Manejo integrado de cultivos

A.D. Violic

Cuando los componentes tecnológicos están integrados en un sistema de producción pueden asegurar el desarrollo de un esquema sostenible de producción animal o de cultivos. Sin embargo, los componentes son a menudo específicos para un lugar determinado, complejos, costosos, difíciles de transferir y muchas veces poco atractivos para los agricul-tores que no pueden visualizar inmediatamente sus efectos a largo plazo para la sostenibilidad de los recursos no renovables. Además, muchos agricultores, especialmente aquellos a nivel de subsistencia, raramente adoptan paquetes de producción completos, sobre todo en el caso del maíz en regiones donde ha sido producido durante siglos como alimento básico y formando parte de sus tradiciones culturales. Los agricultores a veces no pueden permitirse cambios drásticos en sus tecno-logías tradicionales y/o aceptar el riesgo de innovaciones radicales.

Antes de ofrecer paquetes de producción completos existe la necesidad de desarrollar los componentes simples de la producción que puedan ser adoptados individualmente por los agricultores, o por lo menos mini-paquetes consistentes de unos pocos elementos tecno-lógicos que pueden dar lugar a incrementos de rendimiento claros y rápidos -por ejemplo, nitrógeno + control de malezas- acompañados por un tercer elemento tecnológico que si bien no incrementará inmediatamente los rendi-mientos, podrá asegurar la producción soste-nible, por ejemplo, cobertura del suelo, sistema de canales, abonos orgánicos, cultivos inter-calados o encalado.

Los componentes de la producción varían desde la especificidad del lugar, tales como los niveles de nutrimentos, hasta las recomendaciones específicas de un dominio, por ejemplo, grupos de agricultores para los que una cierta tecnología o componente tecnológico es válido, como cultivares, sistemas de labranza, fecha de siembra, componentes de los cultivos intercalados o sistemas de control de la escorrentía y de la erosión. Algunos componentes tecnológicos podrán variar en lo que se refiere a la sosteni-bilidad, la cual a su vez dependerá de la fragilidad del ambiente y de las condiciones agroecológicas a las que esos componentes serán aplicados.

A lo largo de este capítulo, se presenta información básica sobre la agronomía del maíz tropical en vez de recomendar algunos componentes tecnológicos específicos. Esto podrá ser útil a los agrónomos para determinar los componentes adecuados para el manejo por medio de un sistema de investigación en la producción de maíz que comprende actividades en las estaciones experimentales y en las fincas de los agricultores.

La preparación del suelo, los cultivares, la fecha y la profundidad de siembra, los sis-temas, la densidad de siembra y el espacia-miento, la fertilización, el control de malezas, el manejo de pestes y enfermedades y el manejo del agua deben ser cuidadosamente considerados en la producción de maíz.

PREPARACIÓN DEL SUELO

Conceptos básicos de labranza

La labranza puede ser definida como la manipulación química, física o biológica de los suelos para optimizar la germinación, la emergencia de las plántulas y el estableci-miento del cultivo. Hoy día, esta definición incluye todas las operaciones involucradas en la producción de un cultivo, tales como el corte o triturado de los residuos, la siembra, la aplicación de pesticidas y fertilizantes y la cosecha, aun cuando el suelo no sea labrado, lo cual tendrá una marcada influencia en la condición del mismo (Siemens y Dickey, 1987).

El suelo como sistema biológico consiste de diferentes componentes ordenados y distribuidos en forma específica que le dan su estructura característica. Este sistema equilibrado ya existía en la naturaleza antes de que el hombre comenzara a remover el suelo, a cultivarlo y a exponerlo a los elementos climáticos, usando distintos medios e imple-mentos que han evolucionado a lo largo de los siglos. En lo que respecta a los imple-mentos, han ocurrido históricamente dos hechos importantes: la invención del arado de madera por parte los egipcios -arado egipcio- hace alrededor de 6 000 años y la invención del arado de vertedera alrededor de 1790, comenzando a usar extensivamente por los agricultores en 1830. El arado de vertedera ha sido usado durante mas de 160 años para controlar las malezas, incorporar los fertili-zantes y las enmiendas de los suelos y para preparar la cama de semillas. La introducción de la tracción a vapor en 1868 y de los tractores a combustibles líquidos al inicio del siglo XX significaron una evolución gradual del arado y de otros implementos, sobre todo en complejidad y en tamaño.

Una mecanización eficiente dio lugar a una economía de tiempo y de mano de obra. Por ejemplo, un agricultor estadounidense necesita en promedio menos de tres minutos de trabajo para producir 25 kg de maíz (Pendleton 1979), o sea 8 kg por minuto, pero con un alto con-sumo de combustibles fósiles de 60 a 80 litros de diesel por hectárea (Lal et al., 1990). Si bien los efectos de este alto nivel de mecanización se confunden con las prácticas avanzadas de manejo y los insumos para alta producción, esta eficiencia contrasta con los agricultores de roza y quema que queman los residuos, carpen la tierra a mano, siembran con plantador de palo, controlan las malezas con una azada y cosechan a mano, pero cuyo resultado promedio es de solo 50 gramos de maíz por minuto de trabajo, tal como se registra en Veracruz, México (basado en datos de una encuesta, Harrington, 1978). Este resultado es similar a lo que los agricultores de sub-sistencia de roza y quema han obtenido en otras zonas tropicales, como encontraron Soza et al., (1995) en África occidental, donde la mayoría del tiempo de trabajo se consume con la azada de mano para la preparación de la tierra y el control de las malezas. Sin embargo, cuando las tecnologías de producción inclu-yeron animales, un criterioso control químico de las malezas y en todo caso sin ninguna arada, los agricultores eran capaces de mejorar substancialmente sus resultados.

Aunque hay muchos sistemas de labranza, incluyendo la no labranza, que indudablemente juegan un papel importante para determinar la eficiencia temporal de un agricultor, debería ser elegido un sistema sostenible que optimize la producción y la productividad en las condi-ciones climáticas y agroeconómicas existentes. Pero, ¿es la labranza indispensable para una buena producción de maíz?.

Desde que se inventó el arado, los fabri-cantes, los agricultores y los agrónomos han justificado la preparación del suelo basados en razonamientos que no han sido completa-mente probados desde un punto de vista científico. Algunas de las justificaciones que se alegan para la preparación del suelo con implementos manuales o mecánicos son: eficiente control de malezas, manejo o incor-poración de los residuos de las plantas, mejor aireación del suelo, preparación de la cama de semillas, control de enfermedades y/o insectos, mejoramiento de las condiciones físicas del suelo, incorporación de fertilizantes, elimina-ción de los terrones y mejoramiento del desa-rrollo de las raíces (Faulkner, 1943).

Sin embargo, hoy día es fácil refutar prácticamente todos esos argumentos desde que es sabido que:

• Las malezas son controladas con herbi-cidas o con la cobertura del suelo.
• Es mejor dejar los residuos de los cultivos sobre la superficie del suelo en lugar de incorporarlos al mismo, ya que son efi-cientes para controlar la erosión; además, al bajar la temperatura del suelo en las áreas tropicales, la cobertura protege el suelo contra una excesiva pérdida de agua por evaporación. Los residuos también mantie-nen la humedad del suelo cercana a la superficie y previenen el encostramiento que puede impedir la infiltración de agua y el crecimiento normal del coleoptile.
• La cobertura disipa la energía cinética de las gotas de lluvia, las cuales en su impacto con el suelo desnudo podrían aflojar las partículas de suelo y dispersar sus agre-gados causando el encostramiento.
• La aereación del suelo no constituye un problema en los suelos no arados, excepto en los casos de excesiva humedad. Por ejemplo, el sistema radical de un cultivo de maíz tiene de mas de 120 000 km de raíces por hectárea, las cuales al descomponerse dejan suficientes canales para la aireación, si no son destruidos por la labranza mecánica.
• Un agujero hecho con un palo plantador o el corte hecho por el disco de una sembra-dora de maíz son mas que suficientes para preparar la cama de semillas. El movimiento de mas de 7 000 toneladas de suelo por hectárea durante la preparación de la tierra no pueden ser justificadas por el solo hecho de proporcionar un lugar para depo-sitar las semillas.
• Aunque la preparación del suelo tiene efectos coadyuvantes en el control de las enfermedades y de los insectos del maíz en las regiones templadas, la situación en los trópicos es discutible; una solución adecuada a esos problemas puede ser el control integrado de pestes y enferme-dades.
• En general, se dice que los suelos son preparados para mejorar su estructura física; sin embargo, paradójicamente, en algunos casos cuanto mas se trabaja el suelo mas se destruye su estructura de poros. El piso de arado y la compactación del suelo son consecuencia directa del uso de arados y rastras. Los horizontes com-pactos que impiden el crecimiento de las raíces pueden ser densas capas naturales originadas durante la formación del suelo o pueden ser el resultado de las fuerzas aplicadas al suelo por los implementos o los animales. Ejemplos de esto último son las capas compactadas en las zonas de tráfico sobre la superficie del suelo o los pisos de arado producidos por repetidas operaciones de labranza repetidas a la misma profundidad (Unger y Kaspar, 1994).
• Los efectos adversos del suelo compac-tado sobre el crecimiento de las plantas han sido reconocidos desde hace ya varios siglos. Catón el Viejo indicó que el primer principio para el buen manejo de la tierra es arar bien y el segundo es arar otra vez (Weir, 1936, citado por Bowen, 1981). Una cantidad limitada de agua y nutrimentos para las plantas causada por la compacta-ción son las mayores limitaciones para el crecimiento vegetal y los rendimientos en muchos tipos de suelos. La compactación también limita el crecimiento de las plantas y los rendimientos afectando la infiltración de agua, la aireación, las enfermedades de las plantas y la calidad del rendimiento. Las zonas compactadas drásticamente afectan la tasa de infiltración de agua, y en consecuencia, el almacenamiento de agua en el suelo para su uso subsiguiente por las plantas (Unger y Kaspar, 1994). La compactación aumenta el riesgo de erosión porque el suelo pierde la estructura ade-cuada para la resistencia. Cuando hay mas escorrentía, el riesgo de inundación au-menta ya que las capas compactadas previenen el drenaje del agua al subsuelo. Además, la compactación es responsable por una insuficiencia temporal de agua para los cultivos, ya que la capacidad de reten-ción de agua decrece (FAO, 1992).

En los últimos 50 años los objetivos de la labranza han sido redefinidos. Esto ocurrió sobre todo al inicio de la década de 1940, cuando se observó el efecto del arseniato de plomo usado para controlar las malezas, y la posibilidad de reducir los trabajos de cultivo. Esto fue seguido por el descubrimiento del 2,4-D, el cual fue el primer herbicida comercial que permitió el cultivo con un eficiente control de las malezas de hoja ancha.

