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Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y Forestales (IDIAF)

Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD)

“Niveles de fangueos y su efecto sobre el rendimiento y sus componentes en la línea de Arroz (Oryza sativa L) J1358 en Juma,

Bonao”.

Ana Damaris Avilés Q.1, 2, Petronila Quezada Reyna1, Ing. Agrón. José Alarcón Mella, MSc2.

1Investigadores Instituto Dominicano de Investigaciones Agropecuarias y Forestales, IDIAF.

2Docente de la Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD)

10 de Julio del 2019

Introducción

Uno de los factores que contribuye a la degradación de los suelos, es la falta de conocimientos adecuados acerca de las propiedades de los mismos y sus posibles reacciones a la interacción clima-manejo. El suelo se desarrolla a través de la meteorización de minerales, que son colonizados por organismos vivos, los cuales lo modifican, haciéndolo apropiado para otros organismos.

El arroz es un cultivo que se puede desarrollar en suelos inundados y cuando su preparación de suelo es en forma húmeda, requiere de fangueos. Sin embargo, su uso intensivo puede conducir a la degradación del mismo, por lo que es importante reflexionar sobre el uso y conservación del recurso suelo.

En República Dominicana el arroz es uno de los principales alimentos:

• 30,494 productores.

• Área física de siembra: 93, 081.76 ha. (1,480,000 ta).

• Genera empleos 250 mil personas (directa).

• Intensidad de siembra 1.8.

• Productividad de 4.52 qq/ta de arroz blanco.

• Consumo per cápita 45 kg/persona/año.

• Se produjeron 13,000,000

quintales de arroz blanco.

Fuente: División de estadística, Fomento Arrocero, 2018

Planteamiento del problema

El 96.43 % de los productores realizan de 3 a 4 fangueos, desconociendo su efecto sobre el rendimiento. Posteriormente, eliminan el exceso de agua con la abertura de boquillas en los muros, eliminando con el agua la fracción fina principalmente la arcilla, que es un coloide del suelo que fija nutrientes, requiere de un tiempo largo para formarse y afecta la fertilidad del mismo.

Fuente: Encuesta sobre métodos de preparación de suelo para la siembra del cultivo de arroz aplicada a los productores de Juma, Bonao, 2008.

Preguntas de investigación

A todas estas necesidades nos preguntamos:

¿Cuál será el nivel de fangueo que producirá

mayor rendimiento?

¿Qué efecto tendrán los niveles de fangueo sobre los componentes del rendimiento?

Justificación

• América latina tiene la tercera parte de sus suelos deteriorados o en proceso de deterioro por el mal manejo de los mismos. Los suelos de República Dominicana también sufren un proceso de erosión.

• Sin embargo, en el cultivo del arroz muchos productores realizan el fangueo, destruyen la estructura del suelo y pueden incidir en la degradación del mismo.

Por otro lado, este cultivo activa la economía de la provincia Monseñor Nouel generando ingresos por RD$ 626,650,000.00 pesos en la primera etapa del cultivo y generando 7,328 empleos directos (Avilés, M. et al 2008).

Por tanto es necesario determinar cuál es el efecto de los niveles de fangueo sobre el rendimiento y sus componentes, ya que este es un cultivo de seguridad alimentaria de nuestra nación.

Objetivos

General:

• Determinar el efecto que tienen los niveles de fangueos sobre el rendimiento y sus componentes en la línea de arroz J1358 en Juma, Bonao.

• Específicos:

• Determinar el nivel de fangueo que produzca el mayor rendimiento de granos

• Determinar el efecto de los niveles de fangueos sobre los componentes del rendimiento

• Determinar el nivel de fangueo que proporcionará más beneficios para el productor.

