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EL CULTIVO DE MAÍZ
(Zea mays L)
UPTP
Prof. Douglas MedinaBot., Fis. y Sist. de Prod. Vegetal.Trimestre VI
CLASE: Liliopsida (Monocotiledoneae)
ORDEN: Glumiflorales.
FAMILIA: Gramineae o poaceae.
SUBFAMILIA: panicoideae.
TRIBU: Maydeae.
GENERO: Zea.
ESPECIE: Zea mays L.
CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA
Alimento básico
Amplia distribución
Siembra en conucos (20 – 30%)
Generador de empleo. Agroindustria.
IMPORTANCIA ECONÓMICA
Papel en la alimentación humana y animal
Aporta alrededor del 17% de calorías
80% producción para harinas precocidas
Producción fundamentalmente maíz blanco
MAÍZExplotación bajo condiciones de secano
Alrededor del 25% sup. Agric. cultivada
Empleado para la obtención de aceite comestible y bioetanol
Consumo per capita alrededor 42 kg/pers/año
El MAIZ EN EL VALOR DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA (VPA)
Valle Medio Río Yaracuy
Llanos Occidentales
Llanos CentralesLlanos
Orientales
PRINCIPALES ZONAS DE PRODUCCIÓN DE MAÍZ
Bolívar
Producción (tn) y Superficie cosechada (has) de maíz
Evolución del rendimiento de maíz en Venezuela
Evolución de la producción y el rendimiento de maíz en Venezuela
La producción de maíz en Venezuela experimentó un incremento del 82% en el período 1995-2011, con valores de 1.166.732 y 2.117.710 toneladas, respectivamente .
El rendimiento promedio en el periodo 1995 – 2011 es de 3.218 kg/ha
Origen del maíz
El cultivo del maíz tuvo su origen, con toda probabilidad, en América Central, especialmente en México, de donde se difundió hacia el norte hasta el Canadá y hacia el sur hasta la Argentina
Excavaciones geológicas y arqueológicas y dataciones por el método del Carbono 14 indican que uno de los tipos de maíz primitivo era consumido en México hace 7.000 años.
MORFOLOGÍA DE LA PLANTA DE
MAÍZ
Junto con el sorgo y caña de azúcar, el maíz pertenece a las p la n t a s C 4 , es decir, plantas cuyo producto inicial de la fotosíntesis es un compuesto de cuatro moléculas de carbono (oxalacetato). No presenta fotorrespiraciónFotosinteticamente mas eficiente (30-40%) que las plantas C3
Presenta un sistema radical fibroso, formado por raíces seminales de corta duración, y raíces adventicias: 1) raíces nodales o secundarias y 2) raíces de anclaje.
El primer espiral de raíces nodales por lo general surge dentro de 1 a 2,5 cm de la superficie del suelo, incluso si la semilla se siembra varios centímetros de profundidad
MORFOLOGÍA
RAÍZ
Raíces nodales
Raíces seminales
radícula
Raíces seminales laterales
Raíces de anclaje o raíces fúlcreas o zancos
Primer espiral de raíces nodales
MORFOLOGÍA
RAÍZ
El primer grupo El primer grupo (verticilo) de raíces (verticilo) de raíces nodales empieza la nodales empieza la elongación desde el elongación desde el primer nudo durante primer nudo durante la etapa la etapa V1V1. .
Es sistema de raíces Es sistema de raíces nodales crece desde la nodales crece desde la etapa V1 hasta la etapa V1 hasta la etapa R·etapa R·
MORFOLOGÍA
RAÍZ
En una planta de 8 a 10 hojas y en un En una planta de 8 a 10 hojas y en un suelo sin limitaciones, las raíces suelo sin limitaciones, las raíces deberán alcanzar una profundidad deberán alcanzar una profundidad promedio de 45 cm y tener una promedio de 45 cm y tener una extensión a lo ancho de extensión a lo ancho de aproximadamente 35 cm. En etapa de aproximadamente 35 cm. En etapa de floración puede alcanzar hasta 2 m.floración puede alcanzar hasta 2 m.
