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INFLUENCIA DEL ESCARDADOR MANUAL SOBRE EL CONTROL DE MALEZAS Y EL RENDIMIENTO AGRÍCOLA EN EL ARROZ Maikel Orlando Arrastia Acosta1, Edenio Olivares Díaz2

1. Instituto de Investigaciones del Arroz, Autopista Novia del Mediodía, Km 16 ½, Bauta, La Habana, Cuba. E-mail: maikel@iiarroz.cu, marrastiaa@yahoo.es

2. Universidad de Camagüey, Circunvalación Norte Km 5 ½, Ciudad de Camagüey, Camagüey, Cuba. E-mail: edenito@yahoo.es

RESUMEN En Cuba el uso de escardadores manuales no ha sido extendido en las áreas de producción. Es importante que los productores conozcan los beneficios de su uso para que puedan cambiar sus tecnologías de siembra y se garantice la introducción exitosa del equipo. Por tal motivo se realizó este trabajo cuyos objetivos son construir un Escardador Manual Rotatorio adecuado para productores de arroz popular, evaluar su Eficiencia sobre el Control de Malezas y determinar sus efectos sobre los Componentes del Rendimiento Agrícola del Arroz. La investigación se realizó durante el período comprendido entre Mayo y Septiembre de 2007 en el Centro Internacional de Tsukuba (TBIC), perteneciente a la Agencia de Colaboración Internacional del Japón (JICA), Japón. Se empleó la variedad Akitakomachi. Por medio de la colaboración con el curso de Mecanización Agrícola JICA-Tsukuba 2007, se realizó la construcción de un escardador manual rotatorio con materiales rústicos y de fácil adquisición. Con el empleo del escardador se logró una productividad de 0.49 ha/jornada, 100 veces mayor con respecto al trabajo manual para áreas altamente infestadas. Este método ejerció un control positivo sobre 8 especies de malezas. Se verificó un control total (100 %) sobre las especies Commelina cummunis, Ammania multiflora y Cyperus microiria; sobre el resto de las especies el control fue solo parcial. Al evaluar el comportamiento del rendimiento, no se verificó una influencia significativa del escardador. Sin embargo, mejoró la coloración de las plantas durante el ciclo del cultivo, por lo que influye positivamente sobre la nutrición de las plantas. Palabras claves: arroz, malezas, escardador, eficiencia. INFLUENCE OF MANUAL ROTARY WEEDER ON WEEDS CONTROL AND RICE CROP YIELD. ABSTRACT The use of manual weeders has not bee extended among production areas in Cuba. It is important that producers learn about its benefits in order to change their sowing technologies and quarantine successful technology transference. For that reason it was done the present study, whose objectives are to construct a rotary manual weedder, to evaluate its efficiency for weeds controlling and to determinate its effects on the crop yield components. The research work was hold during the period between May and September, 2007 in Tsukuba International Center (TBIC) from Japan International Cooperation Agency (JICA), Japan. It

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was used the variety Akitakomachi. It was constructed a rotary manual weeder through the cooperation of Agriculture Mechanization Course JICA-Tsukuba, 2007. There were used rustic and accessible materials. By using this equipment, it was obtained a productivity of 0.49 ha/day, 100 times higher than that for manual work in infested areas. There was a positive control over 8 weeds species and a total control over Commelina cummunis, Ammania multiflora and Cyperus microiria. There was a partial control over the rest of the species. The influence on the crop yield was not significant, but it improved the plants coloration. So it influence positively on plant nutrition. Key word: Rice, weeds, weeder, efficiency. INTRODUCCIÓN El arroz constituye una parte importante en la dieta diaria de la población cubana, siendo su consumo per cápita actual de unos 60 Kg/año. Aporta el 20 % de las proteínas diarias que consume la población cubana y el 27 % de la energía (Granma Internacional, 2004). En Cuba se reporta el cultivo del arroz desde 1750, lográndose producir la mitad de las necesidades del país en los años 1862–65; durante el período 1959–1963 se cultivaban variedades tradicionales caracterizadas por bajo potencial de rendimiento y alta calidad culinaria. En 1967 se inicia el desarrollo del programa arrocero, caracterizado por un gran trabajo en la creación de infraestructura, formación de técnicos y la explotación intensiva del cultivo, lográndose producir en los años 80 el 55% de las necesidades de arroz del país. A principios de la década de los anos 90, debido al derrumbe del campo socialista, disminuyó apreciablemente la cantidad de insumos que se adquirían para este cultivo en el país. Por tanto disminuyeron también los volúmenes de las producciones nacionales y se incrementaron las importaciones de este alimento. Para mitigar la escasez de este producto, comenzó un proceso espontáneo de producción de arroz por la población. A partir de 1996 se inicio el Programa de Producción Popular de Arroz con la finalidad de apoyar el desarrollo técnico- productivo de esta forma de producción. Dentro de sus características fundamentales son la amplia participación de medianos y pequeños productores con el empleo de tecnologías de pequeña escala y bajos insumos. La mayor producción de este sistema productivo se alcanzó en el 2003 con 272 000 t de arroz consumo. Actualmente dicho movimiento cuenta con cerca de 182 000 personas vinculadas a la producción, distribuidas en varias formas de producción (Cooperativas de Créditos y Servicios, Cooperativas de Producción Agropecuaria, Unidades Básicas de Producción Cooperativa, Parceleros, Préstamos de tierra, Granjas Estatales de Nuevo Tipo y otras). Este programa requiere tecnologías de pequeña escala para la realización de todas las labores de cultivo. En el contexto actual, se hace imprescindible el incremento de la eficiencia en la producción de arroz así como del rendimiento. Una de las labores fundamentales para mejorar los aspectos anteriores es el manejo de malezas. En el ámbito mundial, las malezas son causa