Hipótesis nula

• H0: La variación en los niveles de fangueos no afecta significativamente el rendimiento de la línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

• H0: La variación en los niveles de fangueos no afecta significativamente los componentes del rendimiento de la línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

• H0: La variación en los niveles de fangueos no afecta significativamente los beneficios económicos obtenidos con línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

Hipótesis alternativa

• H1: La variación en los niveles de fangueos afecta significativamente el rendimiento de la línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

• H2: La variación en los niveles de fangueos afecta significativamente los componentes del rendimiento de la línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

• H3: La variación en los niveles de fangueos afecta significativamente los beneficios económicos obtenidos con línea promisoria de arroz (Oryza sativa L.) J1358.

Materiales y métodos

• Latitud: 18° 54’ Norte

• Longitud: 70° 23’ Oeste

• Altura: 178 msnm.

• Pluviometría anual de la zona: 2,100 mm

• Temperatura media: 25.3°C.

Localización del experimento

Tamaño del experimento

Área total del ensayo: 1,832 m2

Área de cada unidad experimental: 28.0 m2.

Ancho de muros (limitan los bloques): 0.5 m.

Ancho de muros (limitan tratamientos dentro de bloques): 0.3 m.

Área de protección: 319 m2

Separación de bloques: 10 m.

2 canales de riego, colocados a: 5 m de cada bloque (en el centro)

PRO

Ca

na

l d

e R

ieg

o

TEC

Ca

na

l d

e R

ieg

o

CIÓN

T0 T2 T4

T3 T1 T0

T1 T0 T2

T4 T3 T1

T2 T4 T3

PRO TEC CIÓN

III II I

Mapa de campo

Drenaje colector

Canal de riego

Dre

na

je

Materiales

• El germoplasma utilizado fue la línea J1358 producto del cruzamiento entre la línea IR66159-159-5-2-2-J1 y la variedad Juma 61

• Otros materiales y equipos utilizados: Plásticos, estacas, sacos, letreros, palas, mascarillas, etiquetas, fundas de papel, tanques, fundas plásticas, reglas, balanzas, bombas mochilas, entre otros.

Metodología • Consistió en medir los efectos

de los niveles de fangueo sobre el rendimiento y sus componentes en la línea de arroz J1358.

• Medir el terreno.

• Establecer bloques (3) y tratamientos (5/bloque).

• Antes del primer fangueo se tomaron muestras de suelo para analizarlas y observar si es la misma unidad de suelo en el experimento .

Diseño Experimental

• Bloques completos al azar con 15 unidades experimentales. • 3 bloques y 5 tratamientos. • El testigo relativo (3 fangueos)*

• INFOSTAT (Análisis de varianza y prueba de Tukey al 0.05).

Modelo matemático YiJ = U + B i + FJ + E iJ

* Según Encuesta sobre métodos de preparación de suelo para la siembra del cultivo de arroz aplicada a los productores de Juma, Bonao, 2008.

Factor de estudio

Nivel de fangueo:

Aplicar un riego (7 cm)

Se realizaron 0, 1, 2, 3, 4 pasos de fangueo antes de la siembra, separado 15 días y terminado el proceso; se sembró la línea promisoria.

Motocultor marca Shen yu de gasoil de 1.42 m. de ancho y 2.4 m. de largo, ruedas de 81 cm de diámetro y estas poseían 8 uñas de 462 cm2 (22 cm de largo x 21 cm de ancho).

Tratamientos

• Tratamiento T0: cero fangueo aplicación de herbicida total (Glifosato).

• Tratamiento T1: un paso de fangueo ADS *

• Tratamiento T2: dos pasos de fangueo ADS.

• Tratamiento T3: tres pasos de fangueo ADS (Testigo relativo)

• Tratamiento T4: cuatro pasos de fangueo ADS.

*ADS: Antes de la siembra

Variables e indicadores de la investigación Variables Indicadores

Rendimiento Kilogramos de arroz producido por hectárea.

Fertilidad de las espigas

(%)

Cantidad de granos llenos que tenga la espiga por cada

100 granos producidos.

Peso de 1000 granos Los gramos de arroz pesados por cada mil granos

contados y pesados.

