Fenologia Del Maiz [PDF]

Zitiervorschau

Asistencia Técnica Integral Para el Desarrollo Rural

Ernesto Miramontes Lau Ernesto Cruz González Bryan Ellsworth

MANUAL TECNICO DEL EXTENSIONISTA Guadalajara, Jalisco. Diciembre de 2008

Maíz

Ernesto Miramontes Lau Ernesto Cruz González Bryan Ellsworth

GUIA FISIOLOGICA DEL

Una guía de campo para conocer como crece la planta de maíz

Ernesto Alonso Miramontes Lau. Maestro en Ciencias Agrícolas. Especialista en Suelos. Profesor Investigador Titular de la Universidad de Guadalajara [email protected] Ernesto Cruz González Ingeniero Agrónomo. Consultor Internacional en Productividad Agrícola. [email protected] Bryan Ellis Elsworth Maestro en Ciencias Agrícolas Especialista Nutrición de Cultivos Consultor Internacional [email protected]

ATIDER Asistencia Técnica Para el Desarrollo Rural, S.A. de C.V. Calzada de los Paraísos 7282 Int 2 Ciudad Granja, CP 45010 Zapopan Jalisco

Impreso y hecho en México Printed and made in México Derechos Reservados: Prímera edición: Diciembre, 2008

ISBN; 968-5557-58-9

Manejo de Textos y pre-prensa digital: Atider, S.A. de C.V. Calzada de los Paraísos 7282 Int 2 Ciudad Granja, CP 45010 Zapopan Jalisco

CONTENIDO

1. Fenología del Maíz 2. La Semilla de Maíz 1. Cubierta o Pericarpio 2. Endospermo 3. Embrión

3. Germinación 1. Coleoptilo 2. Mesocotilo

4. Emergencia 5. Sistema de Raíces 1. Raíces Coronarias 2. Raíces Adventicias

6. El Tallo 7. Las Hojas 8. Inflorescencia 1. Inflorescencia Masculina 2. Inflorescencia Femenina

9. Llenado de Grano 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Estado de Ampolla Estado Lechoso Estado Masoso Blando Estado masoso Duro Estado Dentado Estado de Madurez Fisiológica

10. La Semilla

FENOLOGIA DEL MAÍZ Recibe el nombre de fenología (del griego phaino = hacer visible y logos = tratado), al estudio de los acontecimientos periódicos naturales involucrados en la vida de una planta, y, estos fenómenos están relacionados generalmente con el clima, suelo, manejo, etc., en que ocurren y viceversa, de la fenología pueden determinarse secuencias y consecuencias relacionadas con el manejo, suelo, clima, etc. Uno de los objetivo de la fenología del maíz es la poder realizar un trabajo asistencial mas dirigido hacia el cultivo, en donde se buscan metas de rendimiento concretas. Para lograr la meta de rendimiento buscada, se deben aprovechar a plenitud todos los factores que inciden en el rendimiento. Por esta razón se vuelve imprescindible el establecimiento de un sistema de asistencia técnica apoyado en los perfiles fenológicos del cultivo.

Fenología del Maíz ETAPA DE GERMINACIÓN

ETAPAS DE CRECIMIENTO

ETAPAS DE REPRODUCCIÓN

En el maíz, como en cualquier otro cultivo, la fenología o ciclo fisiológico aparente se divide generalmente en dos grandes etapas o fases; 1. Etapa de Crecimiento vegetativo y 2. Etapa Reproductiva, también denominada Fase Productiva.

Fenología del Maíz La planta de maíz experimenta, a lo largo de su vida, diferentes fases o etapas fisiológicas, las cuales se reconocen en campo cuando mas del 50% de las plantas del cultivar se encuentran manifestando una determinada fase. Para reconocer y definir las diferentes etapas fisiológicas de la planta de maíz, se ha desarrollado un método simple que consiste identificar una fase de desarrollo especifica mediante una clave con letras del alfabeto latino y números arábigos. Fisiológicamente se reconocen 3 grandes etapas en el desarrollo de la planta de maíz; 1). Una etapa que abarca desde el momento de la siembra hasta que el coleoptilo se hace visible y que recibe el nombre de etapa de germinación. 2). Etapa de crecimiento vegetativo, la cual se identifica con la letra “V” y, 3). La etapa reproductiva o economica del maíz y se identifica con la letra “R”. A continuación se detalla el sistema utilizado: ETAPAS VEGETATIVAS VE

Emergencia

De la siembra al momento de la Emergencia El coleoptilo emerge de la superficie del suelo y se hace visible.

