Efecto del Riego en la producción y calidad de la papa (Solanum tuberosum L.)

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1 Efecto del Riego en la producción y calidad de la papa (Solanum tuberosum L.) Abstract Edmundo Varas Bordeu Ingeniero Agrónomo INIA CRI RAIHUEN Two studies on potatoes irrigation were conducted in Ñuble Province; the first one in the Quiriquina zone, located south-east of Chillán. In this area farmers use a 28 days frecuency without an assessment of the crop development or climatic conditions. In the study was used four frecuencies irrigation: 7, 14, 21 and 28 days. The weekly irrigation frecuency resulted in a higher production, over 48,5% to the 28 day frecuency. In addition to the high producction weekly irrigation frecuency produced the highest proportion of large size potatoes. A second group of studies was conducted in Cato located north-west of Chillan. In this area we studied the application of differents levels of water and nitrogen irrigation and phosphorus fertilization. In the study of the levels of water and nitrogen fertilization, the irrigation levels vary from 54,8% to 147,3 % of pan evaporation, and the fertilization levels were 0, 75, 150 and 225 Kg of N/ha, and a basic fertilization with phosphorus and potassium (200 Kg. of P 2 O 5 /ha and 150 kg of K 2 O/ha). In the study of the levels of irrigation and phosphorus, the irrigation levels vary from 63,3 to 140,2% of pan evaporation and the phosphorus levels was 0, 100, 200 and 300 Kg. of P 2 O 5 /ha, and a basic fertilization with phosphorus and potassium (150 Kg. of N/ha and 150 kg of K 2 O/ha). The irrigation water level is more important than the fertilization level. La papa es el único cultivo que se encuentran en todas las regiones del país, siendo importante no sólo por su amplia distribución geográfica y número de agricultores (sobre predios (Cuadro 1) sino porque aporta alrededor del 3,4% de las calorías y un 5% de las proteínas que consume el chileno; el consumo per cápita es cercano a los 47 kg. por persona año. Cuadro Nº 1. Numero de predios, superficie y rendimiento de papas por regiones, VI Censo Nacional Agropecuario, Región Predios Superficie Rendimiento Nº % Hás. % Qqm/ha. I 190 0,2 61,2 0,1 10,6 II 52 0,1 12,4 0,0 16,5 III 41 0,0 69,3 0,1 163,4 IV , ,7 8,7 175,7 V , ,0 2,9 107 VI , ,1 3,9 129,2 VII , ,8 8,0 128,3 VIII , ,6 14,6 109,1 IX , ,6 25,3 163,2

2 X , ,9 29,5 207,5 XI 951 1,0 455,0 0,6 55,1 XII 562 0,6 215,4 0,3 68,1 R.M , ,8 6,0 149,1 País , ,8 100,0 161,8 El cultivo se explota en condiciones de riego y secano; a nivel nacional el 35,4% de la superficie nacional destinada a la papa es bajo condiciones de riego; cabe destacar que desde la IV Región al norte todo el cultivo es en estas condiciones. En la VIII Región de acuerdo al Censo Nacional Agropecuario (1977) casi predios se dedican al cultivo de la papa (18,5% del total nacional) y se destinan al cultivo unas has (14,6% de la superficie), de éstas un 30% bajo condiciones de riego. El agua no sólo es importante en cultivo de la papa, sino en todos los cultivos, teniendo éstos una respuesta diferente a la falta o exceso de humedad en el suelo; el agua es fundamental para el desarrollo de las plantas puesto que interviene entre otros procesos en: La fotosíntesis y la respiración. El transporte de minerales y productos de la fotosíntesis. La turgencia de las células de la planta. La transpiración y regulación de la temperatura de las plantas. Desde el punto del desarrollo del cultivo, en la papa se distinguen cuatro estados de desarrollo: I Estado: abarca desde la siembra hasta cuando el cultivo ha alcanzado aproximadamente el50% del crecimiento del follaje. II Estado: hasta el inicio de la tuberización o estolonización. III Estado. Abarca el período de tuberización y acumulación de carbohidratos. IV Estado: abarca el período de maduración del follaje. La falta de agua de agua es el estrés más común a que se somete el cultivo; la disminución del contenido de humedad en el suelo restringe la transpiración y la fotosíntesis, lo que indirectamente reduce la evapotranspiración del cultivo, lo que se traduce finalmente en un aumento de la temperatura tanto del follaje como del suelo. La temperatura alta es desfavorable para la formación inicial de los tubérculos, además de contribuir a algunos defectos fisiológicos en el tubérculo. El déficit humedad en el período de estolonización e iniciación de la formación de tubérculos como el período de crecimiento de éstos son los que afectan en mayor proporción los rendimientos del cultivo. Por otro lado el exceso de humedad del suelo, que puede ser causado por lluvias intensas en el período de desarrollo del cultivo, lo que suele ocurrir en algunos años en el sur de nuestro país, riegos deficientes o problemas de drenaje del suelo, altera la atmósfera de éste limitando el abastecimiento de oxigeno para las raíces (problemas de respiración radicular) y facilita el ataque de hongos del suelo; los tubérculos semilla son especialmente sensibles

