¹Herbas J., ²Amurrio C., ²Blanco A.

1. Ing. Agr. MSc. Catedrático, Fac. Cs. Agrícolas y Pecuarias UMSS Cochabamba

2. Estudiantes Universitarios, Fac. Cs. Agrícolas y Pecuarias UMSS Cochabamba

El desarrollo y producción de los cultivos depende de su potencial genético y la interacción con el ambiente en que se desarrolla, dentro los factores ambientales la disponibilidad adecuada de humedad juega un rol determinante en la producción agrícola.

En el departamento de Cochabamba gran parte de la producción de haba proviene de siembras otoño-invernales bajo riego y la comercialización se lo realiza como hortaliza en los meses de julio, agosto y septiembre. Este hecho ha obligado a que en los últimos años exista un interés creciente sobre la necesidad de un manejo racional y eficiente de los escasos recursos hídricos disponibles.

El estrés hídrico en las plantas resulta de un desbalance entre la provisión de agua y la demanda evaporativa de la atmósfera. Newman (1971) definió al sistema suelo-planta-atmósfera como un continuo donde el potencial hídrico mínimo desarrollado es una función de la provisión de humedad del suelo, la demanda evaporativa y la capacidad del suelo para proveer humedad.

El déficit hídrico no tiene un efecto similar sobre los diferentes componentes del desarrollo y el crecimiento de las plantas, algunos procesos son relativamente insensibles a un incremento del estrés mientras que otros son afectados de manera diferente (Gardner, 1966).

Doorenbos y Kassam (1986) revisaron el efecto del estrés hídrico sobre los procesos fisiológicos, el estrés afectó los procesos de fotosíntesis y respiración, redujo el crecimiento y afectó la reproducción. El estrés redujo la fotosíntesis a través del incremento de la resistencia del mesofilo a la absorción de dióxido de carbono lo que a su vez redujo significativamente la translocación de materia elaborada hacia los tejidos meristemáticos y órganos de almacenamiento.

La haba es particularmente sensible al estrés hídrico durante la fase de establecimiento, prefloración y la antesis; si el estrés ocurre en la primera etapa las plantas se mantienen intactas sin desarrollar, en cambio si el estrés ocurre en la prefloración y la antesis se nota un efecto negativo sobre el componente del rendimiento número de vainas por planta.

En base a los antecedentes mencionados el presente trabajo pretende evaluar el efecto de cuatro frecuencias de riego sobre los índices fisiotécnicos y del rendimiento de haba en condiciones de la Tamborada.

El ensayo fue conducido en predios de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Pecuarias ubicada en la provincia Cercado del departamento de Cochabamba (17°23'48" S, 66°09'35" 0 y 2557 msnm.). La zona se caracteriza por tener un clima templado seco con una precipitación media de 450 a 600 mm. (Ali, 1989). El experimento se implantó el 25 de mayo de 1989 bajo un diseño de Bloques al Azar con cuatro frecuencias de riego (4,8,12 y 16 días) como tratamientos y cuatro repeticiones con la variedad criolla de haba "Habilla", la unidad experimental consistió de 7 surcos de 5 m de largo distanciados a 0.5 m entre surco y 0.2 m entre golpes y 2 pl/golpe (20pl/m²) con un camellon elevado como borde para evitar el escurrimiento, la aplicación de agua se hizo en forma manual a una lámina constante de riego de 10 cm. Las prácticas culturales durante el desarrollo del cultivo consistieron en aporques, carpidas ^-y controles fitosanitarios preventivos.

Para generar los datos requeridos y estimar los diferentes índices fisiotécnicos se realizaron muestreos periódicos (10 días) de tres plantas de cada unidad experimental a partir de los 24 días después de la siembra hasta el final del ciclo, las mismas que fueron separadas en fracciones de tejido radicular, de soporte, foliar y reproductivo (vainas) y se registraron los pesos frescos y secos (65°C/48hrs) y con ayuda de un sacabocados se registraron los pesos de 20 submuestras de área conocida por cada 3 plantas. Estos datos fueron corregidos en función del área del suelo promedio ocupado por planta y expresados como gramos de materia seca por metro cuadrado de área de suelo y el índice de área foliar como m² de área foliar; con dichos datos mediante un análisis de regresión múltiple se generaron ecuaciones de Fitomasa Seca Total (P), índice de Area Foliar (A) y Masa Seca Foliar (PF) en función del tiempo (Radford, 1967).

