sistema de producciÓn de arroz bajo riego

SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE ARROZ BAJO RIEGO

JULIAN CARDENASHELBER HERNANDEZ

NELSON VALDERRAMA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA DE INGENIERIA AGRONÓMICA

TUNJA

2007

HISTORIA

• Oryza Sativa L. Y Oryza Glaberima Steud

• se origino al sur de la India

• 4000 o 3000 a. c.:china

• siglo I a. c.: Asia

• 320 a. c: Grecia

• siglo XV : América Latina

• siglo XVI : Colombia

ARROZ EN EL MUNDO

Principal alimento para 1/3 de la población mundial.

América latina:6.7 millones de Has.

Brasil, Colombia, Ecuador, Perú, Venezuela

Producto básico en la canasta familiar andina (Demanda no satisfecha).

SUBSISTEMA PLAGAS EN EL MUNDO

• 35% de pérdidas:

• 12% por insectos dañinos

• 10% por malezas

• 12% por patógenos

• 1% por vertebrados que se alimentan del grano

SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE ARROZ BAJO RIEGO

• 54% en Latinoamérica.

• 81% de la producción total (CIAT 1996).

Esto se debe a que este sistema de producción a recibido mas inversión e investigación.

QUÍMICA DEL SISTEMA

– el suelo no tiene oxígeno– El pH sube en suelos ácidos y baja en

suelos calcáreos a niveles no dañinos.– Reduce los compuestos de hierro– Aumenta la disponibilidad del N, P, Si, Fe

y Mn.– Favorece la fijación de nitrógeno del aire

por bacterias.

• Controla parcialmente las malezas.

• Elimina estrés por la sequia.

• Permite nivelación precisa del suelo.

• Reduce :Piricularia, Verraquito, clorosis Nemátodos.

• Aumenta: Cercospora, Minador, Anaranjamiento y bronceado

METODOS DE SIEBRA EN EL ARROZ BAJO RIEGO

• Arroz transplantado en suelo fangueado o batido: plántulas de 20 a 30 días.

• Siembra directa con semilla pregerminada: menos costoso,100 Kg/ha de semilla.

• Siembra en agua: temperaturas bajas.

• Siembra directa sobre suelo seco: 150 Kg/ha de semilla.

• EntradasEnergía, agua, dinero.

• Salidas Tamo, harina, cascarilla

• ComponentesMaquinaria, plantas, agua y suelo

• Interacciones

TAXONOMIA

El aroz es una fanerógama, tipo espermatofita, subtipo angiosperma

• Clase: Monocotiledonea• Orden: Glumiflora• Familia: Gramínea• Subfamilia: Panicoideas• Tribu: Oryzae• Subtribu: Oryzineas• Género: Oryza

MORFOLOGIA DE LA PLANTAORGANOS VEGETATIVOS• RAÍZ• TALLO• HOJA

ORGANOS REPRODUCTORES• PANÍCULA• RAQUIS• ESPIGUILLA• LA FLOR• SEMILLA

FASES DE DESARROLLO

El ciclo de vida del arroz dura entre los 100 y los 210 días. El crecimiento de la planta de arroz puede ser dividido en tres fases:

• Fase vegetativa: de la germinación de la semilla a la iniciación de la panícula.

• Fase reproductiva: de la iniciación de la panícula a floración; y

• Fase de maduración: de floración a madurez total.

ALTURA

• La planta empieza a aumentar rápidamente su altura después del estado de plántula y cesa con la floración.

• Hay variedades enanas (menos de 1m de h), semienanas (hasta 1.3m de h) y altas (hasta 1.5m de h).

• El rendimiento y la respuesta al nitrógeno están correlacionados inversamente con la altura de la planta.

NUMERO DE HOJAS• 9 A 23 hojas

• Tiempo de maduración, época lluviosa y duración de la fase vegetativa.

• Las variedades del ciclo largo tienen mayor número de hojas en el tallo principal.

• El área de hojas por metro cuadrado es una medida de rendimiento del cultivo

Tamaño de la raíz

• Al momento de la floración, la planta ha desarrollado al máximo el sistema radical.

• A mayor cantidad de N en el suelo la longitud de las raíces es menor.

• La concentración de Al en la solución también afecta el crecimiento de las raíces.