Sistemas de labranza: labranza convencional y labranza conservacionista

Casi contemporáneamente, los métodos tradicionales de preparación de suelos comenzaron a cambiar cuando el tradicional arado de vertederas fue reemplazado venta-josamente por el arado de discos, ya que este último dejaba una buena parte de los residuos de los cultivos sobre la superficie. Pero sin embargo, ambos tipos de arados y también las rastras de discos excéntricos, contribuyen a la formación del piso de arado desde el momento que comprimen la capa inferior del surco. En algunos casos, sin embargo, esta capa dura puede haberse originado a partir de causas naturales durante el proceso de forma-ción del suelo. La aparición de los arados de cuchillas y de los subsoladores, trajeron la posibilidad de romper el piso de arado en suelos naturalmente bien drenados, dando lugar así a una mejor penetración de las raíces a través de las roturas de la capa dura, permi-tiendo que a las plantas lleguen a los nutrimentos que están debajo de la capa arable. En este caso es posible esperar incrementos en los rendimientos. Lal (1986b) sugirió que la siembra de especies perennes de raíces profundas tales como Mucuna utilis, es una forma económica de aliviar la compactación, ya que el efecto de esta medida biológica es mas duradero que el uso del arado de cuchillas y no involucra el uso de maquinaria pesada.

En el período de 1950 a 1960 una nueva generación de herbicidas con efectos residuales, actuando como inhibidores de la fotosíntesis, tales como las triazinas, revolu-cionó la producción de maíz. Esto permitió la implementación en 1959 de un sistema conocido como labranza cero en base al uso de un herbicida, la atrazina, lo cual combinó varias operaciones en una sola pasada de maquinaria de tal forma que solo se abría el surco para la siembra con la incorporación simultánea del fertilizante (Tasistro, 1991). Hoy día, es posible que la labranza cero pueda ser también hecha por los pequeños agricultores, aún sin el uso de herbicidas, por medio de un manejo adecuado de los residuos de las plantas usadas como cobertura del suelo, las cuales por efecto de la sombra controlan el desarrollo de las malezas en los cultivos de maíz.

Este nuevo sistema, que es un sistema conservacionista, incluye operaciones que crean un ambiente apropiado para el desarrollo de las plantas de maíz y al mismo tiempo optimizan la conservación del agua y del suelo. En algunos casos la labranza conserva-cionista es confundida con la labranza mínima o reducida, pero esta última significa simple-mente que un agricultor que normalmente comprime el suelo con ocho o a veces mas pasadas con los aperos de labranza y otros equipos, reduce estos pasajes al mínimo. En cambio, la labranza cero es un sistema soste-nible que comprende la cultivación sin arar, rastrear o disquear. Se caracteriza por el mínimo disturbio del suelo, limitado a lo necesario para preparar la cama de semillas, con una máxima retención de los residuos de los cultivos sobre la superficie del suelo y con un menor costo. Se debe notar que según la combinación de las alternativas posibles de labranza (Tabla 20), la elección del sistema afectará directamente los rendimientos del maíz, influenciando una serie de características del suelo tales como la disponibilidad de humedad en la época de crecimiento, la temperatura, la erosionabilidad, la fertilidad, el nivel de pH, la cantidad de residuos que permanecen sobre el suelo condición que es muy importante para conservar el agua necesaria y también la compactación, el contenido de materia orgá-nica y la incidencia de las enfermedades y los insectos.

TABLA 20

Operaciones típicas, principales ventajas y desventajas de varios sistemas de labranza

El término labranza cero tiene como sinónimos sin labranza, siembra directa, plantación directa, siembra sobre el pasto, ecobarbecho o barbecho químico. Todos los sistemas de labranza tienen ventajas y desven-tajas; entre todos los métodos existentes la selección debería dirigirse a aquel que optimiza la producción y la productividad bajo las condiciones de suelos, climáticas y socio-económicas del lugar y que apoya el desarrollo de un sistema sostenible.

Del punto de vista de la conservación del suelo, la principal diferencia entre los varios sistemas de labranza radica en la cantidad de residuos de los cultivos, de las malezas y de cualquier otra parte de las plantas que quedan en la superficie del suelo. Los sistemas de labranza convencionales no dejan casi ningún residuo sobre el suelo, dejándolo así indefenso contra la erosión. Viceversa, la labranza mínima usando arados de cuchillas o rastras excén-tricas proporcionan alguna protección, sobre todo cuando se dejan los residuos sobre la superficie (Lámina 44).

El inconveniente de este último sistema es la necesidad de una gran fuerza de tiro, por lo que es poco probable que los pequeños agri-cultores lo adopten, si bien existen pequeños arados de una cuchilla que a pesar de requerir una cierta energía pueden aún ser tirados por animales. La labranza cero es adecuada para operaciones manuales o mecanizadas. Si bien los sistemas de labranza mínima dejan hasta un 30% de materiales vegetales sobre la super-ficie como cobertura del suelo, la labranza cero, tanto mecánica como manual es el único sistema que deja todos los residuos y es el único que deja el suelo completamente sin disturbar. Estos residuos son importantes para reducir la erosión eólica e hídrica y para reciclar los nutrimentos en el suelo. Los efectos bené-ficos de los residuos en relación a la sostenibilidad dependen de la cantidad de cobertura, de la proporción de suelo que ha sido cubierto con este material y a su persis-tencia sobre la superficie. La persistencia dependerá del contenido de celulosa y lignina de los materiales usados y de la proporción C:N. Por esta razón, los cereales producen coberturas mas persistentes que las legu-minosas, algo que es muy importante para conservar el agua necesaria para soportar sequías cortas (Munawar et al., 1990).

Skora Neto (1993) comparó el costo por unidad de superficie de las operaciones físicas de la preparación de la tierra para la siembra de maíz bajo los sistemas convencionales y de labranza cero en Brasil, en ambos casos con trabajo animal y mecánico (Tabla 21). A partir de este estudio se estimaron importantes economías de tiempo y costos.

TABLA 21

Costos operacionales y tiempo necesario para la preparación de la tierra bajo los sistemas convencionales y de labranza cero

a no incluye operaciones de siembra de maíz
b incluye operaciones de siembra de maíz

Los suelos y el clima son los dos factores que ayudan a identificar los sistemas de labranza mas apropiados para una determinada situación. Como que la mayor parte de las áreas cultivadas en los trópicos son sabanas o junglas, su incorporación al cultivo representa un cambio drástico para un sistema que ya es de por si frágil. O sea que, si esos suelos son mal manejados, rápidamente perderán su potencial productivo. Sin embargo, los suelos compactables, llanos, no erosionables, que son adecuados para cultivos intensivos -que no necesitan prácticas conservacionistas- y que cuando el tiempo disponible, la energía y el capital no son un problema, pueden ser preparados para la producción de maíz en forma convencional. En otras circunstancias, será necesario aplicar algún sistema de labranza conservacionista como una alternativa viable, sobre todo en los casos siguientes:

• Cuando el suelo es susceptible a la erosión eólica o hídrica y a la pérdida de materia orgánica;
• Cuando los suelos han sufrido severas degradaciones, especialmente deterioro estructural bajo un sistema de producción intensivo, lo cual se manifiesta por el encostramiento de la superficie y una capa dura altamente compactada en el subsuelo que da lugar a una tasa de infiltración muy pobre;
• Cuando se deben poner en producción tierras de laderas sin perder la capa arable a causa de la erosión;
• Cuando la elección del momento para ejecutar las operaciones es difícil;
• Cuando el costo de la preparación del suelo es alto debido al alto costo de la maquinaria, del combustible y/o de la mano de obra; y
• Cuando hay serias dudas acerca de la sostenibilidad de los recursos naturales, especialmente el suelo y el agua necesarios para alimentar el número creciente de las futuras generaciones; esto significa apo-yar un crecimiento continuo de la producti-vidad agrícola mientras se mantienen los recursos usados para la misma.

Muchos, sino todos esos problemas, están presentes en los suelos tropicales y sub-tropicales. En tales casos, no hay duda que el sistema mas adecuado y conservacionista para la producción de maíz bajo esas frágiles condiciones es la labranza cero, ya que es el único sistema que asegura una producción sostenible.

El maíz ha sido producido bajo condiciones de labranza cero por mas de 5 000 años. Hoy día, con la degradación de los suelos -especialmente la degradación estructural- afectando grandes áreas y después de muchos siglos de sistemas de cultivo semi-intensivos en muchas de las áreas agrícolas del mundo, y sobre todo en los trópicos, la necesidad de volver a sistemas de producción de cultivos mas conservacionistas se ha convertido en una prioridad. En muchos lugares, la estructura del suelo se ha dete-riorado de tal manera que pone en peligro la sostenibilidad de la producción de cultivos en amplias regiones.

En las pequeñas fincas, los procedimientos modernos de labranza cero incluyen: corte de las malezas y de los residuos de los cultivos anteriores con machete; pulverización de herbicidas con bombas de mochila para el control de las malezas, si bien la cobertura en cantidades adecuadas previene la germinación y crecimiento de las malezas anuales a causa del efecto de la sombra; siembra directa a través de la cobertura, abriendo hoyos para la siembra -de 5 a 10 cm de profundidad- con un palo sembrador y cubriendo la semilla con suelo suelto, sin comprimirlo. Todos los residuos de los cultivos son retenidos y las correcciones con fertilizantes se aplican sobre la superficie del suelo pero los residuos de cultivos y otros residuos orgánicos pueden no ser producidos in situ y ser introducidos desde áreas adyacentes o de fuera de la finca (Lal, 1993). La mecanización constituye la mayor diferencia de la labranza cero entre las pequeñas y las grandes fincas.

Operaciones recomendadas para la labranza

Bajo ambos sistemas, labranza conven-cional y labranza mínima, el suelo no debería ser excesivamente labrado. Bajo la labranza convencional, una arada y una disqueada deberían ser suficientes si se hacen en buenas condiciones de humedad del suelo. Lal et al., (1990) señalan que las operaciones mecanizadas reducen el trabajo humano penoso al eliminar muchas actividades inten-sivas. Indican que se puede hacer un ahorro importante de energía por medio de: (i) usando la labranza cero siempre que sea posible; (ii) usando un arado de cuchillas o de discos en lugar de un arado de vertederas; (iii) evitar la primer labranza a profundidades mayores de 20 cm; (iv) reducir el número de operaciones secundarias de labranza y hacerlas a no mas de 10 cm de profundidad; (v) pasar el tractor en la marcha mas alta posible y disminuir la velocidad; (vi) tener el equipo de labranza correctamente ajustado; y (vii) usar equipos adecuados a la potencia del tractor.

Los suelos arcillosos como los vertisoles, bajo condiciones de alto contenido de hume-dad producirán grandes terrones que harán necesarias las disqueadas. Bajo la labranza cero, las malezas o los residuos de los cultivos anteriores deberán ser triturados con un machete o una cortadora de pasto de modo que los herbicidas, si son aplicados, cubran el suelo en forma uniforme y faciliten las operaciones de siembra manual o mecánica.