De acuerdo a la teoría del análisis de crecimiento (Clawson et al., 1986 y Herbas et al., 1990) el efecto de las cuatro frecuencias de riego sobre los índices fisiotécnicos fue evaluado a través de los parámetros fisiológicos conocidos como Tasa de Crecimiento del Cultivo (TCC), Tasa de Asimilación Neta (TAN), Tasa de Crecimiento Relativo (TCR), Relación de Area Foliar (RAF), Relación de Peso Foliar (RPF), Area Foliar Específica (AFE), Tasa de Crecimiento Relativo de la Hoja (TCRH), Tasa de Expansión Relativa del Area Foliar (TERAF) y Factor de Partición del Area Foliar (FPAF).

La acumulación de la fitomasa total (P), índice de área foliar (A) y masa foliar (PF) se muestran en las figuras 1, 2 y 3, respectivamente. En las mismas se puede observar que las frecuencias de riego afectaron significativamente la acumulación de P, A y PF; en la fase de establecimiento, todas las frecuencias reportaron respuestas similares (45 - 50 días después de la siembra (DDS)); a partir de ésta las plantas que recibieron riego cada 4 días inician una mayor acumulación de P en comparación al resto de las frecuencias de riego las que siguen reflejando un comportamiento similar hasta el final del ciclo (fig. 1). En la frecuencia de 4 días el máximo P alcanza 105 DDS con 530 gr/m² que es superior en un 40 % al promedio de los máximos alcanzados (375 gr/m²) por las frecuencias de 8, 12 y 16 días logrados entre los 120 y 130 DDS.

El índice de área foliar (A) fue afectado significativamente (fig. 2) por las frecuencias de riego, sin embargo en la fase inicial de establecimiento las mismas muestran un comportamiento similar, a partir del cual las curvas muestran respuestas diferentes. En la frecuencia de 4 días el máximo A (5.5 m²/m²) se logra a los 120 DDS, la frecuencia de 8 días alcanza su máximo (3.75 m²/m²) a los 130 DDS; en cambio las frecuencias de 12 y 16 días reporta valores de 2.4 y 2.1 m²/m² a los 110 y 120 respectivamente. Después de alcanzar dichos máximos en todos los tratamientos se observa una tendencia a disminuir gradualmente hasta el final del ciclo. Al respecto Shibles et al., (1983) reportan valores máximos de índice de área foliar de 5 a 8 para leguminosas cultivadas en condiciones óptimas, las mismas que se alcanzan al final de la floración; más adelante el A declina progresivamente durante el llenado de la semilla por la abscisión de las hojas inferiores hasta alcanzar valores de 4 a 6 cerca de la madurez fisiológica.

La acumulación de masa foliar (PF) refleja un comportamiento similar al observado para A (fig. 3). Las mismas reportan tendencias lineales hasta él inicio del llenado del grano (100 DDS) al cabo de las cuales las curvas declinan gradualmente. Los valores máximos de PF son 210, 190, 145 y 125 gr/m² y se lograron a los 120, 105, 130 y 105 DDS para las frecuencias de 4, 8 12 y 16 días respectivamente. En las mismas se pueden observar en forma nítida el efecto depresivo del estrés hídrico en la acumulación de PF.

Las tasas de crecimiento del cultivo (TCC) reflejan tendencias cuadráticas en las 4 frecuencias de riego, a los 40 DDS las TCC reportan valores entre 15 y 40 gr/m²/día para las frecuencias de 8 y 16 días respectivamente, los restantes tratamientos tienen valores intermedios. A partir de ésta fase se observa un cambio en el curso de las curvas de acuerdo a las frecuencias de riego, las plantas regadas cada 4 días acumulan materia seca con una mayor intensidad que el resto de los tratamientos y alcanza su máximo de 8.5 gr/m²/día a los 80 DDS que es superior en un 70 % al promedio de los 12, 8 y 16 que reportan valores de 5.5, 5.2 y 4.3 gr/m²/día a los 90, 85 y 60 DDS respectivamente.

