Effect of the salinity on the performance of three varieties of fodder barley
Yapu, G.1; Yapu, W.2
Instituto de Investigación y Extensión Agrícola (IINEA), Universidad Pública de El Alto, ciudad de El Alto, Bolivia
1 Investigador de la Carrera Ingeniería Agronómica, Universidad Pública de El Alto
2 Investigador de la Carrera Ingeniería Agronómica, Universidad Pública de El Alto
Abstract
This research was held in order to determine the effect of salinity on three varieties of barley in the town of Kallutaca the Department of La Paz, where traditional land use is primarily livestock and therefore forage production, barley productivity is influenced by soil waterlogging is related to high levels of salinity and this with friática shallow layer. Soils located with uniform levels of salinity ( 0.84 dS m -1, 0.94 dSm -1, 3.82 dSm -1, 5.56 dSm -1 and 8.76 dSm -1) which constituted five parcels and divided into three sub plots including three varieties are planted barley ( Ivon , Gloria and IBTA -80) experimental units randomly with four rows of four meters. The results of analysis of variance showed that there was highly significant ( p < 0.0001 ) in plant height ( AP ) , number of stems per m2 ( NTM2 ) , yield of green matter ( MV ) and yield in dry matter (DM ) for salinity levels , and significant differences (p = 0.016 ) in leaf area (AF ) for varieties only significant difference (p = 0.0391 , p = 0.045 ) was found in AF and number of plants m2 ( NPM2 ) , and to salinity * variety interaction significant ( p = 0.0044 , p = 0.0398 p = 0.0147 ) was verified in AP, and MS NTM calculating simple effects was performed. In the plots with salinity levels 0.84 and 0.94 dSm -1 the best performances of the components of yield and performance variables were found , while high levels of salinity significantly reduced performance and varieties showed no significant differences.
Key Words: Salinity, fodder barley, Performance
Resumen
La presente investigación se llevó acabo con el objetivo de determinar el efecto de la salinidad en tres variedades de cebada forrajera en la localidad de Kallutaca del Departamento de La Paz, donde el uso tradicional del suelo es fundamentalmente ganadero y por ende de producción forrajera, la productividad de cebada está condicionada por el anegamiento del suelo que tiene relación con altos niveles de salinidad y esta con la capa friática poco profunda. Se localizó suelos con niveles de salinidad uniforme (0.84 dSm-1, 0.94 dSm-1, 3.82 dSm-1, 5.56 dSm-1 y 8.76 dSm-1) que constituyeron cinco parcelas y divididas en tres sub parcelas en ellas se sembró tres variedades de cebada (Ivon, Gloria e Ibta-80) aleatoriamente con unidades experimentales de cuatro surcos de cuatro metros. Los resultados de análisis de varianza evidenciaron la existencia de diferencias altamente significativas (p<0.0001) en altura planta (AP), numero de tallos por m2 (NTM2), rendimiento en materia verde (MV) y rendimiento en materia seca (MS) para los niveles de salinidad, y diferencias significativas (p=0.016) en Área foliar (AF), para las variedades solo se encontró diferencias significativas (p=0.0391; p=0.045) en AF y número de plantas m2 (NPM2), y para la interacción salinidad*variedad se verifico diferencias significativas (p=0.0398; p=0.0044; p=0.0147) en AP, NTM y MS no se realizó el cálculo de efectos simples. En las parcelas con niveles de salinidad 0.84 y 0.94 dSm-1 se encontraron los mejores comportamientos de las variables componentes de rendimiento y rendimiento, en tanto que niveles altos de salinidad redujeron considerablemente el rendimiento y las variedades no presentaron diferenciaciones importantes.
Palabras clave: Salinidad, Cebada forrajera, Rendimiento
1.Introducción
Las zonas ganaderas del altiplano boliviano demandan la producción forrajera de cebada, los mismos son sembrados en suelos en donde predominan afloramientos de sales, explicado por Krüger (1992) como fenómeno que se produce cuando la capa de agua freática rica en sales se encuentra a menor del metro y medio de profundidad.
La salinidad superficial de los suelos constituye un problema para la productividad de cebada, al respecto Royo et al. (1994 y1995) citado por Climente( 2000) señala que la salinidad provoca una disminucion en todos sus componentes en la cebada, que la biomasa en area final y el rendimiento en grano son los caracteres mas acfectados por la salinidad, referiendose con biomasa en area final a la produccion forrajera.
La cebada es una especie introducida de mucha importancia y ampliamente cultivada en el altiplano boliviano, manifiesta un mejor grado de adaptabilidad a las condiciones adversas, tan frecuentes como las granizadas y heladas, se establecieron debido a su doble utilidad económica; como forrajera y para grano (UCB, 2009). Además se cultiva en terrenos pobres y mal drenados por ser poco exigente en nutrientes más para la producción de forraje verde, lo que no implica que la cebada sea tolerante al anegamiento si se conoce sobre su moderada tolerancia a la salinidad.
El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la salinidad sobre el rendimiento en materia seca de tres variedades de cebada forrajera, en la Estacion Experimental de Kallutaca en condiciones del altiplano norte de La Paz.
