Artículos

 

Fertilización y densidad de plantas en variedades de amaranto (Amaranthus hypochondriacus L.)*

 

Fertilization and plant density in varieties of amaranth (Amaranthus hypochondriacus L.)

 

Ma. de la Luz Ramírez Vazquez¹, Eduardo Espitia Rangel^2§, Aquiles Carballo Carballo¹, Rosalba Zepeda Bautista², Humberto Vaquera Huerta¹ y Leobigildo Córdova Téllez¹

 

¹Colegio de Postgraduados. Carretera México-Texcoco, km 36.5. Montecillo, Texcoco, Estado de México. C. P. 56230. Tel. 01 595 9521500. (maluz_r_v@hotmail.com), (aquiles.carballo@gmail.com), (lcordoba@colpos.mx), (hvaquera@colpos.mx).

²Campo Experimental Valle de México. INIFAP. Carretera Los Reyes Texcoco, km 13.5. Coatlinchán, Texcoco, Estado de México. C. P. 56250. Tel. 01 595 9212657. (rzepeda@yahoo.com). ^§Autor para correspondencia: espitia.eduardo@inifap.gob.mx.

 

* Recibido: febrero de 2011
Aceptado: julio de 2011

 

RESUMEN

El amaranto es un cultivo potencial que está tomando importancia en México, debido a que cada día hay mayor demanda. Este cultivo se siembra bajo sistemas convencionales de siembra directa y de trasplante, recientemente se están abriendo nuevas zonas de cultivo en las que se utiliza riego y cosecha mecánica. El paquete tecnológico para la producción de amaranto no está totalmente definido, por lo que a fin de determinar los efectos de la localidad, la fertilización, la densidad de plantas y variedades se estableció el presente experimento. El experimento se estableció en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones en las localidades de San Miguel del Milagro Tlaxcala y Montecillo Estado de México, tres dosis (0, 60 y 80 kg ha-¹) de N combinadas con dos (30 y 60 kg ha-¹) dosis de P, densidades de plantas de 100 000, 150 000 y 250 000 plantas ha-¹ y las variedades DGTA, Gabriela y Revancha pertenecientes a A hypochondriacus. Los resultados encontrados muestran que la localidad, la fertilización, la densidad de plantas y la interacción densidad de plantas*variedad, tuvieron efectos significativos sobre el rendimiento de semilla. Los rendimiento más altos correspondieron a la localidad de Montecillo, Estado de México; a las fórmulas 80-60-40 y 80-30-40 con 1 668.7 y 1 660.9 kg ha-¹, respectivamente, a la variedad DGTA (1 778.2 kg ha-¹) y a la densidad de plantas de 100 000 plantas ha^-1. Para altura de planta la variedad y densidad de plantas tuvieron efectos significativos, siendo la variedad Revancha la que presentó una altura de planta apropiada para cosecha mecánica en las tres densidades de plantas. En relación al acame sólo la fertilización tuvo efecto, resultando las fórmulas 60-60-40, 60-30-40 y 80-60-40 con porcentajes de 37.21, 36.98 y 35.9, respectivamente.

Palabras clave: Amaranthus hypochondriacus L., densidad de plantas, DGETA, fertilización, Gabriela y Revancha.

 

