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SISTEMAS DE
INTENSIFICACIÓN DE LOS
CULTIVOS
Dr. Manuel Sánchez Hermosillo
Representante IICA en Guatemala
ICTA, marzo 4, 2016
LOS SISTEMAS DE INTENSIFICACIÓN DE LOS CULTIVOS
(SCI por sus siglas en inglés) REUNEN LAS TECNOLOGÍAS
QUE APLICAN LOS PRINCIPIOS DEL SISTEMA
DE INTENSIFICACIÓN DEL ARROZ
(System of Rice Intensification)
A UN NÚMERO CRECIENTE DE CULTIVOS
EL FUNDAMENTO DE LOS SCI ES QUE UNA PLANTA
VIGOROSA Y SANA,
ES MÁS PRODUCTIVA Y EFICIENTE
QUE MÁS DE UNA (POCAS O MUCHAS)
POR UNIDAD DE ÁREA
POR EJEMPLO, UNA SOLA SEMILLA DE ARROZ QUE
PRODUZCA UNA PLANTA CON 40 MACOLLOS
EFECTIVOS, CON 200 GRANOS EN CADA ESPIGA,
ES MÁS PRODUCTIVA Y EFICIENTE QUE
40 SEMILLAS QUE PRODUZCAN PLANTAS
CON UNA ESPIGA CADA UNA
ALGO SEMEJANTE A LAS ECONOMÍAS
DE ESCALA
CULTIVOS QUE HAN APLICADO
LAS TECNOLOGÍAS DE SCI
ARROZ
TRIGO
CAÑA DE AZÚCAR
MAÍZ
CANOLA
TEF (Eragrostis tef)
Mijo Africano (Eleusine coracana)
FRIJOL ROJO
VOLY VARY MARO ANAKA
SYSTÈME DE RIZICULTURE INTENSIVE
SYSTEM OF RICE INTENSIFICATION
(SRI)
SISTEMA DE INTENSIFICACIÓN
DEL ARROZ
(SIA)
BREVE HISTORIA DEL SRI
 En 1961 llega a Madagascar el Padre Henri de Laulanié,
ingeniero agrónomo francés, y empieza a trabajar en el
mejoramiento de la agricultura y la ganadería.
 En 1983 descubre por casualidad (serendipia) que el
rendimiento del arroz establecido con plántulas jóvenes
trasplantadas en forma individual era mucho mayor
 Se entera que el investigador Katayama había estudiado
el macollamiento del arroz (Katayama, T. 1951. Studies on the
tillering of rice, wheat and barley. Yokendo, Tokyo, 117pp.)
 En 1990 crea la organización “Tefy Saina” con líderes
rurales
 En 1992 llama a la metodología “Système de Riziculture
Intensive”
 En 1993 USAID invita al Cornell International Institute for
Food, Agriculture and Development (CIIFAD), bajo la
dirección de Norman Uphoff, a ayudar proteger el Parque
Nacional de Ranomafana de Madagascar.
 El Dr. Uphoff entra en contacto con Tefy Saina
BREVE HISTORIA DEL SRI
 En 1994 CIIFAD empieza a hacer pruebas del SRI con
productores en colaboración con Tefy Saina,
obteniendo en promedio 8 ton/ha (hasta un máximo
14 ton/ha).
 En junio de 1995 muere el Padre Laulanié sin haber
sido conocido por el Dr. Uphoff.
 En 1997 Professor Erick Fernandes de Cornell verificó
parcelas con rendimiento de 13.5 ton/ha, y ahí
empezó el Dr. Uphoff a promocionar el SRI en el
mundo, incluyendo el International Rice Research
Institute (IRRI).
 En la actualidad el SRI se utiliza en 50 países y se tiene
el record mundial de producción de arroz de 22.4
ton/ha en 2014 en la India.