V1 V2 Vn

Primera Hoja Segunda Hoja N-ésima Hoja

VT

Espigamiento

Es visible el cuello de la primera hoja verdadera. Es visible el cuello de la segunda hoja. Es visible el cuello de la hoja número “n” (“n” es igual al número definitivo de hojas que la planta tiene; “n” generalmente fluctúa entre 16 y 22, pero para el momento de la floración se habrán perdido las 4 a 5 hojas mas bajas). Es completamente visible la última rama de la panícula. (Es importante indicar que esto no es lo mismo que la floración masculina, que es la liberación del polen ó antítesis)

ETAPAS REPRODUCTIVAS R1 R2 R3 R4 R5

R6

Jiloteo o Emisión de Pelos del Jilote Ampollamiento Estado Lechoso del Grano Estado Masoso del Grano Grano Dentado o Llenado del Grano

Madurez Fisiológica

Son visibles los estigmas en el 50% de las plantas. Etapa de ampolla, es decir, los granos comienzan a llenarse de un liquido claro y se puede ver el embrión. Los granos se llenan de un liquido blanco lechoso. Los granos se llenan de una pasta blanca. El embrión tiene aproximadamente la mitad del ancho del grano. La parte superior de los granos se llena con almidón sólido y, cuando el genotipo es dentado, los granos adquieren la forma dentada. En los tipos tanto cristalinos como dentados es visible una “línea de leche” cuando se observa el grano desde el costado. Una capa negra es visible en la base del grano. La humedad del

LA SEMILLA DE MAÍZ PERICARPIO ENDOSPERMA Escutelo Plumula Eje Embrionario

EMBRION O GERMEN

Radicula

La semilla de maíz esta constituida por: CUBIERTA O PERICARPIO: Formado totalmente por tejidos provenientes de la planta madre. El pericarpio protege la semilla, antes y después de la siembra, impidiendo la entrada de hongos y bacterias que podrían invadir el grano. Si el pericarpio se daña, la germinación de la semilla es mas lenta o nula, ya que los organismos patógenos pueden invadir la semilla en germinación y utilizar las reservas almacenadas antes que la plántula logre afianzarse. ENDOSPERMA: Hereda 2/3 partes de la planta madre y 1/3 parte del padre. El endosperma es la principal reserva energética del grano. En los maíces dentados el endospermo representa el 80% del peso total del grano. Esta compuesto en un 90% de almidón, un 7% de proteínas con pequeñas cantidades de aceites minerales y otros compuestos orgánicos. Su función es proporcionar el alimento a la plántula en germinación y crecimiento hasta que las raíces estén bien afianzadas y que sus hojas puedan realizar fotosíntesis. EMBRIÓN: Recibe igual proporción hereditaria del padre y de la madre. Esta formado por: • Eje Embrionario ó planta nueva.- En el grano de maíz el eje embrionario es una plúmula (porción foliar), un esbozo embrionario de 5 ó 6 hojas y una radícula o porción semejante a una raíz en miniatura. Esto significa que en una semilla madura en reposo se encuentran ya formadas las partes que habrán de convertirse en una nueva plántula, y la naturaleza de esta aparece ya determinada en la semilla. • Escutelo.- Que constituye una gran reserva de alimento para la plántula en crecimiento. El escutelo o cotiledón tiene un alto contenido de aceites y substancias orgánicas activas de gran importancia para las etapas iníciales de la germinación y el crecimiento.

GERMINACIÓN 1 Radícula

Raíces Seminales (Laterales)

1 Cuando la semilla entra en contacto con la humedad del suelo absorbe agua atreves de la cutícula y el grano comienza a hincharse, promoviendo cambios químicos que activan el crecimiento del eje embrionario.

2 Embrión (Hinchado)

Plúmula

Radícula

Coleóptilo

Si las condiciones siguen siendo favorables, la radícula se alarga y sale de la cubierta en dos o tres días. Posteriormente la plúmula comienza a alargarse y se inicia la formación del coleóptilo (formación de nuevas hojas dentro de esta parte de la plántula). Si las semillas no tienen la calidad deseada, lo mas seguro es que se tengan problemas de germinación. Los problemas comunes en las semillas (antes de la siembra) son; Semillas estrelladas (rajadas), Semillas carcomidas por plagas, Semillas NO viables por efecto del secado.

