TORO J., VILLACURA L., ULLOA J. y HERNANDEZ A

Aplicación de fertilizantes y control de malezas para recuperar la productividad de las
plantaciones de álamos establecidas en la zona central de Chile.
J.TORO (1, 2,5); L. VILLACURA (1,4); J.ULLOA (1,3).
(1) Compañía Agrícola y Forestal El Álamo Ltda.julloa@cafelalamo. (2) Director de
Investigación y Desarrollo. Ekogreen Cycle Ltda. [email protected]
(3) Gerente Forestal. [email protected], (4) Jefe Forestal [email protected] (5)
Universidad Tecnológica de Chile, INACAP, Sede Temuco.
1
Compañía Agrícola y Forestal El Álamo Ltda. Casilla Postal 36 Parral. Chile. 2Ekogreen Cycle
Ltda. Calle Uno Nº 394- Villuco, Concepción, Chile.
Resumen.
En la zona central de Chile, las plantaciones de álamos ocupan suelos de distintos orígenes
desde hace más de sesenta años. El uso intensivo y prolongado del suelo por una misma
especie, podría generar en algunos sitios una disminución de los rendimientos. Esto es
probable que ocurra con las especies de crecimiento rápido como álamos, sauces y eucaliptos,
las cuales podrían inducir desequilibrios físico-químicos en el suelo, provocando una
disminución de la productividad. Los suelos ocupados por las plantaciones de la Compañía
Agrícola y Forestal El Álamo Ltda. son de origen volcánico y se caracterizan por ser altamente
productivos. A pesar de ello, se ha observado desde el año 2003, que las diversas variedades
de populus, exhiben una disminución progresiva de sus rendimientos a partir de la cuarta
temporada de crecimiento. Para buscar una solución a este problema, se inició en el año 2004
un intenso programa de investigación para recuperar las tasas normales de crecimiento. Se
incluyeron tres de las variedades de álamos más importantes para la empresa: I-214; I-488 y
Categoría. La investigación se concentró entre las edades 0 a 10 años. En la fase de
establecimiento de las plantaciones, se aplicaron técnicas silvícolas como fertilizaciones,
controles de malezas y combinaciones de ambas técnicas. En las edades 2 a 5 años y 6 a 10
años, la investigación se concentró en evaluar el efecto de diferentes dosis de fertilizantes, con
un solo tipo de control de malezas para observar el efecto de los nutrientes aplicados. Este
documento, entrega los resultados obtenidos cuando han transcurrido dos temporadas de
crecimiento y analiza exclusivamente las respuestas obtenidas en la fase de establecimiento de
las plantaciones. Los incrementos en diámetro fluctuaron entre 30% a 90% y fueron muy
significativos, en tanto que los incrementos en altura, fluctuaron entre un 20% a 40% con
respecto a los tratamientos testigos. Cada una de las variedades de populus, respondió en
forma diferente a los tratamientos aplicados, lo que deja abierta la posibilidad de trabajar con
tratamientos específicos a cada variedad y aumentar aún más la magnitud de las respuestas.
Con la información aportada por este proyecto, puede concluirse que efectivamente la
disminución de crecimiento ha sido causada por el agotamiento de algunos nutrientes y que
pueden recuperarse los niveles históricos de rendimiento, e incluso, aumentar la productividad
de las plantaciones si se realiza un trabajo más específico con cada variedad.
Palabras claves: Populus, suelos volcánicos, fertilización, competencia, productividad.
1. Introducción.
A comienzos del año 2003, se detectó en las plantaciones de Populus spp de la Compañía
Agrícola y Forestal El Álamo Ltda., (en adelante CAF El Álamo) una disminución de sus
rendimientos volumétricos. Existen antecedentes antiguos acerca de la pérdida de
productividad en plantaciones de crecimiento rápido. En 1966, Keeves informó que las
plantaciones de Pino radiata que crecían en los suelos arenosos del sur de Australia,
presentaban crecimientos significativamente menores a los obtenidos en la rotación anterior. A
diferencia de las plantaciones de Pino radiata australianas, las plantaciones de Populus en
Chile, crecen en suelos originados a partir de cenizas volcánicas recientes y de alta
productividad, (Tosso, 1995).
2
Las primeras plantaciones de Populus spp., pertenecientes a CAF El Álamo, se establecieron
en 1938 en la comuna de Copihue a 300 Km. al sur de Santiago, Chile. Paulatinamente, la
superficie plantada se expandió, hasta llegar a ocupar en la actualidad, una superficie cercana
a las 3.000 ha.