En la labranza cero, si se usa un herbicida de contacto o desecante, este debería ser aplicado una semana antes de la siembra para permitir el secado de las malezas, lo cual faci-litará las operaciones de siembra. Bajo condi-ciones climáticas cálidas, si son usados herbicidas, el herbicida traslocado de un herbicida hormonal selectivo tal como el 2,4-D -para malezas de hoja ancha- o un herbicida no selectivo como el glifosato -para malezas de hoja ancha y malezas de hoja angosta- deberían ser aplicados al menos una semana antes de que se corte la vegetación existente. Bajo condiciones templadas, la aplicación debería ser hecha dos semanas antes del corte para permitir la traslocación del herbicida del follaje al sistema radical. Los herbicidas residuales que son usados en todos los sistemas de labranza, tales como las triazinas, solas o mezcladas con alacloro o metacloro, deberían ser aplicados una semana después de la siembra.

CULTIVARES

Las variedades inestables son una fuente de riesgos, por lo que los agricultores son menos propensos a hacer inversiones en prácticas mejoradas que puedan aumentar la producción y dar un uso mas eficiente de los recursos. De acuerdo al CIMMYT (1991), considerables evidencias sugieren ahora que las variedades mejoradas, por lo general, dan rendimientos altos y estables en todos los ambientes donde han sido adoptadas. Los germoplasmas mejorados poseen caracte-rísticas de estabilización de los rendimientos que duran en el tiempo y en todos los ambientes. Muchos buenos y excelentes híbridos y variedades mejoradas han sido obtenidos y entregados a la producción para casi todos los mega-ambientes del mundo, incluyendo aquellos en regiones agroeco-lógicas tropicales y subtropicales, y están prácticamente disponibles en todos lados. Han sido desarrollados sobre todo por medio de programas cooperativos internacionales en los cuales la participación activa de los fito-mejoradores locales ha sido de primordial importancia. De cualquier manera, a pesar de esos logros -que son el resultado de la aplica-ción del conocimiento científico y de la capacidad de numerosos fitomejoradores, patólogos, entomólogos y agronómos- el potencial de esos cultivares mejorados cuando son adoptados por los agricultores tradicio-nales en las regiones tropicales no ha sido siempre adecuadamente explotado. La baja expresión de la superioridad putativa de su mejor constitución genética es muy probable-mente debida al pobre manejo, a la falta de insumos, a factores bióticos o abióticos desfavorables, o a una combinación de esos elementos. Por ejemplo, las variedades modernas bajas usualmente requieren mayores densidades de siembra que las variedades de los agricultores, de lo contrario, rendirán menos. Mas aún, no serán capaces de expresar su potencial si son sembradas en tierra pobre con lluvias erráticas y un mínimo de insumos para su producción. Además, de modo de reducir sus riesgos contra el hambre, los agricultores de subsistencia frecuentemente cultivan el maíz asociado con frijoles, cala-bazas, yuca u otros cultivos en sistemas complejos donde el cereal comparte los nutri-mentos, la luz y el agua con las especies competidoras. Si el manejo de una variedad mejorada no está bien regulado es posible que el cultivo responda con bajos rendimientos de grano. A pesar de las pobres prácticas de manejo, muchos de los nuevos cultivares son capaces de expresar algunas ventajas adicio-nales tales como la tolerancia al aluminio y a la sequía, la resistencia al vuelco, a los insectos y a las enfermedades, lo que aumenta su estabilidad y contribuye al bienestar de la población rural.

El uso de cultivares tolerantes a bajos pH es una forma por la cual, al menos parcialmente, puede ser solucionado a bajo costo el pro-blema de la acidez de los suelos. Otra solución como el uso de la cal implica un insumo adicional y un mayor costo. Como que el encalado no puede corregir la acidez por debajo de la capa superior de suelo arable, la solución ideal sería usar germoplasma resis-tente a la toxicidad de aluminio complementado con encalado.

Existe un alto grado de tolerancia dentro de las poblaciones de maíz asociado con la habilidad de las plantas para traslocar el aluminio de las raíces al tallo, lo cual hace que unos genotipos sean mas tolerantes que otros. En Brasil, el Centro Nacional de Investiga-ciones de Maíz y Sorgo (CNPMS) ha desarrollado germoplasma de amplia base genética tolerante al aluminio y los investigadores del CIMMYT con base en Colombia han colaborado con el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) para obtener también varios cultivares tolerantes al aluminio.

ÉPOCA DE SIEMBRA

La siembra de un cultivo en el momento correcto y la obtención de una población óptima de plantas son dos insumos que no tienen un costo financiero. La época de siembra será obviamente determinada en muchos lugares por la llegada de las lluvias. Para un cultivar determinado, la explotación de las mejores condiciones climáticas, en lo que hace a la temperatura y la lluvia, requiere antecedentes muy precisos proporcionados por la investigación. En algunas regiones, el remojado de las semillas en agua tibia durante una noche ayuda a la germinación, la cual es importante cuando la temperatura en el momento de la siembra es baja.

La información sobre el desarrollo de los vectores de las poblaciones que transmiten enfermedades virósicas, la probabilidad de monzones o granizo en ciertas fechas del año y los ciclos de las enfermedades pueden ser importantes para determinar los mejores cultivares para escapar a los daños poten-ciales. Para las variedades de los agricultores, las fechas tradicionales que estos usan derivan de muchos años de ensayos y de errores que deben ser tenidos en cuenta por la investiga-ción y controlados por medio de la experimen-tación. A menudo, sus fechas de siembra evitan períodos de lluvias o sequías excesivas en el momento de mayor susceptibilidad del maíz, tales como el período cercano a la floración.

Uno de los principales problemas en la siembra del maíz es el inicio errático de las lluvias que caracterizan a algunas regiones donde las lluvias intermitentes tienden a favorecer el crecimiento de las malezas antes de que lleguen lluvias mas estables. Los agricultores, por lo tanto, siembran en campos enmalezados, salvo que repitan una arada liviana (Mwania, Shiluli y Kamidi, 1989). Si la siembra es hecha con la iniciación de las primeras lluvias y estas desaparecen inme-diatamente por mas de cinco días, la germina-ción puede ser severamente afectada. Algunas veces, cuando las lluvias demoran en volver, los agricultores se dan cuenta demasiado tarde que deben resembrar, lo cual es una operación costosa.

Los experimentos sobre la fecha de siem-bra llevados a cabo a través de varios siglos deberían proporcionar una información muy valiosa sobre las interacciones genotipo x ambiente e identificar los cultivares que mues-tran mayor estabilidad a través de los ciclos.

PROFUNDIDAD DE SIEMBRA

Aparte del sistema de siembra que se use, la semilla -tratada con fungicidas y/o insec-ticidas cuando sea necesario- debe ser colo-cada a la profundidad correcta, por lo general de 5 a 10 cm. Esto asegura un buen contacto con el suelo húmedo que previene la deseca-ción y asegura que el coleoptile no tenga difi-cultades para llegar a la superficie. Una siembra profunda es importante en áreas con tempera-turas del suelo muy altas, sobre todo si el suelo no tiene cobertura. La siembra mas superficial en los suelos con humedad marginal debe ser evitada ya que no solo pone en peligro la germinación sino que también causa un naci-miento desuniforme de las plántulas, con las que nacen por último compitiendo en forma desventajosa con las plantas que germinaron antes.

Edmeades (1990) informó que en Ghana la población de las plantas mejoró al sembrar profundamente -8 cm- y cubrir bien las semillas para mejorar la humedad alrededor de las semillas. Esto es importante sobre todo en los suelos arenosos de las zonas semiáridas.

Los suelos con terrones grandes no permi-ten un buen contacto entre el suelo y la semilla y son responsables de la germinación pobre y desuniforme. Los suelos que son propicios al encostramiento deberían ser manejados bajo un sistema de labranza cero con una buena cobertura; si se siembra bajo labranza convencional, las costras deben ser rotas inmediatamente antes de la emergencia de las plantas por medio de una carpida superficial.

SISTEMAS DE SIEMBRA

Bajo los métodos convencionales de labranza, las semillas de maíz pueden ser sembradas haciendo hoyos en el suelo con un palo sembrador, un machete o una azada, o colocando las semillas en un surco abierto con un pequeño arado de madera o de vertedera. La siembra mecánica de las semillas puede ser hecha con una sembradora a tracción humana o con una sembradora-fertilizadora conocida como matraca en Brasil, también a tracción humana, la cual tiene dos pequeños reci-pientes, uno para la semilla y otro para el fertili-zante (Lámina 47). Para la siembra en gran escala se utilizan sembradoras directas de uno o de múltiples surcos, tanto para siembra con el sistema de labranza cero o con sistemas convencionales.

Las sembradoras en línea, al margen de su tamaño o de si son a tracción animal (Lámina 49) o con tractor (Lámina 50 y 51), abren un surco con una especie de azada o con un disco simple o doble, en el cual es depositada la semilla a distancias regulares. La semilla es colocada de acuerdo a la densidad de siembra elegida, cubierta y compactada por una rueda compresora que asegura un buen contacto con el suelo.

Las sembradoras-fertilizadoras también aplican fertilizantes y algunos modelos incluyen mecanismos ajustables para la aplicación de pesticidas. Las máquinas para sembrar en el sistema de labranza cero deben estar equipadas para los tipos de terrenos en que se usan y sobre todo para la presencia de los materiales de cobertura, ya que el abresurco podría ser estorbado por los residuos en la superficie del suelo; en estos casos, se coloca una cuchilla dentada adelante de los abresurcos. En razón de su forma, esta cuchilla puede cortar los residuos y arar una faja angosta lo suficientemente profunda para colocar las semillas (Muhtar, 1991). El CIMMYT ha desarrollado una sembradora pequeña de bajo costo para siembra directa conocida como chiquita (Lámina 52), que puede ser tirada por animales o por tractores. Esta sembradora puede ser hecha por cualquier herrero hábil y sus planos e instrucciones para la construcción pueden ser obtenidos directa-mente en el CIMMYT, México.

Otros modelos similares de sembradoras para la siembra directa del maíz se fabrican en Argentina, México y especialmente en Brasil, donde la labranza cero está ampliamente difundida. En Brasil hay varios fabricantes que producen sembradoras (Lámina 53), pulveri-zadoras (Lámina 54 y 55) y subsoladores de diferentes tamaños y para distintos propósitos, tanto a tracción animal o mecánica. Kalemu, Temesgen y Tilahun (1992) describen varios equipos hechos en África que incluyen implementos para arar, hacer surcos y sembrar a golpe y con rueda corta-malezas especial-mente adecuados para los pequeños agricul-tores, diseñados y/o probados por el Centro de Investigación de Implementos Agrícolas (AIRIC) en Etiopía.

DENSIDAD DE SIEMBRA Y ESPACIAMIENTO

Para un cultivar dado, la densidad de siembra recomendada es normalmente de 20 a 30%, o a veces menos, de la densidad óptima identificada cuando el cultivar crece bajo las condiciones experimentales ideales. Como los cultivares difieren en precocidad, respuesta a las fechas de siembra, prolificidad, tamaño de la planta, resistencia al vuelco y arquitectura y como que las condiciones de crecimiento varían de acuerdo a la fertilidad de los suelos, la humedad y la presencia de factores bióticos deletéreos, la densidad de las plantas y su espaciamiento deben ser determinados para cada caso y cada recomendación particular. El uso final del cultivo, por ejemplo como grano o forraje, la mejor medida de la mazorca para la comercialización, los modelos de cultivos intercalados y la germinación de las semillas son factores adicionales que deben ser consi-derados al determinar la densidad y el espaciamiento.

