evaluación de la calidad física del suelo bajo diferentes sistemas de
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1. Colombia Septiembre 26 al 01 de Octubre Sociedad Latinoamericana de la Ciencia del Suelo 4 p LOZANO Z D LOBO e I PLA 2000 Diagn stico de limitaciones f sicas en inceptisoles de los llanos occidentales venezolanos Bioagro 12 1 15 24 MAYSOON M M CH RICE 2004 Tillage and manure effects on soil and aggregate associated carbon and nitrogen Soil Sci Soc Am J 68 809 816 OSPINA A 2009 Evaluaci n de la calidad f sica e hidrol gica del suelo mediante el uso de indicadores bajo diferentes sistemas de manejo en Tur n edo Portuguesa Trabajo de ascenso para optar a la categor a de Asistente Instituto de Edafolog a Facultad de Agronom a UCV 112 p PAGLIAL M N VIGNOZZI S PELLEGRINI 2004 Soil Structure and the effects of management practices Soil amp Tillage Research 79 2004 131 143 RIVERO C Y J PAOLINI 1994 Efecto de incorporaci n de residuos vegetales sobre algunas propiedades f sicas de tres suelos venezolanos Venesuelos 2 1 26 31 SINGH B Y S S MALHLI 2006 Response of soil physical properties to tillage and residue management on two soils in a cool temperate environment Soil and Tillage Research 85 145 153 TORRES D A FLORENTINO Y M L PEZ 2006 Indicadores e ndices de calidad del suelo en un ultisol bajo diferentes pr cticas de manejo conservacionista en Gu rico Venezuela Bioagro 18 2 83 91 VOMOCIL J 1965 Porosity En Methods of soil analysis2. Part 1 American Society of Agronomy Wisconsin USA P 299 314
3. diferentes unidades y magnitudes fue necesario estandarizar los valores en un rango entre O y 1 utilizando la propuesta de Bolinder et al 1999 para calcular el ndice de calidad de suelos La estandarizaci n considera dos posibles relaciones entre el valor de referencia y el valor medido La primera relaci n m s es mejor considera que un incremento en el valor del indicador respecto al valor de referencia representa una mejora en la calidad del suelo y la segunda relaci n menos es mejor se aplic en aquellos casos en donde una disminuci n en el valor del indicador puede asociarse tambi n a una mejora en la calidad Las ecuaciones empleadas son presentadas a continuaci n m n ICS E menos es mejor Vmed Fmed ICS m s es mejor Fm r Donde JCS es el ndice de calidad del suelo Vmed es el valor medido del indicador en cada tratamiento Vm n es el valor de referencia empleado para aquellos indicadores que se ajustaban a la relaci n menos es mejor y Vm x es el valor de referencia empleado para aquellos indicadores que se ajustaban a la relaci n m s es mejor El cuadro 1 presenta una s ntesis de los indicadores relevantes la funci n a la que est n asociados y los valores de referencia empleados en su determinaci n Cuadro 1 Indicadores seleccionados criterios y valores de referencia utilizados para la evaluaci n de la calidad f sica del suelo Valores m ximos y Relaci n em
4. estos suelos y que combinada con el uso de cultivos en rotaci n con especies como el algod n ayuda a acelerar estas mejoras No obstante dadas las limitaciones particulares que presentan los suelos bajo estudio la siembra directa por s sola no es suficiente para recuperarlos en un per odo de tiempo razonable a menos que se incluyan otras pr cticas como la labranza profunda que permitan mejorar la calidad f sica del suelo m s all de la capa superficial REFERENCIAS ALLISON L E 1965 Organic Carbon En Methods of soil analysis Part 2 American Society of Agronomy Wisconsin USA P 545 566 BOLINDER M A D A ANGERS E G GREGORICH Y M R CARTER 1999 The response of soil quality indicators to conservation management Canadian Journal of