3 La radícula aparece al inicio del crecimiento (germinación) y junto con ella aparecen las raíces seminales (o de las semillas). La radícula y las raíces seminales son fundamentales hasta que la planta alcance su 3ra hoja (V3), estado en que la presencia de raíces principales es aún escaza. Después de la 4ta hoja (V4) las raíces primarias dejan de crecer y van perdiendo importancia gradualmente.

Radícula Raíces Seminales

COLEOPTILO Y MESOCOTILO COLEOPTILO

Coleóptilo Nivel del Suelo

Hoja Cotiledonar

1 El coleóptilo es la estructura que emerge desde la semilla hacia arriba, aproximándose a la superficie del suelo a través de la elongación del mesocótilo.

2

Coleóptilo

En el momento en que el ápice del coleóptilo recibe estímulos lumínicos (aún bajo la superficie del suelo), reanuda su crecimiento, elongándose y de esta manera se produce la germinación. Por su carácter consistente y aguzado (de aguja) lo convierte en una estructura especializada para lograr la emergencia.

3 Una estructura dura que protege las primeras hojas y abre camino a través del suelo

MESOCOTILO El mesocótilo es una estructura tubular de color blanco y semejante a un tallo, aparece inmediatamente a continuación del coleóptilo, una vez que este rompe la cubierta seminal.

2 La elongación del mesocótilo, a partir de la semilla, permite dejar a la plántula a una distancia de 1 a 2.5 cm. de la superficie del suelo.

3 En el extremo del mesocótilo se desarrolla un subnudo, en el cual se ubica el punto de crecimiento; a partir de este subnudo se produce la elongación definitiva del coleóptilo.

Inmediatamente después de que el coleóptilo emerge sobre el suelo, da paso a la hoja cotiledonar y a la primera hoja verdadera en rápida sucesión.

CALIDAD DE LA SEMILLA Una característica importante de una semilla es su calidad. Muchos factores afectan la calidad de la semilla, Algunos ejemplos de daños en la semilla de maíz. El técnico debe estar preparado para prevenir cualquier problema que se pueda presentar. La calidad de la semilla es un asunto muy serio para dejarla en manos de los comercializadores.

EMERGENCIA (VE) 1

PRIMERA HOJA

COLEOPTILO

Plántula de Maíz al Momento de la Emergencia

2 El sistema radicular nodal inicia su desarrollo alrededor de la etapa de germinación (VE), y el primer grupo (cogollo o verticilo) de raíces nodales empieza la elongación desde el primer nudo durante la etapa V1 (1ra. hoja). Desde la etapa V1 hasta alrededor de la etapa R3 (después de la cual el crecimiento radicular es muy limitado), un grupo de raíces nodales empieza el desarrollo en cada nudo superior en el tallo, hasta 7 o 10 nudos en total. El sistema radicular nodal se convierte en el principal proveedor de agua y nutrimentos para la planta hasta la etapa vegetativa V6.

La Emergencia (VE) es el resultado de la rápida elongación del mesocótilo, el cual empuja al coleóptilo en crecimiento hacia la superficie del suelo. Bajo condiciones de calor y humedad adecuados, la emergencia de la planta se realiza a los 4 o 5 días después de la siembra; pero cuando las condiciones son mas frías o más secas, la emergencia se puede prolongar has en 2 semanas o más.

Con la emergencia y la exposición de la punta del coleóptilo a la luz del sol, se detiene la elongación del coleóptilo y del mesocótilo. Las hojas que están en rápido desarrollo entonces crecen a través de la punta del coleóptilo y sigue el desarrollo de la planta arriba del suelo. El crecimiento de la radícula y las raíces seminales laterales comienza a disminuir después de la emergencia (VE), para suspenderse totalmente en la etapa V3.

SISTEMA DE RAICES 1

RAICES CORONARIAS, NODALES O PRIMARIAS: Se forman a partir de la corona ubicada en el 2do subnudo, el cual se encuentra a 1 a 3 cm debajo del nivel del suelo. Sobre (arriba) este subnudo se desarrollan 5 nuevos subnudos, a partir de los cuales también se generan raíces principales.

Las raíces principales comienzan a formarse cuando la plántula tiene 2 hojas verdaderas, y crecen en un ángulo de 25°30° con respecto a la hoja horizontal. Cuando la plántula tiene 4 hojas verdaderas (V4) comienzan a aparecer los pelos radiculares en las raíces principales.

2

Cuando la planta tiene 6 hojas (V6), el sistema de raíces principales esta totalmente establecido. En el estado de V8-V10, las raíces deberán alcanzar una profundidad de 45 cm en promedio y tener una extensión de 35 cm a lo ancho.