Las raíces nodales empiezan el Las raíces nodales empiezan el desarrollo en cada nudo superior en el desarrollo en cada nudo superior en el tallo, hasta 7 o 10 nudos en total.tallo, hasta 7 o 10 nudos en total.
Son alargadas, alternas y lanceoladas, nacen en cada nudo y consiste de vaina, lígula y lámina foliar. La lámina, que puede medir hasta 150 cm de largo, posee nervaduras paralelas y su superficie es áspera y pubescente.
El número de hojas es variable dependiendo del genotipo y las condiciones agroecológicas, generalmente entre 20 y 30 hojas.
MORFOLOGIA
HOJAS
MORFOLOGIA
HOJAS
La hoja cotiledonar, junto a las primeras cuatro hojas verdaderas, corresponden a hojas embrionarias
En el maíz, la inflorescencia masculina (panícula) y femenina (espiga, mazorca) se encuentran en la misma planta, pero en sitios diferentes, por esto se dice que es monoica.
MORFOLOGIA
INFLORESCENCIA
En el maíz, es una planta de polinización cruzada o alogama.
La inflorescencia masculina se ubica en el ápice del tallo, es ramificada y constituida por espiguillas que contienen dos flores.
MORFOLOGIA
INFLORESCENCIA MASCULINA
Posee una cantidad muy elevada de polen en el orden de 20 a 25 millones de granos de polen.
C ada p l ant a p rodu ce entr e s i et e y oc ho b ro tes de maz orc a , pero generalmente uno, el apical, llega a expresarse en forma productiva; sólo en condiciones de mayor luminosidad, como las que se producen en bordes de potreros o en cultivos de baja densidad, las plantas pueden expresar una segunda mazorca productiva.
INFLORESCIA FEMENINA
Las restantes mazorcas no se manifiestan externamente en la planta, alcanzando sólo un estado rudimentario. Las brácteas de las mazorcas improductivas, si bien logran una elongación relativamente importante, no alcanzan a sobrepasar la vaina de la hoja que las cubre.
INFLORESCIA FEMENINA
La inflorescencia femenina (mazorca) corresponde a una espiga cubierta por brácteas u hojas envolventes.
El conjunto de estilos forman la barba de la mazorca. Cada mazorca contiene entre 500 a 1000 óvulos alineados en 16 a 20 hileras de 30 a 50 óvulos cada una. Las mazorcas se forman en unas estructuras vegetativas denominadas espádices que se disponen de forma lateral.
MORFOLOGIA
INFLORESCENCIA FEMENINA
MORFOLOGIA
INFLORESCENCIA FEMENINA
La inflorescencia femenina está conformada por espiguillas, las
cuales se ubican en forma individual en cavidades; cada
espiguilla, a su vez, contiene dos flores, de las cuales sólo
una logra emitir su estilo; la otra flor aborta, originándose, por lo
tanto, sólo un grano por cavidad.
Cada flor funcional tiene un ovario simple, el cual genera un estilo
que se elonga y emerge a través de las brácteas en el extremo
superior de la mazorca. Los estilos originados por cada flor
femenina, conforman una característica cabellera o barbas
en cada mazorca Pistilo: órgano floral femenino de las plantas, diferenciado en ovario, estilo y estigma.
Cariopside, tipo dentado (uso de harinas): el endosperma se caracteriza por tener una alta proporción de almidón y baja proteína, por esta razón, en el periodo de madurez fisiológica a comercial, al perder humedad el grano, se produce una hendidura en la corona, lo que da una apariencia de dientes. La textura del grano es blanda y de bajo peso especifico.
MORFOLOGIA FRUTO
El grano de maíz es a menudo de color blanco o amarillo, aunque también hay variedades de color negro, rojo y jaspeado (Ascencio, J. 2000; Cabrera, S. 2002).
MORFOLOGIA Clasificación del grano
La clasificación de la semilla se consideran cuatro tipos diferentes de categorías de tamaño de grano, estos son: plano grande, plano mediano, plano pequeñoy redondo
MORFOLOGIA
La clasificación del grano según su dureza:duro y semiduro, por su aspecto: dentado y semi-dentado.