ABSTRACT

The amaranth is a potential crop that is gaining importance in Mexico, because every day there is more demand. This crop is grown under conventional tillage systems and transplant, recently opening up new areas of cultivation used in irrigation and mechanical harvesting. The technology package for the production of amaranth is not fully defined, so that in order to determine the effects of the locality, fertilization, plant density and varieties, the present experiment was established. The experiment was performed in a randomized complete block design with three replicates randomly in the towns of San Miguel del Milagro Montecillo Tlaxcala and Mexico State, three doses (0, 60 and 80 kg ha-¹) of N combined with two (30 and 60 kg ha-¹) P dose, plant densities of 100 000, 150 000 and 250 000 plants ha-¹ and DGTA varieties, Gabriela and Revancha belonging to A. hypochondriacus. The results show that, the locality, fertilization, plant density and plant density interaction*variety had significant effects on seed yield. The highest yield corresponded to the town of Montecillo, Estado de Mexico, a 80-60-40 and 80-30-40 formulas with a 668.7 and 1 660.9 kg ha-¹, respectively, to the variety DGTA (1 778.2 kg ha-¹) and plant density of 100 000 plants ha^-1. For the plant height, the variety and plant density had significant effects, being the Revancha variety the one that presented a plant height suitable for mechanical harvesting in the three plant densities. In relation to lodging, only fertilization had any effect, resulting in the formula 60-60-40, 60-30-40 and 80-60-40 with percentages of 37.21, 36.98 and 35.9, respectively.

Key words: Amaranthus hypochondriacus L., DGETA, fertilization, Gabriela and Revancha, plant density.

 

INTRODUCCIÓN

El amaranto (Amaranthus spp.) es un cultivo que fue un alimento básico en el México prehispánico; alrededor de 20 mil toneladas llegaban anualmente como tributo a Tenochtitlan, capital del Imperio Mexica. Su papel en la dieta fue tan importante como el maíz (Zea mays) y frijol (Phaseolus vulgaris). En México tradicionalmente se cultiva desde 2 500 a 3 300 msnm; sin embargo, se han observado excelentes resultados al nivel del mar y en áreas tropicales. Es susceptible a las bajas temperaturas (8 °C) al exceso de humedad, pero en cambio es muy resistente al déficit hídrico y al calor.

En condiciones adecuadas de suelos (neutros o básicos), humedad y temperatura, produce hasta 5 000 kg ha-¹; aunque en promedio se obtienen rendimientos de 1 000 a 2 500 kg ha-¹ (Mujica y Berti, 1997). La superficie cultivada varía de 600 a 3 000 ha; los principales estados productores son Morelos (Huazulco, Amilcingo, Jantetelco y Amayuca), y Puebla (Huaquechula, San Juan Amecac, Tochimilco, Tochimizolco, Santiago Tecla y Tulcingo); con rendimientos de 1 800 a 2 000 kg ha-¹, bajo condiciones de temporal y de 1 000 a 4 000 kg ha-¹ en riego dependiendo de las variedades utilizadas (Espitia, 1986).

Debido a su alto valor nutritivo, nutraceutico y potencial agronómico se cree que el amaranto puede convertirse en un cultivo importante, para incrementar la superficie sembrada se deberá desarrollar tecnología para la producción bajo distintos sistemas de siembra, que van desde los convencionales hasta los sistemas modernos que implican la mecanización de algunas labores, como la cosecha. Las variedades, fertilización y densidad de plantas son componentes importantes en el paquete tecnológico para maximizar la producción.

En las zonas productoras de Puebla, Tlaxcala y Distrito Federal, normalmente se utilizan densidades que van desde 60 000 a 140 000 plantas ha^-1 con rendimientos de 1 a 1. 5 t ha^-1 con variedades de A. hypochondriacus; mientras que en Morelos se siembran de 150 000 a 200 000 plantas ha^-1 con rendimientos de 2 a 2.5 t ha^-1 con variedades de A. cruentus (Espitia 1986; Espitia 1992). En Estados Unidos de América no se observaron diferencias en rendimiento con densidades de 19 800 a 160 000 plantas ha-¹ con las que se obtuvieron 1 983 y 1 796 kg ha^-1 (Edwards y Volack, 1980).

Putnam (1990) evaluó dos variedades derivadas de la cruza A. hypochondriacus*A. hybridus, con densidades de 92 000 a 1 975 000 plantas ha-¹, observando que el acame fue directamente proporcional a la densidad de plantas y que la densidad óptima fue de 272 000 plantas. Henderson et al. (2000) probaron densidades de 74 000, 171 000 y 272 000 plantas, observando que no hubo diferencia significativa en el rendimiento de grano, obteniéndose 1 070, 990 y 1 010 kg ha^-1, respectivamente.