En la India, el espaciamiento de 60 x 25 cm o de 75 x 20 cm es considerado mas conve-niente que el uso de espacios entre surcos mas angostos ya que permiten los trabajos culturales con bueyes o tractores (Sing, 1987). El CIMMYT recomienda densidades óptimas de plantas para los germoplasmas tropicales (Tabla 22), de acuerdo a la altura de la planta y la fecha de floración. Se debe tener en cuenta que la densidad recomendada es sensible-mente menor a la densidad óptima que bajo condiciones de estrés de sequía, cuando las densidades de siembra deberían ser aún mas bajas.

TABLA 22

Densidades óptimas y densidades recomendadas por el CIMMYT para los maíces tropicales para zonas bajas

Fuente: basado en Lafitte, 1994.

Una densidad recomendada se obtiene a partir de la densidad óptima -por ejemplo, 85 000- usando el siguiente cálculo simple por la cual la cifra es reducida en 30% de modo de obtener la densidad recomendada:

85 000-(85 000 x 0,30) 60 000 plantas/ha

Sin embargo, si se estima que el 20% de las plantas se pueden perder entre el momento de la siembra y la cosecha, la densidad de siembra recomendada tendrá que ser ajustada:

60 000 x 120/100 = 72 000 semillas/ha

Si un kilo de semillas de una cierta variedad contiene 3 000 semillas, serán necesarios 25 kg de semilla por hectárea (Lafitte, 1994). En lo que se refiere al espaciamiento, cuando los agricultores siembran su maíz en hoyos hechos con un palo sembrador, su tendencia es a ahorrar tiempo y esfuerzos haciendo el menor número de hoyos posibles por unidad de superficie y colocando varias semillas en cada hoyo. La experiencia ha demostrado que cuando mas de dos semillas son sembradas en cada hoyo, comparadas con la misma densidad pero colocando una o dos semillas por hoyo, el rendimiento de grano es afectado debido a la competencia por agua, nutrimentos y luz. Cuando crecen cuatro plantas o mas en cada hoyo, hasta tres plantas pueden resultar estériles. El tamaño de la mazorca y, por lo tanto, el peso decrece a medida que la densidad de las plantas aumenta, si bien esta reducción puede ser algo menor en variedades menos prolíficas. En Ghana, Edmeades (1990) observó una declinación importante en el rendimiento cuando había mas de dos plantas juntas, siendo esta declinación mayor a las densi-dades mas altas.

Los mayores rendimientos son obtenidos por lo general con un promedio de rendimiento por planta de 150 a 180 gramos. Las mazorcas muy grandes -por ejemplo de mas de 350 gramos- están asociadas con densidades muy bajas y, viceversa, se producen mazorcas muy pequeñas a densidades excesivamente altas. Es posible generalizar diciendo que el rendi-miento de grano se incrementa en forma linear a medida que aumentan las densidades, hasta que la competencia por nutrimentos, agua y luz produce efectos múltiples que, combi-nados, causan una drástica reducción de los rendimientos tales como mazorcas mas pequeñas, escasa formación de semillas -debi-da sobre todo a una demora en la emergencia de los estambres en relación a la antesis (protandria)- mazorcas mal desarrolladas, mayor vuelco y rotura de los tallos. En campos muy grandes de maíz y en áreas donde no hay viento, incluso el bióxido de carbono puede ser un factor limitante. A medida que la población aumenta, el contenido de proteínas del grano disminuye y también el triptófano, normalmente deficiente en el caso del maíz.

FERTILIZACIÓN

Si bien el mejoramiento de la sostenibilidad agrícola depende de la reducción de la dependencia de los insumos externos y de los recursos no renovables y de minimizar el impacto dañino con el ambiente manteniendo o mejorando su productividad y sus ganancias, el uso de agroquímicos bajo la forma de nutrimentos puede ser inevitable para los agricultores de las zonas tropicales y sub-tropicales -así como también el uso de insecticidas, herbicidas y funguicidas- siempre que se usen correctamente y para cada caso particular, a los niveles apropiados y en el momento adecuado. Sánchez (1976) compiló datos experimentales de distintos orígenes y estimó la cantidad de nutrimentos que la planta de maíz debe extraer del suelo a distintos niveles de rendimiento (Tabla 23).

TABLA 23

Nutrimentos tomados del suelo por la planta de maíz a diferentes niveles de rendimiento

Fuente: adaptado de Skora Neto, 1993.

Estas cifras pueden servir meramente como una guía para estimar la cantidad de nutri-mentos necesarios para obtener ciertos rendimientos, siempre que otros factores de producción bióticos y abióticos estén pre-sentes a un nivel mínimo y no interfieran con los objetivos establecidos.

Como que los fertilizantes son un insumo de alto costo, es importante conocer el poten-cial productivo del suelo antes de decidir cuanto fertilizante aplicar. Esto se basa princi-palmente en:

• Enraizamiento y profundidad del suelo -como resultado de la toxicidad de aluminio, la profundidad efectiva de enraizamiento disminuirá;
• Piso de arado limitando la penetración de las raíces -reduce el potencial de rendi-miento;
• Textura -los suelos pesados tienen mayor potencial de producción que los suelos livianos;
• Lluvia total y tipo de lluvia durante el ciclo de crecimiento -cuanta mas agua haya disponible, mas eficientemente serán utili-zados los nutrimentos por las plantas;
• Potencial de rendimiento y largo del ciclo de crecimiento del cultivar;
• Manejo del cultivo: preparación de suelo, densidad de plantas y control oportuno y eficiente de las malezas; y
• Capacidad y conocimientos del agricultor.

En general, la absorción de los nutrimentos comienza aún antes que el coleoptile haya emergido a través de la superficie del suelo, si bien a una baja tasa de asimilación. De cualquier manera, desde que el sistema radical es sumamente limitado, la concentración de nutrimentos en la zona de las raíces debe ser alto para permitir un rápido crecimiento temprano. Esto es especialmente importante en las tierras altas tropicales donde las tempe-raturas bajas en la época de siembra pueden reducir la absorción de los nutrimentos causando un crecimiento lento. En estos casos, una pequeña cantidad de nutrimentos disponibles para el sistema radical de las semillas en germinación deben estar a su disposición cerca y debajo de las mismas desde el momento de la siembra.

La tasa de acumulación de nitrógeno, fósforo y potasio en el maíz ocurre en forma diferente a lo largo de las distintas etapas de crecimiento, como se muestra en la Figura 8 donde en cada trío de barras horizontales los elementos están colocados en ese orden.

FIGURA 8

Absorción de N, P y K por la planta de maíz en distintas etapas de crecimiento

Fuente: basado en Ritchie, 1984

Fuente: Identification Production Problem in Tropical Maize, CIMMYT, H.R. Lafitte, 1994

En el momento en que las plantas alcanzan la etapa de seis hojas (V6) habrán tomado 5%, 3% y 5% respectivamente de la absorción total de nitrógeno, fósforo y potasio respectiva-mente. Aunque la cantidad de nutrimentos tomados por las plantas en estas etapas es relativamente bajo, el tamaño final de las mazorcas y otras partes de la planta depende en gran medida de la disponibilidad de nutrimentos en etapas tempranas del desa-rrollo de la planta. Después de la etapa V6, debido a la extensión y la buena distribución del sistema radical en el suelo, la ubicación precisa del fertilizante no es tan importante, excepto si empezaran a aparecer síntomas de deficiencia de nitrógeno. En este caso se recomienda una fertilización en cobertura de modo de evitar daños a las raíces con las herramientas de cultivo. Después de la etapa de diez hojas (V10) a la etapa reproductiva, las plantas pasan por un rápido incremento en la acumulación de nutrimentos y materia seca absorbiendo cerca del 10%, 10% y 18% del total de nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente. La etapa de 12 hojas (V12) es crítica en lo que hace al manejo de la fertilidad ya que este es el período en que se determina el tamaño de la mazorca del maíz. Una falta de nutrimentos en esta etapa puede reducir seriamente el número potencial de granos y el tamaño de la mazorca en el momento de la cosecha. En esta etapa las plantas han absorbido el 25%, 20% y 35% del total de nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente. La etapa de 15 hojas es fundamental para la determinación del rendimiento final y, en este momento, la acumulación de materia seca y nutrimentos procede a tasas muy intensas ya que las plantas acumulan el 50%, 30% y 50% del total de los tres elementos, respectiva-mente. Después de la etapa V15, grandes cantidades de esos nutrimentos son traslo-cados a las mazorcas en formación desde otras partes de la planta y a los granos jóvenes que llegan al estado hinchado (R2). La acumula-ción de nutrimentos y materia seca continúa a una tasa rápida y en la etapa V18 las plantas han absorbido cerca del 55%, 42% y 80% del nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente. A partir de este momento, la planta absorberá nitrógeno y potasio a tasas mas lentas. En el momento de la emisión de la panoja (VT), el estrés de agua y de nitrógeno demorarán el desarrollo de la mazorca causando una dife-rencia entre la antesis y la aparición de los estambres. Bajo condiciones severas, en el momento en que los estambres de los óvulos superiores se hacen visibles, el período de esparcimiento de polen puede haber finalizado, creando una situación que puede seriamente reducir los rendimientos. En el estado de aparición de los estambres (R1), las plantas han absorbido el 65% del total del nitrógeno, 50% del total del fósforo y 90% del total del potasio. Los análisis foliares de los nutrimentos en la planta en la etapa R1 están altamente correlacionados con el rendimiento final de grano y con la respuesta del rendimiento a las aplicaciones de fertilizantes. En la etapa R2, la absorción de nitrógeno y fósforo continúa en forma constante, mientras que se ha comple-tado la absorción de potasio. A partir de este momento importantes cantidades de los tres elementos son traslocadas de las hojas y los tallos a la mazorca y especialmente a los granos. Cuando los cultivares dentados están avanzados en la formación del grano (R5), lo cual ocurre normalmente de dos a tres semanas antes que los granos alcancen la madurez fisiológica, la absorción de nitrógeno y fósforo se considera virtualmente completa. De ahora en adelante, estos nutrimentos se traslocarán al grano desde los tallos, las hojas, las espatas de las mazorcas, los olotes y las panojas.

Las aplicaciones de fertilizantes comer-ciales pueden ser hechas mas sostenibles si el momento y la dosis de aplicación, especial-mente de nitrógeno y fósforo, son estudiadas de modo de incrementar su eficiencia de uso. En este aspecto, son necesarias aplicaciones fraccionadas de fertilizantes con estos elementos, sobre todo en climas muy lluviosos, al menos hasta cuando no estén disponibles fertilizantes de liberación lenta a un costo competitivo.

