MOMENTO ÓPTIMO DE COSECHA DE LAS VARIEDADES IIACUBA 28 E INCA LP-5 Y SU INFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO INDUSTRIAL Y LA CALIDAD DEL ARROZ. Peña Rondón, L. R.1; J. Ávila1; R. Peña1; W. L. Almarales1; Noema C. San Miguel Pacheco2. 1. ETIA Jucarito, Río Cauto, Granma. 2. CAI Arrocero José M. Capote Sosa, Río Cauto, Granma. RESUMEN El presente trabajo se desarrolló en la Estación Territorial de Investigaciones del Arroz (ETIA) Jucarito, del municipio Río Cauto, provincia Granma, durante las campañas de frío 2005 – 2006 y primavera 2006. Se estudiaron las variedades IIACuba 28 e INCA LP-5, las cuales se cosecharon en 10 momentos diferentes, desde los 20 hasta los 65 días después del 50% de la paniculación, con cinco días de intervalo entre cada momento de cosecha. Se evaluó el comportamiento industrial (porcentaje de grano blanco entero (GBE) y rendimiento total en molino (RTM)) en función de las variantes establecidas. En el análisis de varianza y la comparación múltiple de medias (Tukey) se registraron diferencias altamente significativas (P=0.01) para el rendimiento en GBE. Los mayores valores de porcentajes de GBE se alcanzaron cuando la variedad IIACuba 28 se cosechó entre los 25 – 45 DDP, con humedades del grano entre 24 – 19% aproximadamente, mientras que con la variedad INCA LP-5, cuando se cosechó entre los 25 – 50 DDP con humedades del grano entre 23 – 17% aproximadamente. Mediante el análisis de correlación regresión correspondiente se determinaron las ecuaciones de regresión ajustadas a un polinomio de 2do grado, las cuales de pueden emplear como ecuaciones de predicción. El análisis económico arrojó un efecto positivo, equivalente a 30,47 $/t de arroz blanco producido a favor de la cosecha realizada en su período óptimo. Palabras claves: arroz, cosecha, calidad industrial. OPTIMAL HARVESTING POINT OF THE VARIETIES IAC-28 AND INCA LP-5 AND ITS INFLUENCE ON INDUSTRIAL YIELDS AND QUALITY. ABSTRACT The present work was developed in the Estación Territorial de Investigaciones del Arroz (ETIA) Jucarito, Río Cauto, Granma province during the period 2005.2006 dry and wet season respectively. The varieties IACuba 28 and INCA LP 5 were studied under 10 differents time of harvests from the 20 until 65 days after the 50 % of paniculation at five days interval among each crop moment. It was evaluated the % of white grain (GBE) and the milling yield (RTM) as a function of the differents variants. In the variance analisis and Tukey test applied the results show a highly a significant differences for the yield of GBE. The biggest vales were reached when the variety IACuba 28 was harvested among the 25-45 day after paniculation with grain moisture of 24-19 % approximately while the best result occur with INCA LP 5 when was harvested between 25-50 days after paniculation with grain moisture among 23-17 % approximatel. We make an approach of prediction funtion base on 76 the analisis of correlation and regresion and the adjusted acuation. The economic analisis shown a positive effect equivalent to $30,47/t of white rice produced in favour of the harvest make in the optimal time. Key words: rice, harvest, industrial quality. INTRODUCCIÓN El cultivo del arroz irrigado constituye un sistema de producción donde intervienen varios factores que interactúan sobre el crecimiento, la productividad y la calidad del arroz; para lograr alcanzar estos propósitos es necesario aplicar un manejo integrado del cultivo, prácticas agronómicas para todos los factores de producción que resultaron en la adopción de mejores tecnologías y el aumento de la productividad (Champett, 2001). Para el manejo integral del cultivo hay que considerar, de manera especial el factor cosecha, pues del manejo que se haga de esta actividad dependerán los