Al respecto se puede citar por lo menos tres razones para explicar la superioridad de la TCC del tratamiento de 4 días respecto al resto. Primero que las plantas regadas cada 4 días reportan menores tasas de respiración nocturna lo que resultaría en una mayor ganancia neta de carbono. Segundo que las plantas con una frecuencia de riego más estrecha podrían haber tenido mayor chance de absorber nutrientes minerales lo que a su vez reflejaría en una mayor acumulación de materia seca. Tercero, diferencias en la partición de fotosintatos entre la raíz y el follaje; se sabe que las plantas que sufren de estrés hídrico tienden a desarrollar una mayor superficie radicular a objeto de captar más eficientemente la escasa humedad disponible y éste hecho se reflejaría en un desvío de la materia elaborada que debía utilizarse en el desarrollo normal de la estructura vegetativa hacia la formación de tejido radicular (Herbas, 1982). Por otro lado Clawson et al. (1986) al evaluar diferencias genéticas de isolíneas de dos variedades de soya reportan tasas de crecimiento del cultivo entre 12.5 y 17.5 gr/m²/día.

La tasa de crecimiento relativo declinó en forma cuadrática en las 4 frecuencias de riego (fig. 5). A los 40 DDS la TCR alcanzó a 0.11, 0.09, 0.07 y 0.064 gr/m²/día para las frecuencias de 4, 12, 8 y 16 días respectivamente; éstos fueron declinando hasta alcanzar valores próximos a cero al final del ciclo; por la similitud de las tendencias se podría concluir que la capacidad de producción de biomasa nueva es afectada de manera similar por los diferentes tratamientos de riego durante todo el ciclo. Sin embargo se puede también observar que ésta capacidad tiende a ser mayor cuando la planta dispone de un nivel adecuado en forma permanente en los tratamientos donde la frecuencia es menor. Al respecto Clawson et al., (1986) y Herbas et al., (1990) reportan TCR de 0.08 - 0.1 y 0.15 - 0.2 gr/m²/día para soya cv. Clark y Harosoy y haba cv. Pairumani I, II, III y Habilla, respectivamente.

La tasa de asimilación neta (TAN) que es simplemente la tasa de crecimiento relativo ajustada en función del índice de área foliar es un estimador de la fotosíntesis por unidad de área foliar (fig. 6) de cualquier cultivo (Herbas et al., 1990). La eficiencia fotosintética de la "Habilla" fue afectada significativamente por la frecuencia de riegos, en general dichas eficiencias tienden a ser mayores al inicio del ciclo y baja a valores próximos a cero a la madurez fisiológica. A los 40 DDS las TAN reportan valores de 4.0, 3.1, 1.9 y 0.9 gr/m² de área foliar para las frecuencias de 16, 12, 4 y 8 días respectivamente, los mismos tienden a aumentar hasta los 60 -70 DDS tiempo en que la TAN de la frecuencia de 4 días reporta un valor de 7.3 gr/m² área foliar, el mismo que es superior en un 80 % a las TAN promedio (4 gr/m² área foliar) de las frecuencias de 16, 12 8 días. Los valores iniciales relativamente altos se explican porque la superficie asimilatoria reducida funciona a una máxima eficiencia, una vez que el ciclo avanza aumenta el número de hojas las mismas que trabajan a una menor eficiencia. El incremento posterior se atribuye a que los destinos (órganos de almacenamiento) demandan proporciones elevadas de materia elaborada lo que exige una mayor eficiencia de los lugares de síntesis (cloroplastos), posteriormente cuando empieza la absicisión de las hojas inferiores la TAN declina hasta la cosecha por los procesos de retranslocación que resulta en la degradación de las proteínas de las hojas viejas para liberar iones que serán removilizados.

La relación de área foliar (RAF) definido como la proporción de tejido asimilatorio y la fitomasa total fue afectada por la frecuencia de riegos. A los 40 DDS la RAF está alrededor de 10 gr/m², a partir de esta fecha en la frecuencia de 4 días se observa un incremento rápido hasta los 70 DDS; posteriormente inicia un descenso gradual. El comportamiento de los otros tratamientos es aproximadamente similar pero reportan valores inferiores al reportado por el tratamiento de 4 días. Al respecto Clawson et al., (1986) puntualizan indicando que las formas de las curvas reflejan que proporcionalmente menos materia seca total se convirtió en área foliar a medida que el ciclo progresó (fig. 7).

El área foliar específica (AFE) fue afectada de manera similar que la RAF (fig. 9), al principio se reportan valores de 45, 45, 34 y 27 gr/m² para las frecuencias de 4, 16, 8 y 12 días respectivamente, luego va en incremento hasta los 50 - 60 DDS, a partir del cual los valores tienden a estabilizarse o declinar hasta la conclusión del ciclo.