Nitrógeno

El uso de fertilizantes acidificantes como la urea, el amoníaco anhidro y otras fuentes de amoníaco debe ser descartado en los suelos ácidos. El nitrógeno amoniacal (NH+) una vez nitrificado libera hidrógeno el cual baja el pH del suelo.

Las formas mas tradicionales de nitrógeno comercial y sus efectos a corto y largo plazo en lo que hace a la acidez se describen en la Tabla 24. Los fertilizantes que producen una importante acidez residual presentan desventajas cuando son aplicados a suelos ácidos pero presentan ventajas en los suelos alcalinos porque los fertilizantes con una base amoniacal reducen el pH del suelo al liberar iones H en el proceso de nitrificación por el cual el (NH+ ) es convertido en NO- + 4H+. Viceversa, los nitratos de sodio, potasio y calcio, siendo iones básicos, elevan el pH del suelo.

TABLA 24

Efectos a corto y largo plazo de los fertilizantes nitrogenados en relación a la acidez

a Se necesitarán de 4 a 8 kg de equivalente de carbonato de calcio para neutralizar la acidez resultante de la aplicación de cada kg de nitrógeno de esos fertilizantes.

Fuente: basado en Aldrich and Leng, 1972.

Los fertilizantes nitrogenados son inefi-cientes porque solo cerca del 50% del nitrógeno aplicado en el mundo es recuperado por los cultivos. La pérdida puede ser parcial-mente controlada por el manejo, por el momento de la aplicación y por las aplicaciones fraccionadas y controlando la tasa de disolu-ción de los fertilizantes nitrogenados usando gránulos revestidos. La FAO (1983) informa que en la India, revistiendo la urea con torta de oleaginosas no comestibles obtenidas de diversas plantas, se inhibe la actividad de los organismos nitrificadores, debido a la pre-sencia de alcaloides acrido-nimbinas. Los fertilizantes recubiertos químicamente con nitrapirina -un inhibidor de la nitrificación que actúa selectivamente contra las bacterias del género Nitrosomonas- también han sido usados en otros países. Este producto demora la nitrificación de los iones amoníaco en el suelo cuando son aplicados con fertilizantes amoniacales tales como la urea y el amoníaco anhidro.

Fósforo

En los suelos con baja fijación de fósforo, el manejo de este elemento es relativamente simple ya que bajas dosis pueden ser apli-cadas al voleo o en bandas cercanas a los surcos. En los suelos que fijan fósforo, la fijación es mayor cuando es esparcido al voleo; en este caso, cuando el maíz se planta a mano, el fósforo puede ser aplicado en un hoyo cercano a la semilla. En el caso de siembra mecánica, debería ser colocado en un surco vecino a la línea de siembra y ligeramente por debajo de esta.

Temperaturas muy altas o muy bajas reducen la absorción del fósforo por las plantas. El maíz muestra claramente síntomas de deficiencia de fósforo en las etapas tem-pranas de su crecimiento cuando hay bajas temperaturas, lo que se expresa por un color púrpura de las hojas.

En los suelos ácidos que fijan grandes cantidades de fósforo, el uso de fosfato de roca que contiene poco fósforo soluble, es mas efectivo y al mismo tiempo mas económico que muchas fuentes de fósforo soluble como los superfosfatos simple y triple. El fosfato de roca reacciona mejor en los suelos ácidos y cuesta entre una tercera y una quinta parte del precio de las unidades P2O5 del superfosfato (Sánchez, 1976). Los fosfatos de roca varían en cuanto a su solubilidad en ácido cítrico.

La acidez afecta la solubilidad del fósforo ya que bajo condiciones ácidas los fosfatos de hierro y aluminio son altamente insolubles en agua, mientras que en condiciones alcalinas los compuestos del fósforo con el magnesio, el calcio y el sodio son también insolubles. A medida que pasa el tiempo, el fósforo en esos compuestos recién formados se adhiere mas firmemente. El mejor pH para la solubilidad del fósforo está entre 5,5 y 7,0.

Los fertilizantes comerciales mas común-mente disponibles tienen un contenido de P2O5 de 19 a 54% y su solubilidad en agua y ácido cítrico se presenta en el Tabla 25. El contenido de fósforo es descripto como soluble en agua, soluble en citrato, insoluble en citrato, disponible y total. El fósforo soluble en citrato es el fósforo no soluble en agua y es extraído con citrato de amonio. La solubilidad del fósforo en agua de los diferentes traspor-tadores del fósforo es tan variable como su solubilidad en el ácido cítrico. La suma de ambas solubilidades se conoce como fósforo disponible para las plantas y constituye la forma normal por la cual esos fertilizantes son evaluados. La fracción conocida como inso-luble en ácido cítrico es el residuo que queda después de la extracción con agua y ácido cítrico. La suma de las tres fracciones es conocida como el contenido total de fósforo del fertilizante.

TABLA 25

Los fertilizantes fosforados comúnmente disponibles

a Históricamente, el contenido de fósforo de los fertilizantes comerciales se ha expresado en porcentaje de P2O5 (pentóxido fosfórico) si bien algunos investigadores prefieren expresarlo como equivalente fósforo (% de P). La conversión del porcentaje de P2O5 a P elemento se obtiene multiplicando el % de P2O5 por el factor 0,43. De tal manera para el superfosfarto triple que contiene 46% de P2O5 sería 46x 0,43=19,8%. Viceversa, para transformar el P en % P2O5 se multiplica por 2,32

Los cultivos de rápido crecimiento como el maíz generalmente responden mejor a los fertilizantes fosforados con alta solubilidad en agua, lo cual promueve un crecimiento inicial de la planta mas rápido. Cuando la aplicación de fósforo es limitada, el cultivo responderá mejor a los fertilizantes con un contenido alto de fósforo hidrosoluble, sobre todo si el fertilizante es colocado cerca de la semilla. En los suelos ácidos, que fijan grandes canti-dades de fósforo, es mejor aplicar menores cantidades de fertilizantes con fósforo soluble, tales como los fosfatos naturales que presen-tan una mejor reacción bajo condiciones de bajo pH y son mas económicos y permiten usar dosis mas altas.

Para contrarrestar los efectos de la alta fijación de fósforo en los suelos ácidos, en Brasil se usan dos sistemas de fertilización. En uno de ellos, conocido como fertilización de mantenimiento, un fertilizante fosfatado soluble se coloca a cinco centímetros al lado y cinco centímetros por debajo del surco de modo de crear una zona rica de fosfato, la cual algunas veces presenta una alta concentración por encima de los límites de absorción de la planta (EMBRAPA, 1993). Como resultado, el sistema radical tiende a producir mas raíces en el área fertilizada que en el área no fertilizada. La fertilización de mantenimiento a través de diversos ciclos incrementa el contenido de fósforo en el suelo. El otro sistema, conocido como fertilización correctiva, aumenta el nivel de fósforo al esparcir al voleo e incorporar el fertilizante en el suelo, lo que requiere una mayor inversión por parte del agricultor. Mientras que el primer sistema está dirigido a corregir los requerimientos inmediatos de fósforo de la planta, el segundo método mira a corregir el nivel de fertilidad del suelo. Una forma intermedia entre los dos sistemas consiste en aplicar el fosfato en fajas entre los surcos, lo cual corrige un volumen limitado de suelo estimado en 10% a una profundidad de 15 cm. De esta manera, se obtiene una correc-ción que crea una concentración adecuada de fertilizante soluble con absorción reducida, mientras que las raíces deben explorar el volumen del suelo. El problema con la fertilización correctiva es que es accesible solo a agricultores con recursos económicos adecuados, dejando la fertilización de manteni-miento como la única posibilidad para los agricultores de escasos recursos.

La eficiencia del fósforo, medida en términos de nutrimentos recuperados por el cultivo del maíz varía entre 15 y 20%. Sin embargo, estas cifras pueden ser mejoradas saturando la capacidad de fijación de nitró-geno con fuertes aplicaciones de fertilizantes fosfatados, con el inconveniente de que este método tiene un costo excesivo (FAO, 1983).

Potasio

A diferencia del fósforo, el potasio puede ser absorbido por las plantas tanto si es espar-cido al voleo o si es colocado en surcos. De-bido a su alto contenido salino, los fertilizantes potásicos no deberían ser colocados muy cerca de la semilla, ya que podrían dañar el embrión y afectar la germinación. Por lo tanto, cuando es aplicado en bandas, debe ser colocado al lado y por debajo de las semillas.

Algunos de los fertilizantes potásicos mas comunes se presentan en la  . Cuando los residuos de las plantas de maíz se dejan en el campo, constituyen una importante fuente de potasio ya que solo el 30% de este elemento es tomado por el grano; el resto es devuelto al suelo en los tallos, las hojas y otras parte de las plantas.

TABLA 26

Los fertilizantes potásicos comúnmente disponibles

a El potasio viene expresado como K2O si bien no es el que contiene los fertilizantes. Dado que K y K2O son usados en publicaciones técnicas, el K2O puede ser convertido a K multiplicando por 0,83 y, viceversa, las unidades de K pueden ser convertidas en unidades K2O multiplicando por 1,2.

Los abonos orgánicos son otra fuente de este elemento; pueden contener de 0,5 a 2,5% de potasio, dependiendo del tipo de animal, de su alimentación, del almacenamiento y manejo y proporcionan de dos a 25 kg de potasio por tonelada.

Aplicación de nitrógeno, fósforo y potasio bajo labranza cero

El método mas económico de aplicar fertilizantes bajo el sistema de labranza cero es la aplicación superficial sin incorporarlos al suelo. Bandel, Mulford y Bauer (1984) compa-raron métodos de aplicación de urea como fuente de nitrógeno y concluyeron que los rendimientos eran mas bajos cuando la urea fue esparcida al voleo en lugar de ser inyec-tada en el suelo. Violic et al., (1982) informaron de una respuesta positiva de los rendimientos de maíz cuando la aplicación de los fertilizantes nitrogenados fue localizada. Los fertilizantes fosforados en pequeños gránulos tienen una mejor dispersión que los gránulos grandes cuando son incorporados al suelo, si bien los últimos son mas aceptables y la solubilidad en el agua es mayor.