ETAPAS DE DESARROLLO• GERMINACIÓN EMERGENCIA (Etapa 0)• PLÁNTULA (Etapa 1)• MACOLLAMIENTO (Etapa 2)• ELONGACIÓN DEL TALLO (Etapa 3)• INICIACIÓN DE LA PANÍCULA (Etapa 4)• DESARROLLO DE LA PANÍCULA (Etapa 5)• FLORACIÓN (Etapa 6) • ETAPA LECHOSA (Etapa 7)• ETAPA PASTOSA (Etapa 8)• ETAPA DE MADURACIÓN (Etapa 9)

PRODUCCIÓN DE MATERIA SECA

es bastante lenta durante los primeros 30 o 40 días.

se acelera la producción de materia seca por el inicio del macollamiento y el crecimiento de varias partes de la planta.

es diferente entre las variedades, varia con las condiciones ambientales y la disponibilidad de nutrientes, pero el patrón de acumulación es similar en casi todos los arroces

El rendimiento en grano de las plantas de arroz está condicionado por tres factores:

• El número de panículas por unidad de superficie: depende de la disponibilidad de nutrientes, agua y espacio.

• el número de granos llenos por panícula: depende de la disponibilidad de nutrientes y la actividad fotosintética en el periodo de floración.

• el peso medio de los granos individuales: es determinado durante la fase de maduración.

N

La mayoría del nitrógeno tomado por la planta es almacenado en la lámina y vainas de las hojas hasta la etapa de floración, momento en el cual de todas las partes de la planta se transloca al grano.

P

• Se acumula en las raíces y en las hojas hasta la iniciación de la panícula. A medida que el tallo se elonga, una cantidad considerable de fósforo circula en el tejido vegetativo hasta la etapa de floración; de allí en adelante se transloca a los granos donde se acumula alrededor del 75% del total de P tomado

K

Menos del 12% del potasio del total tomado va al grano. Este elemento se acumula en las partes vegetativas donde sirven para su formación y permanece en el tallo hasta la cosecha. Alrededor del 90% del potasio absorbido del suelo y de los los fertilizantes, permanece en la paja y eventualmente regresa al suelo.

• El calcio es absorbido de acuerdo al crecimiento de la planta y de forma contínua hasta la etapa pastosa.

• La absorción aumenta paralelamente al incremento de materia seca.

• El magnesio y el azufre tienen un comportamiento similar

Si

La absorción del silicio es paralela al aumento de materia seca. La cantidad empleada de este elemento útil por el cultivo es mayor que la de los elementos esenciales. Alto contenido de sílice (SiO2) en los suelos mejora la absorción de otros nutrimentos

CONTENIDO DE NUTRIMENTOS

• afectado por la edad de la planta, el clima, las propiedades del suelo, dosis y clase de fertilizantes aplicados, la variedad y el sistema de cultivo

• El contenido crítico: 2% de N, 0.4% de P2O5, 1% de K2O, 0.4% de MgO y 0.5% de SO3.

• El tejido foliar debe tener como mínimo durante su desarrollo 40 ppm de N y 1000 ppm de P, mientras que el potasio debe estar en 250 uM en la solución del suelo.

SUBSISTEMA SUELO

Textura.Recomendable suelos pesados y francos.

pH. óptimo está comprendido entre 5,0 y 70.

Drenaje y aireación. debe permitir drenar y airear el suelo con relativa facilidad.

Salinidad. El arroz es tolerante a la salinidad

CIC. alta que permita una mayor eficiencia y eficacia de los fertilizantes nitrogenados y potásicos

Disponibilidad de Nutrientes. las condiciones de inundación determinan una mayor solubilidad y aprovechabilidad de la mayoría de los nutrimentos

Exigencias o extracción de nutrimentos. La absorción de nutrimentos por unidad de superficie depende de varios factores como oxígeno del medio, actividad fotosintética, clima, suelo, variedad, disponibilidad de nutrimentos, labores de cultivo, sanidad vegetal.

Preparación del Suelo.

El sistema de preparación de suelos mediante inundación consiste en arar y rastrillar la capa superior de un suelo cuyo contenido de humedad debe ser mayor que la capacidad de campo,

hasta cuando la mayoría de sus agregados sean destruidos y el suelo se transforme en fango.

