• 2) aJLAEJ:RAC/av CARI BEfJA PARA ANAL / ZAR PfU3LEMAS ESPECI F Iros DE SUELO EN ARROZ * ¡ ~~ ;) (Federico\Q¡evas-Pérez ;t* liar; \ I NTP.aJUCr.1 av La decisi6n de organizar una Red COribeña de Investigaci6n Arrocera, tamada durante el curso de un Taller efectuado en Santiago, Rep. Dominicano en agosto de 1984, estuvo basada en la premisa de que el fortalecimiento de capacidad de investigación de los programas nacionales y la canalización de lo colabaraci6n regional hacia 6reas de interés cOfTÚn contribuirfan al r6pida desarrollo de uno nueva tecnología arrocera. Las caracterfsticas de dicho tecnologfa respanderfan con moyor precisión a las condiciones ecológicas y económicas de cada zona de producci6n y sistema de cultivo en el COrlbe (CIAT, 1986). Los investigadores arroceros del Caribe que participaron en el Taller de 1981¡ recomendaron una 1 ista de actividades que debfa real izar lo red uno vez organi zada. Dicha listo expreso la necesidad de coordinar investigaciones en problemas arroceros comunes, tratando de dividir respansabiI idades entre los programas, y de probar germoplasmo para resolver limitaciones de producción especfficas al arroz en el caribe. El presente trabajo tiene como objetivo describir algunos problemas de suelo de interés para los investigadores arroceros del órea, y proponer ~ _ 6eofereQfjf.J;lpresentcxC en lo 1 Reunión del Gamité Técnico Asesor poro I el Caribe.( Juma, Bonao, Repúbl ica Dominicano Dic"!IIII¡. Ji! I J.1986 Ir:, f ** COordinador del IRTP para América Latina. CIAT. Apartado 6713. COIi, CoIOlTbia. • • 2. alternativas de investigación ca I abara ti va dentro de la Red de Investigación de Arroz en el Caribe. Las propuestas son presentadas con el objetivo de estimular discusión dentro del Comité Técnico Asesor de la Red, el cual deberá decidir el tipo de actividad a desarrollarse . Problemas de Suelo Cotrunes en los Paises del UJribe De acuerdo con el resumen sobre el cultivo de arroz en el Caribe presentado por Cuevas Pérez (1986), los problemas de suelo que confronta el arroz en el área son la salinidad y los suelos orgánicos. La salinidad se presenta corro una preocupoc i 6n poro los arroceros de wba, Ha I t f Y Repúb 1 i ca Dominicana, y los suelos orgánicos como de interés especffico para Jamaica. El cultivo de arroz en las llanuras costeras de Guyana y Surinam sugiere que las concentraciones de sales en el agua de riego podría afectar el crecimiento del arroz, justificando algún interés en porticipar en investigaciones sobre este problema por parte de los investigadores de dichos países (Tulsieram y Persaud, 1986, De Wit, 1960). La existencia de áreas de suelos con altos contenidos de IOOterio orgánica en la zona del Bajo Yuna en República Uaminicana y en los alrededores de algunas lagunas en Trinidad y Tobago podría despertar el interés de estos dos polses en estos tipos de suelo, debido a que ambos podrfan utilizar dichas áreas en sus planes de expansión de la siembra de arroz. Por lo tanto, port icipontes con la posible excepción de Be/ice, en la H.ed podrlan tener interés todos los paises en colaborar en investigaciones dirigidas a mejorar la productividod del arroz en áreas con I imi tantes de suelo. Suelos ~alinos y el Arroz En general, los suelos con concentraciones de sales con capacidad paro afectar negativamente el crecimiento y desarrollo de los plantas se denominan sal inos, y que para el caso del arroz tienen una conductividad eléctrica superior a los 4 mmno/cm a 25°C (PonnamperUlOO y Bandyopadhya, • • 3. 