Siembra de maíz y estrés hídrico

Si bien se sabe, durante los meses de verano hay muy poca agua de lluvia, por lo que la cantidad de riego que se aplica, determina la cantidad de agua disponible para su cultivo. El uso de agua del cultivo (evapotranspiración, ET por sus siglas en inglés), la producción y el agua que se aplica, están estrechamente asociadas: el incremento en el riego, suele generar un incremento lineal en la producción.

Ahora bien, cuando un recurso como el agua escasea, es preferible optimizar los rendimientos al nivel de este recurso en lugar de maximizar la productividad. Es decir, es mejor aceptar una baja producción, para lograr una mejor producción con la menor cantidad de agua posible.

¿Cuánta agua requiere un cultivo de maíz en Chile?

La evapotranspiración de maíz en Chile depende de la zona donde se esté cultivado. En promedio puede variar entre 584 a 737 mm de agua por temporada. Sin embargo, no es necesariamente la cantidad de riego que se requiere, también influye la cantidad de agua disponible en el suelo donde se cultiva. Un cultivo sembrado en un campo con un suministro alto de agua disponible en el suelo, necesitará mucha menos agua de riego, que un cultivo sembrado en un campo con menor agua en el suelo.

¿Qué explica la diferencia entre la parte alta y baja de este rango?

Aunque siempre podrá variar dependiendo de las localidades o las temporadas, existe una diferencia medible en el agua de cultivo tomando como base el momento en el que el cultivo es sembrado. El gráfico 1 muestra que cuando los cultivos son sembrados ya avanzada la estación, donde el clima es más cálido, se requiere menos agua en total, que los cultivos sembrados más temprano. Estos últimos tienden a desarrollarse de manera más gradual, bajo temperaturas más frías y con acceso a suministros más abundantes de agua de suelo (más cercanos a la estación de lluvia o inicios de primavera). Lo que también puede resultar en un uso menos eficiente de agua por unidad de crecimiento, aunque por lo regular, se traduce a una mejor productividad.

En contraste, los cultivos sembrados más tarde usan menos agua al desarrollarse más rápidamente durante el periodo más cálido de la estación. Sin embargo, el crecimiento acelerado de las plantas deja menos tiempo para producir los componentes de la producción y por lo general resulta en una productividad o rendimiento menor.

Una dinámica similar ocurre entre las variedades precoces y las más tardías. Las variedades tardías son generalmente más productivas que las variedades precoces, aunque al necesitar más días para completar su desarrollo, también requieren mayor cantidad de agua.

Recientes trabajos han demostrado que el impacto de la fecha de siembra en la producción depende de la variedad seleccionada (precoces vs tardías) (Tsimba et al. 2013). Con las fechas de siembras tempranas, las variedades tardías producen más que las variedades precoces. Sin embargo, con las fechas más tardías, ocurre lo contrario. En cuanto a las variedades precoces que son sembradas avanzada la estación (cuando la demanda del ET estacional acumulativo es menor), tienen proporcionalmente menos pérdida de rendimiento y más oportunidad de lograr el mayor cultivo por gota de agua.

Consideraciones durante la temporada

En el maíz encontramos la etapa de desarrollo V5, aquella etapa de crecimiento vegetativo de 5 hojas, donde existe menos demanda absoluta de agua. Sin embargo, ciertos factores durante este período de crecimiento pueden tener un efecto duradero en la productividad del agua de un cultivo.

El primero es la competencia de las malezas. Las malezas pueden deducir directamente el agua del perfil del suelo, poniéndolo a disposición del cultivo. También pueden forzar al cultivo a asignar más recursos al crecimiento que se da por encima de la superficie, porque tienen que competir por la luz. Como resultado, el cultivo cuenta con menos recursos para asignar al sistema de raíces, lo que reduce el volumen de tierra del que el cultivo podría extraer agua. Por lo tanto, el control temprano de malezas puede ser una estrategia para ahorrar agua.

Otro factor que debe tenerse en cuenta es que el maíz entre la etapa V6 y V8, forma toda la estructura de la mazorca y los potenciales granos. Entonces, cualquier condición de estrés en estos periodos afectará el rendimiento final (aunque después se corrija).

Etapas vegetativas, reproductiva y estrés

La aparición de la panoja marca el fin del crecimiento vegetativo y la aparición de los estigmas o la seda, marcan el crecimiento reproductivo. Las dos semanas previas a esta transición y las dos siguientes son el peor periodo para estresar al maíz. En relación con los otros periodos de crecimiento, el estrés reduce la producción de manera desproporcionada y significativa. Evitar el estrés por falta de agua durante este periodo, es fundamental.