resultados finales y es aconsejable realizarla, siempre que sea posible, después que el grano alcanza su madurez fisiológica, cuando el contenido de humedad se encuentre entre el 20 – 22%, puesto que un atraso implicaría que el grano, en el proceso de absorción – des-absorción de agua, se fisure ocasionando bajo rendimiento industrial y afectación en el porcentaje de GBE en el proceso de molinería (Banazek y Siebenmorgen, 1990; Siebenmorgen y Jindal, 1986; Chen y Kunze, 1983). La cosecha es una cultura que se fundamenta en los conocimientos científicos del comportamiento fisiológico de la formación y maduración del grano de arroz en la planta, del medio climático donde se desarrolla el cultivo, de la variedad y de la calidad del producto que se espera obtener de la industria (Castillo et al, 1993); bajo tales preceptos, el objetivo de cosechar el grano en su período óptimo, está dirigido entre otros aspectos, a lograr un arroz de alta calidad, puesto que los hábitos alimentarios indican consumir el producto como grano entro, constituyendo este el objetivo supremo de cosechar el arroz en su madurez óptima. Con tales propósitos se desarrolló el presente trabajo en la Estación Territorial de Investigaciones del Arroz (ETIA) Jucarito con el objetivo de determinar el efecto que ejerce el contenido de humedad del grano en la cosecha sobre el rendimiento industrial y la calidad del grano de las variedades de arroz IIACuba 28 e INCA LP-5. MATERIALES Y MÉTODOS El siguiente trabajo fue desarrollado en la ETIA Jucarito del municipio Río Cauto, provincia Granma, para determinar el efecto del contenido de humedad del grano en la cosecha sobre el rendimiento total en molino (RTM) y el porcentaje de grano blanco entero (GBE) en el proceso de molinería. El trabajo se desarrolló bajo un diseño de bloques al azar con 10 variantes o momentos de cosecha, comprendidos desde los 20 – 65 días después del 50% de la paniculación (DDP), con cinco días de diferencia entre cada corte; se estudiaron las variedades IIACuba 28 e INCA LP-5 durante la campaña seca y húmeda. 77 Evaluaciones realizadas: • Determinación de la fecha del 50% de floración mediante el conteo de las panículas, cada dos días, en un surco de 0,25 m de longitud seleccionado en cuatro puntos de cada parcela. • Establecimiento del plan de cosecha a partir del momento en que se obtuvo el 50% de la paniculación, según variantes establecidas. • Cosecha de cuatro muestras de aproximadamente 2 Kg de arroz cáscara húmedo por cada variante, para su posterior secado y procesamiento industrial con el objetivo de determinar el porcentaje de GBE, GBP y el RTM. • Medición del contenido de humedad del grano en la cosecha a cada variante establecida. • Cálculo de los principales indicadores económicos obtenidos como resultado del análisis realizado. Análisis estadístico: Se realizaron los análisis de varianza correspondientes al parámetro GBE y humedad del grano en la cosecha y se efectuó un análisis de correlación – regresión, con determinación de la curva de mejor ajuste, al parámetro GBE con el contenido de humedad del grano en la cosecha (HG) y los días después del 50% de la paniculación (DDP). RESULTADOS Y DISCUSIÓN. Análisis del comportamiento industrial y la calidad del grano en dependencia del momento de cosecha (DDP). a) Variedad IIACuba 28. El porcentaje de GBE obtenido en el proceso industrial mostró un marcado deterioro cuando la cosecha se realizó posterior a los 45 DDP, lo que se puede observar en la tabla 1. Los mejores resultados se alcanzaron cuando dicha variedad se cosechó entre los 25 – 45 DDP, con valores que oscilaron entre 52.1 – 56.2% en la época de seca y entre 52.2 – 57.1% en la época húmeda, sin diferencias significativas entre los cortes realizados en dicho rango. Este período