Transcurridos más de 62 años ocupando los suelos en forma consecutiva durante más de 4
rotaciones, se observó una disminución del crecimiento en todas las variedades plantadas,
fenómeno que se hace notorio cuando las plantaciones entran a la cuarta temporada
crecimiento.
La densidad inicial de las plantaciones es de 278 arb/ha, densidad que se mantiene hasta el
término de la rotación. El espaciamiento que se utiliza es de 6 m x 6 m. Durante las dos
primeros años, el suelo entre las hileras, es ocupado por cultivos agrícolas, como maíz, trigo,
espárragos, etc. A partir de la tercera temporada, los pastos que emergen y cubren los suelos,
son controlados por el ganado hasta que finaliza la rotación.
Diversos ensayos se establecieron para identificar los factores que promueven la disminución
de crecimiento y buscar métodos para volver a los rendimientos históricamente conseguidos en
la empresa.
Entre las hipótesis de trabajo aplicadas en este estudio, una considera que la causa del
problema es la pérdida de fertilidad del suelo causada por las rotaciones sucesivas de Populus.
La segunda hipótesis señala que el uso intensivo del suelo por los cultivos anuales intercalares
contribuyen a disminuir la fertilidad del suelo.
El objetivo de este trabajo, fue evaluar la respuesta de tres variedades de Populus a la
combinación de control de malezas y de fertilización, durante los dos primeros años de
crecimiento.
2. Material y Método.
El área de estudio se localiza a 320 km al sur de Santiago, dentro de la unidad fisiográfica
conocida como Valle Central. El ensayo se estableció en un suelo de origen volcánico reciente,
de tipo andesítico basáltico. Bajo la ceniza volcánica, a una profundidad promedio de 80 cm se
encuentra un material rocoso bastante meteorizado, conocido como conglomerado volcánico.
El pH es muy homogéneo en todo el perfil y varía entre 6,5 a 6,9. El clima es mediterráneo, con
una precipitación anual de 1.000 mm que se distribuye entre los meses de mayo a agosto,
(Santibáñez y Uribe 1995).
Tres variedades de Populus spp fueron plantadas en forma separada, dentro de un diseño de
bloques, con tratamientos asignados al azar a cada una de las parcelas, con tres repeticiones.
Fueron seleccionadas las variedades I-214, I-488 y Categoría, por ser de interés de CAF El
Álamo Ltda. Todas las varetas tenían 8 metros de longitud al establecer el ensayo.
Se aplicaron ocho tratamientos a cada variedad, tratamientos que combinaron controles
químicos y manuales de malezas, dos mezclas de fertilizantes y cultivo de maíz entre las
hileras. Los tratamientos se distribuyeron al azar antes del establecimiento de la plantación.
En el interior de cada bloque, se instalaron ocho parcelas de 20m x 36m c/u. En cada bloque,
se extrajeron tres muestras de suelo entre los 0-20 cm; 20-40 cm y 40-60 cm para describir y
evaluar las propiedades físico-químicas del suelo.
La plantación se realizó en agosto del año 2006. Se efectuaron mediciones de diámetro (dap) y
altura total a todas las plantas, al momento de instalar el ensayo. Las mediciones se repitieron
en junio del año 2007 y 2008, para determinar los incrementos de dap y altura total.
El tratamiento Nº 2, (tratamiento testigo), corresponde a lo que la empresa hace en forma
habitual, aplica un control químico dentro de las hileras en la primera temporada y un control
mecánico de malezas entre las hileras antes de sembrar maíz u otro cultivo agrícola. Dos
tratamientos adicionales (T-0 y T- 1) consistieron en plantar las variedades de Populus spp sin
fertilizarlas, sin sembrar maíz y un control total de las malezas (T-0) o control parcial en la hilera
y mecánico entre hileras (T-1).
Se aplicaron dos tipos de mezclas de fertilización: tipo A y tipo B, las cuales se diferencian en
la fuente de nitrógeno y presencia o ausencia de cobre y boro. El cuadro 1, entrega detalles de
los tratamientos aplicados.
2
3
Cuadro 1. Tratamientos aplicados a las tres variedades de Populus spp
Tratamientos Fertilización
Cultivo
Tipo de Control de malezas.
T0
Sin Fert
Sin maíz
Control químico total de malezas.
T1
Sin Fert
Sin maíz
Control químico de malezas en la hilera y mecánico entre hileras
T2
Sin Fert
Con maíz
Control químico de malezas en la hilera y cultivo entre hileras
T3
Tipo A
Sin maíz
Control químico total de malezas.