- Métodos
La investigación fue desarrollada en la gestión agrícola 2013-2014, en la Estación Experimental de Kallutaca ubicado geográficamente a 16º31’17” de latitud sur y 68º18’29” de longitud Oeste y altitud de 3860 msnm en la provincia Los Andes del Departamento de La Paz. La zona se caracteriza por presentas suelos superficiales de formación aluvial con problemas de drenaje y bajo contenido de materia orgánica, una temperatura promedio de 14ºc, humedad relativa de 35% y precipitación pluvial de 600-65º mm*año-1.
Inicialmente se adquirió variedades de cebada comercial actual como lo es IVON, GLORIA y otra tradicional IBTA-80, para la instalación de parcelas experimentales se localizó suelos con cierto grado de conductividad eléctrica uniforme (0.84 dSm-1, 0.94 dSm-1, 3.82 dSm-1, 5.56 dSm-1 y 8.76 dSm-1) a partir de muestras representativas de suelo obtenidos a 3 pulgadas de profundidad y determinadas en una suspensión suelo: agua 1:1, esto fue posible gracias a los afloramientos salinos del suelo, los valores de conductividad eléctrica se mantuvieron casi invariables durante la investigacion. Los diferentes niveles de salinidad constituyeron 5 parcelas principales con tres repeticiones y cada parcela principal dio lugar a tres sub-parcelas donde se sembraron las variedades de cebada en cuatro surco de cuatro metros, a una profundidad de 3 cm, distancia entre surcos de 25 cm y una densidad de siembra de 100Kg*ha-1, describiéndose un arreglo de tratamiento en DBCA parcelas divididas de 45 unidades experimentales.
La toma de datos se realizó en diferentes estados fenológico del cultivo, sin embargo aquellos variables analizados fueron los siguientes: Numero de plantas por metro cuadrado (NPM2), Numero de tallos por metro cuadrado (NTM2), Área foliar (AF), Altura planta (AP), Rendimiento en materia verde (MV) y Rendimiento en materia seca (MS), en los cuales se evidenciaron claros efectos de salinidad del suelo.
El ciclo del cultivo duro 110 días y el corte se realizó cuando el grano alcanzo el estado lechoso, para fines de conservar como heno, que lo más común en el altiplano conservar de esta manera para época de estiaje.
Los métodos analíticos estadísticos empleados fueron en análisis de varianza, prueba de promedios de rango múltiple de Duncan y Análisis de componentes principales BIPLOT, para ello se empleó sistema de análisis estadístico SAS 9.2 Inc. y S-PLUS 2000.
- Resultados y discusión
- Efecto de los niveles de salinidad sobre la cebada forrajera
Los resultados de análisis de varianza mostrados en Tabla 1, evidencian un incremento y decremento en las variables de productividad de las variedades de cebada forrajera a distintos niveles de salinidad, estas modificaciones son más considerables para AP, NTM2, que tendrá directa relación con el rendimiento en MV y MS en t*ha-1, explicado por la existencia de diferencias altamente significativas (p<0.0001) en estas variables y diferencias significativas (p=0.016) en AF.
| Fuentes de Variación | GL | CUADRADOS MEDIOS | |||||
| AP | AF | NTM2 | NPM2 | MV | MS | ||
| Bloque | 2 | 143.0ns | 188.09ns | 3127.47ns | 77.87ns | 9.46ns | 0.19ns |
| Salinidad | 4 | 6275.2** | 263.37* | 286182.58** | 116.09ns | 6641.44** | 50.59** |
| Bloq*Sal | 8 | 119ns | 44.28ns | 6413.24ns | 54.76ns | 50.33ns | 0.63ns |
| Variedad | 2 | 135.8ns | 285.70* | 1558.40ns | 252.80* | 100.96ns | 3.16ns |
| Sal*Var | 8 | 137.2* | 138.03ns | 34017.511* | 84.36ns | 155.84ns | 3.32* |
| Error | 20 | 52.81 | 74.63 | 8105.956 | 69.51 | 89.85 | 1.01 |
| R2 | 0.96 | 0.698 | 0.9 | 0.62 | 0.94 | 0.92 | |
| %CV | 7.58 | 29.8 | 17.69 | 10.74 | 18.06 | 20.07 | |
**: Altamente significativo ns: No significativo %CV: Coeficiente de variación.
*: Significativo. R2: Coeficiente de determinación.