Número de espigas /m2 Cantidad de panículas producida en cada m2, para indicar

la cantidad de hijos fértiles que tiene el arroz.

Análisis económico La cantidad de dinero producido por cada peso invertido.

Variables a evaluar

Rendimiento de grano (kg/ha): en 5 m2 en el centro de la unidad experimental, se cuantificó el rendimiento al 14% de humedad.

Número de espigas/m2: se tomó un área de un metro cuadrado en cada unidad experimental y se contaron las espigas.

Fertilidad de las espigas (%). se tomó de cada unidad experimental 10 espigas al azar las cuales se pesaron, desgranaron y contaron los granos llenos y vanos/panícula, para determinar la fertilidad de las espigas (%).

Peso de 1000 Granos (g): Se contaron 1000 por cada unidad experimental. y se registró el peso en gramos.

• Preparación del suelo - cosecha.

• Para obtener los ingresos/ha se determinó producción de cada tratamiento (kg/ha). Luego se divide por la cantidad kilos de una fanegas según comercialización y se multiplico por el precio de venta de la fanega

• Luego se calculó el costo de producción/ha por tratamiento.

• Los beneficio neto se obtuvieron restándole los costo/ha a los ingreso/ha.

• La relación beneficio costo se obtuvo dividiendo los beneficios netos/ha entre los costos/ha.

Análisis económico

• Se observaron los datos climáticos

Manejo del cultivo

• Preparación del suelo: se realizaron pasos según el nivel de fangueo cada 15 días, se nivelo, se construyeron muros y canales de riego y drenaje.

• La siembra se hizo directa al voleo. La línea J1358 se puso a pregerminar y al notarse la radícula se regó a una densidad de 16 lb/ta (323.36 g/unidad experimental o 116.4 kg/ha).

• Fertilización: se realizaron tres aplicaciones de abono 15-15-15-4S

• 1era - 20 dds. Dosis 45 lb/ta (13.65 kg todas U.E y 910 g/U.E.)

• 2da - 45 dds. Dosis 45 lb/ta + 5 lb/ta de urea (2.23 lb/U.E.)

• 3era - Inicio formación de panícula. Dosis 12 lb Urea/ta (242.52 g de urea/U.E).

• Manejo del agua: En el fangueo se aplicó una lámina de 7 cm cada 15 días y se aplicaron dds 2 riegos con 3 cm, 4 riegos de 5 cm y a partir de ahí se le aplicó una lámina de 10 cm hasta completar el ciclo del cultivo usando tubos pvc con un diámetro de 2 pulgada con tapones para evitar el paso de agua cuando no se requería. La frecuencia de riego fue semanal.

Manejo Fitosanitario: Control de maleza con Glifosato (Rayo); Dosis 250 cc/20 litros de agua, limpiezas manuales y al tratamiento T0 se le aplicó 300 cc/20 litros de agua de glifosato en los 3 bloques. A 8 dds* herbicida preemergente Rifit (cuyo ingrediente activo es pretilaclor) a razón de 1.2 litros/ha equivalente a 75 cc/tarea entre otros.

* dds: Días después de siembra

• Cosecha: se realizó de forma manual, cuando la planta presentó la sintomatología característica (un color amarillo en el grano, dureza en el grano al apretarlo y la espiga decaída por el peso de los granos), utilizando 5 m2 del centro de cada unidad experimental para evaluar el rendimiento de granos.

Resultados y Discusión

Test: Tukey Alfa=0.05 DMS=177.51720 Error: 3960.0000 gl: 8

• Variable rendimiento de granos paddy (kg/ha)

Tratamientos Medias n

T2 8566.67 3 A

T3 6500.00 3 B

T1 6300.00 3 C

T0 5426.67 3 D

T4 5016.67 3 E

P>F Coeficiente de Variación

<0.0001 0.99%

Dos fangueos superó al testigo (T3) en un 24.12 %, a cuatro fangueos en un 41.44% y al T0 en un 36.6 %. Saviñón, G. et al 2009, obtuvo en su tesis de grado usando una lámina de 9 mm y la línea J1358 un rendimiento de 7,333.3 kg/ha por lo que este experimento superó estos resultados obtenidos por Saviñón,G. 2009. en un 14.4%.