Con el aumento de las raíces en las capas superiores del suelo como consecuencia de la labranza cero con cobertura, las plantas pue-den utilizar los nutrimentos concentrados en la superficie en forma mas eficiente, siempre que haya una cantidad adecuada de humedad en el suelo que permita un flujo masivo y la difusión del nutrimento. Se ha observado que el riesgo de bajos niveles de humedad en la superficie es menor con la labranza mínima con cobertura que con la labranza convencional (Pitman, 1981 citado por Lafitte, 1991). Por esta razón, varios autores creen que la eficiencia del uso de los fertilizantes tiende a ser buena o mejor con la labranza mínima que bajo los sistemas convencionales

En lo que hace a la disponibilidad de fósforo y potasio bajo las condiciones de labranza cero, la aplicación superficial de esos nutrimentos y las posibilidades limitadas de su incorporación afectan las concentraciones de nutrimentos y la distribución en el perfil del suelo, de tal manera que se concentran cerca de la superficie. De hecho, comparando la disponibilidad de fósforo y nitrógeno bajo labranza cero y bajo labranza convencional a profundidades entre 0 y 10 cm en el perfil del suelo, en un promedio de 18 estudios presen-tados por Barreto (1991) se muestra que hubo un 103% mas de fósforo disponible en la labranza cero que en la labranza convencional; además hubo una tendencia a una mayor acumulación de potasio (+ 31%) dentro del mismo perfil. Otros estudios indican que la aplicación superficial de fósforo bajo labranza cero es mas eficiente que en bandas o que la incorporación con la labranza tradicional, pero que no hubo diferencias con respecto al pota-sio. Se ha sugerido que la cobertura, ayudando a mantener mas humedad en la superficie del suelo, promueve un adecuado crecimiento de las raíces con el resultado que el fósforo está mas disponible en función de su posición. Violic et al. (1982) encontraron que el fósforo esparcido al voleo sobre suelos arcillosos -vertisoles- con pH neutro era efectivo en aplicaciones localizadas. En general, los resultados de varios estudios muestran que la disponibilidad del fósforo aplicado en superficie es igual o mayor a la disponibilidad del fósforo incorporado en el suelo. Debido a una alta concentración de las raíces de la planta de maíz cerca de la superficie del suelo y al hecho de que la cobertura mantiene la humedad cerca de la superficie, es posible esperar que la eficiencia de uso de los fertilizantes esparcidos al voleo en la superficie bajo los sistemas de labranza cero con cobertura -o sea el rendimiento por unidad de fertilizante aplicado- pueda ser mas alto que con la labranza convencional.

Encalado

El encalado corrige la acidez del suelo y asegura un eficiente uso de los fertilizantes; no puede llevar nunca a un incremento de la acidez del suelo, lo cual a largo plazo llevaría, en todo caso, a deteriorar aun mas la capacidad productiva. La mejor solución, que tal vez no sea siempre posible, es el uso combinado de variedades resistentes a la acidez del suelo, con fósforo y encalado. (Lámina 56).

El efecto del encalado se expresa como una reducción de la solubilidad del aluminio y del manganeso, especialmente en los suelos ácidos con un pH inferior a 5,5. Cuando se sospecha de toxicidad de manganeso, el pH del suelo debería ser llevado a 6,0.

Para un correcto encalado, deben ser tomados en consideración los siguientes factores (Sánchez, 1976):

• La calidad de la cal a ser aplicada;
• La cantidad de cal a ser aplicada que redu-cirá la saturación de aluminio a un nivel en el cual el maíz crecerá normalmente; y
• El método y el momento de aplicación de la cal.

La calidad de los materiales que se usan para el encalado es variable. Por ello, en lugar de hacer recomendaciones sobre la base de la superficie, es correcto calcular en base a la cantidad de cal que efectivamente reaccionará con la acidez del suelo (Baird y Murdoch, 1987); estos autores citan los siguientes fac-tores para determinar la calidad de la cal: pureza, tamaño de las partículas y contenido de calcio y magnesio.

La pureza es medida por el equivalente de carbonato de calcio de los materiales del encalado -por ejemplo, peso del calcio puro y del magnesio presentes- y es expresado como valor relativo de neutralización, o sea la habilidad para neutralizar la acidez del suelo comparado con el carbonato de calcio puro. Los valores de neutralización de algunos productos agrícolas para el encalado relacio-nados a la piedra de cal pura con un valor de 100, se presentan en la Tabla 27.

TABLA 27

Valores relativos de neutralización de materiales comunes (expresados en carbonato de calcio equivalente)

El tamaño de las partículas determina la cantidad de área superficial reactiva de una cierta cantidad de material para encalado. Cuanto menor sea el tamaño de las partículas, mas rápido se disolverán en la solución de suelo. Por ejemplo, si una piedra de cal de una pulgada cúbica con un área total de seis pulgadas cuadradas es molida hasta pasar un cedazo de 100 hebras, tendrá 60 000 pulgadas cuadradas de área superficial -un cedazo de 100 hebras tiene 100 hilos por pulgada-, por lo tanto cada orificio mide 1/100 x 1/100 de pulgada o sea 0,0001 de pulgada cuadrada.

El contenido de calcio y magnesio se relacionan con el factor finura. El CaCO3 se disuelve mas rápido que el CaMg(CO3)2. Cuando el tamaño de la partícula es de 60 hebras o menos, ambos elementos son igual-mente efectivos, pero cuando su medida es mas gruesa de 60 hebras, la cal dolomítica tendrá entonces la mitad de la efectividad de la piedra caliza calcárea de igual área superficial de reacción (Baird y Murdock, 1987).

La cantidad de cal aplicada depende del cultivo. El maíz es susceptible a niveles de 40 a 60% de saturación de aluminio, mientras que otros cultivos como el algodón y el sorgo son susceptibles a niveles mas bajos, de 10 a 20%. En el caso del maíz, el objetivo será reducir la saturación de aluminio a nivel de 20% o menos aún si fuera posible (Sánchez, 1976). En regiones y países donde los suelos han sido cuidadosamente clasificados y analizados, existen en general recomendaciones para los agricultores para el encalado indicando su frecuencia y las cantidades que deben ser aplicadas. En estas regiones, para tener información para hacer un encalado mas preciso sería necesaria una prueba del pH. Esto no ocurre, sin embargo, en muchos países donde esta información puede no existir. El exceso de encalado es costoso y un pH corre-gido incorrectamente puede reflejarse en bajos rendimientos.

Elementos menores

Hay muchas fuentes de elementos que son usadas para corregir deficiencias de elementos secundarios y de micro-nutrimentos, como se muestra en la Tabla 28.

TABLA 28

Principales fuentes de elementos menores y secundarios

Entre los elementos menores, el magnesio y el zinc son muy probablemente los elementos que pueden provocar mas corrientemente deficiencias en el maíz. Las condiciones que favorecen esas deficiencias de nutrimentos y los correspondientes síntomas se presentan en la Tabla 29.

TABLA 29

Deficiencias de magnesio y zinc, condiciones que las favorecen y síntomas

Fuente: adaptado de Möhr et al., 1979.

La concentración de esos elementos en las plantas de maíz es estimado en 0,2% para el magnesio y en 20 ppm para el zinc. Con rendi-mientos de grano de 4 t/ha, el cultivo removerá 20 kg/ha de magnesio y 200 g/ha de zinc.

Abonos orgánicos

Los abonos orgánicos de origen animal son componentes importantes en un sistema sostenible de producción de maíz. En el caso de los abonos de origen animal, la asociación entre producción animal, sobre todo ganado mayor, cerdos y aves, proporciona un sistema sostenible por el cual los nutrimentos son reciclados. Los abonos verdes de cultivos de leguminosas mejoran la estructura del suelo y pueden contribuir con una parte importante del nitrógeno que necesitará el sucesivo cul-tivo de maíz.

Abonos orgánicos animales

La aplicación de abonos orgánicos a los cultivos para restaurar la fertilidad de los suelos es una de las prácticas mas antiguas que se conocen para recuperar los nutrimentos y ya fue descripta por el poeta épico Homero en la Odisea -ca. siglo IX a.C. La aplicación de abonos animales es también una práctica muy antigua usada para la producción de arroz en la zona tropical de Asia.

Durante cientos de años los agricultores han usado el estiércol de los vacunos y de las aves para restaurar la fertilidad del suelo extraida por los cultivos. En Asia, los abonos animales han sido el medio tradicional para mejorar el contenido de materia orgánica y las propiedades físicas del suelo, especialmente la porosidad, con la correspondiente reducción de la densidad aparente y un incremento en la cantidad de nutrimentos disponibles. Los agricultores indígenas de América del Norte conocían los beneficios de agregar material orgánico a sus cultivos y usaban pescado para fertilizar el maíz.

La aplicación de abonos orgánicos es esencial en los sistemas agrícolas que no usan fertilizantes minerales, con la ventaja de que son subproductos de la explotación animal y de que, por lo general, no requieren un desem-bolso. También son importantes en suelos con baja capacidad de intercambio de cationes en los cuales muchas de las cargas negativas están ubicadas en los radicales inorgánicos y en los suelos arenosos con una agregación deficiente que los hace susceptibles a la compactación.

Una vez que los abonos orgánicos son aplicados al suelo son descompuestos por los microorganismos formando humus y liberando elementos para el crecimiento de las plantas. El humus es un elemento importante en la biología del suelo y su naturaleza coloidal es responsable por su capacidad de intercambio de bases, mayor que la de la arcilla. También mejora la estructura de los suelos y además de ser una fuente de energía para las bacterias y otros microorganismos, facilita la aireación del suelo y la penetración del agua.

Los abonos orgánicos de diferentes orí-genes varían en sus composición, depen-diendo de factores tales como el tipo, la edad, la composición de los alimentos, la cantidad y la digestibilidad, el tipo de almacenamiento y los métodos de manejo. Su valor como fuente de nutrimentos es, por lo tanto, variable, como se indica en la Tabla 30.

TABLA 30

Análisis promedio de los abonos orgánicos animales

Fuente: basado en Western Fertilizer Handbook, 1973.

Dependiendo de las especies de animales, aproximadamente del 70 al 80% del nitrógeno, del 60 al 85% del fósforo y del 80 al 90% del potasio que toman como alimento los animales, son excretados en el estiércol. El alto retorno de los nutrimentos en los abonos permite reciclar los nutrimentos de las plantas a los animales y de aquí otra vez a los cultivos. Sin embargo, la cantidad de nutrimentos conte-nidos en los abonos y su eventual absorción por las plantas es altamente variable (Klausner, Mathers y Sutton, 1987); estos autores señalan que el abono orgánico contiene dos formas de nitrógeno -inestable proveniente de la orina y estable proveniente de las heces- y que en cualquiera de sus formas el nitrógeno orgánico debe ser descompuesto por los micro-organismos del suelo por medio de los procesos de mineralización, a partir de los cuales el nitrógeno orgánico resultante estará dispo-nible para los cultivos bajo la forma de nitratos y amoníaco.

Los abonos orgánicos son una excelente fuente de fósforo y potasio. Cuando son aplicados para satisfacer los requerimientos de nitrógeno, el fósforo y el potasio probable-mente estarán en exceso de las necesidades del cultivo. Cuando el elemento necesario es el fósforo, este elemento será usado mas eficientemente si el abono es colocado en bandas cerca de las semillas.

Uno de los principales problemas con los abonos orgánicos en los climas tropicales y subtropicales es que en muchos casos consti-tuyen un nutrimento relativamente pobre. En algunas regiones donde los pequeños agricultores no tienen acceso a combustibles de origen fósil o a la leña, parte de las heces animales son usadas como material combus-tible doméstico. En algunos países de África, donde existe el peligro de la mosca tsetse, el número de cabezas de ganado es muy limitado; en otras áreas pobladas de nómades en África, donde el pastoreo del ganado es hecho en forma extensiva, la recolección y la utilización del estiércol son difíciles. Aún en áreas de explotaciones mixtas, el pastoreo en campo abierto y los residuos de los cultivos signi-fican una importante pérdida de nutrimentos de los abonos a causa de las lluvias, en cuyo caso el manejo es difícil. Una posible solución es la de alimentar los animales en establos.

