1179-Sistema Intensivo de Cultivo Arrocero en Panama

Sistema Intensivo de Cultivo Arrocero en Panamá:Investigación sobre los dinámicos de nutrientes Marie-Soleil Turmel, Ph.D. Taller de SICA en America Latina Earth University, Costa Rica 1 de Octubre – 1 de Noviembre del 2011

I. The System of Rice Intensification (SRI) (Photo:ciifad.cornell.edu)

Comparación de los métodos SICA y ConvencionalMethodo Edad Plantas/m2 Riego Fertilizante MalezasSICAConvencional 20-30d 75-100 Inundado Mineral herbicida (Adapted from Stoop et al., 2002)

Comparación de los métodos SICA y ConvencionalMétodo Edad Plantas/m2 Riego Fertilizante Malezas OrgánicoSICA 8-15d 4-25 Intermitente +Mineral manualConvencional 20-30d 75-100 Inundado Mineral herbicida (Adapted from Stoop et al., 2002)

Meta-análisis de 70 Experimentos SICA :1. ¿Las propiedades del suelo afectan la respuesta de rendimiento del manejo con SICA?Turmel et al. 2010, Renewable Agriculture and Food Systems, 26 : pp 185-192

Proporción Aumento de Rendimiento por País Philippines (n=2) ns Thailand (n=5) ns Ivory Coast (n=1) Nepal (n=1) Laos (n=5) ns China (n=10) nsBangladesh (n=6) ns Iraq (n=1) Sri Lanka (n=1) Indonesia (n=24) ** India (n=7) * Iran (n=1) Nigeria (n=1)Madagascar (n=5) *The Gambia (n=1) Myanmar (n=1) -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 lnRR

Proporción Aumento de Rendimiento por Suelo High Fertility Calcaric Gleysol (n=1) Calcaric Fluvisol (n=1) Eutric Gleysol (n=15) Eutric Fluvisol (n=2) Moderate Fertility Gleyic Luvisol (n=1) Eutric Regosol (n=1) Calcic Cambisol (n=1) Vertic Luvisol (n=3) Ochric Andosol (n=1) Mollic Andosol (n=1) Pellic Vertisol (n=2) Chromic Luvisol (n=1) Orthic Luvisol (n=4) Vitric Andosol (n=2) Low Fertility Ferralic Cambisol (n=4) Dystric Cambisol (n=3) Dystric Fluvisol (n=3) Orthic Acrisol (n=16) Xanthic Ferralsol (n=1) Ferric Luvisol (n=1) Dystric Regosol (n=2) Gleyic Acrisol (n=3) Dystric Nitosol (n=1) Ferric Acrisol (n=2) -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 lnRR

¿Cómo puede ser que SICA mejora rendimientos en suelos infértiles?• Abonos orgánicos y condiciones aeróbicas: Aumenta el P disponible (Turner and Haygarth 2001; Song et al. 2007; Randriamiharisoa et al. 2006). Aumento de actividad microbiana (Randriamiharisoa et al. 2006; Wangiyana et al. 2006). Más crecimiento de raíces (Dobermann, 2004; Haynes and Mokolobate, 2001; Stoop et al., 2002)• Reducción de Fe y Mn tóxico (Olaleye et al., 2001).

Panama“Si no hay arroz, no hay comida.”

Primeros Experimentos con SICA en Panamá 2008-20101. Experimento Preliminar de InvernaderoDeterminar el efecto de prácticas de SICA en la absorción de nutrientes por arrozen suelos de Panamá de niveles diferentes de fertilidad.2. Experimentos con IDIAP:Determinar el efecto de prácticas de SICA en la absorción de fósforo por arroz yen los parámetros de rendimiento en los suelos de bajo fertilidad.Ubicado en El Coco de Penonomé3. Experimentos con Patronato de Nutrición:Determinar el potencial de SICA para aumentar el rendimiento de arroz engranjas pequeñas y evaluar las percepciones de los agricultores hacia SICA.10 Granjas

Suelos de Panamá Calabacito, Veraguas (Ultisol) Tocumen, Panama (Mollisol)Bella Vista, Chiriqui (Ultisol) Alanje, Chiriqui (Andisol) Rio Hato, Cocle (Inceptisol) El Coco, Cocle (Alfisol)

•Disponibilidad de Nutrientes (NO3, NH4, P, K, S, Zn, Cu,Fe, Al)•N, P, C Microbiana•Enzimas (Fosfatase y Betaglucosidase)•Biomasa de Planta•Asimilación de Nutrientes Total•Densidad de Raíces

Fertilidad Baja Calabacito (Ultisol) Bella Vista (Inceptisol)* SICA Convencional * SICA Convencional Fertilidad Media El Coco (Alfisol) Alanje (Andisol)SICA ns Convencional SICA * Convencional Fertilidad Alta Tocumen (Mollisol) Rio Hato (Inceptisol) SICA ** Convencional SICA ** Convencional

Biomasa Superficial y Concentración de Nutrientes a los 40 días Low-Input High-Input 20 4 Aboveground Biomass ** N * *** *** ** Low-Input Above-ground Dry Biomass (g) ** * 15 3 High-Input * %N 10 2 ** 5 * 1 0 0 0.35 400 P Fe 0.30 * 300 0.25 mg Fe Kg-1 *** 0.20 *** %P 200 0.15 0.10 100 0.05 0.00 0 Ca Be Co Ala T R Ca Be Co Ala T R la ba lla V co nje ocum io H laba lla V co nje ocum io H cit ist en ato cit ist en ato o a o a

