1 el cultivo del maiz en temporal en labranza de conservación y el

EL CULTIVO DEL MAIZ EN TEMPORAL EN LABRANZA DE CONSERVACIÓN Y EL
COMPORTAMIENTO DE CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y MECÁNICAS DEL SUELO
Álvaro FLORES GARCÍA, Jaquelina GONZÁLEZ CASTAÑEDA, Noe SALDAÑA
ROBLES, Sergio TREJO FLORES, Delfino FRANCIA PÉREZ
Instituto de Ciencias Agrícolas, Universidad de Guanajuato
alvaflo@dulcinea.ugto.mx
RESUMEN
El objetivo del trabajo fue evaluar la retención de humedad y su efecto sobre cultivos de
temporal, así como los cambios físicos y mecánicos que se dan en el suelo de un
campo experimental del Instituto de Ciencias Agrícolas, de la Universidad de
Guanajuato, donde se ha mantenido la rotación de cultivos maíz y trigo, estableciendo
lotes con prácticas de labranza de conservación y otros con prácticas de cultivo
tradicional, por un periodo consecutivo de cuatro años. Se determinaron pruebas físicas
como: densidad aparente, % de humedad volumétrica, % de humedad volumétrica
durante los días de estrés hídrico (medida con el Aquater), resistencia a la penetración
que se midió como índice de cono (IC) con un penetrómetro bajo norma ASAE, S 313.2.
La densidad aparente para los lotes con labranza tradicional fue de 0.976 g/cm3, en
tanto que para los lotes con labranza de conservación fue de 1.072 g/cm3. La retención
de humedad fue mayor en los lotes con labranza de conservación. El % de humedad
volumétrica en los lotes con labranza de conservación fue de 35 a 45%, en tanto que
para los de labranza tradicional fueron de 25 a 39%. Los lotes con labranza de
conservación mostraron menos resistencia a la penetración con respecto a la labranza
tradicional (1500 y 2000 kPa respectivamente).
Palabras clave: labranza de conservación, características físicas, características
químicas, características mecánicas.
INTRODUCCIÓN
En Guanajuato, una alternativa que apoya el aprovechamiento óptimo del agua de lluvia
en cultivos de temporal lo representa la labranza de conservación, utilizando como
cobertera vegetal los esquilmos que se producen. Los cultivos más importantes en el
estado de Guanajuato son el maíz, sorgo, trigo, fríjol y alfalfa, ya que se siembran en
una superficie promedio de 940,000 ha/año, que representan el 85% de la superficie
total sembrada y producen 5,572,000 ton/año, que representan el 84% de la cosecha
estatal.
1
Es importante resaltar que la labranza de conservación puede impactar más en la
agricultura de temporal o en donde los cultivos dependen del máximo aprovechamiento
y retención del suelo de agua de lluvia, de ahí la importancia de mantener y retener la
mayor humedad posible en el suelo en los estados fonológicos que más lo demandan.
Siemens y Oswald (1978) definen labranza de conservación como aquellos sistemas en
los cuales se deja un residuo vegetal en la superficie, o se deja un suelo terronudo para
protegerlo de la acción del viento y agua. (Barreto et al., 1988). Dado que el arado de
vertedera invierte el suelo y a la vez incorpora la mayor parte de los residuos de
cosecha, la labranza de conservación no involucra en lo absoluto este implemento. Por
lo que el uso o no de este implemento es la principal diferencia entre la labranza
convencional y de conservación. Sin embargo la principal diferencia entre ambos
sistemas es la cubierta de residuo vegetal que se deja sobre el terreno después de la
siembra.
La compactación es el incremento de la densidad aparente que resulta de la aplicación
de una carga o presión. Esta presión puede venir de fuerzas mecánicas aplicadas, de
la contracción de algunos suelos al secarse y la destrucción de la materia orgánica o de
la estructura del suelo, sin embargo, los principales problemas de compactación del
suelo se deben al uso excesivo de maquinaria agrícola y la practica inoportuna de
labranza, lo cual genera la formación de una capa dura inmediatamente debajo del
suelo arado
MATERIALES Y METODOS
Se sembró maíz de variedad Asgrow de ciclo tardío el día 17 de mayo del 2006, con
una densidad de 12.5 plantas por metro cuadrado (125 000 plantas/Ha) en surcos de
75 cm. Se prepararon dos lotes con dos repeticiones cada uno. Cada lote consta de 12
surcos con 80 m de longitud. Al primer lote y sus dos repeticiones, se les llama
Siembra Tradicional (ST) porque se le realizaron todas las labores preparatorias de
cultivo: desvare, recolección de residuo, subsoleo, barbecho, rastreo surcado y
siembra; mientras que al segundo lote y dos repeticiones se les llama de de
conservación o Siembra Sirecta (SD) debido a que durante cuatro años consecutivos no
se ha movido el suelo y se ha dejado el residuo del cultivo anterior; los seis lotes, tres
de ST y tres de SD, están colocados de manera alternada, es decir, un lote de 12
surcos con ST, el que sigue es un lote de 12 surcos con SD, el que sigue el ST y así
sucesivamente.