PERSONAS Y EVENTOS IMPORTANTES
PARA EL SRI EN EL IICA
 Conocimiento del SRI gracias a la Dr. Rena Pérez de
Cuba, en el 2000.
 Contacto con Norman Uphoff, Cornell University, 2010
 Primera siembra en Río Limpio, RD en marzo 2011
 Visita de Erika Styger, Cornell University a RD enjunio
2011
 Siembra en IDIAF Juma, con el apoyo de Chen Szu-Wu
de la Cooperación Técnica de Taiwán, en julio 2011
 Visita de Oscar Montero, productor tico en septiembre
2011
 Reunión SRI en la EARTH con el apoyo de Cornell
University en octubre 2011
 Presentación del SICA a la Sede del IICA por parte de E.
Styger, noviembre 2011
 Reunión en Cuba, organizada por Rena Pérez, diciembre
2012
 El CONIAF le aprueba un proyecto al IICA enero 2013
 Norman Uphoff habla del SCI en el VI Seminario
Internacional de Políticas con participación del DG, el Dr.
Víctor Villalobos en enero de 2013.
 El FONTAGRO del BID aprueba un proyecto del SRI al IICA
para Colombia y RD en 2015
FUNDAMENTOS DEL SRI
 Aprovechar al máximo el gran potencial de
crecimiento de la planta de arroz
 Disminuir la dependencia de insumos externos
 Incrementar productividad y rentabilidad
P h y l lo c r o n s
APARICIÓN DE LOS MACOLLOS EN LOS PRIMEROS 12
FILOCRONOS*
Secuencia de filocronos
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Total
Tallo principal
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1a. línea de macollos
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
6
2a. línea de macollos
0
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
5
26
3a. línea de macollos
0
0
0
0
0
0
0
1
3
6
10
15
35
4a. línea de macollos
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
4
10
15
5a. línea de macollos
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
Número total de
macollos por filocrón
1
0
0
1
1
2
3
5
8
12
20
31
84
Número acumulado de
macollos por filocrón
1
1
1
2
3
5
8
13
21
33
53
84
* Filocrón = 5 – 7 días en condiciones ideales.
DESAFÍO: ACELERAR EL RELOJ BIOLÓGICO Y ACORTAR LOS FILOCRONOS PARA
COMPLETAR MÁS CICLOS DE CRECIMIENTO DE MACOLLOS Y RAÍCES
(Adaptado de Nemoto et al, 1995)
FILOCRONOS CORTOS
FILOCRONOS LARGOS
Altas temperaturas
Bajas temperaturas
Amplio espaciamiento
Amontonamiento de raíces y copas
Mayor iluminación
Sombreo de plantas
Suficientes nutrientes en el suelo
Déficit de nutrientes
Suelo permeable
Suelo compacto
Suficiente humedad
Condiciones de sequía
Suficiente oxígeno
Condiciones de hipoxia
Fabio
Diasa
haciendo
un conteo
de
macollos
y espiga
a una
planta
contando
66
espigas
Principios del SRI
• Adición de material orgánico al suelo
• Trasplante a edad joven: de 2 hojas (812 días de edad) o siembra directa
• Trasplante rápido, en un máximo de 30
minutos del semillero al suelo
• Trasplante con cuidado, evitando
colocar la plántulo muy profunda y la
raíz invertida
Principios del SRI
• Marco de trasplante amplio, al menos 25
x 25 cm, en cuadrícula
• Una sola planta por golpe
• Aplicación de láminas de agua
delgadas durante el crecimiento,
dejando agrietar el suelo
