Abstract
The present study on beans (Diacol-Calima) in association with sugar cane (CP 57603) had the main objectives of determining optimum planting time of beans with respect to sugar cane, the agronomic feasability of such association and measure its influence on their respective insect pest populations and on yields.
Nymphal and adult populations of Empoasca Kraemeri Ross & Moore, as well as of crysomelids, Cerotoma facialis (Erickson) and Diabrotica balteata Le Conte were always lower in associated than in monocropped beans, this effect was significantly marked when beans were planted 45 days after sugar cane.
The incidence of insect pests in sugar cane was very low, so no significant differences were detected between treatments.
In early associations competence by beans was not reflected on sugar cane yields; the best treatments, with good crop development, least competence due to intercropping and highest yields were those in which beans were planted 15 days after sugarcane seeding and simultaneously with it. No insecticide applications were necessary. The results suggest that intercropping of beans and sugar cane is agronomically and entomologically feasible under the Cauca Valley (Colombia) conditions.
Introduccion
La asociación de cultivos es una práctica tradicional de los pequeños agricultores, con la cual buscan una mejor y mayor utilización del área disponible, eficiencia de mano de obra y lo más importante, la producción de alimentos para su consumo.
Con el crecimiento de la industria azucarea y por ende la necesidad cada día mayor de expandir las siembras, la caña de azúcar ha desplazado gran cantidad de cultivos alimenticios importantes en el Valle del Cauca, siendo uno de ellos el frijol.
Durante los primeros meses de crecimiento, la caña de azúcar no ocupa todo el terreno entre los dos surcos de siembra, la explotación de ésta área con cultivos de crecimiento rápido, podría aumentar la producción de la tierra sin afectar aparentemente los rendimientos de la caña. Además, la utilización de dichas asociaciones en las zonas de ladera dedicadas a la producción de panela, ofrecería un incremento de la productividad por unidad de área.
Los principales objetivos de este estudio fueron: determinar la mejor época de siembra del frijol con respecto a la de la caña, establecer la influencia de la asociación sobre las poblaciones de insectos plagas, observar la viabilidad agronómica del sistema y comparar los rendimientos de los cultivos intercalados en diferentes épocas con las producciones de los correspondientes monocultivos.
Revision de Literatura
Hay numerosas referencias sobre la asociación de cultivos, pero con mayor énfasis sobre los aspectos agronómicos de esta modalidad de explotación. Un buen ejemplo lo constituye el trabajo de Higuita (1971), quien describe una serie de modelos en siembras múltiples e intercaladas para clima frío, los cuales consisten en aprovechar los espacios que dejan los cultivos de período vegetativo largo para sembrar en ellos otros cultivos de menor duración.
En Colombia y en otros países de América Latina, hasta el 90% del frijol se encuentra asociado con maíz (Gutiérrez et al, 1975). No es de extrañar entonces que sea abundante la literatura agronómica sobre las interrelaciones del frijol intercalado con maíz (CIAT, 1977). Willey y Orisu, citados por Altieri (1976) estudiaron en detalle las densidades de siembra óptima para esta asociación. El aspecto de control de malezas fue analizado por Bantilan et al (1974).
La influencia de la asociación maíz-frijol en las poblaciones de insectos plagas está bien ilustrada por los estudios de Altieri (1976), según los cuales la diversidad del habitat influye en la dinámica de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) ya que parece que la forma, el color y la textura de los sistemas policultivo alteran la colonización del habitat por parte de los adultos.
Igualmente, estas alteraciones se magnifican o minimizan según la época de siembra de los cultivos y en consecuencia la edad diferencial de los componentes del sistema es una factor importante de esta dinámica.
EI CIAT (1976) encontró que la población de ninfas de Empoasca kraemeri Ross & Moore en frijol asociado con maíz fue menor que en frijol monocultivo; la reducción fue más marcada cuando el maíz se sembró 20 días antes que el frijol. De igual manera que en los estudios de Altieri (1976), el ataque del gusano cogollero del maíz fue menor en el cultivo asociado, especialmente cuando el frijol fue sembrado antes que el maíz.