El residuo de los lotes de SD fue de cultivo de maíz generado en el ciclo de lluvias del
año anterior, alcanzando una cobertura de 0.6 kg/m2.
2
En la zona de estudio se cuenta con un suelo de orden Vertisol con una profundidad de
capa arable de alrededor de 110 cm., Clase I, apto para la producción de granos
básicos, hortalizas y forrajes. Además cuenta con una textura arcillosa del tipo
montmorrillonítico.
El experimento arrancó con la germinación del maíz provocada por la primer lluvia que
mojó el suelo a una profundidad de 20 cm.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el CUADRO I, se muestran los resultados del análisis de varianza de las variables,
densidad aparente, capacidad de retención de agua, conductividad eléctrica, textura y
pH. En dicho cuadro se observa que no hubo diferencia significativa entre las parcelas
con siembra directa (SD) y siembra tradicional (ST) para pH.
CUADRO I. CARACTERISTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL ÁREA EXPERIMENTAL
Característica
Siembra Directa (SD)
Siembra Tradicional
(ST)
a
pH
7.3 + 0.29
7.4 + 0.25a
Capacidad de retención de agua (%)
49.7 + 1.33a
45.6 + 0.92b
2
a
Conductividad eléctrica (mS/cm )
1.65
0.22
1.39
0.16a
3
a
b
Densidad aparente (gr/cm )
1.072
0.976
Textura
Franco arcilloso
Franco arcilloso
Arcilla (%)
55
54
Limo (%)
33
32
Arena (%)
12
14
Promedio de 18 lotes experimentales, 9 para cada tratamiento
Valores de filas con letras diferentes muestran diferencia significativa p<0.05
La capacidad de retención de agua en este experimento, muestra diferencia significativa
entre los dos sistemas de labranza, siendo mayor en los lotes con SD (49.7% Vol.). Los
suelos al tener mayor cantidad de cobertura, mejoran la estructura y porosidad del
suelo, lo que se manifiesta en una mejor capacidad de retención de humedad, reduce
las pérdidas directas de humedad por evaporación.
En la FIGURA I, se muestra el comportamiento de la humedad del suelo desde la
primer lluvia; se puede notar que en la primer precipitación, el suelo en los lotes que
tienen siembra directa (SD) alcanzó casi el 40 % de humedad volumétrica (por debajo
de la capacidad de retención o limite superior de humedad que alcanza el 49.7 %),
mientras que en los lotes con siembra tradicional (ST) no alcanzaron dicho porcentaje
(38% Vol.). También se puede ver en las curvas de extracción de humedad de la
FIGURA I, que una vez pasados 16 días después de la primer precipitación o lluvia de
germinación, la humedad del suelo, en ambos sistemas de labranza ST y SD, casi
3
alcanza el limite inferior de humedad o PMP (32.3%); el 22/06/06, se presenta una
precipitación que eleva los porcentajes de humedad en el suelo hasta 43.8% Vol. en los
lotes con siembra directa (SD), mientras que el siembra tradicional (ST) el suelo alcanzó
el 36.2 %, apenas por encima del limite inferior de humedad (en la FIGURA II se
muestra la comparación del tamaño de dos plantas después de 35 días de la primer
lluvia de germinación); nuevamente se presenta un periodo de casi 30 días de sequía,
hasta el 22/07/06, llevando al suelo, en ambos sistemas de labranza, por debajo del
límite inferior de humedad (26.67% Vol.); sin embargo, en la curvas de la FIGURA I se
puede notar que la correspondiente a SD, siempre se conserva mayor contenido de
humedad que en ST.