Con densidades de plantas entre 240 000 y 360 000 se pueden obtener plantas de menorporte, menor ramificación y diámetro de tallo, lo cual mejora la uniformidad en la madurez, secado de la planta, secado de grano y la cosecha mecánica (Edwards, 1981; Hass, 1983). Por su parte García Pereyra et al. (2009) probaron densidades desde 31 250 hasta 125 000 plantas ha-¹ en genotipos de A. Hypochondriacus y A. cruentus, encontrando que el mayor rendimiento de grano se obtuvo con la densidad más alta en todos los genotipos.

El amaranto es un cultivo principalmente para temporal, por lo cual la aplicación de fertilizantes debe estar estrechamente relacionada con la disponibilidad de humedad; por lo que los requerimientos nutricionales del amaranto, estarán definidos por las condiciones ambientales donde sea cultivado. Se sabe que el N es el elemento más restrictivo en el crecimiento de un cultivo; en amaranto se menciona que a medida que el ambiente sea más favorable se deberá aplicar mayor cantidad de N (Stallknetch y Schulz-Schafer, 1993).

Myers (1998) evaluó dosis de 0 a 180 kg N ha-¹ en tres variedades de amaranto, encontrando un incrementó de 45% de rendimiento con la dosis más alta; también se incrementó la producción de biomasa, el número de semillas por planta; mientras que el peso de mil semillas no fue afectada por la aplicación de N (Elbehri et al., 1993). Apaza-Gutiérrez et al. (2002) reportan incrementos de 80% en el rendimiento al aplicar 80 kg N ha-¹ . Aplicaciones de 50 y 100 kg N ha^-1 produjeron incrementos en el rendimientos y en el peso de mil granos comparados con 0 kg N ha-¹, en A. hypochondriacus y A. cruentus; mientras que la fertilización no produjo efecto en materia seca y altura de planta (Pospisil et al., 2006).

En México, Espitia (1992) refiere que a nivel comercial se utilizan 100 kg N ha-¹; por su parte Arellano (2000) reporta rendimientos de 1 868 kg ha^-1 al aplicar 160 kg N ha-¹; mientras que Arellano y Galicia (2007) indican que la fertilización modificó significativamente el rendimiento en variedades de amaranto, siendo de 2 922 kg ha-1con la variedad Nutrisol. En relación a P Gupta y Thimba (1992) analizaron un ligero incremento en el rendimiento, cuando se incrementa la dosis de este elemento. Espitia (1992) reporta que en las zonas donde se utiliza fertilización química se aplican 50 kg P ha^-1.

Tanto en la densidad de plantas como en la fertilización se han encontrado resultados un tanto controversiales; por ejemplo, Makus (1991) evaluaron 0, 60, 120 y 240 kg N ha-¹ en variedades derivadas de la cruza A. hypochondriacus*A. hybridus y no encontraron diferencias en el rendimiento. Gimplinguer et al. (2007) evaluaron en A hypochondriacus y A.cruentus cinco densidades de plantas (8, 15, 32, 54 y 89 plantas m-²) encontrando mejores rendimientos a bajas densidades.