Aparte de la teoría de diversidad del ecosistema citada por Altieri (1976) y por el CATIE (1977) como razón importante para la reducción de los insectos plagas en cultivos asociados, Pimentel (1961) y Root (1973) conceptúan que la diversidad de especies huéspedes adiciona fuentes alternas de alimento para parásitos y predatores, lo cual aumenta la estabilidad del sistema como consecuencia del incremento en las cadenas alimenticias capaces de mantener a estos consumidores secundarios. Ambos autores se apoyan en la definición de ecosistema dada por Odum (1972) y Smith (1973). Una excelente revisión sobre este aspecto fue publicada por Altieri et al (1978).
La literatura sobre caña de azúcar asociada con otros cultivos es menos abundante y casi en su totalidad versa sobre las características agronómicas del sistema. Tse y Shiue (1965) estimaron que si se siembra un cultivo de soya asociado con caña de azúcar sin fertilizar, la falta de nitrógeno da lugar a que la leguminosa fije el 90% del elemento directamente del aire, beneficiando así a la caña. Concluyeron que la soya es una de las especies más adecuadas para intercalar con caña. Cuando se utilizó frijol mungo no se presentaron reducciones en la producción de los dos cultivos.
Krutman (1968) tampoco encontró disminución en la producción de la caña de azúcar sembrada en combinación con caupí y frijol negro, mientras que Bains et al (1970) hallaron un efecto benéfico de la asociación de caña con cuatro leguminosas.
En Colombia, García (1978) observó un mejor desarrollo de la caña asociada con frijol Calima en comparación con la caña intercalada con soya de la variedad Pelican. Explica el efecto por el mayor porte y posible competencia de la soya, el cual difiere de los resultados obtenidos por Tse y Shiue (1965). La autora no hace referencia a las poblaciones de insectos en la asociación y su trabajo completo aparentemente no ha sido publicado.
Materiales Y Metodos
El presente estudio se realizó en el Ingenio Providencia, localizado en el municipio de Cerrito, Departamento del Valle del Cauca, entre octubre de 1978 y marzo de 1980.
Se evaluaron 4 épocas de siembra del frijol con respecto a la siembra de caña de azúcar, en un diseño de bloques completos al azar con 4 repeticiones y 9 tratamientos. (Tabla 1). Para cada época se incluyeron los monocultivos de frijol como testigos. Se sembró también el monocultivo caña.
Lista de tratamientos, cultivos y épocas de siembra.
Días después de la siembra de caña de azúcar
El área de cada parcela fue de 210 mβ (7 surcos de 20 m de largo a una distancia de 1,5 m entre ellos). Se empleó semilla de caña de azúcar variedad CP. 57603 (10 yemas por metro lineal) y semilla de frijol variedad Diacol Calima (dos surcos de frijol entre dos de caña. 10 plantas por metro lineal).
En los tratamientos con frijol monocultivo se utilizó la mitad del área de la parcela; ambos cultivos fueron sembrados manualmente. A partir de los 15 días después de la siembra del frijol se realizaron cuentas semanales de ninfas de Empoasca kraemeri Ross & Moore en 20 hojas trifoliadas al azar por parcela y recolección de adultos de E. kraemeri, Diabrotica balteata Le Conte, Cerotoma facialis (Erickson), mosca blanca y Scaphyto-pius sp. en 10 m lineales de surco por tratamiento y por repetición, con máquina aspiradora D-Vac.