FIGURA I. CURVAS DEL COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD DEL SUELO EN LOTES DE MAÍZ EN
SIEMBRA DIRECTA (SD) Y SIEMBRA TRADICIONAL (ST)
CURVAS DE EXTRACCIÓN DE HUMEDAD DEL MAIZ EN SIEMBRA DIRECTA (SD) Y
SIEMBRA TRADICIONAL (ST)
0-20 cm
50.00
45.00
HUMEDAD (%Vol
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
23/05/06
02/06/06
12/06/06
22/06/06
02/07/06
12/07/06
22/07/06
01/08/06
11/08/06
FECHA
ST
SD
FIGURA II. ASPECTO COMPARATIVO ENTRE DOS PLANTAS DE MAÍZ ESTABLECIDAS EN TEMPORAL EN ST Y SD,
DESPUES DE 35 DÍAS.
4
FIGURA II. ASPECTO COMPARATIVO ENTRE DOS PLANTAS DE MAÍZ ESTABLECIDAS EN TEMPORAL EN ST Y SD,
DESPUES DE 35 DÍAS.
El 23/07/06 se rompe la sequía, se regularizan las lluvias y se eleva nuevamente el
contenido de humedad en el suelo; en la FIGURA III se muestra el tamaño promedio del
maíz en ST en comparación al de SD después de 55 días (todos los datos son
parciales debido a que el presente artículo fue elaborado a la mitad del ciclo del cultivo
de maíz y los rendimientos de masa seca serán presentados mas delante).
FIGURA III. ASPECTO COMPARATIVO ENTRE DOS PLANTAS DE MAÍZ ESTABLECIDAS EN TEMPORAL EN ST Y SD
DESPUES DE 55 DÍAS
5
Las plantas en el suelo desnudo presentaron indicios de marchitez; se observó un
cambio considerable en el color de la hojas, acebollamiento de las hojas y un porte más
bajo en comparación a los lotes con cubrimiento vegetal.
Los datos de compactación fueron menores en los lotes con cobertura vegetal o
labranza de conservación, como se puede observar en la figura IV, el comportamiento
de las curvas de resistencia a la penetración es muy parecida, aun así la labranza
convencional presenta lecturas mayores. La tendencia de las curvas es potencial a
aumentar la resistencia en cuanto aumenta la profundidad. Desde los 22 cm. y hasta los
34 se puede observar un aumento brusco de la resistencia a la penetración, lo cual
supone que a los 22 cm. se encuentra el piso o pie de arado.
CURVAS DE RESISITENCIA A LA PENETRACIÓN DEL SUELO EN LOS SISTEMAS DE LABRANZA: SIEMBRA DIRECTA (SD)
Y TRADICIONAL (ST)
3500
ÍNDICE DE CONO (Kpa
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
PROFUNDIDAD (cm)
SD
ST
FIGURA IV. CURVAS DE RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN EN EL SUELO CULTIVADO CON MAÍZ EN DOS SISTEMAS DE
LABRANZA: SIEMBRA DIRECTA (SD) Y TRADICIONAL (ST).
TAM
6
CONCLUSIONES
•
Un suelo sometido a labranza de conservación con una cobertura de por lo
menos 0.6 kg/m2, es capaz de retener casi doble del agua que el que retiene un
suelo desnudo después de una precipitación.
•
Una vez que el agua es retenida por el suelo después de la primer lluvia de
germinación, en los primeros 25 días después de establecido el cultivo, ésta se
pierde por evaporación a una razón de 5 L/día en suelo desnudo, mientras que
en suelo cubierto se pierde a razón de 1 L/día.
•
Los datos que se proporcionan en el presente trabajo fueron obtenidos hasta el
día 1 de agosto del presente año, y la altura y porte de planta establecida en
labranza de conservación alcanzó casi tres veces el tamaño que la establecida
en siembra tradicional. Se espera que los rendimientos sean tres veces mayores.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Barreto, H., Raab, R., Violic, A.D., Tasistro, A.
1988.
Labranza de
Conservación en Maíz. El Batán, México. CYMMIT – PROCIANDINO.
2. Cubero Fernández, D. 1996. Manual de Manejo y Conservación de Suelos y
Aguas. 2da ED. San José, Costa Rica. Ministerio de Agricultura y Ganadería.
EUNED.
3. Duran Quirós, A., Mora Acevedo, D., Ramírez Ortiz, L. 2000. Compendio de
información para la producción vegetal: el libro verde. 1ed. San José, Costa
Rica. Editorial de la Universidad de Costa Rica.
7