Las altas densidades reducen diámetro de tallo, ramificación y altura de planta, facilitando de esta manera la cosecha mecánica; mientras que producción de biomasa y peso de semilla no fueron afectados. Díaz-Ortega et al. (2004) evaluaron en A. Hypochondriacus dosis de 0, 10 y 20 g N m-² a densidades de 12.5, 25 y 33.3 plantas m-²; encontrando que a medida que se eleva la aplicación de N y la densidad de plantas, se incrementa la eficiencia en el uso de N y agua; consecuente se incrementa la producción de biomasa y rendimiento de grano. La controversia en la definición de dosis de fertilización y densidades de plantas para la producción de grano es evidente; sin embargo, para la producción de semilla de amaranto la información no existe. Por esta razón el objetivo del presente estudio fue determinar el efecto de la variedad, la fertilización (N y P) y densidades de plantas sobre la producción de semilla de amaranto.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Sitio experimental. El trabajo se desarrolló en dos localidades: Campus Montecillo, Estado de México, del Colegio de Postgraduados ubicado a 19° 29' latitud norte y 98° 54' longitud oeste, con altitud de 2 250 m, y en San Miguel del Milagro, Nativitas, Tlaxcala, a 19º 22' latitud norte y 98° 25' longitud oeste, con altitud de 2 300 m.

Material genético. Se utilizaron tres variedades de la especie A. hypochondriacus, Revancha, Gabriela y DGETA; la primera es una variedad de maduración intermedia, proporcionada por el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales y Agropecuarias (INIFAP), y las dos últimas son variedades de maduración tardía y fueron proporcionadas por el Instituto Tecnológico del Altiplano de Tlaxcala.

Fechas de siembra y labores de cultivo. Los experimentos se establecieron en el año 2007, en la localidad de Montecillo la siembra fue el 31 de mayo y en San Miguel del Milagro se sembró el 03 de Junio de 2007. Se dio una escarda en cada localidad lo cual sucedió a 20 días después de la siembra.

Dosis de fertilización y densidades de plantas. Se estudiaron tres variedades (Revancha, Gabriela y DGTA), tres dosis de nitrógeno (0, 60, 80 kg ha-¹), dos de fósforo (30 y 60 kg ha-¹) y tres densidades de plantas (100 000, 150 000 y 200 000 plantas ha-¹). Se aplicó la mitad del N y K y todo el Fósforo a la siembra. El resto de N y K se aplicaron en la escarda.

Diseño experimental y tamaño de parcela. Se utilizó un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones. La unidad experimental constó de cinco surcos de 4 m de largo a una distancia de 0.8 m, en cada localidad. La parcela útil para determinar el rendimiento de semilla fueron los tres surcos centrales.

Variables estudiadas. Rendimiento de semilla (RS), acame (AC) determinado en porcentaje; altura de una planta (AP), de la base del tallo hasta el ápice de la inflorescencia y, longitud de inflorescencia (LI) medida de la base al ápice de la misma.

Análisis estadístico. Se realizó el análisis de varianza de manera independiente para cada localidad, mediante el procedimiento PROC GLM de SAS (2002), en tanto que para la comparación de medias se utilizó la prueba de Tukey (p= 0.05).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Análisis de varianza

Se encontraron diferencias altamente significativas (Cuadro 1), para localidades en las variables longitud de inflorescencia y rendimiento de semilla; mientras que para acame y altura de planta no hubo efecto de localidades. Para fertilización se encontraron diferencias altamente significativas para acame y rendimiento de semilla; mientras que para altura de planta y longitud de la inflorescencia las dosis de fertilización no tuvo efecto significativo. La fuente de variación de variedades se obtuvieron diferencias altamente significativas, para todas la variables estudiadas excepto acame. En densidad de plantas se encontraron diferencias altamente significativas en rendimiento de grano y diferencias significativas en altura de planta; mientras que para acame y longitud de inflorescencia, no se encontraron efectos significativos.

De lo anterior se infiere que la localidad tiene efecto en el rendimiento de semilla del amaranto, de igual manera ésta variable se ve afectada por la fertilización, variedad y densidad de plantas. Si se quiere cosechar mecánicamente es muy importante la altura de planta y el acame, éstas variables fueron afectadas por fertilización la primera y por variedad y densidad de plantas la segunda.