Comparación de media del rendimiento de grano

Número de espigas/m2


<0.0001 18.25 %


T2 360.00 3 A

T3 294.00 3 A B

T4 242.67 3 A B

T1 226.33 3 A B

T0 201.33 3 B

Comparación de media del número de espigas/m2


El tratamiento T2 superó a T0 en un 44.08 % y al T3 (testigo) en un 18.33 %. Con dos fangueos y una lámina de 10 cm de inundación se superaron los resultados obtenidos por Saviñón, G. et al 2009 en un 15.28 % quien obtuvo 305 espigas/m2 usando una lámina de 9 cm.

Fertilidad de las espigas (%)


0.0002 2.33 %




T2 81.67 3 A

T1 75.49 3 B

T3 72.32 3 B C

T0 70.91 3 B C

T4 69.41 3 C

El tratamiento T2 superó al testigo (T3) en un 11.45 % y al T4 en un 15.01 %. Los datos obtenidos fueron inferior en un 5.77 % con relación a los obtenidos por Saviñón, G. et al 2009, en J1358 en siembra directa en Juma, Bonao usando 9 cm de inundación.

Pesos de mil granos (g)


<0.0001 0.83 %




T2 33.03 3 A

T1 32.60 3 A

T0 31.60 3 B

T3 28.03 3 C

T4 23.60 3 D

El tratamiento T2 superó al testigo (T3) en un 15.14 % y al T4 en un 28.55 %

Análisis Económico de los Tratamientos Estudiados

Nivel de

fangueos

Rendimiento Fanegas*

/ha

(130kg)

Ingreso/

ha RD$

Costo/ha

RD$

Beneficio

neto/ha

RD$

Relación

beneficio/

costo kg/ha t/ha

Cero fangueos 5,426.7 5.427 41.74 84,397.29 84,047.52 349.77 0.0042

Un fangueo 6,300.0 6.300 48.46 97,979.05 85,375.52 12,603.53 0.1476

Dos fangueos 8,566.7 8.567 65.90 133,231.30 87,775.52 45,455.78 0.5179

Tres fangueos

(testigo) 6,500.0 6.500 50.00 101,089.50 89,375.52 11,713.98 0.1311

Cuatro

fangueos 5,016.7 5.017 38.59 78,020.88 90,975.52 -12,954.64 -0.1424

El nivel de dos fangueos fue el que obtuvo la mayor rentabilidad económica con RD$ 45,455.78 pesos/ha, con una relación beneficio/ costo de 0.5179 y cuatro fangueos el que obtuvo la menor rentabilidad con una pérdida de -12, 954.64 pesos y una relación beneficio costo de-0.1424. *fanegas: unidad de medida usada en Rep. Dom. por los productores para la

comercialización del arroz. Esta varia de 100 -130 kg según la zona, humedad, contenido de impureza, granos manchados, granos manchados, picadura de insectos, etc

Conclusiones

Los niveles de fangueos afectaron significativamente el rendimiento. El tratamiento que produjo el mayor rendimiento fue T2 con 8,566.7 kg/ha, superando el testigo (T3) en un 24.12 %, al T0 en un 36.6 % y al T4 en un 41.44 % y este obtuvo el menor rendimiento con 5,016.67 kg/ha.

La variación en los niveles de fangueos afectan significativamente los componentes del rendimiento : porciento de fertilidad, peso de mil

granos y número de espigas/m2; con un p-valor <0.0001 excepto en la fertilidad de la espiga que fue <0.0002 y coeficientes de variación de

18.25, 2.33 y 0.83% respectivamente.