Blackie (1994) indica que pocos pequeños agricultores del África subsahariana usan fertilizantes en forma continua y que las excepciones son los pequeños agricultores en las mejores zonas ecológicas de Zimbabwe, en Kenya y en menor grado, de Zambia. El estiércol, los mantillos y otras fuentes de nutrimentos orgánicos son a menudo usados por el agricultor pero raramente son suficientes para fertilizar mas de una pequeña parcela del área total de cultivo. La falta de materiales orgánicos se debe en muchos casos a su pobre calidad ya que los abonos orgánicos produ-cidos en suelos pobres en nutrimentos serán a su vez pobres. Además, su incorrecto almacenamiento da lugar a mayores pérdidas por lixiviación o descomposición. Blackie concluye que el peligro mayor para la sosteni-bilidad de los pequeños agricultores en los sistemas que se basan en el maíz es la pérdida de fertilidad del suelo asociada con el menor contenido de materia orgánica y de nutri-mentos del suelo ya que las prácticas tradicionales de los agricultores dejan de ser sos-tenibles bajo la presión de la población en aumento. También indica que es necesaria la rápida reintroducción de materiales orgá-nicos en la agricultura de los pequeños agricultores por medio de una combinación de los conocimientos actuales de la ciencia y de la sabiduría de la agricultura tradicional.

La eficiencia en el uso de los abonos orgánicos animales puede ser mejorada por su incorporación inmediata, lo que reduce las pérdidas de amoníaco sobre todo en las zonas de lluvias abundantes, y por su distribución uniforme sobre el campo, lo que asegura resultados importantes.

Abonos orgánicos vegetales

Para muchos agricultores la única forma posible de incrementar el contenido de materia orgánica de sus suelos es por medio de un aumento de la producción de materia orgánica total, fruto de un mejor manejo de los cultivos, ya que mejores cultivos significan mas materia seca total producida por unidad de superficie por las partes aéreas y subterráneas de las plantas. La mayor producción de las plantas también significa mas alimentos para los animales y por lo tanto mas abonos orgánicos que volverán al suelo, los cuales junto con las partes subterráneas de las plantas y la incor-poración de residuos de los cultivos, serán transformados en humus, que constituye la mayor parte de la materia orgánica de los suelos. Además de contribuir a la agregación de las partículas del suelo, lo cual mejora su condición física al hacerlo menos susceptible a la erosión, también mejora la retención de agua en los suelos arenosos y proporciona la materia orgánica que lleva mucho del nitrógeno y cerca de la mitad del fósforo en el caso de los cultivos no fertilizados. Se estima que cada 1% de materia orgánica indicada por los análisis de suelos, proporciona suficiente nitrógeno para cerca de 800 kg/ha de grano de maíz. Estas son algunas de las razones impor-tantes, especialmente en áreas de agricultura subsistencial que justifican y respaldan el mejoramiento del contenido de la materia orgánica de los suelos por medio de la adición de abonos orgánicos animales o de los abonos verdes.

Los suelos tropicales tienen en general un contenido de materia orgánica mas bajo que los suelos de zonas templadas. Esto se debe a las temperaturas mas altas, a los menores rendimientos de los cultivos a causa del pobre manejo y a las tasas mas altas de descompo-sición de los residuos. De cualquier manera, hay algunas excepciones como los oxisoles rojos y los ultisoles que son ricos en carbono orgánico resistente a la mineralización.

El contenido de materia orgánica de los suelos puede ser mantenido con una adecuada cobertura, la cual, bajando la temperatura, pre-viene su pérdida. Lamentablemente, muchos agricultores queman este valioso material protectivo en lugar de dejarlo sobre el suelo o de incorporarlo durante las primeras opera-ciones de labranza. Una de las principales razones para la quema es la de tener cenizas en el suelo para el próximo cultivo, si bien la fertilidad que el suelo gana con la quema disminuye con el pasar del tiempo debido a la descomposición de la materia orgánica, la absorción de los nutrimentos por las plantas y la lixiviación de los nutrimentos a una tasa que depende de las características del suelo y del manejo de los cultivos (Villachica et al., 1990). Estos autores indican que en ultisoles arenosos en Yurimaguas, Perú, este proceso toma de 14 a 24 meses con una preparación mecanizada del suelo, los sistemas de cultivos continuos y la máxima remoción de los residuos de las malezas; ese período, sin embargo, se extiende a 35 meses bajo la labranza cero y en sistemas de bajos insumos donde no se remueven los residuos.

La incorporación de materiales vegetales en la presencia de altas humedades y tempera-turas contribuye a una rápida multiplicación de los microorganismos del suelo, los cuales necesitan carbono y nitrógeno para aumentar en número. Cuando los materiales vegetales incorporados son leguminosas en las cuales la relación C:N es superior a 30:1, ocurre un período de depresión debido a la inmovili-zación del nitrógeno, surgiendo claros síntomas de su deficiencia aparente en los cultivos. El fenómeno opuesto por el cual las bacterias que mueren liberan nitrógeno en el proceso de descomposición conocido como mineralización, consiste en la transformación del nitrógeno orgánico de las proteínas bacterianas en NH+4 inorgánico y NO-3 disponible para las plantas. Cuando la relación C:N está entre 20:1 y 30:1, los procesos de inmovilización y de movilización ocurren a la misma tasa. Cuando los materiales incorpo-rados presentan una relación C:N amplia, la inmobilización del nitrógeno puede ser con-trastada agregando 10 kg de nitrógeno por cada tonelada de materia seca incorporada al suelo.

Los efectos benéficos de los cultivos de leguminosas respecto a la fijación de nitrógeno son muy bien conocidos. La fijación de nitró-geno varía dentro de límites muy amplios, de acuerdo a las especies y a las condiciones de crecimiento, desde virtualmente cero hasta 200 kg/N/ha, si bien el cultivo sucesivo será capaz de aprovechar solo una parte del total del nitrógeno fijado. Hay efectos adicionales, especialmente de aquellas especies prolíficas las cuales cuando son interplantadas con maíz no solamente ayudan a proteger el suelo de la erosión en las zonas de laderas, sino que al mismo tiempo contribuyen al control de las malezas por medio de su efecto de sombreado. En algunas regiones donde las lluvias siguen un modelo bimodal como en algunas partes de África Oriental, los abonos verdes pueden ser sembrados en ambas estaciones si bien los agricultores prefieren plantar las legumi-nosas como abono verde en la estación menos lluviosa seguidas por maíz al inicio de la estación principal.

Las leguminosas usadas como fuente de nitrógeno para los cultivos siguientes de especies no leguminosas tienen un gran potencial como substitutos parciales o totales de los fertilizantes nitrogenados (Melgar, 1989) ya que también pueden translocar hacia la superficie los nutrimentos presentes en el subsuelo. A diferencia de los fertilizantes minerales, los abonos verdes de las legumi-nosas no pueden ser fraccionados para reducir la lixiviación de los nitratos (Cahn et al., 1993). Estos autores, en experimentos llevados a cabo en oxisoles en la región amazónica de Brasil, probaron que en parcelas de maíz tratadas con urea, las altas tasas de lixiviación aceleraron la pérdida de calcio y magnesio llevando a la acidificación de la capa arable. Sin embargo, la lixiviación de nitratos y la acidificación fueron mínimas en parcelas que recibieron nitrógeno de abonos verdes de leguminosas, tal vez porque se aplicó menos nitrógeno inorgánico en las parcelas con urea y/o porque los cultivos de leguminosas reciclaron las bases lixiviadas.

Lamentablemente, el uso de abonos ver-des en la agricultura de subsistencia no está muy difundido ya que no representa una fuente directa e inmediata de ingresos para los agricultores, sobre todo en aquellas regiones donde la presión para producir alimentos en las pequeñas fincas es alta. De cualquier manera, han sido llevados a cabo numerosos estudios y existe abundante información sobre muchas especies, en especial leguminosas, que pueden ser usadas con ese propósito. Entre estas especies se encuentran: Stizolobium deeringianum y S. aterrimum (mucuna o frijol aterciopelado), Pueraria phaseoloides (kudzú tropical), Vicia sativa (vicia común), Vigna unguiculata (caupí), V. mungo y V. radiata, Lathyrus sativus, Lupinus angustifolius (lupino azul), Centrosema macrocarpum y C. pubescens, Stylosanthes guyanensis, Canavalia ensi-formis, C.brasiliensis y C. obtusifolia (frijol de espada), Cajanus cajan (frijol de palo), Dolichos lablab, Crotalaria spectabilis y C. juncea, Sesbania sp., Phaseolus vulgaris (frijol común), Glycine max (soja) y Gliricidia sp.. En la India, los agricultores usan las partes vegetativas de ciertos árboles como abono verde. En Nepal, algunas malezas como Arte-misia vulgaris, Eupatorium adenophorum y Sesbania aculeata son usadas con los mismos propósitos (FAO, 1978).

CONTROL DE MALEZAS

Las malezas, los insectos y las enfer-medades son factores importantes que pueden causar la pérdida total de un cultivo de maíz. En la mayoría de los casos, las pérdidas de rendimiento causadas por las malezas son mayores que las causadas conjuntamente por las enfermedades y los insectos. De cualquier manera, la estimación del daño hecho por las malezas es difícil de estimar porque sus efectos son observados tardíamente en el cultivo y cuando las malezas ya han competido por luz, agua y nutrimentos durante las etapas críticas del desarrollo, reduciendo así los rendimientos. Varios estudios han mostrado una clara corre-lación negativa entre el peso de las malezas y los rendimientos del maíz, con una reducción, en algunos casos de hasta 95%. Tadious y Bogale (1994) citan algunos informes sobre pérdidas de rendimiento del maíz causado por la competencia de las malezas que oscilan entre 20 y 100% en Brasil, Filipinas, Gambia, Sierra Leona y Nigeria y de 30 a 56% en Etiopía. También citan que en algunos casos en África la pérdida causada por las malezas es equiva-lente a la que causan conjuntamente las enfer-medades y los insectos. Ransom (1990) indica que muchas veces la tierra es considerada el factor limitante para el pequeño agricultor, pero que sin embargo la mano de obra es mas limitante aún, ya que se estima que entre el 35 y el 70% del tiempo trabajado en la agricultura en África está destinado al control de las malezas y que, con excepción de las áreas donde se utiliza la tracción animal, la mayor parte del control de las malezas se hace a mano.

Algunas malezas crecen mas rápidamente y mas alto que el maíz durante las primeras etapas del crecimiento, por ejemplo Sorghum halepense y Rottboellia cochinchinensis, compitiendo con el cultivo así por la luz necesaria para una adecuada fotosíntesis. Claramente, un control temprano de las malezas favorece al maíz por su ventaja natural, o sea la altura.