Soil Science 79 1 2 37 45 BRONICK C J R LAL 2005 Soil structure and management a review Geoderma 124 2005 3 22 ESPINOZA Y Z LOZANO Y L VEL SQUEZ 2007 Efecto de la rotaci n de cultivos y pr cticas de labranza sobre las fracciones de la materia org nica del suelo Interciencia Vol 32 8 554 559 FLORENTINO DE A A 1989 Efecto de la compactaci n sobre las relaciones h dricas de tres suelos representativos de Tur n Estado Portuguesa Su incidencia Agron mica Tesis de Doctorado Postgrado en Ciencia del Suelo Facultad de Agronom a Universidad Central de Venezuela Maracay 207 p FLORENTINO DE A A 1998 Gu a para la evaluaci n de la d
5. CME lo cual es indicio del alto impacto negativo que puede tener este esquema de manejo debido principalmente a la degradaci n por el uso excesivo de labranza al bajo aporte de residuos org nicos y al escaso grado de protecci n del suelo frente a la acci n del clima Al evaluar la biomasa a rea del cultivo de ma z a los 30 dds Igrom se puede observar una mejor condici n en los tratamientos bajo siembra directa lo cual pone en evidencia el efecto mejorador que ejerce la implementaci n de pr cticas de manejo conservacionista sobre las propiedades f sicas del suelo Cuando se determina el valor promedio del ndice de calidad f sica de suelos figura 2 se obtienen diferencias significativas entre los tratamientos siendo la mejor alternativa la SDMA ICS 0 75 Adicionalmente los tratamientos SDMF y LCMA presentan valores similares del ICFS como resultado del mayor aporte de residuos org nicos por parte del cultivo del algod n en comparaci n con el frijol Finalmente el tratamiento LCMF no parece ser una alternativa tecnol gica til frente a los problemas de degradaci n existentes en la zona 0 9 a 0 8 0 7 0 6 EBLCMA 0 5 ICFS m LCMF 0 4 ESDMA 0 3 E SDMF 0 2 0 1 0 z TRATAMIENTOS Figura 2 ndice de calidad f sica del suelo ICFS para cada tratamiento CONCLUSIONES Los resultados obtenidos demostraron que el uso de la siembra directa es una alternativa viable para mejorar la calidad f sica de
6. EVALUACI N DE LA CALIDAD F SICA DEL SUELO BAJO DIFERENTES SISTEMAS DE LABRANZA Y ROTACI N DE CULTIVOS EN TUR N ESTADO PORTUGUESA Abelardo Ospina Adriana Florentino Lorenzo Vel zquez y Daniel Araujo Instituto de Edafolog a Facultad de Agronom a Universidad Central de Venezuela ospinaaO agr ucv ve y florentinoa O agr ucv ve 2Instituto Nacional de Investigaciones Agr cola lvelasquezmarquezO yahoo com RESUMEN En zonas donde la agricultura es de secano la calidad f sica del suelo juega un papel esencial para los cultivos La interacci n entre condiciones clim ticas agresivas suelos susceptibles y sistemas de manejo inadecuados ocasionan problemas de degradaci n que afectan negativamente a los cultivos y reducen la sostenibilidad de los sistemas de producci n Con base a esto se evalu el efecto de dos sistemas de labranza y rotaciones de cultivos sobre la calidad f sica del suelo despu s de 11 a os Las evaluaciones se realizaron en un suelo Fluventic Haplustept de Tur n estado Portuguesa Los sistemas de labranza fueron labranza convencional y siembra directa y las rotaciones inclu an los cultivos ma z algod n y ma z frijol Los resultados mostraron una mejor calidad en los suelos bajo siembra directa con rotaci n ma z algod n debido a un incremento en la estabilidad estructural y una mayor protecci n frente al clima Palabras claves Siembra directa llanos occidentales degradaci n del suelo I