• El tratamiento dos niveles de fangueo fue el que obtuvo la mayor rentabilidad económica con RD$ 45,455.78 pesos/ha, con una relación beneficio/costo de 0.5179.

El tratamiento T2 obtuvo el mayor número de espigas/m2 (360 espigas), fertilidad de la espiguilla (81.67%), y en el peso del mil granos el T2 Y T1 obtuvieron el mayor peso con 33.03 g (T2) y 32.6 g (T1) respectivamente. T4 obtuvo el menor peso de mil granos (23.6 g), la

menor fertilidad de la espiguilla (69.41%) y T0 obtuvo el menor número de espigas/m2 (201.33 espigas).

Recomendaciones

• Se recomienda de forma preliminar volver a realizar dos fangueos ya que con este tratamiento se obtuvo el mayor rendimiento en la línea de arroz J1358 (8,566.67 kg/ha).

• Realizar esta investigación en primera etapa y observar si existe variación con los resultados obtenidos.

• Realizar esta investigación con otras líneas o variedades de arroz y en zonas arroceras que presenten condiciones ecológicas diferentes (El Pozo Nagua, y Región Noroeste) para observar el comportamiento de la variable estudiada.

• Validar estos resultados y recomendarlos a los productores y técnicos arroceros del país, para que pueda haber un manejo sostenible del cultivo del arroz y contribuir a disminuir el deterioro del suelo; pues requiere de 1,000 a 10,000 años para formarse una capa de 30 cm.

Recomendaciones

Agradecimientos

• Instituto Dominicano de Investigaciones y Forestales (IDIAF), en especial a su director ejecutivo Rafael Pérez Duvergé y al Dr. Pedro Antonio Núñez Ramos.

• Además a Petronila Quezada, Jesús de la Cruz, Virgilio Marmolejos, Elpidio Avilés Quezada, César Martínez y todo el personal del IDIAF.

• Universidad Autónoma de Santo Domingo (UASD), en especial a José Alarcón Mella y todos los maestros.

• Centro para el Desarrollo Agropecuario y Forestal (CEDAF), en especial a Janina Segura.

• Misión Taiwán.

Gracias por su atención

Prueba de supuestos

-82.74 -40.72 1.30 43.31 85.33

Cuantiles de una Normal(3.2211E-014,2262.9)

-82.74

-40.72

1.30

43.31

85.33

Cu

an

tile

s o

bse

rva

do

s(R

DU

O R

en

dim

ien

to (

kg/h

a))

n= 15 r= 0.986 (RDUO Rendimiento (kg/ha))

1. Supuesto de normalidad

Gráfico1. QQ plot (normal) de los residuos del rendimiento.

Shapiro-Wilks (modificado)

Variable n Media D.E. W* p(Unilateral D)

RDUO Rendimiento (kg/ha) 15 0.00 47.57 0.93 0.4518

Los residuos se distribuyen aleatoriamente alrededor de la línea y se alinean sobre ella, distribuyéndose normalmente.

Hipótesis H0: Los residuos tienen distribución normal H1: Los residuos no tienen distribución normal

No hay evidencia de rechazar el supuesto de normalidad y se acepta la H0, ya que (P=0.4518)>(alfa=0.05)

4583.17 5691.42 6799.67 7907.92 9016.17

PRED Rendimiento (kg/ha)

-75.67

-33.50

8.67

50.83

93.00

RD

UO

Re

nd

imie

nto

(kg

/ha

)

2. Supuesto de homogeneidad de la varianza

Gráfico 2. residuos versus valores predichos por el modelo en el rendimiento

Se observa en este gráfico que la nube de puntos tiene un patrón aleatorio y por tanto no se observa tendencia (estructura de embudo) que indique que la falta de cumpliento del supuesto de homogeneida de la varianza.