- Efecto de la salinidad sobre el rendimiento de cebada
De acuerdo a la Tabla 2, el rendimiento de materia seca en t*ha-1, se vio reducida significativamente a medida que los niveles de salinidad aumentan en sus valores diferenciándose en cinco grupos. Al respecto USDA(1999) señala que las reducciones en rendimiento en la cebada forrajera suceden cuando los valores de conductividad eléctrica son mayores a 2.5 dSm-1 , además señala que en la clase de salinidad del suelo para la suspensión de suelo: agua 1:1 se manejan los siguientes rangos de conductividad eléctrica para los cultivos: 0-0.98 dSm-1 no salino, 1.71-3.16 dSm-1 ligeramente salino, 3.16-6.07 dSm-1 moderadamente salino, > 6.07 dSm-1 fuertemente salino y la cebada como especies forrajera es considerado moderadamente tolerante.
| Niveles de Salinidad | MEDIAS | ||||
| AP | AF | NTM2 | MV | MS | |
| 0.94dSm-1 | 121.444 A | 33.389 A | 739.56 A | 84.897 A | 8.0733 A |
| 0.84dSm-1 | 114.444 A | 30.800 A | 644.00 B | 76.226 A | 6.4567 B |
| 3.82dSm-1 | 104.789 B | 30.511 A | 472.44 C | 46.784 B | 5.0744 C |
| 5.56dSm-1 | 81.444 C | 25.356 AB | 347.56 D | 31.487 C | 3.2644 D |
| 8.76dSm-1 | 57.111 D | 19.822 B | 340.44 D | 23.088 C | 2.1889 E |
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes, alfa=0.05.
- Variedades Ivon, Gloria y Ibta-80
Las variedades de cebada Ivon, Gloria y Ibta-80 no mostraron un comportamiento diferenciado para el rendimiento de acuerdo a la tabla 1, es decir que toleran la salinidad al mismo grado. Esto puede deberse a que los genes que gobiernan la tolerancia a salinidad son de baja heredabilidad (h=0.28) siendo la tendencia una tolerancia común entre variedades (Norlyn, 1984), a pesar de ello se encontró diferencias significativas (p=0.0391; p=0.045) en AF y NPM2, estas diferencias se atribuyen al factor genético y las diferencias en NPM2 puede deberse también al valor cultural de la semilla.
En la tabla 3, se puede observar diferencias en área foliar y número de plantas por metro cuadrado para las variedades, Ivon es la variedad que destaca en ambos variables.
| Varidades de cebada | MEDIAS | |
| AF | NPM2 | |
| IBTA80 | 31.087 A | 74.133 B |
| IVON | 29.853 A | 76.533 AB |
| GLORIA | 22.987 B | 82.133 A |
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes, alfa=0.05.
- Interacción niveles de salinidad vs variedades
En la tabla 1, para la interacción de los niveles de salinidad*variedades se verifico diferencias significativas y altamente significativas (p=0.0398; p=0.0044; p=0.0147) en AP, NTM2 y MS.
En la Figura 1, entre los vectores de Área foliar, Núm. Tallos m2, Materia verde y altura de planta existe una correlación positiva muy alta con el vector del rendimiento en Materia seca, los niveles de salinidad 8.76, 5.56 y 3.83 dSm-1 guardan un grado de distanciamiento en sentido opuesto de los vectores componentes de rendimiento y rendimiento en materia seca, por tanto estos niveles de salinidad tienen un efecto negativo bastante considerables sobre el rendimiento.
En tanto que niveles de conductividad eléctrica de 0.84 y 0.94 dSm-1 consideradas suelos no salinas es donde mejor se desarrollan las variedades de cebada forraje, también se evidencian interacciones entre variedades y niveles de salinidad, como consecuencia se tiene una disposición espacial de cada variedad a un nivel salinidad diferente.
- Conclusiones
Los efectos de la salinidad sobre el rendimiento de variedades de cebada forrajera son diversos, sin embargo se ha podido constatar que los componentes que sufren reducciones más significativas son la altura planta y Numero de tallos por metro cuadrado, fácilmente visible en los campos de cultivo.
Los efectos de la salinidad en cebada han sido estudiados ampliamente tanto en variedades forrajeras como de grano, la gran mayoría de estos se condujeron en ambientes controlados, debido a que los valores de la conductividad eléctrica de suelos se mantienen invariable en tiempos relativamente cortos, sin embargo en estas condiciones se omiten las interacciones salinidad*climática distinta para cada ambiente.
- Agradecimientos
Los autores agradecen a la Carrera Ingeniería Agronómica por acogernos y formarnos, al Dr. Humberto Sainz Mendoza director de carrera, a nuestros estimados docentes, y a los estudiantes de primer semestre de gestión I/2014 por el apoyo brindado en la toma de datos.
- Bibliografía
Climente, R. I. (2000). Efecto de la salinidad sobre la cebada (Hordium vulgari L.) Analisis de caracteres morfo-fisiologicos y su relacion con la salinidad. Salamanca: SITETEX,S.L.
Krüger , H. R. (1992). MANEJO DE SUELOS QUE SUFRIERON INUNDACIÓN TEMPORARIA. EEA Bordenave.
Norlyn. (1984). Absorcion de ion y origen en la relacion de la heradabilidad y tolerancia a salinidad de cebada. 44.
UCB. (2009). AVENA (Avena sativa) y CEBADA (Hordium vulgare):. Plan de Desarrollo Municipal 2005-2009-Calamarca, 57.
USDA. (1999). Conductividad Electrica. Guia para la evaluacion de la salud y calidad del suelo, 65-68.
Mollesnejta 