T4
Tipo B
Sin maíz
Control químico total de malezas.
T5
Tipo A
Sin maíz
Control de malezas en faja en la hilera y mecánico entre hileras.
T6
Tipo A
Con maíz
Control de malezas faja en la hilera y cultivo entre hilera
T7
Tipo B
Sin maíz
Control de malezas en faja en la hilera y mecánico entre hileras.
T8
Tipo B
Con maíz
Control de malezas en fajas en la hilera y cultivo entre hileras.
El cuadro 2, resume la composición de la fertilización tipo A y B, en gramos por planta. La
fertilización tipo A entrega nitrógeno en forma de Urea y la tipo B lo hace en forma de salitre
potásico. La mezcla tipo A entrega boro (como boronatrocalcita) y no aporta cobre, en cambio
en la mezcla B se aplicó cobre (sulfato de cobre). La fuente de fósforo usada en ambas
mezclas fue fosfato diamónico.
Cuadro 2. Dos tipos de mezclas de fertilizantes usados en el ensayo.
Mezcla de Fertilizantes (g/pl)
N
P
K
Cu
B
150
200
0
0
40
0
200
100
20
0
Tipo
A
B
Total
390
320
3. Resultados y Discusión.
3.1 Caracterización de los suelos. El cuadro 3 muestra los valores promedios obtenidos de
18 muestras compuestas obtenidas de tres profundidades: 0-20 cm; 20 – 40 cm y 40 - 60 cm.
El pH en todo el perfil es neutro, varía entre 6.5 y 6.9 y genera un ambiente químico muy
favorable para los micros organismos, y para la disponibilidad de nutrientes. El porcentaje de
materia orgánica es elevado en los primeros 20 cm de espesor y disminuye abruptamente
hacia abajo. Un patrón similar sigue el nitrógeno total y el fósforo y boro disponible. En cambio
el potasio presenta alta disponibilidad en todo el perfil. .
El nitrógeno disponible es alto en los primeros 20 cm de suelo y se encuentra principalmente
en forma de amonio, en cambio entre los 20 a 60 cm, disminuye la disponibilidad y predomina
la forma de nitrato.
El suelo no presenta limitaciones nutricionales en el perfil, en especial en la zona superficial,
sin embargo, en el sector ubicado entre los 20 y 60 cm que es donde se establece el mayor
volumen de raíces, el capital nutricional es menor y podrían generarse algunas limitaciones
(Tosso 1995)
Cuadro 3. Parámetros químicos relevantes para determinar la capacidad productiva del suelo.
Espesor
pH
M.O
N
(cm)
0 - 20
20 - 40
40 - 60
P
K
B
NO3
total
1:2,5
6,9
6,6
6,5
9,0
5,2
3,7
(%)
0,39
0,24
0,15
0,22
0,20
0,17
458
446
484
3
74
72
67
26
21
16
NH4
P
K
B
Disponible.
(ppm)
56,0 13,0 318 1,14
7,0
6,0 299 0,58
12,6 2,0 475 0,46
4
3.2 Respuestas en diámetro y altura. Transcurridos dos años de establecido el ensayo, se
encontró que todos los tratamientos han superaron al testigo (T1). En el gráfico 1, se muestran
los tratamientos ordenados de acuerdo a las respuestas obtenidas en incremento anual del
diámetro (dap). El T4 y el T3 son los que han generado los mejores crecimientos en diámetro,
seguidos de cerca por el T0. Estos tres tratamientos se caracterizan por dejar la plantación libre
de cultivos agrícolas, en este caso maíz. También los tratamientos que entregaron respuestas
menores T5, T7 y T1, quedaron libres del cultivo agrícola y recibieron fertilizantes, pero ambos
grupos se diferencian en el tipo de control de malezas aplicado, figura 1.
En los tratamientos que han generado respuestas cercanas a las del testigo (T1), el control de
malezas fue químico en las hileras de plantación y mecánico entre las hileras. Además se
aplicaron fertilizantes de ambos tipos: A y B.
En los tratamientos que generaron las mejores respuestas, el tipo de control de malezas
(químico) y la forma de control (toda la superficie) fue muy importante para lograr los
incrementos diamétricos. Según Colbert et al (1990), al hacer esto, gran parte de los recursos
que recibe el sitio se dirigen al cultivo principal, lo que provoca en primer lugar un aumento del
área foliar, para aumentar a continuación la tasa de fotosíntesis (Cannell et al 1988; Ceulemans
et al 1990; Hinckley et al 1992; Lodhiyalet al 1997).