coincidió con humedades del grano en la cosecha entre 24.8 – 19.2% en la temporada seca y entre 24.4 – 20.0% en la húmeda. De igual forma puede observarse en la mencionada tabla 1 que en el período citado (25 – 45 DDP) se obtuvieron los más altos rendimientos en molino (RTM) con valores superiores al 67% en la seca y 67.2% en la húmeda, lográndose un arroz procesado de alta calidad, con proporciones de GBE en RTM superior al 77%. Al efectuar el análisis de correlación – regresión entre el momento de cosecha (DDP) y el porcentaje de grano blanco entero (GBE) se encontró que ambas variables se ajustaron a un polinomio de 2do grado con coeficientes de correlación altamente significativos y coeficientes de determinación que explican en más del 98%, que las variaciones producidas en el porcentaje de GBE se deben a variaciones en el momento de la cosecha (DDP), válido para ambas campañas (Tabla 2). Los análisis correspondientes arrojaron que el momento de 78 cosecha de máximo rendimiento en GBE se produce a los 34 y 33 DDP en las campañas de seca y húmeda respectivas, con valores de 55.57 y 56.36% de GBE. Tabla 1: Comportamiento industrial de las variedades IIACuba 28 respecto al momento de cosecha (DDP) Época Seca Húmeda DDP 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Sx CV 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Sx CV Humedad (%) 25.5 24.8 22.7 21.1 20.3 19.2 17.4 16.1 14.4 13.0 0.35 1.32 26.1 24.4 22.6 21.7 20.8 20.0 17.9 16.5 14.6 13.2 0.47 1.55 GBE (%) 46.9 ab 52.1 a 54.9 a 56.2 a 56.0 a 52.3 a 41.8 b 32.5 bc 24.7 cd 15.6 d 3.86 10.9 48.1 ab 53.3 ab 55.8 ab 57.1 a 57.0 a 52.2 ab 42.7 bc 33.4 cd 26.5 de 17.2 e 2.96 6.58 RTM (%) 66.3 67.2 67.3 68.2 67.1 67.0 66.2 64.5 63.6 62.8 Proporción de GBE en RTM (%) 70.7 77.5 81.3 82.4 83.5 78.1 63.1 50.4 38.8 24.8 66.7 67.3 67.7 67.8 67.4 67.2 66.8 66.2 65.4 64.6 72.1 79.2 82.4 84.2 84.6 77.7 63.9 50.5 40.5 26.6 DDP = momento de cosecha (días después del 50% de paniculación); GBE = grano blanco entero (%); RTM = rendimiento total en molino (%) Letras iguales en una misma columna no difieren significativamente (p=0.01) En el análisis de correlación – regresión efectuado entre le contenido de humedad del grano (HG) y el porcentaje de GBE, se obtuvo un ajuste a un polinomio de 2do orden con coeficientes de correlación altamente significativos y coeficientes de determinación que explican en más del 98%, que las variaciones que se producen en el porcentaje de GBE son debidas a las variaciones en el contenido de humedad del grano en la cosecha en ambas campañas (Tabla 2). A partir de las ecuaciones de regresión correspondiente se determinó que los máximos rendimientos en GBE se obtienen cuando el arroz se cosecha con contenidos de humedad del grano de 22.0 y 22.6% en las campañas de seca y húmeda respectivamente, con valores de 55.03 y 54.94% de GBE. 79 Tabla 2: Resultados del análisis de correlación regresión. Variedad Época Variable Seca DDP Vs GBE Húmeda DDP Vs GBE Seca GH vs GBE Húmeda GH vs GBE IIACuba 28 Ecuación de regresión MC de Rend. Coefic. Coefic. máximo Máximo R R2 rend. (%) GBE = 2.917 DDP – 0.043 0.991 DDP2 + 6.545 GBE = 2.770 DDP – 0.042 0.991 DDP2 + 10.139 GBE = 22.704 HG – 0.515 0.987 HG2 – 195.194 GBE = 20.592 HG – 0.456 0.985 HG2 – 177.536 0.982 34 55.67 0.982 33 56.36 0.974 22.0 55.03 0.970 22.6 54.94 HG = humedad del grano en cosecha (%); MC = momento de cosecha (DDP) b) INCA LP-5. Como en la variedad IIACuba 28, el porcentaje de GBE en esta variedad fue afectado por el momento de cosecha. Como puede observarse en la tabla 3, el rendimiento industrial de esta variedad fue ligeramente superior al de la variedad IIACuba 28, no obstante los mayores porcentajes de GBE se obtuvieron cuando el arroz se cosechó entre los 20 y 50 DDP, sin diferencias significativas