En la caña de azúcar se hicieron evaluaciones agronómicas: porcentaje de germinación a los 35 y 50 días, altura en metros, número de tallos por parcela a los 90 días y población cada dos meses a partir de los 120 días y hasta la cosecha. Además, se evaluaron las poblaciones de los insectos plagas así: Lecturas de daño (corazones muertos) causado por Diatraea saccharalis (F.), Rhyncophorus palmarum L. y Metamasius hemipterus (Olivier) a los 90 días de edad del cultivo e intensidades de infestación por Diatraea y Metamasius a la cosecha.
Para el control de malezas se aplicó linurón en dosis de 2 kgs/ha tres días después de la siembra del frijol. A los 100 días de iniciado el estudio se realizó una aplicación de monocrotophos 0,5 lt/ha en los tratamientos 8 y 9 con el fin de reducir poblaciones muy elevadas de E. kraemeri.
Se hicieron once riegos, de los cuales los tres primeros fueron por aspersión para propiciar buenas germinaciones del frijol y la caña; los ocho restantes, posteriores a la cosecha del frijol, se efectuaron por gravedad cuando el estado de la caña lo requirió.
Posteriormente a la cosecha del frijol, se tomaron 30 mβ del área total, tanto en las parcelas monocultivo como de asociación. En ésta área se contó el número de plantas cosechadas y se midió el rendimiento haciendo las correspondientes correcciones por población y por porcentajes de humedad del grano.
La cosecha de la caña, tanto en el monocultivo como en las correspondientes asociaciones con frijol, se efectuó a los 17 meses de edad en el área total de la parcela, es decir, 210 mβ. Se calculó la producción en términos de toneladas de caña por hectárea (T. C. H.). Con este dato y los de calidad de los jugos se obtuvo el rendimiento de la caña en toneladas de azúcar por hectárea (T. A. H.) aplicando las fórmulas siguientes:
Toda la información obtenida durante el experimento se analizó estadísticamente mediante análisis de varianza, pruebas de Duncan y correlaciones para cada una de las variables estudiadas. Algunos datos de población de insectos fueron transformados a
Resultados Y Discusion
En la tabla 2 aparecen los promedios de ninfas y adultos de E. kraemeri y de adultos de los crisomélidos D. balteata y C. facialis para cada uno de los tratamientos.
No ocurrieron diferencias estadísticamente significativas entre las poblaciones encontradas en las asociaciones y los monocultivos cuando el frijol se sembró a los 0,15 y 30 días después que la caña de azúcar. Cuando el frijol se plantó 45 días después ocurrieron las mayores infestaciones de E. kraemeri, posiblemente como consecuencia de la época de siembra de este tratamiento, la cual coincidió con la iniciación del verano. Estudios previos (CIAT, 1976) indican que la época de siembra es un factor importante para el control de Empoasca ya que la combinación de altas temperaturas y sequía favorece el ataque de este insecto. Precisamente en este caso se detectó el mayor efecto regulatorio de la asociación de cultivos sobre las poblaciones de insectos plagas. Así por ejemplo, el promedio de ninfas/hoja en la asociación (18,7) fue significativamente menor que en el monocultivo respectivo (43,1). La misma relación se encontró en el caso de los adultos de Empoasca y de crisomélidos. En las figuras 1 y 2 se puede observar que, independientemente de la época de siembra, siempre las poblaciones del lorito verde y de los crisomélidos fueron menores en la asociación que en el monocultivo.
Efecto de la asociación caña-frijol en las poblaciones de ninfas y adultos de Empoasca y adultos de crisomélidos*
Principalmente D. balteata y C. tacialis.
Promedio de 4 repeticiones
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (Duncan).
Aunque no está claro el efecto regulatorio que ejerce la asociación sobre las poblaciones de insectos plagas, parece ser que el microclima creado, lo mismo que la diversidad y la edad diferencial de los cultivos es un factor importante (Altieri, 1976). Se estima que un insecto plaga puede colonizar menos y alejarse de su planta huésped, si ésta ha sido sembrada con otros cultivos, al encontrar un medio ambiente químico (olor de la planta) y físico (sombra, viento, forma de cultivo) diferente, lo cual puede hacer más difícil para el insecto el hallar su planta huésped (CATIE, 1977).