Figura 1. Incrementos anuales de diámetro, producidos por los tratamientos aplicados.
4,00
3,50
3,00
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
T-4 Sin maíz
T-3 Sin maíz
T-0 Sin maíz
T- 6 Con maíz
T-8 Con maíz
Sin
maíz
Sin
maíz
Sin
maíz
Con
maíz
Con
maíz
Con
maíz
Sin
maíz
Sin
maíz
Sin
maíz
Incremento anual de DAP
(cm).
Incrementos en DAP generados por diversas
combinaciones de control de malezas y fertilización.
T-2 Con maíz
T-4 T-3 T-0 T- 6 T-8 T-2 T-5 T-7 T-1
T-7 Sin maíz
Tratamientos
T-1 Sin maíz
T-5 Sin maíz
.
Considerando en conjunto las respuestas de las tres variedades, estas se agruparon en dos
niveles. El primero corresponde a los tratamientos T1; T5 y T7 en donde los incrementos en
diámetro generan una curva del Tipo I, que permite alcanzar diferencias de crecimiento poco
significativas y que se mantienen a lo largo del tiempo, (Cannell 1989, Colbert et al 1990).
Los tratamientos T0; T2; T3; T4 y T8 que componen el segundo grupo de respuestas, generan
curvas de crecimiento del Tipo II, caracterizadas por duplicar o triplicar los incrementos en
diámetro. Estas respuestas permiten aumentar la capacidad productiva del suelo y de la
plantación (Albaught et al 1998).
Las curvas de crecimiento Tipo I y II se han encontrado en plantaciones de Pino radiata,
(Snowdon y Waring 1984; Cannell 1985), pero no se ha encontrado información en Populus
spp. (Heilman 1999)
Los tratamientos T1; T5 y T7 generan una curva del Tipo I, con diferencias porcentuales entre
30% a 82%. Sin embargo, la magnitud de las respuestas, dependerá de las variedades. Por
ejemplo, para I-488, variedad que operacionalmente muestra la tasa más baja de crecimiento,
4
5
el rango de respuesta fluctuó entre 30% y 54%. En cambio, los mismos tratamientos generaron
respuestas entre un 19% y 31% en la variedad Categoría.
En los tratamientos T5 y T7, las malezas fueron controladas químicamente en las hileras sólo
en la primera temporada de crecimiento y en forma mecánica entre las hileras. Al hacer esto,
los sistemas radiculares de las malezas se recuperan rápidamente para reiniciar la
competencia inter e intraespecífica (Cannell 1985) Las mezclas de fertilizantes A y B se
aplicaron en forma localizada, dentro de cada hilera, pero las malezas pueden acceder a ellos.
Los tratamientos T0; T2; T3; T4 y T8 que componen el segundo grupo de respuestas, generan
curvas de crecimiento del tipo II, que pueden hasta duplicar o triplicar los incrementos en
diámetro. Estos incrementos varían entre 91% a 165%. Estos tratamientos permiten aumentar
la capacidad productiva del suelo y de la plantación (DeBell et al 1996; Hinckley et al1992).
La figura 2, muestra los resultados logrados y los tratamientos agrupados según magnitud de
respuesta.
Figura 2. Dos tipos de curvas de crecimiento, generadas por combinaciones silvícolas.
Efecto de la fertilización y control de malezas en Alamos
14
12
Dap (cm)
10
8
6
4
2
0
Dap06
T0
T6
Dap07
T1
T7
T2
T8
Dap08
T3
T4
T5
La tendencia general se mantiene al evaluar las respuestas para cada variedad. El T4 en todos
los casos, es el que entrega las mejores respuestas. Sin embargo, la magnitud y a veces el
orden de los tratamientos varían. Por ejemplo, para la variedad I-214 el orden es: T4; T3; T6;
T0; T8 y T2, fluctuando el incremento diamétrico entre 322% y 178%. En cambio para las
variedades I-488 y Categoría el orden es similar y ambos se diferencian de I-214 en que T0
pasa a ocupar el lugar de T6 y éste el de T0.
Las variedades I-488 y Categoría, presentan incrementos diamétricos distintos, en I-488 varía
entre 273% y 76%, en cambio en Categoría, fluctúa entre 165% y 91%, cuadro 4.
Cuadro 4. Respuesta de la variedad I-488 a los tratamientos.
Tratamiento
T-4
T-3
T-0
T-6
T-8
T-2
T-5
T-7
T-1
Maíz
IMA (dap)
S/cultivo
3,36
S/cultivo
3,29
S/cultivo
3,07
C/cultivo
2,35
C/cultivo
1,89
C/cultivo
1,58
S/cultivo
1,39
S/cultivo
1,17
S/cultivo
0,90
5
% Inc.