entre ellos, sin embargo, desde el punto de vista agrícola se observó que cuando se cosechó a los 20 DDP existió la presencia de muchos granos inmaduros sin completar su formación en la panícula lo cual afectó el rendimiento agrícola, por lo que teniendo en cuenta esta situación se debe considerar como período óptimo a partir de los 25 DDP, con humedades del grano entre 23 y 17% aproximadamente. Los valores alcanzados en el rango entre los 25 y 50 DDP están por encima del 51% de GBE en ambas campañas, al tiempo que el RTM es superior al 67%, con proporciones de GBE en el RTM por encima del 75%. Obsérvese que siempre que se cosechó el grano entre 25 y 45 DDP se obtuvo una composición de GBE, en el RTM superior al 80%, lo que indica la alta calidad del producto obtenido cuando se cosecha en dicho rango. Partiendo del análisis de la tabla 3 puede definirse que el período óptimo de cosecha para esta variedad se encuentra entre 25 y 50 DDP, con humedades del grano entre 23.2 – 16.2% para la época seca y entre 23.4 – 17.7% para la húmeda. En el análisis de correlación – regresión entre en momento de cosecha (DDP) y el porcentaje de GBE se obtuvo una ecuación con ajuste a un polinomio de 2do grado, con un coeficiente de correlación altamente significativo y una variación explicada superior al 98%, lo que indica que las variaciones en el rendimiento en GBE se explican en más del 97% de los casos, por variaciones en el momento de cosecha. Esto puede observarse en la tabla 4, además de detectarse, como el momento de máximo rendimiento cuando se cosechó el grano a los 35 y 80 32 DDP en las temporadas de seca y húmeda respectivamente, con valores de 60.9 y 62.34% de GBE. En la práctica habitual nos encontramos que todas las plantas de un mismo campo no se encuentran en el mismo estado de maduración, por lo que para elegir el momento óptimo de cosecha es necesario conocer el comportamiento de las variedades localmente (Kunze y Calderwood, 1985); la fisuración del grano, que se produce por el intercambio de agua entre el grano y el medio que lo rodea, cuando su contenido de humedad es suficientemente bajo como para incrementar dicho intercambio es un fenómeno que afecta al endospermo, induciéndole un elevado nivel de fragilidad al fraccionamiento o partidura cuando se somete al proceso de molinado (Siebenmorgen, 1994), lo que provoca un alto contenido de granos partidos y disminución de la calidad comercial del arroz blanco producido. Tabla 3: Comportamiento industrial de las variedades INCA LP-5 respecto al momento de cosecha (DDP) Época Seca Húmeda DDP 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Sx CV 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Sx CV Humedad (%) 25.3 23.2 21.6 20.5 18.6 17.5 16.2 15.1 14.0 13.0 0.34 1.26 25.6 23.4 22.5 21.3 20.4 19.1 17.7 16.0 14.7 13.2 0.44 1.54 GBE (%) 52.8 ab 56.7 a 59.4 a 60.0 a 58.6 a 54.7 ab 51.4 ab 41.1 bc 31.2 cd 19.8 d 3.80 10.6 53.9 ab 62.5 a 62.6 a 64.1 a 59.1 a 54.5 ab 51.3 ab 40.8 bc 33.1 cd 21.7 d 3.03 7.58 RTM (%) 66.7 68.0 68.2 68.4 68.4 67.8 67.0 66.8 65.5 63.8 Proporción de GBE en RTM (%) 79.2 83.4 87.1 87.7 85.7 80.7 76.6 61.4 47.6 31.0 67.8 68.9 69.2 69.3 68.8 68.4 68.0 67.1 66.2 64.5 79.5 90.7 90.5 92.3 85.9 79.7 75.4 60.8 50.0 33.6 81 Tabla 4: Resultados del análisis de correlación regresión. Var. INCA LP-5 Época Variable Seca DDP Vs GBE Húmeda DDP Vs GBE Seca GH vs GBE Húmeda GH vs GBE Ecuación de regresión GBE = 3.384 DDP – 0.048 DDP2 + 1,262 GBE = 2.553 DDP – 0.039 DDP2 + 20.885 GBE = 25.947 HG – 0.618 HG2 – 210.7 GBE = 22.559 HG – 0.508 HG2 – 188.72 MC de Rend. Coefic. Coefic. máximo Máximo R R2 rend. (%) 0.997 0.994 35 60.90 0.993 0.986 32 62.34 0.988 0.976 21.0 61.67 0.993 0.986 22.2 61.73 Según Kocher et al (1990), el fenómeno de la fisuración, debido a