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directa de pérdidas de un 10 a un 15% de los rendimientos. Existen métodos químicos, mecánicos y biológicos para realizar el control de estas plantas no deseadas dentro de los campos arroceros. La vía de control químico parece ser hoy la alternativa más económica y factible, especialmente con la aplicación de nuevos ingredientes activos de mayor eficiencia biológica, menor toxicidad y menor impacto sobre el ambiente. Sin embargo, para los productores pertenecientes al programa de producción popular de arroz es difícil acceder a estos productos por lo que necesitan conocer alternativas de solución para sus necesidades. El deshierbe manual en arroz de siembra en seco es difícil e impracticable, pues en la medida en que se remuevan las hierbas se daña el cultivo. Algunas malezas como la Echinochloa spp presentan semejanza con el cultivo del arroz en sus primeras fases fenológicas, haciendo difícil las labores de escardas manuales. En el arroz de siembra directa (siembra de arroz pre-germinado), el deshierbe manual resulta mucho más dañino que cualquier otra práctica de cultivo. Algunos autores han mostrado que el deshierbe manual tiene muchas desventajas como: Resulta lento y laborioso. Remover las malezas totalmente es muy improbable. Las malezas que se regeneran por propágulos dejan restos en el campo. Es una labor muy costosa y necesariamente frecuente. No se puede realizar en clima desfavorable. Suelen producirse daños considerables al cultivo.

Se han desarrollado escardadores manuales para realizar esta labor, los cuales permiten eliminar las malezas de entre las plantas de arroz. Además remueven el suelo alrededor de las plantas, mejorando la aireación de las raíces, lo que influye positivamente en el establecimiento y desarrollo del cultivo. Se deben crear condiciones en el campo para poder utilizar este equipo. En primer lugar, las plantas deben estar sembradas en hileras. En segundo lugar, debe haber una lámina de agua de aproximadamente 2 cm. En Cuba el uso de escardadores manuales no ha sido extendido en las áreas de producción. Generalmente los productores de arroz popular no emplean métodos de siembra en hileras, lo que limita el uso de este equipo. De acuerdo con esto, es necesario realizar una correcta evaluación de las condiciones de trabajo y productividad del escardador antes de difundir su uso entre los productores. Es importante que el productor conozca los beneficios de su uso para que pueda cambiar su tecnología de siembra y se garantice la introducción exitosa del equipo. Por tal motivo se realiza este trabajo cuyos objetivos son: 1. Construir un Escardador Manual Rotatorio adecuado a los productores de arroz popular

para evaluar su Eficiencia sobre el Control de Malezas en el Campo de Arroz. 2. Determinar los Efectos del Escardador Manual Rotatorio sobre el Desarrollo del Cultivo, y

los Componentes del Rendimiento Agrícola del Cultivo de Arroz.