Los objetivos de la preparación del suelo son:•Mezclar la materia orgánica con el suelo. •Ayudar a controlar las malezas.•Destruir la porosidad y estructura del suelo.•Convertir el suelo en fango.

Procedimiento:

- Levantamiento topográfico, para trazar caminos, canales de riego y drenaje y la localización y construcción de los caballones.

Inundación del terreno

Se hace después de haber trazado y construido los canales de drenaje.

Primera arada. Se hace cerca al

caballón y paralelamente a este, arando en sentido de las manecillas del reloj, para el resto del campo, se ara en el sentido inverso a las manecillas del reloj.

Segunda arada. Se hace cuando

debido a la dureza del suelo la primera arada se hizo de manera muy superficial y en suelo seco y la materia orgánica no se incorporó muy bien; también por la latencia de las semillas de malezas.

Nivelación.

Se utiliza la cuchilla o pala para llevar tierra de las partes mas altas del terreno a las partes más bajas del mismo.

Efectos de la Inundación

Cuando un suelo se inunda rápido y totalmente, los poros y los agregados estructurales se saturan de agua, las arcillas de tipo 2:1 se expanden, el aire atrapado en los poros se comprimen y hacen que los terrones se desmoronen.

La disponibilidad de oxigeno baja a cero en menos de un día. Los microorganismos aeróbicos consumen rápidamente el oxigeno remanente. Los anaeróbicos se multiplican rápidamente y llevan a cabo la descomposición de la M.O.

Cambios Químicos

• Cambios en pH.

• Acumulación de NH4+

• Disponibilidad de nutrientes

• Disminución de salinidad

• Producción de gases

SUBSISTEMA MALEZAS• Daños directos.

Son los que resultan de la interferencia de la maleza con el desarrollo del arroz.

Ejemplo: competencia alelopatía o parasitismo

• Daños indirectos.

Las malezas encarecen los costos de producción, deterioran la calidad del grano y reducen el valor de los predios y son hospedantes de diversas plagas.

Competencia entre plantas• Temperatura y Luminosidad: C4>C3.

• Nutrientes: La maleza es mas eficiente en su uso que el cultivo.

• Densidad de plantas: La competencia se hace mas fuerte cuando la densidad de la maleza es mayor.

• Variedades: Las variedades de ciclo de desarrollo corto son poco tolerables a la competencia de las malezas.

Especies

Echinochloa crus galli , E.colona ,Heterathera limosa, H.Reniformis, Fimbristylis miliacea, Cyperus difformis, Limnocharis flava, Oryza sativa (Arroz Rojo) Elodea candiensi , Eichornia crasipes , Brachiaria mutica.

Clasificación

• Sumergidas. Plantas que permanecen totalmente sumergidas en el agua. Por ejemplo, la especie Elodea candiensi.

• Flotantes. Plantas acuáticas cuyo cuerpo flota sobre el agua, como Eichornia crasipes , esta maleza posee pecíolos ensanchados que actúan a manera de flotadores.

•Emergentes. Plantas que enraizan en el fondo, pero durante su crecimiento, parte de estructura sale a la superficie del agua. Ej. Limnocharis flava.

• Marginales. Plantas que crecen en los márgenes en los canales y en los bordes de los caballones en arroz bajo inundación. Ej. Heteranthera sp. , Brachiaria mutica.

Problemas adicionales de las malezas.

• Manejo ineficiente de aguas.

• Hospedantes de plagas y patógenos.

• Costos de producción altos.

• Disminuyen el valor de la tierra.

• Dificultan la cosecha.

• Baja calidad del grano o rechazo del grano para semilla

MIM• Semilla certificada.

• Anaerobiosis (fangueo y L.A permanente ).

• Pregerminación. Da ventaja al arroz en crecimiento sobre las malezas.

• Variedad Competitiva. Suprime el desarrollo de la maleza, porque el cubrimiento del terreno por el follaje es rápido y completo.

• Rotación de cultivos. Permite aplicar herbicidas que son mas eficaces contra la maleza.(no selectivos al arroz).

SUBSISTEMA ENFERMEDADES

El cultivo del arroz en Colombia ha estado limitado por la incidencia de enfermedades. Desde 1968, ha predominado el uso de variedades de porte bajo, de buena calidad y alto rendimiento. A partir de dicha fecha los programas de mejoramiento han liberado quince variedades, de las cuales seis se cultivan actualmente.