En el estado de V10, las raíces comenzarán a crecer en profundidad apartándose de la horizontal. Este sistema de raíces puede alcanzar una profundidad de hasta 2 m. En suelos compactados o con mal drenaje el sistema de raíces es mas horizontal que profundo, afectando el crecimiento de estas y con ellas el crecimiento de la planta y el rendimiento.

3 RAICES ADVENTICIAS O DE ANCLAJE: Las raíces adventicias o de anclaje son las últimas en desarrollarse, iniciando su aparición cuando la planta tiene las 10 hojas formadas (estado V10). Se originan a partir de los primeros 2 nudos aéreos y desde el subnudo mas cercano a la superficie del suelo. Las raíces adventicias son gruesas, carnosas y de gran vigor. Penetran según el nudo en que se originan a profundidades de 5-15 cm. La función de estas raíces es de absorción y sostén, permitiéndole a la planta un mejor anclaje y en la absorción de agua y nutrimentos para el funcionamiento de la planta en su conjunto.

RAICES ADVENTICIAS

Sistema de Raíz de Maíz

Desarrollo muy intensivo del sistema de raíces de una planta de maíz en su fase de desarrollo V18

Patrón de desarrollo Radicular del Maíz en Alta Densidad de Población

Patrón de Desarrollo Radicular del Maíz en; A.-Suelo con un horizonte poco fértil y un subsuelo fértil, y, B.En un suelo homogéneo.

B

A

En cultivares con una alta densidad de población y variedades adecuadas a esta condición, al llegar la planta al estado de crecimiento V5 – V6, la raíz tiende generalmente a explorar el suelo de manera vertical, buscando nutrimentos y agua en la porción profunda del perfil. De ahí la importancia de realizar la fertilización de siembra con un tratamiento balanceado al tipo de suelo y necesidad del cultivo, tomando en consideración la densidad de población. En condiciones de alta densidad de población las reservas de fosforo, potasio, calcio y magnesio deben de garantizarse, ya que cualquier carencia de estos dificilmente podrá suplementarse con eficiencia, de manera que estos elementos deben de cubrirse antes o en el momento de la siembra. Con un entramado radicular como el que se observa en la imagen, la suplementación de N durante el ciclo del cultivo no es problema, incluso la eficiencia de este elemento alcanza su nivel mas alto.

EL TALLO 1 La planta de maíz tiene un tallo principal que alcanza la superficie del suelo al estado de V5 (5ta hoja). A partir del estado de desarrollo V6, se inicia un rápido crecimiento del tallo para ganar altura, el cual se manifiesta a través de la elongación de los entrenudos inferiores.

Al estado de V8 se aprecia a simple vista, en el extremo apical del tallo, los primeros indicios de la panoja.

2

3 La porción del tallo comprendida entre el nivel del suelo y la inserción de la mazorca presenta alternadamente un área deprimida a lo largo de cada uno de los entrenudos; dicha área corresponde a la sección del tallo en que se desarrollan los brotes de la mazorca. A partir del nudo que se ubica sobre la inserción de la mazorca el tallo es totalmente cilíndrico.

Generalmente, los tallos de la planta de maíz son muy robustos, y dependiendo de la precocidad de la variedad, pueden alcanzar entre 12 – 24 nudos aéreos.

EL TALLO 4 Contrariamente a lo que sucede con la mayoría de las especies poáceas, el maíz tiene un tallo macizo; este, desde afuera hacia dentro esta conformado por las siguientes estructuras: • Epidermis: Es una capa impermeable y transparente que protege al tallo contra el ataque de insectos y contra enfermedades. •Pared: Se trata de una capa leñosa, dura y maciza que corresponde a un conjunto de haces vasculares por donde circulan las substancias alimenticias. •Medula: Es un tejido blando de carácter esponjoso que llena la pared central del tallo; en ella se almacenan las reservas alimenticias.

5 Desde los subnudos pueden nacer tallos secundarios llamados hijuelos, los cuales, en general, no llegan a desarrollarse completamente. Cada planta (dependiendo de la variedad, densidad de población, fertilidad del suelo, reserva de agua, etc.), puede producir dos, tres o mas hijuelos. Los hijuelos aparecen cuando la planta esta en el estado de V5 ó V6.

5 La planta de maíz puede alcanzar una altura de hasta 4 m., los híbridos de alto rendimiento (precoces, intermedios, intermedios tardíos y tardíos), pueden tener una altura mas baja, generalmente de 2.0 a 3 m.

