Evaluación de la densidad aparente en diferentes sistemas de

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2003
Resumen: A-032
Evaluación de la densidad aparente en diferentes sistemas de laboreos de suelo,
en el NO de la Península Ibérica.
Ingaramo, Octavio E.1 - Paz González, Antonio2 - Dugo Paton, Máximo3
1. Facultad de Cs. Agrarias - UNNE.
Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03783) 427589 / 427131 - E-mail: [email protected]
2. Facultad de Ciencias. Universidad de A Coruña.
A Zapateira s/n. C.P.: 15.071. A Coruña, España.
3. Facultad Politécnica de Lugo. Universidad de Santiago de Compostela.
Lugo, España.
ANTECEDENTES
La densidad aparente (ρ
ρb) puede ser incluida dentro del grupo mínimo de parámetros a medir para evaluar la
calidad de un suelo, como indicador de la estructura, la resistencia mecánica y la cohesión del mismo (Doran, et al.,
1994). Cambios en la densidad aparente reflejan cambios en la estructura del suelo, debido a la relación existente entre
la densidad aparente y la porosidad total (ε).
La densidad aparente afecta al crecimiento de las plantas debido al afecto que tienen la resistencia y la porosidad del
suelo sobre las raíces. Con un incremento de la densidad aparente, la resistencia mecánica tiende a aumentar y la
porosidad del suelo tiende a disminuir, con estos cambios limitan el crecimiento de las raíces a valores críticos. Los
valores críticos de la densidad aparente para el crecimiento de las raíces, varían según la textura que presenta el suelo y
de la especie de que se trate. Por ejemplo, para suelos arenosos una densidad aparente de 1.759 Kg m-3 limita el
crecimiento de las raíces de girasol, mientras que en suelos arcillosos, ese valor crítico es de 1.460 a 1630 Kg m-3, para
la misma especie (Jones, 1983).
Los valores que puede tomar la densidad aparente depende de muchos factores, que van desde la textura,
contenido de materia orgánica, hasta el manejo que se le da al suelo En contrate con la densidad real, que es mas o
menos constante, la densidad aparente es altamente variable. Esta es afectada por la estructura del suelo, que es, su
flojedad o grado de compactación, así como también por sus características de contracción y expansión. Esto último
depende tanto de su contenido de arcilla como de la humedad del suelo. El espacio poroso puede ser altamente reducido
por compactación, pero nunca se puede llegar a eliminar totalmente.
La ρb también es usada para referir a un volumen de suelo en el campo, los resultados de los análisis de
laboratorios. Esta utilidad es necesaria para la práctica agronómica de la fertilización.
La ρb esta directamente relacionada con la estructura del suelo, y por lo tanto depende de los mismos factores
de control. Este es un dato que se puede obtener con bastante facilidad, y por ello es un parámetro que puede estar
disponible para los diferentes horizontes de un suelo. Aunque cabe destacar que el valor de la densidad aparente
presenta limitaciones importantes, ya que no permite obtener información relacionada con el tamaño de los huecos, su
continuidad o sobre las fuerzas que dieron lugar a una estructura específica. Estos aspectos tienen importancia para
predecir el movimiento del agua en el suelo y los riesgos de degradación de los agregados. A pesar de esta condición y
con excepción de los suelos con características vérticas, la compactación del suelo a menudo es medida a través de los
incrementos de la densidad aparente. Se debe señalar que suelos con los mismos valores de ρb, pueden tener respuestas
distintas a fuerzas externas. Los objetivos de este trabajo fueron el de conocer los efectos que tienen diferentes sistemas
de preparación de suelos para siembra de forrajes, sobre la densidad aparente en suelos del noroeste de la Península
Ibérica.
MATERIALES Y METODOS
El suelo estudiado se encuentra en el “Centro de Experimentación Agraria”, perteneciente a la “Xunta de
Galicia”, ubicado en “San Tirso de Mabegondo”, ayuntamiento de Abegondo, provincia de A Coruña, CC.AA. de
Galicia, en el NO de España. Los trabajos se iniciaron el 15 de octubre de 1997 sembrándose raigrás italiano (Lolium
multiflorum L.). Las rotaciones de cultivos utilizadas fueron, en los períodos otoñales – invernales el raigrás italiano
(Lolium multiflorum L.) y en las estaciones de primavera y verano maíz forrajero (Zea mais L.) y un híbrido de sorgo x
pasto del Sudán (Shorgum bicolor L. Moench x Shorgum sudanense Piper Stapf).
Los sistemas de preparación de suelos fueron, labranza convencional (LC) y labranza cero (L0). En el primer
sistema, LC se comenzó con un gradeo utilizando una grada de disco, seguida por una arada profunda (30 – 35 cm de
profundidad) con un arado de reja y vertedera, posteriormente se pasó una fresadora. En el sistema de labranza cero
(L0), en el primer otoño (año 1997) las labores de suelo fueron igual que para el LC, continuándose en la primavera
siguiente y previo a la siembra del maíz o del sorgo, según corresponda, se eliminó el raigrás con aplicaciones de
glifosato complementado con gramoxone y con anterioridad a la siembra del raigrás, en otoño, la eliminación de la
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vegetación espontánea con los mismos herbicidas, con dosis relacionadas a la presión de las malezas presentes.