• Control mecánico de las malezas,
proceso que también airea el suelo
Trasplante manual
Marco de siembra en cuadrícula, al menos 25cm x
25cm, una sola planta por golpe
Desarrollo a las 2 semanas
A las 6 semanas
A las 10 semanas
A las 14 semanas
Redimiento promedio:
Juma 67 - 8.5 ton/ha
IDIAF 3 - 9 ton/ha
Desarrollo de la planta
Mayor número de macollos por planta
SRI
Control
AFGHANISTAN
Provincia Baghlan
1700 m altura
Timbuktu, Mali
Clima árido
(Desierto del Sahara)
Otras ventajas
del SRI
Resistencia al acame
Luego de un ciclón
VIETNAM:
Aldea Dông Trù,
Provincia Hanoi
SRI
Non
SRI
Se aplica a todas las variedades
Al-Mishkhab Research Center, Najaf, Iraq
Adiciones al SRI en RD
• Selección de la semilla por densidad
• Semillero con carboncillo de cáscara
de arroz para el trasplante manual
• Fertilización con abonos orgánicos
líquidos
Semilleros con carboncillo
Semillero con 8 días de edad
para trasplante manual
Aplicación de agua durante el crecimiento vegetativo en
láminas delgadas
Desyerbe mecánico
Impacto del deshierbe en el rendimiento con SRI
Ambatovaky, Madagascar, 1997-98
Deshierbe
mecánico
Número de
productores
Área
(ha)
Rendimiento Rendimiento
(kg)
(ton/ha)
Ninguno
2
0.11
657
5.97
Uno
8
0.62
3,741
7.72
Dos
27
3.54
26,102
7.37
Tres
24
5.21
47,516
9.12
Cuatro
15
5.92
69,693
11.77
Ventajas del SRI
 Plantas más sanas y robustas, incluido el sistema
radicular
 Panículas más numerosas y grandes.
 Granos más grandes
“Incremento significativo de productividad”
 Ahorro substancial de semilla y área de semillero.
 Ahorro de agua, un 30% aproximadamente.
 Menor producción de metano.
 Reducción del ciclo de cultivo
Espigas mas
desarrolladas,
mayor cantidad de
granos, granos de
mayor peso y
tamaño, y menor
vaneamiento
Características del grano con diferentes espaciamientos
Variedad Ciherang en la época seca, Sukamandi, Indonesia, 2002
Espaciamiento
(cm)
20 x 20
30 x 30
40 x 40
50 x 50
Peso de 1,000
granos (g)
26.27 a
26.70 ab
27.13 ab
27.53 b
Granos totales
por planta
1,432 a
3,050 b
4,829 c
6,158 d
Granos llenos por
planta
1,153 a
2,454 b
4,098 c
5,298 d
Granos vacíos por
planta
279 a
596 b
731 bc
860 c
Granos vacíos
(%)
19.4
19.5
15.1
13.9
Arroz entero
(%)
90.4
91.3
96.5
97.0
Granos rotos
(%)
9.4
8.4
3.3
2.9
Los valores son promedio de 12 sitios por parcela. Los valores de las columnas con la misma letra
no son diferentes al 5% con la prueba Tukey.
Densidad del largo de las raíces (cm/cm3) bajo los sistemas
SRI, SRA y convencional (Barison, 2003)
Profundidad del suelo (cm)
Tratamiento
0 -5
5 – 10
10 – 20
20 – 30
30 – 40
40 - 50
SRI + composta
3.65
0.75
0.61
0.33
0.30
0.23
SRI - composta
3.33
0.71
0.57
0.32
0.25
0.20
SRA* + NPK + urea
3.73
0.99
0.65
0.34
0.18
0.09
SRA* - fertilizante
3.24
0.85
0.55
0.31
0.15
0.07
Convencional
4.11
1.28
1.19
0.36
0.13
0.06
* Systhème du Riziculture Ameliorée, promovido por el Gobierno de Madagazcar, con las mejores
prácticas, fertilizantes químicos, alta densidad de semilla e inundación continua.