3 al exceso de humedad y si esta situación se produce con los tubérculos ya formados éstos son susceptibles a pudriciones. Asimismo, una excesiva variación de la humedad del suelo puede afectar la calidad de la cosecha, ya que un riego luego de un período prolongado de sequía después que se han formado los tubérculos puede provocar un segundo crecimiento de éstos, que suele ocurrir a expensas de las reservas acumuladas en los tubérculos ya formados, lo que además de reducir su peso provocan deformaciones que reducen su valor comercial. Comparada con otros cultivos como cereales o alfalfa, la papa es un cultivo de arraigamiento superficial, en suelos bien preparados y de textura media las raíces se desarrollan hasta los 60 cm. de profundidad; pero se debe tener en cuenta que el sistema radicular es débil lo que le impide desarrollarse en profundidad en suelos muy pesados, compactados o mal preparados, además la zona o volumen radicular activo desde el punto de vista de la extracción de humedad se puede reducir por enfermedades radiculares. El riego como en todos los cultivos se debe planificar considerando el estado de desarrollo de éste, las características físico-hídricas del suelo y las condiciones climáticas que determinan finalmente la demanda de agua del cultivo. La frecuencia de riego normalmente entre los agricultores no considera estos factores, sino que riegan en con una frecuencia fija; entre los productores de papa del sur oriente de Chillán (Quiriquina, Pueblo Seco, San Ignacio), se cultiva papa y se riega normalmente 1 vez al mes; lo que en pleno período de desarrollo del cultivo para las condiciones edafo-climáticas de la zona, normalmente es insuficiente. En la temporada agrícola se efectuó un ensayo con el objeto de evaluar el impacto de la frecuencia de riego en el cultivo de la papa, empleando la variedad Desiree y realizado en el predio de un productor del área de Quiriquina (36º Latitud Sur, 72º 6 0 Longitud Oeste). Las frecuencias de riego empleadas fueron: riegos cada 7, 14, 21 y 28 días, siendo esta ultima frecuencia la considerada como testigo de lo que tradicionalmente se hace en la zona. El suelo corresponde a la Serie Diguillín profundo (más de 120cm), textura franco arcillo limoso en los primeros 20 cm y franco limoso en profundidad. El agua disponible para las plantas en los primeros 60 cm alcanza a 166 mm.; la caracterización química del mismo determinó niveles bajos para nitrógeno y fósforo y valores normales para potasio, materia orgánica y ph (6,3). La fertilización empleada fue de 170 kg. de N/ha a la forma de urea (120 kg. a la siembra y 50 a la aporca); 300 kg. de P 2 O 5 /ha como superfosfato y 73 kgk 2 O/ha como muriato de potasio, estos últimos aplicados a la siembra; ésta se efectuó a mano a una distancia de 70 cm entre hileras y 40 cm sobre ésta, empleando el equivalente a kg. de tubérculo semilla por hectárea. La cosecha fue clasificada de acuerdo al calibre [1] en: consumo, semilla y desecho; los rendimientos por calibres se presentan en el cuadro 1.

4 Cuadro 2. Rendimiento de papa Desiree (ton/ha) según calibre, de acuerdo a frecuencias de riego, Quiriquina (Ñuble), Frecuencia de Rendimiento (Ton/ha) Riego (días) Consumo Semilla Desecho Total 7 25,1 20,0 5,4 50, ,5 17,4 9,6 42, ,0 13,9 6,1 33, ,1 14,6 8,3 34,0 En el gráfico 1 se muestra la distribución porcentual de los diferentes calibres cosechados. Gráfico Nº 1. Distribución de la producción de papas por calibres. El análisis estadístico de los resultados muestra diferencias significativas entre el riego cada 7 días y el resto de los tratamientos. Del ensayo se puede concluir que los riegos frecuentes, en este caso semanales son los que producen los mayores rendimientos, si se considera como tradicional el riego con una frecuencia de 28 días, los riegos semanales provocan un incremento en el rendimiento total de un 48,5% en relación al testigo. Pero además de provocar un aumento sustancial en los rendimientos, los riegos frecuentes producen un efecto favorable en el calibre, ya que de acuerdo al gráfico 1, con riego semanal se produce casi un 50% de papa consumo contra sólo un 33% en el caso de riegos con frecuencia de 28 días. Los resultados de este trabajo permiten concluir que para las condiciones de esta área productora de papa, si el destino de la producción es papa consumo los riegos deben ser con una frecuencia de 7 días; si el destino de la producción es la obtención de tubérculos semilla es conveniente variar las condiciones de siembra y manejo en general del cultivo