En muchas áreas tropicales y subtropicales del mundo, el agua es el factor limitante y unos pocos días de estrés de humedad pueden ser responsables por serias pérdidas de rendi-miento. Las sequías tempranas durante las primeras etapas vegetativas del cultivo pueden matar las plantas jóvenes y de este modo reducir la densidad de la población. Las male-zas en esta etapa exacerbarán el estrés de agua durante el período crítico del desarrollo del maíz entre las dos semanas antes y las dos semanas después de la floración, a lo cual el cultivo responderá con menores rendimientos.

En lo que hace a la competencia por los nutrimentos, algunas malezas absorben hasta el doble de nitrógeno y fósforo y hasta tres veces mas potasio que el maíz, considerado en materia seca de la planta. Los fertilizantes estimulan el crecimiento de las malezas en tal medida que las pérdidas del cultivo aumentan debido a la competencia con malezas vigoro-sas, lo cual ocurre especialmente con algunas malezas gramíneas anuales y perennes como Sorghum halepense, Rottboellia cochin-chinensis, Eleusine indica y Echinochloa colona. Esto indica que la posibilidad de que el cultivo se sobreponga a las malezas agregando mas fertilizantes es muy discutible. El nitrógeno es el primer nutrimento que aparece como deficiente debido a la compe-tencia de las malezas lo cual se reconoce fácilmente por el color pálido de las plántulas de maíz; por lo tanto, un oportuno control de las malezas optimiza el uso del nitrógeno y de otros nutrimentos y ahorra fertilizantes.

Además de los tipos de competencia citados anteriormente, existe un tipo de competencia bioquímica conocida como alelopatía, que es el efecto que algunas malezas ejercen sobre el maíz al liberar en el suelo substancias inhibidoras del crecimiento, pudiendo llegar a causar la pérdida total del cultivo.

Estas substancias pueden entrar en el ambiente como secreciones y lixiviados de las raíces y las hojas de malezas vivas o como lixiviados de vegetación en descomposición (Anderson, 1977). La interacción puede dar lugar a la inhibición de la germinación de las semillas, a la prevención o reducción de la elongación y a la desorganización celular de las raíces, entre otros efectos. Algunas de las especies conocidas por sus efectos alelo-páticos se presentan en la Tabla 31.

TABLA 31

Algunas especies con efectos alelopáticos sobre el maíz

Fuente: basada en Duke, 1985; Rice, 1884 citado por Lafitte, 1994.

Sin embargo, algunas veces las especies consideradas como malezas pueden prestar algunos beneficios tales como una ayuda para controlar la erosión eólica o hídrica, sobre todo en las laderas. En estos casos, las malezas bien manejadas pueden ser una cobertura impor-tante en los sistemas de labranza conserva-cionista.

En la situación actual de preocupación por los temas ambientales que ha llevado al desarrollo del sistema de manejo integrado de las malezas que minimizan el impacto con la producción de los cultivos y con el ambiente, hay numerosos estudios hechos para deter-minar las interacciones malezas-maíz, sobre todo la habilidad competitiva del cultivo durante varias fases del desarrollo de las malezas. Los sistemas integrados de manejo de las malezas deben incorporar todos los aspectos del sistema de cultivo, incluyendo los efectos de la labranza, de la rotación de cultivos y de los métodos de control de malezas.

En una mezcla de cultivos y malezas existe competencia entre las plantas por la radiación solar, los nutrimentos y la humedad del suelo. El manejo integrado de las malezas manipula los factores del sistema de cultivo de tal manera que la relación de la competitividad favorece el cultivo a costa de las malezas. El maíz a bajas densidades permite un crecimiento lujurioso de las malezas; Tollenaar et al., (1994b) cuantificaron los efectos de la den-sidad del cultivo del maíz y la interferencia con las malezas a través del ciclo de crecimiento y concluyeron que: (i) el efecto de la interfe-rencia de las malezas en el crecimiento y en el desarrollo del maíz es relativamente pequeño si las malezas son removidas antes de que el maíz llegue a la etapa de tres o cuatro hojas; y (ii) el efecto de la interferencia de las malezas con el maíz declina al aumentar la densidad del maíz, especialmente cuando la densidad fue llevada de cuatro a 10 plantas por metro cua-drado; en este caso la biomasa de las malezas fue reducida en un 50%. En otro estudio, Tollenaar et al., (1994a) examinaron el efecto de la interferencia de las malezas y el nitrógeno del suelo sobre diferentes híbridos y encon-traron que esa interferencia fue mayor a bajo contenido de nitrógeno -100 a 120 kg/N/ha- que a alto contenido de nitrógeno -220 a 250 kg/N/ha. En contraste, el rendimiento medio de grano de cuatro híbridos a lo largo de tres años fue 65% mayor en el tratamiento a altos niveles de nitrógeno y sin malezas que con bajo contenido de nitrógeno y con alta presión de malezas, considerando que el período libre de malezas fue desde la siembra hasta la etapa de tres a cuatro hojas. Es, por lo tanto, impor-tante contar con un alto contenido de nitró-geno en el suelo para contrarrestar los efectos de las malezas sobre el rendimiento y la aplicación de controles de malezas en tiempo oportuno.

Las malezas que afectan al maíz pueden ser controladas por:

• Métodos culturales, tales como rotación de cultivos;
• Métodos mecánicos, que van desde su remoción a mano hasta el uso de culti-vadores; y
• Métodos químicos, tales como los herbi-cidas.

Según las circunstancias existentes se usan distintos métodos de control. Por ejemplo, en Asia la disponibilidad de tierra es una limitación mayor que la mano de obra, mientras que en gran parte de África el problema es inverso. Estas circunstancias afectan el tipo de tecnología que sea usada. En Asia, la maleza parásita Striga sp. (familia Scrophulariaceae) puede ser eliminada a mano, mientras que en África se deberá buscar una solución genética o con herbicidas (Edmeades, 1996). De cualquier manera, la remoción manual de la Striga es efectiva si los agricultores la hacen en el momento oportuno.

Métodos culturales para el control de malezas

Las poblaciones de malezas son particularmente sensibles a los cambios de las especies cultivadas y a los herbicidas usados en las distintas estaciones (Francis y Clegg, 1990). La rotación de cultivos se usa para evitar o reducir un incremento en la población de ciertas especies de malezas, lo cual es una consecuencia de los métodos culturales y de control de malezas repetidos en la misma parcela, tal como la aplicación del mismo herbicida año tras año en el cultivo del maíz. En el caso de la Striga, que ataca al maíz, a otros cereales y a algunas leguminosas como el caupí causando severas pérdidas, la rotación de cultivos ofrece un buen potencial en los casos en que se pueda realizar. La rotación con cultivos-trampa -cultivos en los que la Striga germina pero que no son parasitados- tales como el algodón, el girasol, el maní y otras leguminosas, no solo reduce la reserva de semillas de la maleza en el suelo, sino que también aumenta los rendimientos por medio de los efectos benéficos de la rotación. Un cambio en el cultivo continuo de un cereal susceptible tal como el sorgo, incluyendo un cultivo-trampa aún por un solo año, reduce la formación de reservas de Striga, pero no es muy efectivo cuando la infestación es severa (Ramaiah et al., 1983). Otros métodos inte-grados para el control de la Striga incluyen la fertilidad del suelo, su remoción manual, los cultivos-trampa y la incorporación de los restos del maíz y están siendo ensayados con resul-tados promisorios en Kenya por Odhiambo y Ransom (1994). Una combinación de remoción manual, cultivos intercalados con caupí y el incremento de la fertilidad del suelo ha resultado ser mas efectivo y práctico.

Métodos mecánicos para el control de malezas

Los métodos mecánicos para el control de malezas incluyen:

• Remoción manual, que además de ser ineficiente no es muy efectiva para con-trolar las malezas perennes debido a que las partes subterráneas permanecen por lo general intactas.
• Corte con azadas y/o con machete son los métodos mas usados por los pequeños agricultores de subsistencia; si bien estos sistemas permiten un buen control de malezas, son sumamente lentos -aproxima-damente 15 días/hombre/ha aunque las lluvias pueden agregar varios días mas a la operación- y en los campos de maíz de mas de una hectárea, el control de las malezas termina siendo hecho fuera de tiempo con las consecuentes pérdidas de rendimiento, salvo que haya varias per-sonas trabajando al mismo tiempo (Violic et al., 1991).
• La cobertura del suelo es un método muy eficiente y sostenible del control de malezas. En este caso, los residuos y las malezas del cultivo anterior -que pueden haber sido pulverizados con un herbicida selectivo de contacto (p.ej. diquat) o un herbicida no selectivo (p.ej. glifosato) son triturados con un machete- cubriendo el suelo de tal manera que excluyen el pasaje de la luz a las malezas en crecimiento, previniendo su fotosíntesis y crecimiento. También se pueden usar otros materiales como abonos animales, aserrín o paja. Soza et al., (1995) encontraron que en Ghana, un sistema efectivo para controlar las malezas fue el usar cultivos de cobertura como Mucuna sp.; informaron que los resultados de la investigación indicaban que la Mucuna no solo controló las malezas, especialmente Imperata cylin-drica, sino que también produjo grandes cantides de cobertura y contribuyó con cerca de 100 kg/ha de equivalente de nitrógeno para el siguiente cultivo de maíz sembrado bajo un sistema de labranza cero.
• La quema de los restos del cultivo para el control de las malezas puede ayudar en algunos casos particulares como en el control de la Striga al prevenir su creci-miento continuo y la resiembra de esta especie parásita.
• El cultivo mecánico se refiere al uso de cultivadores tirados por animales o por tractores. La principal ventaja es que se realiza rápidamente, dependiendo del equipo y del sistema de tiro y la principal desventaja, además de su alto costo, es que la siembra debe ser hecha con equipo de precisión, dejando siempre la misma distancia entre los surcos de maíz para que el equipo llegue lo mas cerca posible de la base de las plantas.

Para la aplicación de los métodos mecá-nicos de control de malezas, la superficie del suelo debe estar bastante seca, de lo contrario las malezas arrancadas al contacto con la humedad del suelo podrían volver a enraizar.

Métodos químicos para el control de malezas

En los sistemas sostenibles de producción es posible mejorar el manejo de las malezas rotando los herbicidas, aun en cultivos continuados de maíz. Hay muchos herbicidas en el mercado que se venden bajo distintos nombres comerciales. Cuando se usan de acuerdo a las recomendaciones, en forma de pre-emergentes, post-emergentes y post-emergentes de pulverización directa, estos herbicidas pueden hacer un excelente control de las malezas en el cultivo del maíz. El uso apropiado de los herbicidas ahorrará en muchos casos el tiempo y el dinero necesarios para el control de las malezas. El momento recomendado de aplicación, los tipos de malezas controladas y los ingredientes activos se describen en la Tabla 32.

TABLA 32

Herbicidas recomendados para el control de las malezas en el maíza

a Considerando que hay cientos de productos químicos vendidos con distintos nombres comerciales (p.ej. hay mas 400 nombres comerciales para el 2,4-D y docenas para la atrazina y compuestos similares), se identifican los herbicidas por sus ingredientes activos, ya que los nombres comerciales cambian de país a país.

b HA=hoja ancha, HF=hoja