7. NTRODUCCI N En la regi n de los Llanos un aspecto limitante de la producci n agr cola es la disponibilidad de agua La ocurrencia de lluvias estacionales err ticas de alta intensidad y corta duraci n junto a una alta evapotranspiraci n reducen la posibilidad de obtener m s de una cosecha al a o cuando no se dispone de riego Lobo y Gabriels 2004 Bajo estas circunstancias el suelo juega un papel esencial en el mantenimiento de la productividad ya que interviene en la regulaci n del ciclo hidrol gico Existe una cantidad importante de investigaciones relacionadas con el efecto de la implementaci n de diferentes sistemas de labranza y pr cticas conservacionistas sobre las propiedades f sicas del suelo Espinoza et al 2007 Lipiec et al 2006 Torres et al 2006 Bronick y Lal 2005 Gamez et al 2005 Pagliai et al 2004 Lozano et al 2000 No obstante todav a existen muchas interrogantes al respecto debido a las diferencias que se observan en el efecto de estas pr cticas cuando var an factores como el tipo de suelo historia de uso y manejo tipo y profundidad de la labranza y el lapso de tiempo durante el cual se han implementado practicas conservacionistas Rivero y Paolini 1994 El presente trabajo tuvo por finalidad evaluar cambios en la calidad f sica de un suelo Fluventic Haplustept ubicado en la Colonia agr cola de Tur n despu s de haber sido sometido a diferentes sistemas de manejo durante 11 a os MATE
8. RIALES Y M TODOS Las evaluaciones se realizaron en el mes de julio de 2006 en la estaci n experimental del Instituto Nacional de Investigaciones Agr colas INIA ubicada en el municipio Tur n del estado Portuguesa El suelo evaluado pertenece a la familia Fluventic Haplustept francosa fina mixta isohipert rmica y estuvo sometido a sistemas de labranza convencional antes del establecimiento del ensayo por lo que presentaba claras evidencias de degradaci n de sus propiedades f sicas Ospina 2009 El ensayo se instal en 1995 y consta de cuatro tratamientos T1 Labranza convencional con rotaci n Ma z Algod n LOMA T2 Labranza convencional con rotaci n Ma z Frijol LCMF T3 Siembra directa con rotaci n Ma z Algod n SDMA y T4 Siembra directa con rotaci n Ma z Frijol SDMP Los tratamientos se establecieron en parcelas de 10 m de ancho por 32 m de largo arreglados en bloques completamente aleatorizados con tres repeticiones En cada parcela se ubicaron tres sitios de muestreo en una cuadricula de 10 x 10 metros La toma de muestras de suelo se realiz en los 5 cm superficiales del suelo en el hilo de siembra cerca de la base del tallo de las plantas de ma z Las variables indicadoras fueron la macroporosidad MAC proporci n de macroagregados estables al humedecimiento AE250 carbono org nico total CO biomasa a rea del cultivo de ma z al momento de realizar el muestreo BIOM cantidad de re
9. egradaci n del suelo y de la sostenibilidad del uso de la tierra Facultad de Agronom a Universidad Central de Venezuela Maracay 15 p FLORENTINO DE A A 2007 M todo para evaluar la estabilidad de los agregados de suelo por tamizado en h medo Equipo Eijkelkamp Modificado Laboratorio de F sica de suelo Instituto de Edafolog a Facultad de Agronom a Universidad Central de Venezuela 4 p GAMEZ J A FLORENTINO y E ANDREU 2005 Efecto de sistemas de labranza alternativos sobre la calidad f sica del suelo y el rendimiento de ma z en El Sombrero estado Gu rico En XVII Congreso Venezolano de la Ciencia del Suelo Maracay estado Aragua Venezuela 5 p g HERN NDEZ R M Y D L PEZ H 2002 El tipo de labranza como agente modificador de la materia org nica Un modelo para suelos de sabana de los llanos centrales venezolanos Interciencia Vol 57 10 529 536 INFOSTAT 2002 InfoStat versi n 1 1 Manual del Usuario Grupo InfoStat FCA Universidad Nacional de C rdoba Primera Edici n Editorial Brujas Argentina LIPIEC J J K S A SLOWINSKA JURKIEWICZ A NOSALEWICS 2006 Soil Porosity and water infiltration as influenced by tillage methods Soil and Tillage Research 89 210 220 LOBO D y D GABRIELS 2004 Estimaci n de la erosividad y concentraci n de la precipitaci n en dos zonas agr colas de Venezuela En Memorias del XVI Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo Cartagena de Indias