Clasificación del grano
PARTES DEL FRUTO o
GRANO DE MAÍZ
FRUTO o GRANO DE MAÍZ
COMPONTENTES DEL FRUTO o GRANO DE MAÍZ
Componentes Porcentajes (%)
Humedad 12,0 - 13,0
Almidón 65,0 - 70,0
Azúcares 1,0 - 2,0
Proteína 10,0 - 11,0
Grasa 4,0 - 5,0
Fibra 2,0 - 2,5
Ceniza 1,0 - 2,0
Morfología del Maíz
CRECIMIENTO Y DESARROLLO DE LA PLANTA DE MAÍZ
CONCEPTO DE CRECIMIENTO Y DESARROLLO
FASES DE DESARROLLO DE LA PLANTA DE MAÍZ
Vegetativa Reproductiva Maduración
º c
Cal/cm2/día
Grados/día
ESTADOS DE LA FASE VEGETATIVA Y REPRODUCTIVA DEL MAIZ (ESCALA DE RITCHIE ET AL, 1992)
ESTADOS VEGETATIVOS Y REPRODUCTIVOS DEL MAíZ Método del collar de la hoja (Escala de Ritchie et al., 1992)
Estados vegetativos Estados reproductivos
VE: emergencia R1: floración femenina, emergencia de estigmas
V1: primera hoja R2: grano en ampolla
V2: segunda hoja R3: grano lechoso
V3: tercera hora R4: grano pastoso
V(n): n hoja R5: grano dentado
VT: floración masculina R6: madurez fisiológica
ESTADOS FENOLÓGICOS DEL MAIZ
ESTADO EXTERNO: ESTADOS VEGETATIVOS Y REPRODUCTIVOS DEL MAIZ
Escala de Ritchie y Hanway 1982
ESTADO VE: emergencia de plántula
• Colocada la semilla 2 a 3 cm de profundidad bajo condiciones óptimas la plántula emerge a los 4 a 7 días después de la siembra.• La radícula es la primera en salir del grano hinchado al iniciar la elongación,
seguida del coleóptilo con la plúmula encerrada (planta embrionaria), y luego las tres o cuatro raíces seminales (sistema radicular seminal).•Al emerger vive de las reservas almacenadas en el grano.
Germinación y emergencia 0, 2, 4,6, 7 (VE), y 10 (V1) días después de la siembra
Problemas de formación de costra en el suelo y profundidad de siembra
ESTADO V1 – V4 Desde la emergencia hasta 4 hojas
2 semanas después de emergida la plántula (d.e.p.)
Inicia la formación del sistema radical y la estructura foliar
V3
ESTADO V1 – V4: Establecimiento del cultivo
El punto de punto de crecimiento se crecimiento se ubica por debajo ubica por debajo del suelo durante del suelo durante las primeras 4 las primeras 4 semanas. semanas.
Planta disectada en estado V4Planta disectada en estado V4
ESTADO V1 – V4
ESTADO V5 – V8: 5 a 8 hojas – 4 semanas d.e.p
En esta etapa se diferencia el primordio floral, alrededor de los 30 d.d.e.Todos los primordios de mazorca que la planta producirá eventualmente se han iniciado (formado) ahora.Las yemas apical se transforma en infl. Masculina y la yemas axilares en infl. femeninas
V7
Estado V7Estado V7
ESTADO V5 – V8
Raíces profundizan 30 a 35 cm. Rápida formación de hojas. Alta demanda de nitrógeno.
Alta demanda de nitrógeno.
La planta acelera el crecimiento vertical.
La altura total de la planta arriba del suelo es de alrededor de 20 cm
ESTADOS V5 a V8
V6
La planta completa la diferenciación del número total de hojas.
El aguachinamiento provoca muerte de plantas (punto de crecimiento por debajo o próximo a la superficie del suelo)
ESTADO V5 –V8 Diferenciación
de órganos
Comienza el periodo de elongación del tallo.
El punto de crecimiento y la inflorescencia están arriba de la superficie del suelo.
Se determina el numero potencial de óvulos en la 1ra mazorca.
