suelos Para representar los diversos usos del suelo, éstos se han organizado de acuerdo a los usos actuales más representativos a nivel municipal. Estos no necesariamente son exclusivos de un mismo espacio, sino que en muchos casos se superponen, tales como la agricultura y la ganadería extensiva. Los suelos de la región de Apolo varían de acuerdo a la topografía y según el proceso predominante de formación. Las texturas de suelos predominantes son: Arcillosos, franco-arcillosos y franco limosos, en zonas altas existe alta presencia de piedra y grava, estando en algunos casos la roca madre expuesta a la superficie. Los suelos son ligeramente ácidos, la salinidad no representa problema alguno puesto que los valores son muy bajos. (PDM, Apolo, 2014). 4.3.4. Flora El municipio de Apolo se encuentra básicamente dentro el sector biogeográfico de los Yungas, región que presenta una topografía muy variada y florísticamente es considerada la zona más diversa en Bolivia. La diversidad de la vegetación está fuertemente influenciada por los regímenes de precipitación y la topografía variada, donde la variación de la altura sobre el nivel del mar determina las temperaturas. No obstante, en algunas de las unidades, la influencia humana (áreas de cultivo y ganadería) se convierte en el factor importante para determinar la biodiversidad de la región (PMOT, Apolo 2007). El piso ecológico yungas del alto Beni, corresponde al piso bioclimático termo tropical y yungueño, se caracteriza por una vegetación heterogénea, mixta con especies de árboles y arbustos siempre verdes y en algunas zonas semideciduos (árboles que pierden su follaje en función de la estación), se han delimitado dos formaciones boscosas: bosque húmedo montano, correspondiente a las comunidades san pedro, santo domingo, Munaypata, Irimo, Huaratumo, Rabiana, los altos, etc., y bosques nublados, este último es per húmedo y con alto índice , característico del oeste del municipio colindante con el Perú, por la comunidad de San Fermín (PDM, Apolo 2014). 29 Actualmente existen lugares fuertemente intervenidos por el hombre, especialmente el entorno cercano a la población de Apolo, donde la ganadería y frecuentes quemas antrópicas han llevado a la desaparición de bosques convirtiéndolas en superficies grandes de pastizales. 4.3.5. Fauna Debido a la variabilidad de ecosistemas, paisajes y unidades de vegetación, el municipio de Apolo presenta una alta diversidad de fauna. El mayor porcentaje se sitúa en las áreas que corresponden al Parque Nacional y AMNI Madidi, considerada una de las áreas protegidas más biodiversas del mundo. En la actualidad existen pocos registros de especies para el municipio, sin embargo se ha estimado que existen más de 1.200 especies animales, cantidad similar a la de las áreas protegidas circundantes, por lo tanto, el municipio de Apolo se constituye en un área representativa de la diversidad de la región. Los grupos de fauna representativos y mejor estudiados en la región son los vertebrados, especialmente aves y mamíferos (PMOT, Apolo 2007). 30 V. MATERIALES Y MÉTODOS 5.1. Materiales 5.1.1. Material vegetal Para el siguiente estudio se emplearon 5 variedades de arroz 3 introducidas Paya, Yara, recomendada para sistema secano de laderas, material genético procedente de MAN-B (Misión Alianza Noruega de Bolivia) y MAC-18 semilla certificada recomendada por INIAF (Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria y Forestal) y 2 locales Cateto y Carolina, que fueron elegidas porser las dos variedades más cultivadas y aceptadas por los productores de la zona. 5.1.2. Material de campo Hacha estacas sobres moto sierra flexo metro tablero de campo, machete sembradora manual cinta adhesiva cordel navegador GPS romana cuchillo arrocero marcadores balanza digital vernier yutes cámara fotográfica. 5.1.3. Material de gabinete Computador hojas de papel bond Impresora bolígrafos Calculadora Cámara fotográfica. 5.2. Metodología 5.2.1. Ubicación del terreno Las unidades experimentales se establecieron en la comunidad de Huaratumo perteneciente al cantón Aten del municipio de Apolo, situada con la siguientes coordenadas georeferenciales, entre los 14°59’27,6” latitud Sur, 68°11’40,5” longitud Oeste, a una altitud de 935 m.s.n.m, (Foto 1). 31 Foto 1. Área del terreno donde se llevó a cabo el trabajo experimental 5.2.2. Preparación del terreno Debido a la importancia de esta actividad para el inicio del proceso de producción (área experimental), se procedido al corte de arbustos (rosado) y tumbado de árboles en la segunda semana de agosto, los mismos entran en una fase de secado durante un periodo de 45 días, posterior a esta fase se procedió a la quema y por último se realizó la limpieza de rastrojos troncas que no fueron quemadas en su totalidad, (Foto 2). Foto 2. Área experimental preparada para la siembra 32 5.2.3. Muestreo del suelo Se recolectó muestras a 20 cm de profundidad por el método de zig zag, las cuales fueron nivelados por el método de cuarteo para tener una muestra representativa y sometida a un análisis físico químico del suelo para el respectivo análisis (Foto 3). También se recolectaron muestras en cilindros para el análisis físico del suelo. Dichas muestras fueron enviadas al Laboratorio de Suelos del Centro de Investigaciones Nucleares del Instituto Boliviano de Ciencia y Tecnología Nuclear (IBTEN) para su respectivo. Foto 3. Muestreo de suelo 5.2.3.1. Propiedades físicas Según Choque C. (2008), Las propiedades físicas de los suelos