De la etapa V5 y la formación de granos a la madurez

En todas las fases de crecimiento, el estrés por la falta de agua durante el periodo de formación de granos reduce la producción. Sin embargo, en la etapa de madurez del cultivo, el sistema de raíces se ha desarrollado por completo y puede traslocalizar el agua al grano. Es recomendable evitar el estrés el mayor tiempo posible. Sin embargo, la parte final de la madurez del cultivo puede ofrecernos la oportunidad de ahorrar agua con menos consecuencias que en otras fases. Para aprovechar esta oportunidad, es importante saber el momento en que el cultivo ha alcanzado su madurez.

Para un cultivo de forraje, la regla general para la madurez es cuando la capa de almidón blanco llena aproximadamente un 50% de los granos (conocido como 50% Línea de leche); en el caso de los granos, la capa negra de abscisión indica que han madurado (conocido como punto negro).

Resumen sobre la temporada

El gráfico 2 resume estas consideraciones sobre la temporada para un cultivo de maíz con una evapotranspiración promedio sembrado el 15 de septiembre. El mensaje subyacente es que, aunque nunca existe un mejor momento para someter al maíz a un estrés por falta de agua, algunos períodos son peores que otros. La peor fase de desarrollo para el estrés hídrico son las semanas previas y después del desarrollo de la panoja y la seda, o sea cuando ocurre la polinización. Si tiene que someter un cultivo de maíz a estrés por falta de agua durante su crecimiento, la fase vegetativa media y la fase tardía de la formación del grano sustentarán la menor consecuencia en el rendimiento.

Finalmente, el riego después de que el cultivo alcanza la madurez resulta en un desperdicio de agua. En rojo vemos los periodos de desarrollo cuando el cultivo es más sensible al estrés por agua; en azul, los periodos cuando el estrés tiene el menor efecto proporcionado en la producción; y en verde los periodos cuando el riego no es necesario (ver gráfica 2)

En este mismo sentido KWS ya cuenta con una tecnología de híbridos tolerantes a la sequía y altas temperaturas. Esta tecnología patentada por KWS se llama ClimaClontrol 3 y está presente en algunas variedades de ciclo intermedio a semi precoz, como es el caso de la variedad KAMPARIS KWS.

Esperamos en un futuro cercano, tener más híbridos con esta tecnología para afrontar y superar con mejores herramientas, los desafíos a los que el cambio climático nos está enfrentando.

Otras consideraciones administrativas

El sistema de riego y su diseño

Ya que en Chile el maíz es un cultivo anual de bajo valor en relación con otros cultivos como los frutales, generalmente apoya las inversiones de capital limitadamente. 

Debido a que el riego por surcos es uno de los sistemas de riego más baratos de implementar, con frecuencia se usa para regar el maíz siendo utilizado por aproximadamente el 70% de los agricultores. Sin embargo, tiene una eficiencia del 40% a 50% aproximadamente. Mientras que el riego por pivote alcanza un 70% a 80%, y el riego por goteo con un 90 a 95% de eficiencia hídrica.

En resumen, lo importante

Aunque las limitaciones de agua reducen la productividad o potencial de rendimiento del cultivo de maíz, es posible maximizar la productividad con una cuidadosa elección de la variedad a sembrar (genética fiable), poniendo especial atención a la fecha de siembra, prácticas de labranza adecuadas, manejo de rastrojos conveniente, prácticas agronómicas durante la temporada y el diseño, y, por último, un funcionamiento eficiente del sistema de riego.

Entre las claves para lograr una buena producción, tenemos las siguientes:

• Sembrar una variedad de ciclo corto o precoz a finales de la temporada de crecimiento tiene probabilidades de maximizar la productividad del agua en el cultivo en comparación a sembrar una variedad de ciclo largo a finales de la temporada.

• El control temprano y efectivo de malezas puede ser una estrategia para ahorrar agua.

• Evitar el estrés por falta de agua entre la aparición de la flor masculina y la seda del maíz.

• Reducir el riego durante la parte final de la maduración del cultivo ahorra considerablemente la cantidad de agua, con menos consecuencias que en otras fases del crecimiento.

• Tratar de sembrar lo más temprano posible, siempre y cuando las condiciones lo permitan.

• Si se sabe de antemano que los problemas de agua son posibles, pueden usarse variedades más precoces y en lo posible con tecnología ClimaControl3.