1980}. Estos suelos varfan mucho con respecto a textura, pH, composición qulmica y la fuente y tipa de las sales. Para los efectos de los suelos sal inos que se encuentran en el Caribe, lo caracterlstica que mejor los definirfa sería la fuente de sales, las cuales se pueden originar de la lOOrea alta en las llanuras costeras o por movimientos capilares de las sales contenidas en las aguas subterráneas. Can excepción de los suelos salinos encontrados en la región noroeste de la República Dominicana, la moyoda de los que se encuentran en el Caribe se podrían clasificar como suelos salinos costeros. Una vez clasificados los suelos en esos dos grandes grupos, su relaCión con el cl ilOO resul ta obvia. Los suelos sal inos costeros mostrarían moyor concentración de sales en las épocas secas, cuando la concentración del agua de riego bajo influencia de la lOOrea es más alta, por otro lado los suelos cuya sal inizaci6n se originO por acción capi lar regularmente se encuentran en zonas relativamente secas donde la evaporación supera la preCipitación causando el movimiento de sales haCia las portes superiores del suelo, en ocasiones llegando a formarse capas de sal en la superficie. El agua subterránea no necesariamente tiene que ser salina, pues el movimiento capi lar continuo de agua con bajo contenido de sales resulta tarde o terrprano en sal ini zaci6n de las portes superiores del suelo. Obviamente la altura de la capo ¡reótica afecta la salinización causada por este proceso, por lo que cualquier factor que contribuya a su elevación, como 105 sistemas de riego can drenajes deficientes en Jas zonas áridas, aumenta la velocidad de salinización de los suelos (Moorman y Van Hreemen 1978). él alto contenido de sales en algunos suelos está regularmente asociado con otros problemas nutricionales que afectan el crecimiento de las plantas. Las deficiencias de zinc y f6sforo son corrunes a los suelos sal inos, independientemente de su origen (Cuadro 1). Estas caracterlsticas, unidas a la gran variabilidad en el tierrpo yen el espacio observada en 105 suelos salinos dificulta los trabajos de investigación agronómica en ellos. Probablemente esto explique el hecho de que la forma más común de trabajar con estos suelos haya sido la reclamación o lavada, lo cual con frecuencia • se asocia con el cultivo del arroz. La razón para la sIembra del arroz en estos suelos es la capacidad de este cultivo de desarrollarse bajo inundación, condición necesaria para la remJCión de las sales con la combinación de riego y drenaje. La toleranCia a suelos salinos par parte del arroz varía según la etapa de desarrol lo del cul t ivo y la variedad. Las primeras cuatro semanas de crecimiento vegetativo y la épaca de floración son las etapas de desarrollo más susceptibles. Uti /izando métodos de evaluación en invernadero y en canpo se ha demastrado en varias ocasiones la existencia de fTKJrcadas diferencias varietales en cuanto a su reacción a la salinidad (Ponnamperuma 1977; IRTP, 1985). Utilizando la escala de 0-9 del Sistema de Evaluación Estándar para Arroz en los viveros distribuidos par IRTP en 6 localidades de As la, se encontró que la variedad IR 48 tenía una reacción s imi lar al testigo toleronte Pokkali tanto en Jo etapa vegetativa camo Ja repraductiva (CUadro 2). Muchas de las variedades analizadas fTKJstraron reacción diferente de acuerdo con la época de desarrollo, por ejemplo IR 50 fTKJstró buena tolerancia en la etapa vegetativa (lectura de 3.8) y susceptibilidad en la etapa reproductiva (lectura de 6.8). La eficiencia de trabajar en el desarrollo de variedades para suelos sal inos bajo condic iones de sal inidad ha s Ido cuestionada par algunos investigadores, debido principalmente a los niveles de sal inidad de los diferentes suelos yola alta variabi I idad espacial que rrtlestran dichos suelos. PonnamperUfTKJ y t:kmdyopadhya (1980) senalan que aunque tres I {neas IR seleccionadas par su alta tolerancia a salinidad fTKJstraron un rendimiento de 2.6-3.5 t¡ha en relación a 1.0-1.2 t/ha en los testigos, cuando se sembraron en suelos salinos costeros en Filipinos, la variedad I~ 42 que no fue seleccionada para condiciones de salinidad rindió 5.6 t/ha en un suelo fTKJderadamente salina, reclOfTKJdo de un suelo salina costero el año anterior. Por su parte Richards (1983) observó que en el peor de los casos, la mitad del rendimiento de cebada sembrada en suelos sal inos del valle de San Joaqufn en California provenía de las partes no salinas del campo {CUadro • 5. 