la adsorción- desadsorción de agua acontece en un momento determinado del proceso de maduración del grano en la propia planta y se incrementa en la medida en que el grano está más seco, iniciándose aproximadamente cuando el contenido de humedad está por debajo de 18% (Bal y Ojha, 1975). En Cuba, Cruz y Claro (1982); Peña et al (1983); Peña (1998) y Peña et al (2000, 2001 y 2002) han definido los períodos óptimos de cosecha para diferentes variedades comerciales, coincidiendo en que este se enmarca, aproximadamente entre 25 y 45 DDP, con contenidos de humedad en el grano entre el 24 y 17%. Bal y Ohja (1975), estudiando una variedad foránea (Jaya) llegaron a la conclusión de que la madurez biológica se producía alrededor de los 32 días después de la floración, pudiéndose calcular la máxima producción teórica mediante la ecuación correspondiente. Según estos autores, los máximos rendimientos en GBE se alcanzaron cuando la variedad mencionada se cosechó entre los 28 – 36 DDP. Cosechar el arroz después de los 36 DDP dio como resultado la pérdida de granos por desgrane en la propia planta, mientras que el porcentaje de GBE de las muestras cosechadas en diferentes momentos después de la floración mostró una variación parabólica, encontrándose los valores máximos dentro del intervalo óptimo antes mencionado. 82 VALORACIÓN ECONÓMICA Tabla 5: Valor de la producción unitaria y efecto económico de cosechar el grano en su período óptimo. Rend. Industrial Valor de producción (%) ($) GBE GBP RTM GBE GBP RTM Óptimo 54.3 13.1 67.4 206.34 36.55 242.89 seca No óptimo 32.3 32.4 64.7 122.74 90.40 213.14 IIAC-28 Óptimo 55.1 12.4 67.5 209.38 34.60 243.98 húmeda No óptimo 33.6 32.4 66.0 127.68 90.40 218.08 Óptimo 57.0 10.9 67.9 216.60 30.41 247.01 seca INCA LP-5 No óptimo 35.9 29.9 65.8 136.42 83.42 219.84 Óptimo 59.5 9.2 68.7 226.10 25.67 251.77 húmeda No óptimo 36.7 29.8 66.5 139.46 83.14 222.60 Óptimo 56.5 11.4 67.9 214.61 31.81 246.42 Total No óptimo 34.6 31.1 65.7 131.58 86.84 218.42 Incremento relativo del valor de la tonelada de arroz procesado = 8.4%. Variedad Época Período Efecto Valor/t económico ($/t) 361.85 32.42 329.43 361.45 31.03 330.42 363.78 29.66 334.10 366.48 31.74 334.74 362.92 30.47 332.45 En la tabla 5 se realiza un análisis económico de los resultados obtenidos, pudiéndose observar que en ambas variedades se obtienen efectos económicos muy similares, equivalentes a unos 30 $/t de arroz blanco producido cuando se cosechó dentro del período óptimo respectivo para cada variedad y época, representando alrededor de un 8.4% de incremento en valores. CONCLUSIONES • • • • La variedad IIACuba 28 tuvo un período óptimo de cosecha enmarcado entre los 25 – 45 DDP en ambas campañas, con humedades del grano entre 24 y 19% aproximadamente. La variedad INCA LP-5 mostró su mejor comportamiento en GBE en el período entre los 20 – 50 DDP, con humedades del grano entre 25 – 17% aproximadamente, sin embargo la cosecha realizada a los 20 DDP tuvo un bajo rendimiento agrícola, por la presencia en la panícula de muchos granos en proceso de formación, por lo que el período óptimo de cosecha se enmarcó entre los 25 – 50 DDP, con humedades del grano entre 23 y 17% aproximadamente. Los mayores valores en GBE, RTM y proporción de GBE en el RTM se alcanzaron en ambas variedades, cuando se cosechó dentro del período óptimo señalado para las variedades respectivas. Cuando se cosechó el arroz dentro del período óptimo de recolección del grano, se alcanzó la máxima eficiencia industrial y un efecto económico favorable de 30 pesos por cada tonelada de arroz blanco obtenido, equivalente a un 8.4% de crecimiento relativo en valores. 83 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Bal, S. y T. P.Ojha (1975). 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