Radiación interceptada (lux) en el momento del espigamiento con diferentes
espaciamientos y la variedad Ciherang en época seca. Sukamandi, Indonesia 2002
Espaciamiento
(cm)
20 x 20
30 x 30
40 x 40
50 x 50
Radiación sobre
la copa
235 a
235 a
243 a
254 a
Radiación bajo
la copa
78 a
88 ab
127 c
153 c
% de la
radiación bajo
la copa
33.2
37.4
52.3
60.2
% de radiación
interceptada
66.8
62.6
47.7
39.8
La radiación interceptada fue medida en 8 puntos en cada parcela entre 09:24 – 10:40 am, el 14 de
julio de 2002. Los valores con la misma letra no difieren al 5% con la prueba de Tukey
Convencional vs. SRI
Método Convencional
Método SRI
Promedio
Rango
Promedio
Rango
Golpes/tarea
560,000
416 – 656,000
160,000
96 – 256,000
Plantas/golpe
8
5 – 12
1
1
Macollos por golpe
8.6
8–9
55
44 – 74
Panículas
7.8
7–8
32
23 – 49
Granos/panícula
114
101 – 130
181
166 – 212
Granos/golpe
800
700 – 1,000
5,900
4,000 - 10,400
Lecciones y recomendaciones para el SRI en
regiones montañosas
Edad de la plántula (días)
Rendimiento (ton/ha)
10 -15
7.0 – 7.5
16 – 23
5.5 – 6.0
 23
4.0 – 4.5
Número de deshierbes
3
7.0 – 7.5
2
6.0 – 6.5
1
5.0 – 5.5
Duración del cultivo, de semilla a semilla, para diferentes variedades de arroz, usando
métodos SRI y convencional en el Distrito Morang, Nepal 2008
Variedad
Duración (días)
Diferencia (días)
Convencional
SRI
Mansuli
155
136 (126-146)
19 (9-29)
Swarna
155
139 (126 -150)
16 (5-29)
Radha 12
155
138 (125 – 144)
17 (11-30)
Bansdhan/Kanchi
145
127 (117 – 144)
18 (11 -28)
Barse 2014
135
127 (116 – 125)
8 (10 – 19)
Barce 3017
135
118
17
Sugandha
120
106 (98 – 112)
14 (8 – 22)
Hardinath 1
120
107 (98 – 112)
13 (8 – 22)
Azozpirillum endofítico, amacollamiento y rendimiemtos del arroz con
diferentes métodos de cultivo y adiciones de nutrientes
Resultados de ensayos replicados en Anjomakely, Madagascar 2001 (Andriankaja, 2002)
Azospirillum en
raíces (1,0007mg)
Número de
macollos por planta
Rendimiento
(ton/ha)
Cultivo tradicional,
sin abonos
65
17
1.8
SRI sin abonos
1,100
45
6.1
SRI con NPK
450
68
9.0
SRI con composta
1,400
78
10.5
SRI sin abonos
75
32
2.1
SRI con composta
2,000
47
6.6
Suelo Arcilloso
Suelo Franco
Poblaciones de microbios en la rizósfera del arroz
Investigaciones de Tamil Nadu Agricultural University
Microorganismos
Convencional
SRI
Bacterias totales
88,000 x 10 ³
105,000 x 10 ³
Azospirillum
800 x 10 ³
3,100 x 10 ³
Azotobacter
39 x 10 ³
66 x 10 ³
Phosphobacteria
33 x 10 ³
59 x 10 ³
T.M. Thiyagarajam, World Rice Research Conference, Tsukuba, Japón, 2004
Crecimiento de plántulas de arroz no simbióticas (izq.) y simbióticas (der.).
Sobre el crecimiento de hongo endofítico F. culmorum, Rodriguez et al.,
Communicative and Integrative Biology, 2:3 (2009).
Posibilidades al futuro
• Cero labranza
• Siembra directa con semilla peletizada
• Riego por goteo subterráneo
• Aplicación de Agricultura Biodinámica
• Rotación de cultivos
CHINA: Innovación del SRI con camas elevadas y cero labranza.
Rendimiento récord en la provincia: 16 ton/ha (Liu).