3). Desarrollando ecuaciones de respuesta a salinidad de cebada y trigo, y evaluando los posibles aumentos en potencial de rendimiento que se lograrían ejecutando programas de mejoramiento en suelos sal mas y no saTinas, concluyó que serta más eficiente mejorar el rendimiento de cereales pora suelos salinos seleCCionando en suelos no salinos. El autor señaló que esta conclusión se podrla aplicar a la mayoría de las regiones con problemas de sales, con la posible excepción de aquellas áreas donde la salinidad va en aumento debido al uso inadecuado del agua de riego. SueloS Orgánicos y el Arroz Los suelos organicos o histosoles en general se definen como aquellos que contienen más de 20 a 30 porciento de materia orgánico en más de la mitad de los primeros 80 cm del perfi 1. tste tipo de suelo regularmente se encuentro en las áreas bajas con altas precipitaciones y por lo regular están permanentemente saturados (MoOrmann y Van Breemen, 7978). La mayoría de los suelos orgánicos son profundos (más de ~u cm de materia orgánica) y presentan problemas de bajo contenido de nutrientes, extremada porOSidad e incapacidad de sostener ningún peso fuerte. El cultivo del arroz se asocia a este tipo de suelos, al igual que sucede en el caso de los suelos salinos, debida a su capacidad de sobrevivir bajo inundación constante, lo cual es condiCIón necesaria pora la conservación de 105 suelos orgánicos. wando estos suelos se someten a procesos de reclamacion con la construcción de drenajes, regularmente bajan de nivel y la materia orgánica se pierde por oxidación o por factores asociados con el laboreo. La práctica tradicional de manejo de estos suelos recién drenados es quemar porte de la capo superior poro "1 iberar" nutrIentes y obtener buenas cosechas, sin enbargo las ventajas a largo plazo no han Sido estableCIdas con claridad. En suelos orgánicos profundos, con poco material mineral en las copos superiores, la s ienbra de arroz Inundado resul ta en al ta esteri I idad. Dicha esterilidad ha sido asociada con la deficiencia de cobre, situación que no ha podidO resolverse con aplicaciones de fertilizantes con este 6. micronutriente aebido a que dicho elemento se fija en el suelo en menos de una hora después de la aplicación (Driessen y SUharolO, 1976). Se ha indicado que el drenaje del campo al principio de la etapa reproouctiva puede reducir el problema de la esterilidad. Debido a la Daja ferti I idad de los suelos orgánicos profundos, a los problemas fisicos que interfieren con su laboreo, yola pérdida del moterial orgánico asociada con su reclamación, se recomienda no utilizarlos para la agricultura. Los problemas de baja fertilidad se podrian ilustrar citando trabajos realizados en Indonesia en suelos de 110 y 120 cm de profundidad con diferentes elementos fertilizantes (CUadro 4). El aumento en la acurrulación de moterlO seca luego de la apl icación de elementos fertilizantes fue drástico, llegando a lograr aumentos de hasta 8U veces con respecto al testigo. Los suelos orgánicos de moyor patencial para la sietrbra de arroz en el corto plazo son aquellos que tienen suficiente moterlal mineral en el perfi I para permitir su laboreo antes o después de la reclamación. Gran parte de estos suelos tienen entre 20 y 35 parciento de moteria orgánica y son los que se han utilizado para evaluar la resistencia de variedades. El IRRI (1983, 1984) evaluó 706 líneas ae arroz durante los años 1982 y 1983 en dos suelos orgánicos con contenidos de moteria orgánica de 27.3 (16.