5 para obtener una buena producción; si esto no ocurre se puede variar la frecuencia de riego teniendo en cuenta que se limita el potencial productivo del cultivo. Por otro lado continuando con la evaluación del riego en el cultivo de la papa en la Provincia de Ñuble, durante la temporada agrícola , se efectuó un ensayo en el Campo Experimental Santa Rosa del Centro Regional de Experimentación Quilamapu del Instituto de Investigaciones Agropecuarias, cuyo objetivo fue evaluar el efecto de alturas de agua aplicadas y niveles de fertilización nitrogenada y fosfatada aplicada. La metodología experimental para aplicar el agua de riego fue la línea única de aspersión (Hanks et all, 1976,1980), que permite aplicar alturas de aguas variables en forma perpendicular a la línea y en franjas perpendiculares a ésta se disponen los tratamientos de fertilidad. Los tratamientos de riego se dispusieron en forma paralela a la línea única, midiéndose la cantidad de agua recibida en pluviómetros ubicados a la altura del follaje del cultivo; el agua se aplicó semanalmente y se controlaba que el primer pluviómetro recibiera aproximadamente un 120% de la evaporación de bandeja acumulada en la semana. La preparación de suelos, tratamientos fitosanitarios y siembra fueron los que se usan tradicionalmente en los ensayos del cultivo. El diseño experimental corresponde a parcelas divididas, con 4 tratamientos principales (niveles de fertilización), 8 subtratamientos (volúmenes de agua) con tres repeticiones. Se emplearon ambos lados de la línea para disponer diferentes tratamientos de fertilidad: Estudio de agua-fósforo: se ubicó en el sector norte de la línea, las dosis de fósforo aplicados fueron: 0, 100, 200 y 300 kg. de P 2 O 5 /ha aplicados a la siembra como superfosfato; como fertilización base se empleó 150 Kg. de N/ha, como urea aplicados 50% a la siembra y el saldo a la aporca y 150 kg. de K 2 O como muriato de potasio aplicado a la siembra. Estudio de agua-nitrógeno: se ubicó en el sector sur de la línea de aspersión; las dosis de nitrógeno empleadas fueron: 0, 75, 150 y 225 kg. de N/ha, como urea aplicados 50% a la siembra y el saldo a la aporca. En este sector la fertilización básica fue de 200 kg. de P 2 O 5 /ha, como superfosfato triple aplicados a la siembra y 150 kg. de K 2 O como muriato de potasio aplicado a la siembra. El análisis químico del suelo del ensayo estableció los siguientes contenidos de nutrientes: Cuadro Nº 3. Análisis químico (0-20 cm) suelo Santa Rosa, Elemento Unidad Valor Rango Nitrógeno Ppm 13 Bajo Fósforo Ppm 16 Alto Potasio Ppm 417 Muy alto M. Orgánica % 10,2 PH 5,6 La caracterización físico hídrica superficial del suelo se muestra en el cuadro 4.

6 Cuadro Nº 4. Caracterización físico-hídrica suelo Santa Rosa, Prof. Arena Limo Arcilla Textura Retención de humedad Densid. Aparen. Cm % % % 1/3 Atm 15 Atm gr/cm ,1 36,8 27,1 Fco. Arcillosa 25,9 21,5 1, ,2 45,9 21,0 Franco 45,5 29,0 1, ,8 47,4 24,9 Fco. Arcillosa 36,4 25,4 1, ,6 45,0 18,4 Franco 32,2 21,7 1,6 De acuerdo a los datos anteriores, el suelo tiene una capacidad de retención de 94 mm en los primeros 60 cm de profundidad. Los volúmenes de agua aplicados mediante riego entre el 13 de diciembre y el 17 de febrero y su relación con la evaporación de bandeja durante el mismo período y en cada sector de la línea de riego se indican en el cuadro 5. Cuadro Nº 5. Volúmenes de agua aplicado en cada sector de la línea única, Tratamiento de Lado Norte Línea Unica Lado Sur Línea Unica riego (Tratamientos agua-fósforo) (Tratamientos agua-nitrógeno) Altura de agua % E. Bandeja Altura de agua % E. Bandeja V , ,3 V , ,9 V , ,0 V , ,5 V , ,6 V , ,5 V , ,1 V , ,8 Como se observa en el cuadro anterior, los volúmenes de agua aplicados en cada sector son levemente diferentes, lo que se explica por efecto del viento que altera el patrón de distribución del agua; en el sector norte donde se ubicaron los tratamientos de fósforo se repuso entre el 63,3 y el 140,2% de la evaporación de bandeja del período en estudio, mientras que en el sector del ensayo de agua nitrógeno se repuso entre el 54,8 y el 147,3% de la misma. Los rendimientos totales se muestran los cuadros Nº 6 y 7. Cuadro Nº 6. Rendimiento de papas (ton/ha), según volumen de agua y dosis de fósforo aplicado. Tratamiento FOSFORO APLICADO KG P 2 O 5 /ha de Riego MEDIA V 1 84,2 82,2 89,8 94,3 87,6 a V 2 53,4 63,4 62,9 55,0 58,7 bc