están íntimamente relacionados con los procesos químicos y bilógicos que ocurren constantemente en el sistema edáfico, la nutrición de las plantas por ejemplo, depende en gran parte de las condiciones de aireación y disponibilidad de agua que el suelo posea. El desarrollo de las raíces es función de la existencia de poros y de la resistencia que las partículas del suelo impongan al desarrollo de las raíces, Los microorganismos que se desarrollan en el medio edáfico también se ven influenciados por las propiedades físicas del suelo. Por ejemplo la capacidad del suelo de almacenar y transmitir calor tienen una influencia 33 directa en sus tasas de crecimiento y desarrollo, asimismo las reacciones químicas y procesos enzimáticos que se llevan a cabo en el suelo, se ven influenciados por la temperatura del medio edáfico. De igual manera, la retención de humedad, y más específicamente los potenciales de agua asociados a la cantidad de agua existente en el suelo, juegan un rol preponderante en el desarrollo y supervisión de los organismos del suelo. Están la densidad aparente, densidad real, porosidad y porcentaje de humedad. 5.2.3.2. Propiedades químicas Entre las propiedades químicas más importantes del suelo está el pH, propiedad que nos permite evaluar la potencialidad productiva del suelo y su posible uso, la conductividad eléctrica, capacidad de intercambio catiónico y el porcentaje de materia orgánica. 5.2.4. Delimitación del área experimental Con ayuda de estacas y cordel se procedió a realizar la respectiva delimitación del área experimental, de esta manera separando 30 unidades experimentales con 60 cm de pasillo entre bloques. 5.2.5. Siembra La siembra se realizó el día 24 del mes de octubre del 2014 en forma directa mediante el método de golpe (forma tradicional), con la utilización de una sembradora manual (matraca), a una profundidad superficial de 3 – 4 cm., depositando un promedio de 8 semillas de arroz/golpe, con una distancia de 30 cm entre plantas y 40 cm entre surcos utilizando una densidad de siembra de 35 kg/ha para cada variedad (Foto 4). 34 Foto 4. Siembra en cada unidad experimental 5.2.6. Labores culturales Entre las labores culturales realizadas están: Desmalezado. Esta actividad se realizó en tres eventos durante todo el ciclo vegetativo, cuidando el desarrollo de la planta hasta el inicio de la floración debido a que las malezas atacan considerablemente al cultivo generando una gran competencia por agua y nutrientes. Control de plagas y enfermedades. El cultivo en estudio no manifestó la incidencia de plagas y enfermedades por lo que no fue necesario realizar ningún tipo de control de estos dos factores. 5.2.7. Cosecha La cosecha se realizó de forma manual (espigueado) con apoyo de cuchillos arroceros, cuando la espiga esté color paja, ya que este parámetro es un indicador de cosecha para los productores arroceros, (Foto 5). 35 Foto 5. Cosecha método del espigueado 5.2.8. Post cosecha (trilla) El trillado se realizó por el método manual con la ayuda de un asa de madera, que consiste en el apaleado de las panículas sobre el piso, cuidando que los granos no sean dañados durante este proceso, posterior a esta operación se realizó la separación de los granos y restos de la panícula, terminando en el secado del grano en ambiente natural, (Foto 6). Foto 6. Trilla método manual 36 5.2.9. Registro de datos Para esta actividad, se seleccionó cinco plantas como unidad muestral del centro de cada unidad experimental para la toma de datos y medición de las variables, esto para evitar el efecto de bordura, el registro de datos se realizó en diferentes etapas desde la siembra hasta la post cosecha tomando en cuenta las variables en estudio. 5.2.10. Factor de estudio Factor: variedades de arroz A1= mac-18 A2= cateto A3= Paya A4= Yara A5= carolina 5.2.11. Diseño experimental Para realizar el análisis estadístico del factor en estudio (5 variedades de arroz) se consideró tomar en cuenta un diseño bloques al azar, siendo que la topografía del terreno es variada, para tal efecto se establecieron cinco tratamientos, de los cuales tres corresponden a variedades introducidas, dos como variedades locales y cada tratamiento posee seis repeticiones, con un total de 30 unidades experimentales. Según Ochoa (2009) El modelo lineal aditivo para un diseño de bloques al azar es el siguiente: Xij = μ + βj + αi + εij Donde: Xij=una observación cualquiera µ= media poblacional 37 Ancho de la parcela experimental: 27,0 m Largo de la parcela experimental: 25 m Área total del experimento: 675 m2 Ancho del bloque: 4 m Largo del bloque: 25 m Área de cada bloque: 100 m2 Espacio entre bloques: 0,60 m Área de cada unidad experimental: 20 m2 Tratamiento i… t… 1… n Bloque j… r… 1… n βj= efecto del j-esimo bloque αi= efecto del i-esimo tratamiento εij= error experimental 5.2.12. Formulación de tratamientos Cuadro 4. Formulación de tratamientos del trabajo experimental TRATAMIENTOS DESCRIPCIÓN A1 Variedad MAC-18 / siembra directa A2 Variedad Cateto / siembra directa A3 Variedad Paya / siembra directa A4 Variedad Yara / siembra directa A5 Variedad Carolina / siembra directa 5.2.13. Dimensiones de las unidades experimentales 38 5.2.14. Croquis de la unidad experimental y área útil Figura 9. Croquis de tratamientos en el área experimental Figura 10.Unidad experimental y Área útil Gradiente de Variabilidad 39 Número de unidades experimentales 30 Número de tratamientos 5 Número de bloques
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