~% de carbono) y 33.8 (20.3% de carbono) porclento. La mitad de las lineas mostraron tolerancia a las condiciones imperantes en dichos suelos (CUooro 5). Pruebas de rendimiento realizadas durante el mismo perlado mostraron que con el uso de tert i I i zantes contenienao NPK y Zn, la variedad IR 42 podio rendir un promedio de ~ t/ha, mientras que la linea IR 19743-40-3 mostró 105 rendimientos m6s bajos en tooos las experimentos, alcanzando un promedio de apenas 1,4 tlha ¡CUadro 6). Posibles Actividades de la Red del Caribe La primera decisión que deberá tomar el COmité Tecnico Asesor de la red es la prioridad que deberá asignórsele al trabajo colaborativo en el área de problemas de suelo. Nosotros conSideramos que este temu merece formar 7. parte de la agenda ae investigación regIOnal debido a que algunos países están dirigiendo la expansión de su industria arrocera hacia áreas que Incluyen suelos con problemas de sal inidad y de alto contenido de materia orgánica. Por ejenplo, los suelos del alto y balo Morass en Jamaica representan un área inportante para la expansión arrocera e incluyen suelos con alto contenido de materia orgánica, por otra parte suelos de la línea noroeste en Rep. Dominicana merecen especial atención por sus problemas de salinidad y además los planes de anpliar la siembra de arraz en el área de influencia del proyecto A0LlPO L/ en el noreste del mismo pafs incluirían suelos de alto contenido de materia orgánica. La Influencia de la marea en las áreas arroceras de Haití y Guyana también sugieren un interés común en el área por entender mejor el manejo de suelos salinos. Una vez tomada la decisión de aunar esfuerzos en el mejoramiento de la producción de arroz en estos suelos, el próximo paso sería considerar el tipo de investigación que mejor contribuiría al cunplimiento de este objetiVO bajo las condiciones de suelos presentes y futuras. Para precisar en cuanto a la definición de las actividaaes de investigación sería necesario considerar las obras de infraestructura y las labores de reclamación planificadas para reducir los problemas que generan los suelos sal inos y organicos en la producción ae arroz. La informaclon disponible en estos momentos sugiere que algunos países del área tienen planes de construir Obras de drenaje (República Dominicana) y de control de influencia ae la marea (Haití) que podrían mejorar las características físicas de los suelos orgánicos y detener el avance en la salinizac/ón de los suelos. La labor de los Investigadores arroceros del Caribe podría ser más efectiva si se trataran de atacar los problemas de suelo en el arroz de manera multidispllnaria. Por ejemplo las Investigaciones para corregir la deficienc/O de Zn podrfan resul tar en buenos rendimientos de arroz con variedades moderadamente susceptibles en suelos salinos y orgánicos. De 7/ Proyecto de desarrollo de intraestructura de riego y arenaje en el noreste de la Republca Dominicana, actualmente en ejecución. 8. acuerdo can datos no pub I icados del grupo de tert i I idad de suelos que trabaja en el Centro de Investigaciones Arroceras (CEOIA) de Repúbl ica Dominicana, las aplicaciones de Zn han mostrado gran potencial en suelos de las zonas con problemas de salinidad y alto contenido de materia orgánica. Recomendamos que se forme un grupa caribeño para evaluar tecnologías de producci6n en suelos sal inos y orgánicos. para suelos sal inos se podrían hacer trabajos en República Dominicano, Haití y vuyana y paro suelos orgánicos en Repúbl ica Dominicana, Jamaica y Trinidad y Tobago. Los trabajos deberán iniciarse haciendo un resumen de los planes de expansión hacia areas can problemas de suelo y las investigaciones que han realizado los diferentes países en términos de prácticas culturales y selección de variedades. ~e recomienda que se haga un resumen escrito por parte de la coordinación de la red. Una vez terminado el trabajo de la si tuaci6n actual del conocimiento de los suelos problema del Laribe, las investigaciones demastrativas o crf t Icas que resul ten se podrían hacer en forma coordinada. La informacián dispanible hasta el lOOt1Iento la deficiencia de zinc