373
366
341
261
210
176
154
130
100
6
Las variedades Categoría, I-214 e I-488 responden en forma diferenciada a los tratamientos
que reciben y generan significativas respuestas del tipo II.
Los tratamientos T4 y T1, se diferencian básicamente en el tipo de control de malezas que
aplican. El T4 permite que el suelo queda sin malezas en toda la superficie, permitiendo que el
agua y nutrientes sean utilizados exclusivamente por las plantaciones, En cambio el T1, al
controlar parcialmente las malezas, permite que la competencia se desarrolle desde el
establecimiento de la plantación y continúe a lo largo de ella. El manejo de los recursos que
tiene el sitio y los aportes que puedan entregarse permite lograr estas diferencias en la tasa de
crecimiento, (Albaught et al 1998; Cannell 1989; Colbert et al 1990).
Figura 3. Diferencias en incrementos diamétricos producto de los tratamientos aplicados.
Incremento anual dap
(cm).
Crecimiento Tipo II en tres variedades de Populus
spp generado por combinaciones de tratamientos
silvícolas.
5,00
4,00
T-4 CAT
3,00
T-1 CAT
2,00
T-4 I-214
1,00
T-1 I-214
0,00
CAT
CAT
I-214
I-214
I-488
I-488
T-4
T-1
T-4
T-1
T-4
T-1
T-4 I-488
T-1 I-488
Variedades tratamientos T-4 vs T-1
En plantaciones de Pino radiata y Eucaliptos spp., las respuestas del Tipo I, se logran con
facilidad (Albaught 1998), no se requiere de un conocimiento muy detallado de los sitios y es el
producto de una silvicultura intensiva que aplica prescripciones generales a terrenos que tienen
una gran variabilidad en su micro topografía. Los tratamientos T1 y T5, tienen en común un
control similar de malezas y que el suelo está libre de cultivos agrícolas. La diferencia entre
ambos tratamientos se logra por la adición de fertilizantes.
Figura 4. Respuestas del tipo I en tres variedades de Populus spp.
Incremento anual dap (cm).
Respuestas Tipo I en el Incremento en Dap.
2,50
T-5 CAT
2,00
T-1 CAT
1,50
T-5 I-214
1,00
T-1 I-214
T-5 I-488
0,50
T-1 I-488
0,00
CAT
CAT
I-214
I-214
I-488
I-488
T-5
T-1
T-5
T-1
T-5
T-1
Variedades y tratamientos T-5 y T-1.
6
7
4. Conclusiones.
En los dos años que tiene el proyecto, las respuestas obtenidas demuestran que es posible
recuperar e incluso aumentar en forma significativa la tasa de crecimiento de las plantaciones.
Las hipótesis propuestas para resolver el problema de disminución del crecimiento que afecta a
las plantaciones de Populus spp., han resultado hasta el momento apropiadas. Al controlar las
malezas en forma total durante dos años, evitar el uso simultáneo del suelo con un cultivo
agrícola intercalar y aplicar fertilizantes al establecimiento, quedan disponibles los recursos
existentes en el suelo para el uso exclusivo de las plantaciones y recuperar así las tasas
históricas de crecimiento.
Las demandas nutricionales de las plantaciones, son mayores a medida que aumenta la
producción de biomasa; las reservas de nitrógeno y de fósforo pueden no ser suficientes para
cumplir con los requerimientos nutricionales de las tres variedades. Los fertilizantes aplicados,
tanto del tipo A como del B, contribuyeron a generar respuestas más positivas al combinarse
con el control total de malezas, superiores a las entregadas cuando las plantaciones recibieron
sólo el control químico total de malezas.
El establecimiento de ensayos semioperativos, que combinan diversos tipos de controles de
maleza, asociados a fertilizaciones de apoyo, originó respuestas muy diferentes, que permiten
alcanzar incrementos diamétricos anuales que fluctúan entre 30% a 322%.
Estas respuestas generan curvas de crecimiento del tipo I y II. Las respuestas del tipo II,
demuestran que la productividad del sitio puede elevarse a niveles significativos y que el
problema de la empresa puede ser resuelto, aplicando una silvicultura específica al sitio y a las
variedades.
Las tres variedades han respondido positivamente a los tratamientos, pero con distintas
magnitudes, sugiriendo la necesidad de afinar las dosis y composición de los fertilizantes, para
hacerlos específicos a cada una de ellas.
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