Resumiendo los tratamientos que se realizaron fueron cuatro, las rotaciones raigrás – maíz con labranza convencional y
labranza cero (RM:LC y RM:L0) y raigrás – sorgo con los mismos sistemas de laboreo (RS:LC y RS:L0).
La determinación de la densidad aparente se realizó utilizando el método del cilindro (Porta et al., 1999;
Guitián y Carballas, 1976), utilizando un cilindro con un diámetro de 8 cm y una altura de 4.95 cm con lo que el
volumen del cilindro es de 248,81 cm3.
Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar. Realizándose la prueba estadística de ANOVA
(Montgomery, 1991).
Densidad aparente (07/V/01)
1400
1300
1200
1100
Kg m-3
Grafico 1: la ρb promedio, para los cuatro tratamientos,
muestreados el 07/V/01. Letras iguales, no existen
diferencias significativas estadísticamente.
1103,24 a
1049,36 a
1077,54 a
1021,61 a
1000
900
800
700
600
R-M : L0
R-M : LC
R-S : L0
R-S : LC
DISCUSION DE LOS RESULTADOS
Efecto del tipo de labores utilizada:
En los Gráficos 2, 3 y 4 se puede apreciar los valores promedios de la ρb determinadas el 07/V de 2001, el
14/V y 29/X/ de 2002 respectivamente. En los tres gráficos se observa un valor mayor de densidad aparente en los
tratamientos que incluyen un sistema de laboreo con inversión del pan de tierra, léase “labranza convencional”, en
ambos cultivos, RM:LC y RS:LC. Los resultados del ANOVA se aprecian en los cuadros 2, 3 y 4 para cada una de las
fechas de muestreos.
Si bien existen diferencias, entre tratamientos, éstas no son estadísticamente significativas, pero como se
mencionó en el párrafo anterior se ve una clara tendencia de valores mayores a favor de los tratamientos con labranza
convencional, en detrimento de los tratamientos sin labores previas a la siembra (labranza cero). Este comportamiento
se observa tanto para los tratamientos con maíz como los tratamientos con sorgo como cultivo estival.
El hecho de que no existan diferencias significativas entre tratamientos, se debe básicamente a que el tiempo
transcurrido desde el inicio de la experiencia hasta el momento de los muestreos no fue suficiente como para que una
propiedad como la densidad aparente se vea afectada de manera reveladora. En general se puede afirmar que, para que
los diferentes usos del suelo afecten a las propiedades físicas, entre ellas la ρb, de manera evidente deben pasar al menos
unos cinco años de laboreos (Pla Sentis, 1994).
En los sistemas de labranzas convencionales que incluyen el laboreo del suelo, las condiciones de humedad del
suelo juegan un papel fundamental a la hora de efectuar las labores y del efecto que pueden tener éstas sobre las
propiedades físicas del suelo. Cuando se transita y trabaja sobre un suelo que se encuentra con un alto contenido de
humedad, por encima del punto del límite de friabilidad o cerca del límite plástico, se puede producir en él, un efecto de
“amasamiento”, aumentando la densidad del suelo por reacomodación de las partículas. En cambio si las condiciones de
humedad son las óptimas, alrededor del límite de friabilidad el efecto de las labranzas es el contrario, el suelo se
desmenuza fácilmente, lográndose condiciones óptimas para las posteriores pasadas de herramientas. Al trabajar dentro
de los límites de humedad óptimos, uno de los efectos principales es la reducción del número de veces que se debe
pasar por encima del suelo para lograr las condiciones físicas deseadas, al disminuir la cantidad de pasadas también se
reduce el efecto de compactación que producen las maquinarias.
En general se puede decir que, una de las razones por las cuales no existen diferencias significativas entre
tratamientos al cabo de los años de estudio, es porque las condiciones de humedad del suelo al momento de realizar los
trabajos era la óptima o por lo menos muy cerca de ésta.
Densidad aparente (14/V/02)
1400
1300
-3
1200
Kg m
Gráfico 2: la ρb promedio, para los cuatro tratamientos,
muestreados el 14/V/02. Letras iguales, no existen
diferencias significativas estadísticamente.
1100
1123,60 a
1058,86 a
1005,13 a
997,62 a
1000
900
800
700
600
R-M : L0
R-M : LC
R-S : L0
R-S : LC
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Densidad aparente (29/X/02)
1400
1300
1200
Kg m-3
Gráfico 3: la ρb promedio, para los cuatro tratamientos,
muestreados el 29/X/02. Letras iguales, no existen
diferencias significativas estadísticamente.
1100
1101,90 a
1077,91 a
1044,46 a
1004,92 a
1000
900
800
700
600
R-M : L0
R-M : LC
R-S : L0
R-S : LC
Cuadro 2: Análisis de la Varianza, para ρb, fecha de muestreo 07/V/01. ns, no significativo.