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MATERIALES Y MÉTODOS La investigación se realizó en el Centro Internacional de Tsukuba (TBIC), perteneciente a la Agencia de colaboración Internacional del Japón (JICA), ubicada en la prefectura de Ibaraki, Japón. Se llevó a cabo durante el periodo comprendido entre los meses de Mayo y Septiembre de 2007. Para el estudio se empleó la variedad Akitakomachi, variedad de aniego y de ciclo corto. Construcción de un escardador manual rotatorio. Por medio de la colaboración con el curso de Mecanización Agrícola JICA-Tsukuba 2007, se realizó la construcción de un escardador manual rotatorio con materiales de fácil adquisición para los productores de la producción popular de arroz en Cuba. Los mismos se mencionan a continuación: - Electrodos de soldadura. - Listones de madera (2 m2) - Tirafondos (30) - Tornillos 6 mm. (4 tornillos) - Plancha de cinc galvanizado (1 m2) - Plancha de 20 cm. de ancho (2 m) - Una lata vacía de Coca Cola. - Pedazo de caucho. - Herramientas (martillo, segueta, serrucho). La construcción se realizó a partir de Cartas técnicas existentes en la institución. Selección y preparación de semillas. Las semillas se seleccionaron por medio del método de flotación en solución salina con peso específico de 1,13. Posteriormente se realizó la desinfección con el fungicida Healthied, diluyendo 120 gs del mismo en 20 litros de agua, sumergiéndolas 24 horas en esta solución. A partir de este tiempo se mantuvieron en agua hasta alcanzar una temperatura acumulada de 100 grados para la germinación. Después se pusieron en tratamiento térmico con agua a 32 ºC durante dos días. Concluido este periodo se secaron a temperatura ambiente donde sembraron en bandejas de 60 cm de largo por 30 cm de ancho y 3 cm de profundidad. Para finalizar el proceso de preparación se colocaron en la incubadora a 30 ºC de temperatura por dos días, allí se mantuvieron hasta que el coleóptilo alcanzó 1 cm de altura. De ahí se trasladaron al invernadero donde se mantuvieron a temperatura ambiente con suelo húmedo hasta el momento del trasplante. Siembra La siembra se realizó por el método del trasplante manual en hileras. Se empleó un marco de siembra de 20 cm X 20 cm y se utilizaron tres plantas por nido.

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Experimento # 1. Evaluación del control de malezas con el escardador rotatorio manual. Para este experimento se realizaron tres tratamientos con dos réplicas a partir de un diseño de bloques al azar según se muestra en el esquema.

Figura 1. Distribución de las parcelas en el experimento 1. El tratamiento testigo se trasplantó y no se empleó ningún método de control de malezas. Al tratamiento M se le aplicó el método de control de malezas de forma manual y en el tratamiento E se usó el control de malezas por medio del escardador rotatorio manual. Evaluaciones realizadas: Clasificación de las malezas: A los 45 días después del transplante se empleó un marco de 0,25 m2 en el centro de cada réplica cortándose todas las malezas existentes se clasificaron las malezas de acuerdo a: 1. Grado de infestación 2. Tipo de malezas Además se midió el peso de la materia seca para determinar el grado de desarrollo de las malezas. Para ello se sometieron las muestras en el desecador durante 72 horas a temperatura de 100 ºC, posteriormente se pesaron las muestras en una balanza analítica. Evaluación de la eficiencia del escardador manual rotatorio. La eficiencia del control de malezas por medio el escardador se calculó según la expresión:

No. Malezas Escardador η = 1− -------------------------------------- x 100

No. Malezas Testigo Evaluación de la productividad con ambos métodos. Se evalúo el tiempo que demoró la ejecución de la operación de cada tratamiento sin interrupciones y con la calidad requerida.

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Experimento # 2 Influencia del empleo del escardador rotatorio manual sobre los componentes del rendimiento agrícola del arroz. Para este experimento se realizaran dos tratamientos con dos replicas según se muestra en el siguiente esquema.