y la sugiere las investigaciones en identificación de variedades monejo de tolerantes a salinidad realizadas hasta el lOOt1Iento podrían ser coapartidas par los países en forma irrnediata. La evaluación de germaplasmo para las zonas con problemas de sal midad podrían concentrarse en la selección de moteriales con buen corrportamiento en suelos con contenido moderado de sales (conductividad eléctrica alrededor de I¡ nrr/Jolcm) , ya reclamados. Este método de evoluaci6n estaría más acorde con el futuro eventual de la agricul tura en esos suelos. Genotlpas tolerantes a al tos concentrac iones de sal solo servirían para sierrbros durante el perrada de reclamaCión de los suelos, pues si estos suelos no se lavan, su uso agrícola sostenido estaría muy restringido. ':J. Cuadro 1. Algunos problemas de las suelos salinos baio arroz Tipo de Suelo ~alinos interiores Salinos Costeros Neutrales y Alcalinos Orgánicos Problemas que limitan el crecimiento Alto pH, deficiencias de Zinc, nitr6geno y fásfaro. Deficiencia de zinc; aguas profundas. Deficiencias de zinc, nitrágeno, fásforo, cobre y molibdeno; toxicidades de hierro, sulfito de hidrogeno y sustancias orgánicas; aguas profundas; incidencia de enfermedades fungosas. Adaptaao de Ponnamperuma y Banayopdhya, 1980. 7 O. CUadro 2. Reacción a salinidad promedio de algunas variedades IR en seis localidades de Asia con rango de conductividad eléctrica de 3.5-7 O rmi1o/ ano Variedad 11< 8 IR 24 IR 28 IR 36 IR 38 IR 42 IR 43 IR 46 IR 48 IR 50 IR 52 IR 54 IR 56 IR 58 Testigos MI-48 (Susceptible) Pokkali (Tolerante) l/ Escala de lj-9 Adaptado de IRTP, 1985. Reacción Promedio 17 Vegetativa Repraduct ¡va 5.8 5.3 5.8 5.3 6.3 5. 1 6.4 7.1 5.6 5.6 6.3 6.8 5.9 4.7 6.1 6.3 4.2 5.8 3.8 6.8 4.9 6.0 5.5 5.7 5.8 6.5 5.5 9.0 7.0 8.0 4.2 5.8 11. Cuadro 3. Frecuencia y contribuci6n al rendimiento de cebada del área no salina en campos con diferentes niveles de salinidad en el Valle de San Joaquín, California. Sal inidad del Corrpo Frecuencia (%) Extrema 23 Alta 52 Media /3 Ninguna 100 Adaptado de Richards, 1983. Cantribución Rendimiento {%} 56 80 95 100 12. Cuadra 4. Peso seco del grano (g) de la variedad IR 26 sembrada en invernadero en suelos arg6nicos profundos con falta de dIferentes elementos. Prorundidad Suelo Org6nlco (cm) Tratamiento LOntrol rertilizaci6n Completa - N - p - K -ca - Mg -w -Mo Adoptada de I SfTI.Jnadi i y Soepordl, 1981¡. 170 0.t¡5 36.4 23.3 32.9 32.3 3.8 30.0 22. O 120 3.5 t¡2.1 27.6 38.1 22.3 25. 1 15.0 35.4 73. O1adro 5. Resultado de evaluaciones de I ¡neas de arroz por su tolerancia a suelos orgánicos en IRRI, 191i¿ Y 1983. Suelo No. LIneas Ano pH %ID Evaluadas Tolerantes 1982 S.I¡ 27.3 1~:J :J(J 1983 Ó.Ó 33.8 551 266 Total 706 36'1 Adaptada de IRRI, 1983 Y 1984 1'1. CUadra 6. Rendimiento tt/ha) de dos genotipos de arroz con diferentes niveles de tolerancia a suelos org6nicos en filipinas. [1 Añ 2/ 0- Genot ipo 1982 1!:11U Promedio 11< q¿ 3.7 '1.3 4.0 IR 197'13-40-3 1.9 O.!! l.i¡ 11 Con fert 1I i zación NPK y lrO. 21 Dos tipoS de suelos org6nlcos cada año. Adaptado de IRRI, 1!:183 Y 1984, REFERENCIAS 1. CIAr (Centro Internacional de Agricultura Iropical). 1986. Taller sobre la red cooperativa de investigación de arroz en el Caribe: Memorias de una reunión efectuada en República Dominicana, agosto 20-24, 1984. Cali, Colambia 2. Cuevas Pérez, F. In: CIAT. arroz en el 1986. El cultivo de arroz en los paises del Carioe. Taller sobre la red cooperativa de investigación de Caribe. cali, Calambia. pág. 11/-121. 3. De Wlt, T.P.M. 1960. The Wogeningen rice project in ~rinam. S.M.L. Mauton & Lo. Holanda. 4. Driessen, P.M. y H. Suhardjo. 7976. en the detective grain fonmation of sawah rice on peat. In: ~oll Research Institute. Peat and podzolic soils in Indonesia. Bogar, Indonesia. pág. 20-44. 5. IRRI (Internatlonal Rice Research Instltute). 1983. Annual Repart for 1982. 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