2. Supuesto de homogeneidad de la varianza

Prueba de Levene

Análisis de la varianza

Variable N R² R² Aj CV

RABS Rendimiento (kg/ha) 15 0.31 0.04 64.26

Cuadro de Análisis de la Varianza (SC tipo III)

F.V. SC gl CM F p-valor

Modelo 2815.53 4 703.88 1.13 0.3963

Tratamiento 2815.53 4 703.88 1.13 0.3963

Error 6231.11 10 623.11 Total 9046.64 14

Hipótesis: H0: Las varianzas son homogéneas H1: Las varianzas no son homogéneas

• Se aprecia en al prueba de Levene que (P-valor=0.3963)>(alfa=0.05) para los tratamientos, por tanto no hay evidencia para rechazar el supuesto de igualdad de las varianzas, por lo que no se rechaza la hipótesis nula y se sostiene que las varianzas de los tratamientos son homogéneas

3. Supuesto de independencia

• Este se garantizó con un buen proceso de asignación aleatoria de los tratamientos a las unidades experimentales, que consistió primeramente en asignar un número a cada tratamiento (T0 = 0, T1 = 1, T2 = 2, T3 = 3 y T4 = 4) y después se generó una lista de 100 resultados aleatorios utilizando la fórmula “=ALEATORIO.ENTRE(0;4)” de Microsoft Excel.

• Luego los tratamientos fueron asignados sin repetición dentro de un mismo bloque y si aparecía un número ya asignado, se obviaba y se continuaba con el siguiente hasta completar ese bloque y así se hizo en los demás bloques del experimento.

Supuesto de aditividad

T0 (Cero fangueo) T1 (Un fangueo)

T2 (Dos fangueo) T3 (Tres fangueo)

T4 (Cuatro fangueo)

1 2 3

Bloques

4833

5857

6881

7906

8930

Re

nd

imie

nto

(kg

/ha

)

T0 (Cero fangueo) T1 (Un fangueo)

T2 (Dos fangueo) T3 (Tres fangueo)

T4 (Cuatro fangueo)

En el gráfico anterior se observa que no hay cruzamientos entre los perfiles graficados como para dudar del cumplimiento del supuesto, por tanto, se admite que el modelo es aditivo.

Gráfico 3. Interacción bloque – tratamiento en el rendimiento

Datos climáticos Mes Julio Agosto Septiemb

re Octubre Noviemb

re Diciembre

Temp. Máxima promedio(°C)

33.52 33.44 31.45 32.79 30.39 28.52

Temp. Mínima promedio (°C)

24.43 24.12 23.87 23.76 22.02 19.9

Temperatura media (°C)

28.98 28.78 27.66 28.28 26.20 24.21

Lluvia Total (mm)

40 497 383.5 143.9 184 228

Días con lluvia

7 15 23 16 16 24

Lluvia promedio (mm)

5.71 33.13 16.67 8.99 11.5 9.5

Lluvia máxima

10.9 185.6 118 34 43.2 41.5

Control de plagas (ratas) con Racumin

Control de caracol acuático del arroz (Ampularia glauca) se uso Bretanil, 96 g/20 litros de agua.

Control de tibraca y chupadores 2 aplicaciones de Probelte (Dimetoato) a razón 120 cc/20 litros de agua.

Control de gusanos se usó Cipermetrina (Drago) a razón de 15 cc/20 litros de agua.

Fungicida de amplio espectro Calidan (Iprodione + Carbendazin) a razón de 125 cc / 20 litros de agua

Control de Singamia sp. Se uso Sistemín a razón 100 cc/ha.

• Las enfermedades y plagas que se presentaron fueron: Ustilaginoides virens (Falso Carbón) y Gusano pega hojas.

• Las especies de malezas encontradas fueron: Fimbristylis miliacea (Pelo de mico), Echinochloa crus-galli, Echinochloa colonum, Eclipta alba (Clavito o Botoncillo), Ishaemun rugosum (Popa) y Commelina diffusa (suelda con suelda), Cyperus iria (Tres Filos) y Cyperus ferax (Brillosa), Grama.

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