Grados de Suma de Media de los
Libertad Cuadrados Cuadrados
Entre Tratamientos
29834,29
3
9944,76
Dentro de
Tratamientos
386890,54
28
13817,52
Total
416724,83
31
Valor
de F
0,72 ns
Cuadro 3: Análisis de la Varianza, para ρb, fecha de muestreo 14/V/02. ns, no significativo.
Grados de Suma de Media de los
Libertad Cuadrados Cuadrados
Entre Tratamientos
81586,10
3
27195,36
Dentro de
Tratamientos
277217,45
28
9900,62
Total
358803,54
31
Valor
de F
2,75 ns
Cuadro 4: Análisis de la Varianza para ρb, fecha de muestreo 29/X/02. ns, no significativo.
Grados de Suma de Media de los
Libertad Cuadrados Cuadrados
Entre Tratamientos
42580,62
3
14193,54
Dentro de
Tratamientos
257924,33
28
9211,58
Total
300504,95
31
Valor
de F
1,54 ns
Efecto del tipo de cultivo:
Teniendo en cuenta la especie vegetal cultivada, tenemos que compara solamente en relación con el cultivo
estival, ya que el cultivo de invierno era siempre el mismo, raigrás italiano.
Desde este punto de vista, tampoco existen diferencias significativas estadísticamente, aunque también se
puede apreciar una leve tendencia de disminución de la densidad aparente a favor de los tratamientos que incluyen
sorgo. Este efecto puede ser debido a que el sorgo era sembrado como un cultivo compacto y el maíz como cultivo de
escarda.
Si bien los sistemas de desarrollo de raíces de ambas especies son similares, en cabellera, el tipo de siembra,
una especie en líneas o cultivo de escarda, el maíz y la otra al voleo o cultivo compacto, el sorgo, hace que existan
diferencias en el número de plantas por unidad de superficie y que sea mayor en el sorgo que en el maíz. Al haber mas
plantas de sorgo por superficie que de maíz existe un mayor aporte de materia orgánica por parte de las raíces de
primero en relación con el segundo. Este efecto hace que la densidad aparente en los tratamientos que incluyen el de
sorgo sea menor que en los otros tratamientos que incluyen maíz.
También se podría explicar el hecho de que no existan diferencias significativas entre tratamientos ya que el
aporte de materia orgánica por parte de los cultivos, tanto de labranza convencional como labranza cero, es muy bajo y
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solo se limita a la contribución que realizan las raíces, ya que la parte superior, en su totalidad es cosechada, porque no
se debemos olvidar que el objetivos de estos cultivos es la cosecha de materia verde para ser utilizado como forraje.
En general la mayor parte de los aportes de materia orgánica por parte de un cultivo lo da la parte aérea, y en
los tratamientos que se utilizaron en esta tesis, esta parte aérea era cosechada, así que estos aportes no eran realizados y
el volumen de materia orgánica aportada en forma de rastrojo era muy pequeña y se limitaba solamente a la parte
radical de los cultivos utilizados, tanto en invierno como en las estaciones de primavera y verano.
CONCLUSIONES
Ø
Al cabo de los tres años de experiencias no existen diferencias estadísticamente significativas entre los
tratamientos que fueron aplicados al suelo, RM:LC, RM:L0, RS:LC y RS:L0.
Ø
Los años que se aplicaron los tratamientos no fueron suficientes como para apreciar los beneficios que
trae aparejado la aplicación de sistemas de labranzas conservacionistas sobre la densidad aparente del suelo.
Ø
Se puede observar una tendencia de disminución de la densidad aparente a favor de los tratamientos
que incluyen como técnica de preparación del suelo a la labranza cero (L0).
Ø
También se aprecia una tendencia a la reducción de la densidad aparente en los tratamientos que
incluyen dentro de la rotación de cultivos al híbrido de sorgo que fue utilizado, aunque esta tendencia es menos
marcada que la que se observa con respecto al sistema de labranza.
BIBLIOGRAFIA
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Sustainable Environment; Doran, J.W., Coleman, D.C., Bezdicek, D.F., Stewart, B.A., eds., Soil Sci. Soc. Amer.:
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Guitián F. y Carballas, T. 1976. Técnicas de análisis de suelos. Editorial Pico Sacro. Santiago de
Compostela. 288 pp.
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Jones, C.A. 1983. Effect of Soil Texture on Critical Bulk Density for Root Growth. Soil Sci. Soc. Am.
J. 47, p 1.208 – 1.211.
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Montgomery, D.C. 1991. Diseño y Analisis de Experimentos. Gr. De. Iberoamérica p 85-154.
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Pla Sentis, I. 1994. Curso sobre efectos de la labranza en las propiedades físicas de los suelos.
Instituto de Suelos. C.I.R.N. INTA Castelar. Capítulo II, Labranzas y propiedades Físicas de los Suelos. pp 20.
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Porta, J; López Acevedo, M.; Roquero, C. (1999) EDAFOLOGIA. Para la Agricultura y el Medio
Ambiente. 2ª Edición. Mundi-Prensa.