La relación de peso foliar (RPF) que representa el porcentaje de fitomasa total presente en el material asimilatorio presenta una tendencia cuadrática inversa y fue afectada por las frecuencias de riego (fig. 8). Al principio sus valores alcanzan a 0.56, 0.55, 0.48 y 0.39 gr/m² para las frecuencias de 4, 8, 16 y 12 días respectivamente, las mismas que al final del ciclo se reducen a 0.35 gr/gr a los 115 DDS. Los valores iniciales relativamente altos se podrían explicar porque en la fase de establecimiento la proporción de materia seca foliar frente a la fitomasa total es elevada, a medida que el ciclo progresa se acumula una mayor cantidad de materia seca en las estructuras vegetativas (tallos y ramas) y órganos de almacenamiento, además, después del llenado de los granos se inicia un proceso de defoliación por la removilización de elementos de las hojas.

La tasa de crecimiento relativo de^, la hoja (TCRH) que demuestra la capacidad de producción de tejido foliar nuevo en base al ya presente muestra una tendencia cuadrática inversa, aparentemente no es afectada por las frecuencias de riego (fig. 10) y las curvas se superponen a partir de los 45 DDS. Sin embargo al inicio (40 DDS) las frecuencias de 12, 4, 16 y 8 reportan valores de 0.15, 0.11, 0.11 y 0.9 gr/gr/día y se puede observar que la frecuencia de 12 días reporta un valor relativamente superior frente al resto de los tratamientos.

La tasa de expansión relativa del área foliar (TERAF) fue afectado por las frecuencias de riego (fig. 11), a los 40 DDS se reporta valores de 0.26, 0.20, 0.11 y 0.11 m²/m²/día para las frecuencias de 8, 4, 12 y 16 días respectivamente; éstos valores incrementan ligeramente hasta los 55 DDS donde alcanzan su máximo; a partir del cual declina gradualmente hasta alcanzar valores próximos a cero al final del ciclo. En virtud a que éste parámetro cuantifica la capacidad de producción de nueva área foliar en base al área foliar ya presente, se puede afirmar que en la fase de establecimiento ésta capacidad es mayor, pero a medida que el ciclo avanza y la planta entra en la fase reproductiva se suspende la producción de nueva área foliar lo que repercute en una reducción de la TERAF.

El factor de partición del área foliar presenta valores iniciales de 85, 75, 65 y 45 m²/kg para las frecuencias de 16, 4, 12 y 8 días respectivamente los mismos que declinan a 10 y 30 m²/kg cerca de la madurez fisiológica. La capacidad de producción de área foliar por kg de materia seca total presente es mayor en un principio y depende de los factores ambientales tales como el estrés hídrico.

Rendimiento

Las frecuencias de riego afectaron significativamente el rendimiento de haba (fig. 13). En orden de jerarquía se reportan valores de13766, 10666, 8333 y 5111 kg/ha para las frecuencias de 4, 8, 12 y 16 días respectivamente; estos rendimientos son estadísticamente diferentes entre sí de acuerdo a la prueba de Duncan. En promedio se reporta una pérdida de 2.9 ton/has (21 %) por cada cuatro días de retraso en la aplicación de riego, éste decremento se atribuye a una reducción del orden del 31 % en el componente de rendimiento número de vainas por planta (datos no reportados).

Al respecto Pandey et al., (1984) en un estudio de regímenes hídricos sobre los componentes del rendimiento de cuatro leguminosas Vigna radiata L., Vigna unguiculata L., Glycine max L. y Arachis hypogaea L. en el IRRI (Filipinas) afirman que los tres mecanismos reproductivos; desarrollo de flores y vainas, número de óvulos por vaina y el llenado de las semillas, contribuyen al logro de altos rendimientos y que el estrés hídrico puede afectar adversamente a los tres, pero la magnitud del efecto variará de acuerdo al momento en que se impone el estrés.

- Las cuatro frecuencias de riego estudiadas en condiciones de La Tamborada afectaron significativamente la acumulación de Fitomasa Total, Indice de Area Foliar, Masa Foliar y Rendimiento en la Haba.

- La frecuencia de riego cada 4 días incrementó significativamente los máximos de Tasa de Crecimiento de Cultivo, Tasa de Asimilación Neta, Relación de Area, Peso Foliar y Area Foliar Específica.

- El rendimiento mayor se logró con la frecuencia cada 4 días con 13766 kg/has seguida de las frecuencias de 8, 12, y 16 días con rendimientos de 10666, 8333 y 5111 kg/ha, respectivamente.