Figura 2. Distribución de las parcelas en el experimento 2. En este caso, al tratamiento testigo se le aplicó la fertilización con nitrógeno posterior al trasplante. Al tratamiento Escardador se le aplicó la fertilización con nitrógeno posterior al trasplante e inmediatamente se aplicó el método de control de malezas con el escardador rotatorio manual. Componentes del rendimiento: Al momento de la cosecha se tomaron 30 plantones de cada réplica, seleccionadas al azar y se les medirá numero de panículas/m2, numero de granos por panículas, porcentaje de maduración, y el peso de 1000 granos, con lo cual se estimó el rendimiento alcanzado por cada tratamiento. RESULTADOS Y DISCUSIÓN • Evaluación de la productividad del escardador rotatorio manual Un factor muy importante para lograr la introducción efectiva de esta tecnología en las áreas de producción popular de arroz en Cuba es la productividad de este equipo. La determinación de esta variable para el escardador se realizó para hombres con edad comprendida entre los 25 y 45 años. En la tabla siguiente se puede observar la comparación de el escardador manual rotatorio con el escarde manual en cuanto a productividad.

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Tabla 1. Comparación entre el escarde manual y el control con el escardador

Tratamiento Tiempo (s)

Area (ha)

Productividad (ha/8h)

Escarde Manual 135 0.00003 0.048 Escarde Mecánico 2773.00 0.048 0.49 La diferencia en cuanto a productividad entre los dos métodos es considerablemente apreciable. Con el empleo del escardador se incrementa la productividad del trabajo en 100 veces. Es importante considerar en la introducción de esta tecnología que la preparación y nivelación de los suelos en Cuba es diferente, por lo que estos valores pueden variar. • Clasificación de las malezas y grado de infestación. Las malezas encontradas durante el estudio fueron las siguientes: Tabla 2. Especies de malezas identificadas1.

Nombre Científico Clasificación Commelina communis Hoja ancha Rotala indica Hoja ancha Lindernia procumbens Hoja ancha Eleocharis kuroguwai Ciperácea Monochoria vaginalis Hoja ancha Penthorum chinensis Hoja ancha Ammania multiflora Hoja ancha Cyperus microiria Ciperácea 1 Según Morita, H., 2002, Handbook of Arables Weeds in Japan, Kumiai Chemical Industry Co.,Ltd,

Japan, 128 p. Las mismas incidieron en el área experimental según muestra la tabla xxx. Tabla 3. Cantidad de malezas por especie.

Tratamiento No de Malezas por especie2

(malezas/m2) Co Ro Li El Mo Pe Am Cy

Testigo 8 8 38 12 26 16 22 6 Manual 2 2 106 12 50 18 20 0 Escardador 0 6 10 2 16 6 0 0 Leyenda: Co, Commelina communis; Ro, Rotala indica; Li, Lindernia procumbens; El, Eleocharis kuroguwai; Ty, Typha latifolia L; Mo, Monochoria vaginalis; Pe, Penthorum chinensis; Po, Polygonum hydropiper; Am, Ammania multiflora; Cy, Cyperus microiria.

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El comportamiento de la eficiencia sobre el control de malezas del escardador manual rotatorios se muestra en el siguiente gráfico:

Co Ro Li El Mo Pe Am Cy

Especies de Malezas Figura 3. Eficiencia de Control por especies.

Se puede apreciar que este método ejerció un control positivo sobre todas las especies. De acuerdo con esto, se verificó un control total (100%) sobre las siguientes especies: 1. Commelina cummunis (1) 2. Ammania multiflora (9) 3. Cyperus microiria (10) Sobre el resto de las especies el control fue solo parcial. Estas especies también representan las mayores poblaciones y grados de desarrollo en el tratamiento testigo. Por otra parte, la especie Rotala indica fue la que mostró el grado mas bajo de control, a pesar de no encontrarse dentro del grupo de malezas de mayor población y desarrollo. Por este motivo se convierte en una maleza de difícil control por medio del escardador manual rotatorio. 4. Evaluación de los efectos sobre el desarrollo del cultivo. El mecanismo de trabajo del escardador permite la aireación de las raíces de las plantas, por lo que se determinaron los componentes del rendimiento que a continuación se analizan (Tabla 5). Tabla 5. Componentes del rendimiento por tratamiento.

Tratamiento Panículas (No/m2)

Maduración (%)

Granos/ Panícula

(No)

Peso1000 granos

(g) Rendimiento

(t/ha)

Testigo 338 79 74 23.5 4.7 Escardador 325 91 66 24.6 4.8

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Se puede apreciar que no existe una gran diferencia con respecto al número de panículas por metro cuadrado. Las diferencias fundamentales están relacionadas con la maduración y el número de granos por panículas. En este caso se observa un mejor porcentaje de maduración en el tratamiento donde se empleó el escardador. A su vez, este tratamiento presenta un menor número de granos por panículas. Al evaluar el comportamiento del rendimiento, no se verificó una influencia significativa del escardador. Sin embargo, merita importancia analizar los factores que incidieron en el comportamiento de estos componentes del rendimiento. No se observan diferencias en cuanto a la altura y al ahijamiento de las plantas entre los tratamientos durante el ciclo del cultivo (Figura y Figura).