La asociación de los cultivos no tuvo efecto significativo sobre las poblaciones de mosca blanca y Scaphytopius sp. (Tabla 3), dos homópteros chupadores del follaje importantes por ser vectores de enfermedades de tipo viral. A medida que se estableció el cultivo de frijol, las poblaciones de mosca blanca fueron aumentando y se generalizaron en todo el ensayo, pero no se encontraron diferencias significativas entre las poblaciones en las asociaciones y las que ocurrieron en los respectivos testigos monocultivos.
Efecto de la asociación caña-frijol en las poblaciones de mosca blanca y Scaphytopius sp.
Promedio de 4 repeticiones
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel 5% (Duncan)
Efecto de la asociación de cultivos sobre la población de adultos de E. kraemeri en diferentes épocas de siembra del frijol con respecto a la caña de azúcar.
Efecto de la asociación de cultivos sobre las poblaciones de crisomélidos en diferentes épocas de siembra del frijol con respecto a la caña de azúcar.
Las infestaciones de insectos plagas de la caña de azúcar, D. saccharalis y M. hemipterus fueron muy bajas (Tabla 4), independiente esto de la asociación o nó. En ningún tratamiento se alcanzó el nivel de daño de un cogollo muerto por metro lineal (Raigosa, J., comunicación personal), establecido por el Ingenio Providencia para efectuar control. La infestación de Rhyncophorus palmarum fue nula en este ensayo.
Estas poblaciones tan bajas son el resultado de un programa de control biológico y mecánico ejercido durante varios años en el área de Providencia. Aunque en las parcelas con frijol sembrado 45 días después de la caña se hizo necesario aplicar monocrotofos para el control del lorito verde, esto se debió a la naturaleza misma del experimento en la forma de siembras escalonadas, lo cual dió lugar a un aumento exagerado de las poblaciones del Empoasca en este tratamiento. Las siembras hechas a los 0,15 y 30 días después de la implantación de la caña no dieron lugar a esta situación y no afectaron los planes de control biológico que el ingenio mantiene para el Diatraea, por lo cual es posible concluir que la asociación temprana del frijol con la caña de azúcar fue un sistema entomológicamente viable.
No se detectaron diferencias estadísticas significativas en la altura de las plantas, entre los tratamientos de caña de azúcar asociada y su respectivo testigo monocultivo (Tabla 5); en las parcelas sembradas con frijol a los 0,15 y 30 días, se hizo notoria una pequeña elongación de los tallos, como resultado de la respuesta agronómica de la caña por efecto de la competencia del frijol. En observaciones hechas durante la realización del ensayo se apreció un cierre mayor de los surcos de caña a medida que la siembra del frijol fue más tardía.
Incidencia de dos insectos plagas en caña sembrada en monocultivo y en asociación con frijol (Providencia, 1978B; 1980A).
A los 90 días de edad de la caña
A la cosecha de la caña
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (Duncan).
El efecto de competencia ejercida por el frijol, se reflejó sobre el macollamiento de la caña hasta los 90 días ya que el número de tallos por parcela fue estadísticamente diferente entre cada uno de los tratamientos y el testigo monocultivo de caña (Tabla 5).
Tallos totales y altura de caña de sembrada en monocultivo y en asociación con frijol 1
Estas cifras provienen de un análisis de varianza con coeficientes de variación del 5% (tallos) y 19,1% (altura).