En cuanto a las interacciones, en fertilización por variedad y fertilización por densidad no se encontraron diferencias significativas en ninguna de las variables estudiadas, lo cual concuerda con lo reportado por Arellano y Galicia (2007), quienes encontraron efecto de estas interacciones, excepto para fertilización por variedad sobre rendimiento de de grano y acame. La interacción variedad por densidad tuvo efectos significativos en rendimiento de semilla y altura de planta, en cuanto a altura de planta coincide con lo reportado por Torres et al. (2006) y difiere en rendimiento de semilla.

Lo anterior significa que al cambiar de variedad se modifica la respuesta a las densidades de plantas; es decir, cada variedad tendrá su densidad de plantas apropiada para maximizar el rendimiento de semilla y la aptitud para cosecha mecánica. De igual manera al cambiar de variedad se modifica la respuesta a las densidades de plantas en altura de planta; por lo tanto, deberá tomarse en cuenta para la definición de estos factores dependiendo si la siembra es para cosecha manual o mecanizada.

Comparación de medias

En el Cuadro 2 se presentan las medias de las variables estudiadas por localidad, puede verse que la localidad Montecillo, Estado de México, presentó mayor rendimiento de semilla y longitud de inflorescencia. En acame y altura de planta no hubo modificación por el efecto de la localidad.

En el Cuadro 3 se presenta la comparación de medias para las variables en estudio por dosis de fertilización, puede observarse que a medida que se incrementa la dosis de N se incrementa el rendimiento, correspondiendo los rendimientos más altos a las fórmulas 80-60-40 y 80-30-40 con 1 668.7 y 1 660.9 kg ha-¹; mientras que los rendimientos más bajos correspondieron a las fórmulas 60-60-40 y 00-30-40 con rendimientos de 1 405.49 y 1 449.8 kg ha-¹.

En cuanto a P, no se observa una respuesta clara a este elemento como lo reportan Gupta y Thimba (1992); sin embargo, éstos resultados no concuerdan con lo realizado por Ojo et al. (2007), quienes encontraron que el incremento de las dosis de P de 0 a 90 kg ha-¹ en amaranto, produce un aumento en el rendimiento de grano y altura de planta y la dosis de 50 kg ha-¹ es la más adecuada en Nigeria, coincidiendo con lo mencionado por Espitia (1992), para México. Para acame se observa que el mayor porcentaje se obtuvo con las fórmulas 60-60-40, 60-30-40 y 80-60-40 con porcentajes de 37.21, 36.98 y 35.90, respectivamente.

La comparación de medias por variedad se presenta en el Cuadro 4, se puede observar que la variedad DGTA, presentó valores más altos en todas la variables evaluadas, Grabriela presentó valores intermedios; mientras que la variedad Revancha fue la que presentó menores valores para rendimiento de semilla y longitud de inflorescencia.

En la comparación de medias por densidad de plantas (Cuadro 5), se puede percibir que se obtuvieron mejores rendimientos de semilla a medida que se redujeron las plantas por ha-¹, caso contrario sucede con la altura que se incrementa ligeramente conforme aumenta la densidad de plantas. Esto no concuerda para rendimiento de semilla con lo examinado por Díaz et al. (2004); Torres et al. (2006); Arellano y Galicia (2007), quienes en general señalan que conforme se aumentan la densidad de plantas, se incrementa el rendimiento de semilla; sin embargo, las altas densidades de estos autores son muy elevadas comparadas con las del presente estudio.

Para altura de planta, los resultados de este estudio no coinciden con lo reportado por Torres et al. (2006), quienes encontraron la altura de A. hypochondriacus raza Azteca se incrementa con la densidad de plantas. Por su parte Gimplinguer et al. (2007) señalan que la altura de planta se disminuyó con el incremento en la densidad de plantas.