10. l y como se puede apreciar en la figura 1 donde la mayor cantidad de residuos en superficie se ocurre en el tratamiento SDMA Los altos valores reportados en el tratamiento de LOMA se deben principalmente a la gran cantidad de biomasa que aportan las plantas de algod n sobre todo si se tiene en consideraci n que despu s de la cosecha estos residuos se dejan en el campo hasta la preparaci n de tierras del siguiente ciclo del cultivo de ma z 10 A LCMA LCMF SDMA SDMF Cantidad deresiduos en superficie Mgha 1 a Tratamientos Figura 1 Cantidad promedio de residuos vegetales en superficie para los tratamientos evaluados durante la rotaci n Super ndices diferentes indican diferencias significativas p lt 0 05 La capacidad de agua disponible AD en funci n de la m xima profundidad de enraizamiento para el cultivo de ma z Cuadro 2 permite ver que la disponibilidad de agua en los tratamientos bajo siembra directa es ligeramente mayor que en los tratamientos bajo labranza convencional Dentro de estos el tratamiento que incluyen al algod n en la rotaci n presenta mayor disponibilidad de agua probablemente debido a una mayor exploraci n radicular y roturaci n por parte de este cultivo Los tratamientos SDMA y SDMF presentan una AD media y los tratamientos LCMA y LCMF fueron calificados como bajos por lo los riesgos asociados a d ficit h dricos son altos En el cuadro 3 se prese
11. ntan los valores estandarizados de los indicadores empleados en la determinaci n del ndice de calidad f sica del suelo De acuerdo a los objetivos de esta investigaci n cuando los valores se acercan m s a 1 son un indicio de que la calidad del suelo est mejorando mientras que si por el contrario se acercan a 0 estar an reflejando una condici n menos favorable donde no hay una mejora razonable en la calidad del suelo como respuesta al manejo Con base a lo anterior se aprecia que el tratamiento con mejor calidad f sica del suelo para la mayor a de los indicadores fue SDMA a excepci n del Imac el cual present una condici n menos favorable respecto a LCMA y similar a LCMF Esto puede explicarse debido al efecto residual de la labranza sobre la porosidad del suelo en los tratamientos que inclu an la labranza convencional tal y como se discuti anteriormente Cuadro 3 Estandarizaci n de los indicadores para determinar el ndice de calidad f sica de suelo ICES Indicadores de calidad del suelo Tratamiento Imac Iag250 Ico Ibrom Ires lap LCMA 0 79 0 37 0 57 0 71 0 58 0 64 LCMF 0 600 0 47 0 47 0 55 0 28 0 58 SDMA 0 62 0 68 0 75 0 86 0 74 0 83 SDMF 0 57 0 53 0 56 0 85 0 57 0 75 b 7 ERT r a AR E 7 AA z Medias con super ndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas p lt 0 05 El tratamiento que present la peor calidad f sica fue el tratamiento L
12. pleada m nimos Valor de Indicador ia en la evaluaci n 7 Ai referencia M ximo M nimo MAC v v M s es mejor 10 69 4 02 10 69 AE250 g g M s es mejor 39 00 6 48 39 00 CO gkg M s es mejor 30 86 9 11 30 86 BIOM gplanta M s es mejor 39 90 18 60 39 90 AD M s es mejor 59 62 22 99 59 62 Los indicadores e ndices fueron analizados estad sticamente mediante un an lisis de varianza seguido de una prueba de medias de Duncan con un nivel de significancia de 5 p lt 0 05 utilizando el software Infostat versi n 1 1 Infostat 2002 RESULTADOS Y DISCUSI N El cuadro 2 presenta los valores