Añublo del Arroz • En la hoja las lesiones

típicamente elípticas, el centro de la lesión comúnmente es gris o blanquecino y el margen es café o color ladrillo. Al inicio las lesiones son pequeños puntos acuosos, blanquecinos, verde pálido o azulados.

Mancha parda o helmintosporiosis

• La mancha parda aparece en un principio como pequeñas manchas pardopurpureas sobre hojas y glumas. Después, las manchas se extienden y su parte central y contorno adquieren una tonalidad gris y café respectivamente.

Añublo de la Vaina • Los síntomas iniciales

son manchas de color marrón oscuro y a medida que se van desarrollando va adquiriendo una forma elíptica de color verde con centro blanco grisáceo y márgenes de color café rojizo.

Pudrición de la vaina

• Las lesiones ocurren en su mayoría en las vainas de las hojas superiores, principalmente en la hoja bandera. La lesión comienza como una mancha oblonga, algo irregular, con centro gris y bordes marrones.

VHBA

• Se caracteriza por producir en las hojas manchas cloróticas, luego esas áreas se hacen mas numerosas, se fusionan y forman rayas de color amarillo pálido paralelas a la nervadura central desde el ápice hasta la vaina.

FERTILIZACIÓN Nitrógeno. Favorece el desarrollo normal del arroz.

Potasio. Aumenta la resistencia al ataque de enfermedades.

Calcio. Activa la temprana formación y el crecimiento de las raicillas.

Magnesio. formación de azúcares.

Azufre. Es necesario para la formación de proteínas. Ayuda a liberar los nutrientes.

Elementos Nutritivos

LAS POBLACIONES DE INSECTOS EN UN CULTIVO DE ARROZ SE REGULAN ENTRE SI MISMAS.

EL ÉXITO DEL MANEJO DEPENDE DEL CONOSIMIENTO QUE SE TENGA DE SUS HÁBITOS, COMPORTAMIENTO Y DESARROLLO.

NO TODAS LAS POBLACIONES DE INSECTOS FITOFAGOS SE CONSTITUYEN EN PLAGAS, NI TODAS LAS PLAGAS PRESENTAN LA MISMA GRAVEDAD O PERSISTENCIA

PLAGAS QUE AFECTAN PRODUCCIÓN

grafica

• MANEJO CULTURAL– MANEJO VARIETAL– MANEJO RESIDUOS– MANEJO DE MALEZAS– PREPARACIÓN DEL SUELO– NUTRICIÓN– ROTACIÓN– DENSIDAD– MANEJO DEL AGUA

• MANEJO ETOLOGICO– FEROMONAS– TRAMPAS

• MANEJO BIOLOGICO– PARASITOIDES– DEPREDADORES– ENTOMOPATOGENOS– NEMATODOS

• MANEJO QUÍMICO

Cuando la panicula alcanza su madurez fisiológica,( cuando el 95% de los granos tengan el color paja y el resto amarillentos) y la humedad del grano sea del 20 al 27 %.

IMPORTANCIA DEL ARROZ EN EL MUNDO

• Es el segundo cereal de importancia para la alimentación mundial después del trigo

• El 75% de la población mundial lo incluye en su dieta alimenticia diaria

• Proporciona entre el 25 y el 80% de las calorías de la dieta diaria a 2,7 mil millones de personas de Asia

• Ninguna otra actividad económica proporciona alimento a tantas personas, mantiene a tantas familias.

País Producción (tn) Rendimiento (kg/ha)

Mundo 592.873.253 3.863

China 190.389.160 6.241

India 135.000.000 3.027

Indonesia 51.000.000 4.426

Vietnam 32.000.000 4.183

Bangladesh 29.856.944 2.852

Tailandia 23.402.900 2.340

Myanmar 20.000.000 3.333

Japón 11.750.000 6.528

Brasil 10.940.500 3.010

Filipinas 12.500.000 3.205

U.S.A. 8.692.800 6.963

Rep. de Corea 7.270.500 6.880

Colombia 2.100.000 4.773

Perú 1.664.700 5.549

Venezuela 737.000 4.913

Fuente: FAO, 2001

• Área Sembrada, Producción Y Rendimiento de Arroz Mecanizado, según Departamento, Semestre I de 2006

• Área sembrada

(US$ Dolares por tonelada)

Para 2003