Sistema de Intensificación del Trigo (SWI)
Timbuktu, Mali, West Africa
MÉTODO DE
ESTABLECIMIENTO
RENDIMIENTO
(ton/ha)
% DE AUMENTO
SOBRE EL
CONTROL
10 X 10 cm
4.33
92
10 x 15 cm
5.22
132
15 x 15 cm
5.41
140
20 x 20 cm
4.9
118
Control
2.25
-
Tratamiento de la semilla de trigo
El tratamiento de la semilla es muy importante en el SWI e involucra los
siguientes pasos:
• Se ponen 20 litros de agua tibia en un cubo y se le agregan lentamente
10 kg de semilla de trigo. Las semillas ligeras que flotan, se descartan
y el resto se dejan en el agua.
• Se añaden 4 litros de orina de vaca, 3 kg de vermicomposta y 2 kg de
miel rica (o melaza) y se mezcla todo bien. Se deja la mezcla reposar
de 6 – 8 horas.
• Se transfiere la mezcla a un saco de yute para drenar el agua.
• Se añaden Bavistin @ 2-3 g/kg o Tricoderma@ 7.5 g/kg, Bacterias
Solubilizantes de Fósforo @ 6 g/kg y Azotobacter @ 6 g/kg de semilla
de trigo.
• Se dejan las semillas 10 - 12 h en reposo hasta que empiecen a
germinar.
• Se procede con la siembra
DIFERENCIAS ENTRE EL SWI Y EL MÉTODO CONVENCIONAL
PARÁMETRO/MÉTODO
CONVENCIONAL
SWI
SEMILLA (kg/ha)
100 – 120
25 - 30
TRATAMIENTO DE
LA SEMILLA
NINGUNO
SI
MÉTODO DE SIEMBRA
AL VOLEO
EN LÍNEA
ESPACIAMIENTO
NINGUNO
20 X 20 cm
DESHIERBES
NINGUNO
2 -3
LONGITUD DE LA PANÍCULA
(cm)
12
18
GRANOS POR PANÍCULA
40 – 50
60 - 75
PANÍCULAS POR SITIO
2–5
40 - 53
PESO TOTAL DEL GRANO
(g)
45 – 50
70 - 75
CARACTERÍSTICAS DE TALLO,
RAÍZ Y HOJAS
TALLO, DELGADO, RAÍZ
SUPERFICIAL Y HOJAS
DELGADAS Y PÁLIDAS
TALLO GRUESO, RAÍZ PROFUNDA
Y HOJAS VERDES Y ANCHAS
Iniciativa de Caña Sustentable (SSI)
Filosofía del Padre Laulanié
“Hay una filosofía agronómica que apoya el SRI:
La agronomía es la ciencia de la vida, y la vida es autónoma.
En el cultivo del arroz, el arroz es el verdadero maestro del juego,
y el productor su caballero, en otras palabras, su discípulo.
El ambiente es desde luego importante, pero suelo, fertilización,
nutrición, tratamientos, son todos secundarios.
Lo esencial es el arroz en sí, juez y maestro supremo.
Lo más importante en agronomía es la fisiología de la planta. El
arroz en sí es la mejor fuente de información para su cultivo
eficiente.
La primera lección aprendida es: el arroz tiene que amacollar.
………………….
Recuerden, observen y escuchen al arroz. Es el único que puede
decirles qué debe hacerse.”
OPORTUNIDADES CON LOS SCI
 Validar los SCI que sean de interés en el país. El SRI es
el más avanzado, pero otros también.
 Adaptar las tecnologías ya existentes, que se han
desarrollado en los diferentes países, a las
condiciones nacionales
 Incrementar significativamente los rendimientos y la
rentabilidad de los cultivos
 Experimentar con otros cultivos que pudieran ser de
interés (por ejemplo yuca y papa)
Muchas gracias por su atención
[email protected]