Figura 4. Cambio de altura.

Figura 5. Comportamiento del ahijamiento.

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Comportamiento de la coloración El cambio de la coloración de las hojas se puede apreciar en la figura siguiente. Durante todo el ciclo la coloración de las plantas donde se utilizó el escardador fue mayor.

Figura 6. Comportamiento de la coloración de las plantas. Este comportamiento puede estar asociado a la penetración de Oxígeno en el suelo que se produce cuando se realiza el pase del escardador. Contribuye también a la liberación de nitrógeno desde el suelo del arrozal ya que favorece a las reacciones REDOX dentro del suelo (Kyuma, 2004). En la presencia de Oxígeno las raíces de las plantas y microorganismos del suelo obtienen su energía por respiración aeróbica, o sea, por medio de la oxidación de carbohidratos con Oxígeno. De esta forma, las plantas donde se empleó el escarde con el escardador pueden acceder a cantidades mayores de energía. En cuanto al peso de materia seca se observa una tendencia al incremento durante las etapas finales del ciclo del cultivo en el caso del tratamiento que se usó el escardador. Esto se puede apreciar en la figura 7.

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Figura 7. Peso de materia seca. En cuanto al área foliar, se puede apreciar que una tendencia al incremento en ell tratamiento que se usó el escardador (Figura 8).

Figura 8. Influencia del escardador sobre el área foliar. La absorción de líquidos a través de las raíces de la planta, nos indica que existe una tendencia a absorber mas liquido en las parcelas tratadas con el escardador manual (Figura 9).

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Figura 9. Velocidad de absorción de líquido por las raíces. De forma general, la influencia de estas variables indica una tendencia al mejoramiento del establecimiento del cultivo en las parcelas donde se empleó el escardador manual rotatorio. Sin embargo, los efectos de las mismas sobre el rendimiento no fueron apreciables. CONCLUSIONES • La productividad del Escardador Rotatorio Manual es de 0.49 ha/jornada de 8 horas. • El Escardador Rotatorio Manual incrementó la productividad del trabajo 100 veces para

una alta infestación. • El Escardador Rotatorio Manual ejerció un control total sobre las especies de malezas:

Commelina communis, Ammania multiflora y Cyperus microiria. • El Escardador Rotatorio Manual ejerció un control parcial sobre las especies de malezas:

Lindernia procumbens, Eleocharis kuroguwai y Penthorum chinensis. • El uso del Escardador Rotatorio Manual mejoró la coloración, por lo que influye

positivamente sobre su nutrición. • No se verificó influencia del Escardador Rotatorio Manual sobre el crecimiento de las

plantas. • No se verificó efectos positivos del uso del Escardador Rotatorio Manual sobre el

rendimiento del cultivo. RECOMENDACIONES • Evaluar la Productividad y eficiencia del Escardador Rotativo Manual bajo las

condiciones de producción de Cuba. • Promover la construcción de Escardadores Rotatorios Manuales en Cuba conjuntamente

con el método de siembra en hileras. • Estudiar los efectos del Escardador Rotativo Manual sobre las reacciones REDOX que

ocurren en campos de arroz de aniego y los procesos de desnitrificación.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Páez N.; Almeida P., 1994, Control integrado de malezas en arroz bajo riego en el estado

Portuguesa, Agronomía Tropical. 44(2): 245-262. 2. Morita, H., 2002, Handbook of Arables Weeds in Japan, Kumiai Chemical Industry

Co.,Ltd, Japan, 128 p. 3. Colectivo de autores, 2002, Manual del arrocero, Instituto de Investigaciones del Arroz,

La Habana, Cuba, 39 p. 4. L.E. Rivero; J. García; Yudmila Páez, Y. García; E. Rodríguez, 2001, Indicaciones para el

manejo de las principales malezas del cultivo del arroz en Cuba, Instituto del Arroz, La Habana, Cuba, 25p.

5. Kyuma, K., 2004, Paddy soil science, Kyoto University Press or Trans Pacific Press, ISBN 1-92090-100-0, 280 p.