7 V 3 50,8 60,5 58,6 64,3 58,5 bc V 4 54,9 62,0 58,4 71,4 61,7 b V 5 53,6 61,7 60,8 68,5 61,1 b V 6 55,9 61,3 58,7 61,6 59,4 bc V 7 44,2 54,0 52,8 51,3 50,6 c V 8 54,2 69,3 48,5 76,2 62,0 b 56,4 b 64,3 a 61,3 a b 67,8 a 1. C.V= 17,67% 2. Test de Duncan al 5%; letras iguales en fila o columna significa que no hay diferencias significativas. En el cuadro anterior se observa que no hay diferencias significativas entre las diferentes dosis de fósforo aplicada, en cambio si hay al comparar éstas con no aplicar este elemento; en relación a los volúmenes de agua aplicado hay mayores diferencias, siendo el tratamiento que tiene mayor volumen aplicado el mejor rendimiento. El aumento promedio por efecto del nivel de fertilización de 0 a 300 kg. de P 2 O 5 /ha, es de 11,4 Ton/ha, lo que representa un 20,2% de aumento; mientras que el aumento por efecto de los volúmenes de agua aplicados entre el tratamiento con menor rendimiento y el mayor es de 37 ton/ha, lo que representa un aumento de un 73,1% por el sólo hecho de aumentar el volumen de agua aplicado. Cuadro Nº 7. Rendimiento de papas (ton/ha), según volumen de agua y dosis de nitrógeno aplicado, Tratamiento NITROGENO APLICADO KG N/ha de Riego MEDIA V 1 80,3 106,5 93,9 117,5 99,6 a V 2 56,1 64,3 71,0 68,7 65,0 b V 3 63,2 68,5 70,2 82,7 71,1 b V 4 56,1 63,2 69,9 73,0 65,6 b V 5 46,9 53,2 62,9 64,3 56,8 c V 6 38,4 41,4 46,3 59,1 46,3 d V 7 33,1 38,6 41,6 44,4 39,4 e V 8 36,1 40,5 39,5 42,7 39,7 e 51,3 c 59,5 b 61,9 b 69,0 a 3. C.V= 12,06% 4. Test de Duncan al 5%; letras iguales en fila o columna significan que no hay diferencias significativas, En el cuadro anterior se observa que hay diferencias significativas entre las diferentes dosis de nitrógeno empleadas ( 225 versus kg. de N/ha y la no aplicación de nitrógeno); el aumento en rendimiento entre la no aplicación y la dosis mayor de nitrógeno es de 17,7 ton/ha lo que representa un 34,5%; en relación a los volúmenes de agua aplicado la diferencia entre los valores extremos es de 60,2 ton/ha lo que representa un 153% de aumento por efecto del riego. El mayor efecto del agua en los tratamientos de agua-

8 nitrógeno era dable de esperar por la mayor solubilidad y por tanto movilidad de este nutriente en la solución del suelo. Aunque en el ensayo con los volúmenes de agua aplicada no se llegó a la zona de rendimientos decrecientes por este factor, en general se puede concluir que el agua es un factor productivo más importante que el nivel de fertilización empleado, lo anterior es importante a nivel del productor ya que es más limitante la disponibilidad de agua que de nitrógeno o fósforo en el suelo para un buen rendimiento del cultivo. [1] Calibre en papas corresponde a clasificación de acuerdo al diámetro ecuatorial del tubérculo: Consumo mayor de 5 cm, Semilla entre 3 y 5 cm, y desecho menor a 3 cm.