ESTADO V9 – V16: Elongación de tallo. 5 -8 semanas d.e.p
De los nudos inferiores brotan verticilos radicales que absorben fósforo y otros. Actúan de sostén de la planta.Algunos brotes de mazorca o brotes, los cuales inicialmente parecen muy similares, son visibles en esta etapa.La pérdida de las dos hojas mas bajas puede haberse presentado ya en la etapa.
ESTADO V9 – V16: Elongación de tallo
ESTADO V12: 12 hojas – 6 semanas d.e.p
PROBLEMA DE GUSANOS DESFOLIADORES
La inflorescencia masculina o panoja, normalmente se hace visible entre las últimas hojas de la planta, 7 a 10 días antes de que aparezcan los estilos de la inflorescencia femenina. Periodo de mayor requerimiento de nutrimentos.
ESTADO VT (V. Tasseling): Floración masculina. 8 semanas
ESTADO VT (Panojamiento)
Se inicia cuando la última rama de la panoja está visible y los estigmas de la mazorca aún no han emergido (no son visibles). Normalmente comienza 2-3 días antes de la emergencia de estigmas. En este estadio la planta alcanza la altura máxima (todos los entrenudos elongados) y el área foliar máxima (todas las hojas completamente desplegadas).
ESTADOS REPRODUCTIVOS DEL MAÍZESTADOS REPRODUCTIVOS DEL MAÍZ
Mazorca iniciando su emisión de estilos. Los estilos de los óvulos basales de la mazorca son los primeros y las estilos de los óvulos de la punta de la mazorca son los últimos en alargarse
Mazorca que inició su emisión de estilos hace aproximadamente 1 semana.
ESTADO R1 Emergencia de estigmas (ee)
60 días d.e.p.
ETAPA DE POLINIZACION El polen derramado por las flores masculinas y conducido por el viento, se deposita sobre los estilos. Estos son receptivos a todo su largo, y por ser de carácter mucilaginoso (húmedos y pegajosos), permiten la adherencia y germinación del polen. Cada estilo puede ser colonizado por varios granos de polen, pero sólo uno de ellos, luego de germinar, penetrará al interior a través de su tubo polínico; éste se elonga hasta alcanzar al óvulo y fecundarlo P r oces o d e poli n i z ac i ón
f ec u nd ac i ón .
ESTADO R1 Emergencia de estigmas (ee) 60
días d.e.p.
ESTADO R2Grano en estado de ampolla 12 días d.e.e.
Los granos en R2 son blancos por fuera y recuerdan a una ampolla en su contorno. El endospermo y su ahora abundante fluído interno es claro en su color y el embrión diminuto
Mazorca en máximo tamaño. Acumulación de almidón en el endospermo.Los estilos han completado sus funciones y ahora se secan y adquieren un color café.
ESTADO R3 grano en estado lechoso (ee)– 24 días d.e.e.
ESTADO R3 grano en estado lechoso (ee)– 24 días d.e.e.
Sustancia lechosa con gran cantidad de azucares. Principios de cuerpos de almidón y proteínas.Nueva planta: embrión diferenciado y cuarta hoja presente
Deficiencia de potasio granos no desarrollados totalmente y mazorcas incompletas en las puntas.
Estado R3
ESTADO R4 Grano pastoso .Algunos granos dentados –36 días d.e.e.
Desaparecen azucares, reemplazados por dextrinas y luego por almidón. Se acumula en la coronaCrecimiento rápido del embrión, hojas embrionarias totalmente diferenciadas y raíces seminales iniciado
Los granos a lo largo de la mazorca empiezan a dentarse o secarse en la punta.
ESTADO R5 Todos los granos dentados –48 días d.e.e.
Embrión maduro con cinco hojas diferenciadasAcumulación de materia seca a punto de terminar.Condiciones ambientales determinan tamaño del grano
ESTADO R6 Madurez fisiológica – 60 días d.e.e.
Acumulación de materia seca ha cesado. El hillium o hilio se torna negro. El grano pierde humedad. Alcanza el peso seco máximo cuando la humedad llega a un nivel inferior a 35%. El grano entra en etapa de inactividad.
ESTADO R6 Madurez fisiológica – 60 días d.e.e.
Cultivares de tallo verde a cosecha
carácter stem green
Cultivares con alta calidad proteica: Híbridos QPM(quality protein maize)