promedios y calificaci n de las propiedades f sicas del suelo determinadas Estos resultados reflejan el alto nivel de degradaci n presente en el suelo en todos los tratamientos Florentino 1989 Cuadro 2 Efecto de diferentes sistemas de labranza y rotaciones de cultivo sobre algunos atributos f sicos del suelo Atributos del suelo MAC AE250 CO AD Tratamiento Clase do Clase gkg Clase Clase LCMA 8 09 Medio 14 61 Muybajo 17 47 Alto 37 99 Bajo LCMF 6 17 Bajo 18 38 Muybajo 14 61 Alto 34 33 Bajo SDMA 637 Bajo 26 59 Bajo 23 19 Alto 49 51 Media SDMF 5 85 Bajo 20 60 Bajo 17 16 Alto 44 70 Media b 7 AE 7 E a A E a Medias con super ndices diferentes en una misma columna indican diferencias significativas p lt 0 05 Al comparar los tratamientos se observa mayor mac
13. roporosidad en LCMA y LCME lo que se asocia a la roturaci n resultante de la labranza Lipiec et al 2006 No obstante esta mejora es relativa ya que bajo estos tratamientos el suelo queda expuesto al impacto de las gotas de lluvia y tiende a sellarse y encostrarse limit ndose la funcionalidad de los macroporos para el intercambio y flujo de agua y aire Pagliai et al 2004 Hern ndez et al 2002 Al comparar la AE250 entre tratamientos se detectaron diferencias estad sticas significativas entre los tipos de labranza Estos resultados indican que al cambiar hacia la siembra directa se produce un incremento en la estabilidad de los macroagregados al humedecimiento en respuesta a un aumento en el contenido de materia org nica a una menor destrucci n de la estructura por la labranza y a una mayor protecci n de los agregados debido a la presencia de una capa de residuos vegetales en superficie Singh y Malhi 2006 Bronick y Lal 2005 Maysoon and Rice 2004 Pagliai et al 2004 Hern ndez et al 2002 En relaci n al carbono org nico total CO los valores obtenidos muestran un contenido adecuado en todos los tratamientos observ ndose los valores m s altos en el tratamiento SDMA y el menor contenido en el tratamiento LCMF Los tratamientos SDMF y LCMA tuvieron contenidos similares Estos resultados reflejan la influencia de un mayor aporte de materia org nica asociado a la mayor acumulaci n de residuos bajo siembra directa ta
14. siduos en superficie IRES y capacidad de agua disponible AD El muestreo se realiz el 06 de junio de 2006 cuando el cultivo ten a 30 d as de haber sido sembrado La MAC poros con di metro equivalente mayor a 30 um se determin en muestras de suelo no alteradas cilindros de suelo de 5 cm de di metro y 5 cm de altura siguiendo el procedimiento descrito por Vomocil 1965 la AE250 proporci n de agregados estables con di metro equivalente gt a 250 um se determin utilizando un aparato de tamizado en h medo marca Eijkelkamp de acuerdo al procedimiento descrito por Kemper y Rosenau 1986 modificado por Florentino 2007 El CO se determin por combusti n h meda siguiendo la metodolog a descrita por Allison 1965 La AD se determin a partir de las curvas de retenci n de humedad siguiendo la propuesta de Florentino 1998 Para determinar la biomasa a rea se recolectaron en cada sitio cuatro plantas de ma z y se secaron en estufa a 60 C hasta alcanzar peso constante Para evaluar la cantidad de residuos en superficie se utiliz una malla de alambre de superficie conocida Posteriormente estos residuos se dejaron secar en estufa a 65 C hasta alcanzar peso constante para finalmente expresar los resultados en t rminos de masa de residuos secos por unidad de superficie La profundidad efectiva se evalu mediante una excavaci n cuando el cultivo de ma z se encontraba en floraci n Dado que estas variables se expresan en
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