TALLOS SECUNDARIOS O HIJUELOS

LAS HOJAS 1 Una vez desplegada la hoja cotiledonar, asoma, desplegándose rápidamente, la 1ra hoja verdadera. También llamado estado de desarrollo V1. El desarrollo de las hojas posteriores y hasta que la planta complementa un total de 4 hojas (V4), estas tienen su origen en nudos subterraneos.

2 La hoja cotiledonar, junto a las primeras 4 hojas verdaderas corresponde a las hojas embrionarias que nacen en los subnudos 4, 5, 6 y 7, respectivamente. El 2do subnudo corresponde al punto de unión del mesocótilo con el coleóptilo, y el 1ro a la unión del escutelo con el embrión.

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8vo Nudo

Entre los subnudos 2 y 6 no alcanza a apreciarse los internudos; el 1er internudo, que corresponde al mesocótilo, puede medir entre 1 y 6 cm; el último internudo, en tanto, que se ubica entre los subnudos 6 y 7 presenta una elongación de aproximadamente 1 cm.

4 7mo Nudo

6to Nudo 5to Nudo 1ro a 4to Nudo

La planta, hasta el estado de V4, carece prácticamente de tallo, ya que el punto de crecimiento recién alcanza el nivel del suelo durante el estado de V5; en este momento es posible ver (con una lupa mas o menos potente) la iniciación de la panoja en el ápice del tallo. La iniciación de la inflorescencia femenina se lleva a cabo en el estado de desarrollo de V3 a V4.

5 Las hojas que se desarrollan debajo de la mazorca apical contribuyen en mayor proporción al crecimiento de la planta; Las hojas que tienen una posición sobre la mazorca, tienen una mayor importancia en el crecimiento de los granos.

Al estado de V10, la planta ha desarrollado 7 a 8 brotes de mazorca, los cuales pueden visualizarse al desprender del tallo las hojas con sus respectivas vainas.

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Las hojas que crecen sobre la mazorca apical tienen en promedio un tamaño mayor y se desarrollan mucho más rápidamente que las hojas inferiores. Cuando la planta llega al estado de V12 a V14, la planta ya ha fijado el número de potencial de granos en cada mazorca y ha perdido, al menos, la hoja cotiledorar y la 1ra hoja verdadera. El número de hojas, dependiendo del material genético, puede variar de 12 a 24, siendo lo mas común, una oscilación entre 15 y 22. Las hojas son alternas, alargadas, de borde aspero, finamente ciliadas y algo onduladas.

INFLORESCENCIA

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Inflorescencia Masculina La inflorescencia masculina (espiga) se hace visible normalmente, entre las últimas hojas de la planta, 7 a 10 días antes de que aparezcan los estilos de la inflorescencia femenina ó el jilote.

2 Generalmente 2 a 3 días antes de comenzar la liberación de polen, se elongan los internudos de la parte alta del tallo expulsando a la espiga, la cual queda completamente desplegada; La planta, en este momento, alcanza su altura definitiva.

Glumas

3 La espiga esta compuesta de un eje central que corresponde a una prolongación del tallo; en los dos tercios superiores de dicho eje se desarrolla una espiga, bajo la cual se originan varias ramas finas de aspecto plumoso que corresponden a espigas laterales. Tanto la espiga central, como en las laterales, se forman espiguillas, las cuales siempre se producen en pares, siendo una pedicelada y la otra sésil.

Filamentos Anteras

4 Cada espiguilla a su vez produce 2 flores, las cuales tienen 3 estambres largamente filamentosos y un pistilo; este último normalmente degenera, permitiendo que las flores sean funcionalmente masculinas. Rodeando las 2 flores contenidas en cada espiguilla se tienen 2 glumas al interior de ellas; cada flor está encerrada entre 2 estructuras: • a).- La lemma ó glumela inferior; ubicada en forma adyacente a una de las glumas y, • b).- La palea ó glumela superior; que se sitúa entre las 2 flores. La estructura que comprende la lemma, la palea y la flor se denomina antecio, de manera que existen 2 antecios en cada espiguilla.

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Inflorescencia Femenina La inflorescencia femenina corresponde a una espiga; su eje que es grueso y de forma cilíndrica, y se le conoce como “coronta”. La coronta esta cubierta de brácteas u hojas envolventes ó totomoxtle. La espiga, conjuntamente con las brácteas conforman la mazorca. Cada planta produce entre 7 y 8 brotes de mazorca, pero generalmente uno (el apical) llega a expresarse productivamente; solo en condiciones de mayor luminosidad (bordes ó cabeceras de las parcelas) ó en unidades de producción con baja población (