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (Duncan)
La mayor competencia inicial ocurrió cuando el frijol se sembró simultáneamente con la caña de azúcar (2150,7 tallos), en comparación con el testigo (3449,7 tallos). En general, se aprecia que el número de tallos por parcela aumentó a medida que la siembra del frijol se realizó más tarde. Al cubrir rápidamente el área de siembra, el frijol intercepta luz y calor, lo cual inhibe la germinación de las yemas de la caña. Sin embargo, a partir de los 150 días, cuando ya todo el frijol se había cosechado, el efecto inicial de competencia sobre la caña desapareció. El número de tallos de caña por metro lineal se estabilizó entre los 5 y los 11 meses después de la siembra; las variaciones entre tratamientos fueron mínimas (Tabla 6) y siguieron un patrón de competencia intraespecífica que se ha encontrado en otros experimentos realizados con este cultivo.
Tallos/metro lineal de surco de caña sembrada en monocultivo y en asociación con frijol (Providencia, 1980A) 1
Promedio de cuatro repeticiones
El mejor comportamiento agronómico del frijol se observó en las asociaciones realizadas a 0 y 15 días; el efecto de sombra y competencia en la siembra hecha 45 días después se reflejó drásticamente en los rendimientos. Ensayos realizados por Laing et al (1979) indican que la intercepción de luz es la principal causa de disminuciones de la producción. Estas se deben a la interferencia con el proceso normal de formación de vainas por aumento en la abcisión de flores y por la producción de vainas muy pequeñas.
En la tabla 7 se presentan los rendimientos de frijol obtenidos en los diferentes tratamientos. En todos los casos las asociaciones rindieron menos que los monocultivos; fueron significativas las diferencias cuando el frijol se sembró 15 y 30 días después que la caña. La mayor producción en asociación (1547 kg/ha) se logró cuando el frijol se implantó 15 días después que la caña de azúcar. En las condiciones del Valle del Cauca estos rendimientos son muy buenos desde el punto de vista comercial. En contraste, la asociación a los 45 días apenas si rindió 301 kg/ha. Esto se explica por la intensa competencia ejercida por la caña y por el fuerte daño causado por E. kraemeri, el cual se vió favorecido por la época de siembra y el diseño experimental en forma de siembras escalonadas.
Rendimiento de frijol calima sembrado en monocultivo y en diferentes épocas de asociación con caña de azúcar 1
Estas cifras provienen de un análisis de varianza con coeficiento de variación del 8,3%
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (Duncan).
Los rendimientos de la caña (Tabla 8) tanto en términos de toneladas de caña como de azúcar por hectárea fueron muy satisfactorios desde el punto de vista de producción comercial. La única diferencia significativa se encontró para los rendimientos de la asociación a los 45 días. Es posible que al sembrar el frijol 45 días después que la caña se hagan coincidir los períodos de germinación de los dos cultivos lo cual se traduce en una competencia mutua que hace bajar la producción de los dos componentes de la asociación.
Producción de caña de azúcar sembrada en monocultivo y en diferentes épocas de asociación con frijol (Providencia, 1980A) 1
Coeficiente de variación: T. C. H. = 10,3; T. A. H. = 13,6
Las cifras seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al nivel del 5% (Duncan)
Para faciliar el análisis combinado de los rendimientos se calcularon índices para toneladas de caña por hectárea, toneladas de azúcar por hectárea y kilogramos de frijol por hectárea (Tabla 9). En cada columna la mayor producción recibió un valor de 1,0 y las demás se expresan como fracción de éste. Con base en los índices acumulados se calcula un índice global que permite detectar las mejores combinaciones de asociación. En estos experimentos el óptimo de producción asociada se logró al sembrar el frijol 15 días después de la caña. Es obvio que los peores resultados se obtuvieron al sembrar el frijol 45 días después que la caña.
Indices de producción para caña, azúcar y frijol en varias épocas de asociación de cultivos (Providencia, 1978-1980).
Las producciones de frijol y de caña obtenidas en la asociación a los 15 días y en la siembra simultánea son muy satisfactorias y se obtuvieron sin necesidad de efectuar control químico de plagas, es decir, sin afectar el control biológico ya establecido en caña. Estos resultados sugieren la posibilidad agronómica y entomológica de intercalar estos cultivos para una mejor explotación del suelo.