En relación a la interacción variedad*densidad de plantas (Figura 1), se tiene que las variedades de DGTA y Revancha, tienden a conservar la altura de planta través de las densidades de plantas; mientras que la variedad Gabriela incrementa su porte a la densidad de 200 000 plantas ha^-1. La variedad Revancha conservó una altura de planta menor al 1.5 m, lo que la hace muy adecuada para la cosecha mecánica como lo señalan Espitia et al. (2009), quienes mencionan que tienen alturas de planta que van desde 101 a 162 cm, dependiendo del manejo agronómico; de igual manera Torres et al. (2006) advirtió que la variedad Frondosa (similar a Revancha), mantuvo la altura de planta en bajas y altas densidades de plantas; comportamiento similar al reportado por García-Pereyra et al. (2009) para Revancha y otras variedades de A. hypochondriacus.

En relación al efecto de la interacción variedad*densidad de plantas sobre el rendimiento de semilla (Figura 2), se tiene que las variedades de porte alto tendieron a reducir el rendimiento de semilla, conforme se incrementó la densidad de plantas; la variedad DGTA fue la que presentó rendimientos más altos en las tres densidades. Las variedades Gabriela y Revancha observaron rendimientos muy similares a 100 000 y 150 000 plantas ha-¹; sin embargo, al incrementar la densidad de plantas a 200 000 plantas ha^-1 la variedad Revancha incrementó su rendimiento de semilla hasta el nivel de DGTA. Lo anterior le da una ventaja comparativa a la variedad Revancha, pues además de rendimiento de semilla y la altura de planta adecuada para cosecha mecánica, presenta la mayor precocidad eliminando el riesgo de daño por heladas.

En el presente estudio se encontraron efectos sobre el rendimiento y otras variables de localidad, fertilización, variedad y densidad de plantas. Sin embargo, todavía hay controversia sobre la respuesta a estos factores. Se han encontrado resultados contradictorios sobre todo en lo

La planta de amaranto tiene la capacidad para modificar su morfología y fenología a fin de contrarrestar los factores adversos y maximizar la producción y en el último de los casos asegurar la producción (sobrevivencia), aunque sea mínima. La otra hipótesis puede ser que hay discrepancia en lo que varios autores mencionan como alta densidad de plantas; para unas altas densidades de plantas es más de un millón de plantas por hectárea, mientras que para otras alta densidad son 200 mil plantas ha-¹. Puede decirse que en general hay una respuesta positiva en rendimiento de de semilla para aplicaciones de fertilización con N y P.

En condiciones de temporal las dosis de N deberán ser de entre 60 y 80 como resultó en este estudio y 50 kg P ha^-1 (Ojo et al., 2007); para condiciones de riego las dosis deberán ser mayores. Otro aspecto importante a considerar es el efecto de las variedades, hay de diferentes especies con diferentes rangos de adaptación, diferentes respuesta al fotoperiodo, de diferentes grados de madurez, altura de planta, de crecimiento determinado e indeterminado; entonces para sembrar amaranto, se deberá tener cuidado al seleccionar la variedad a sembrar, la densidad de plantas, la fertilización y la localidad.

 

CONCLUSIONES

De los factores probados la localidad, fertilización, densidad de plantas y la interacción densidad de plantas ^variedad, tuvieron efectos significativos sobre el rendimiento de semilla. Los rendimiento más altos correspondieron a la localidad Montecillo, Estado de México; a las fórmulas 80-60-40 y 80-30-40 con 1 668.7 y 1 660.9 kg ha-¹, respectivamente, y a la variedad DGTA (1 778.2 kg ha-¹) y a la densidad de 100 000 plantas ha-¹. Para altura de planta sólo variedad y densidad de plantas, tuvieron efectos significativos siendo la variedad Revancha la que presentó una altura de planta apropiada, para cosecha mecánica en las tres densidades de plantas. En relación al acame sólo la fertilización tuvo efecto, resultando las fórmulas 60-60-40, 60-30-40 y 80-60-40 con porcentajes de 37.21, 36.98 y 35.90, respectivamente. Para longitud de la inflorescencia se tuvieron efectos significativos de localidad y variedad.

 

LITERATURA CITADA

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