Fosforo Disponible 60 Low-Input High-Input *** 50 40 -1 30mg P Kg 20 10 * * 0 Ca Be Ala Co To Rio lab lla nje co cum H ac Vis ito ta e n a to

Fosforo Microbiano Greenhouse Microbial P 10Hexanol Released Resin P (mg Kg )-1 8 6 4 2 0 16 18 20 22 24 26 28 30 32 Days After Transplanting Calabacito Low-Input Calabacito High Input Bella Vista Low-Input Bella Vista High-Input Coco Low-Input Coco High-Input

Experimento de Campo El Coco, Penonomé 2009-2010Diseño factorial – 4 replicacionesFactor Principal: Riego (Inundación Intermitente vs. Continuo)Sub-factor: Fertilizante Orgánico (Con vs Sin)Sub-sub-factor: Fertilizante Mineral (nada, NK, NPK)

Rendimiento – Primera Etapa (Noviembre 2009 – Febrero 2010) 8 Compost No Compost Riego ns 6 Compost *Yield (t ha )-1 NK* 4 P ns 2 0 No Fert. NK NPK No Fert. NK NPK Intermittently Flooded Flooded

Sistema Integrado de Diagnosis y Recomendación (DRIS) A/ B 1000 f ( A / B) 1 where A / B a / b or a/b CV a / b 1000 f ( A / B) 1 where A / B a/b A / B CV f ( A / B) f ( A / C) f ( A / D ... f ( A / N ) A index n f ( A / B) f (B / C) f ( B / D ... f ( B / N ) B index n f (A/ N) f (B / N ) f ( N / C ) ... f ( N / M ) N index n

Análisis DRIS – Primera Etapa N P K Balance Comp No C. Comp No C. Comp No C. Comp No C.Moist NPK 52 77 -83 -117 31 40 166 235 Nk 59 172 -89 -251 31 79 179 502 None 38 156 -58 -250 21 94 117 500Flooded NPK 7 38 -32 -82 25 43 65 164 Nk 7 118 -35 -206 28 88 70 412 None 26 104 -54 -185 28 80 109 370

Absorción de fosforo – Primera Etapa Compost No Compost 30Phosphorus Uptake (kg ha )-1 Compost * 20 10 0 No Fert. NK NPK No Fert. NK NPK Intermittently Flooded Flooded

Rendimiento – Segunda Etapa (Marzo – Julio 2010) 7 Compost Riego * 6 Without Compost Compost * 5 Riego x Compost * NK*Yield (t ha )-1 4 P ns 3 2 1 0 No Fert. NK NPK No Fert. NK NPK Intermittently Flooded Flooded

Análisis DRIS – Segunda Etapa N P K Balance Com Comp No C. p No C. Comp No C. Comp No C.Moist NPK -39 4 32 -36 7 31 70 44 NK -62 110 56 -195 6 85 92 190 None -64 -67 40 -17 24 85 85 161Flooded NPK -64 -70 55 59 9 11 89 114 Nk -66 28 56 -92 10 64 94 115 None -70 -81 37 42 33 39 99 161

Disponibilidad de fosforo y Nitrógeno del Suelo 30 N Moist Soil Flooded Soil NPK + Compost NPK 25 NK + Compost NK None + Compost None 20 C*F mg N kg-1 CF F 15 CF CF 10 CF C*F F 5 C C C C Organic Fertilizer+ NPK 80 0 Organic Fertilizer + NK P Organic Fertilizer NPK C NK CF No Fertilizer F 60 F mg P kg-1 C CF 40 C CF C 20 CF CF CF 0 -15 33 75 120 33 75 120 -15 33 75 120 33 75 120 First season Second season First season Second season

IDIAPConclusiones• SICA aumenta el rendimiento en suelos bajo en fertilidad (P < 7.1 mgM3P kg-1)• En parte debido al aumento en disponibilidad de fósforo•SICA es un sistema efectivo para conservar agua mientras se mantiene elrendimiento•Compost puede aumentar el P disponible y el P microbiano, la actividad yla absorción de P fosfomonoesterasa bajo ambos regímenes de riego peromayores incrementos fueron medidos con inundación intermitente•Compost puede mejorar el equilibrio de nutrientes del cultivo yproducción en sistemas con riego intermitente y N es el nutriente limitante.•Requerimos más investigación para determinar los efectos de largo plazo(>10 años) sobre fertilidad de suelo y manejo de nitrógeno y sistema conirrigación intermitente

Agricultura Sostentable Agua de RiegoAgricultura Convencional Abono Organico Densidad de Plantas Edad de Plantas No Hay Recetas!

AgradecimientosIngenieros Juan Espinosa, Guillermo Fernández, León Franco,Candelario Pérez, Horacio Hernández, Eric González, NicolásFernández, Daniel Sánchez, Carlos Rojas, José Erman, IdelfonsoUrriola, Manuel Barrios, Manuel Madrid y los productoresIng. Manuel Rojas, Ing. Esteban Arosemena,Ing. Isaac Mejia y Prudencio MartínezDr. Benjamin Turner, Tania Romero, Santiago Quintero y loscolaboradores del Laboratorio de SueloProf. Joann Whalen Por financiar el proyecto

Gracias

1179-Sistema Intensivo de Cultivo Arrocero en Panama

by SRI-Rice, CIIFAD, Cornell University

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