A-075 - Universidad Nacional del Nordeste

Resumen: A-075
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004
Evaluacion de labranzas y secuencias de cultivos:
su evaluacion por la infiltración de agua
Venialgo, Crispín A. - Ibalo, Silvia Inés - Gutiérrez, Noemí C.
Ingarámo, Octavio - Giardinieri, Nalá Ch.
Cátedra de Conservación y Manejo de Suelos, F.C.A.- UNNE,
Sargento Cabral 2131, - 3400- Corrientes, Argentina,
ANTECEDENTES:
El interés en la conservación de los suelos y del agua ha favorecido el desarrollo de prácticas de labranza
agrupados bajo el término de “labranza conservacionistas.En la producción agrícola el agua disponible es el factor mas
limitante, principalmente cuando los aportes de agua se realizan solamente por las lluvias.
La conductividad hidráulica de los suelos saturados es una de las propiedades mas importante de los suelos
dado que controla la infiltración y el escurrimiento del agua de las lluvias o riego, lavado de agroquímicos desde las
tierras agrícolas y la migración de contaminantes a la napa freática.
La infiltración es la entrada de agua al suelo, denominándose infiltración básica al momento en que la entrada
de agua al perfil del suelo con respecto al tiempo se hace muy lenta. Es lógico entonces que el tiempo necesario para
alcanzar esta situación será más o menos prolongado según sea la profundidad a que se encuentre la zona de saturación,
o en su defecto la capa de menor permeabilidad. ( Fernández et al., 1971)
Desde el punto de vista del riego, esta situación, de velocidad casi constante, se alcanza en cuanto en los
primeros centímetros del perfil el suelo va llegando a su capacidad de campo, momento éste en que va perdiendo valor
relativo las fuerzas de capilaridad y absorción y son dominantes las fuerzas gravitacionales, es decir en estas
condiciones el perfil superior del suelo se satura momentáneamente pero hay drenaje natural del agua gravitacional
hacia las capas más profundas. (Fernández et al., 1971)
Cuando una fuente de agua, tal como un disco mojado, es apoyada sobre la superficie del suelo, el movimiento
de agua hacia el interior del perfil, es dominado por las características de su sistema poroso. El flujo de agua es
gobernado por un factor hidraúlico, un factor gravitacional y un factor de capilaridad del suelo. En un suelo no saturado
el movimiento del agua está dado por la conductividad hidraúlica y la sorptividad. (Gil 2002).
Algunas técnicas de campo, tales como el infiltrómetro de discos (Gil 2002, Reynolds et al., 2000, Zhang 1997,
Zhang et al., 1999, Clothier y White 1981) y el anillo simple de carga instantánea (Bagarello et al., 2004, Sorrantonio et
al., 1996) son usados para caracterizar la conductividad hidráulica saturada.
El infiltrómetro de discos está diseñado para medir las propiedades hidraúlicas del suelo en condiciones de
campo de suelos saturados o cercanos a la saturación. Presenta la ventaja de poder hacer mediciones rápidas,
directamente de una superficie reducida del suelo con un mínimo o nulo disturbio. Su alto grado de sensibilidad a los
cambios estructurales le confiere versatilidad para ser utilizado en una amplia gama de condiciones de suelo. Estas
características, además de su facilidad de operación, diseño simple y materiales de alto impacto, lo hacen muy útil en
trabajos de investigación como para la elaboración de diagnósticos y recomendaciones en lotes de productores.
La aplicación a campo de la técnica del anillo simple de carga instantánea requiere solamente un pequeño
anillo y pequeño volumen de agua y un cronómetro para establecer el tiempo en que se infiltra 25 mm de agua
(Bagarello et al.,2004).
El objetivo del trabajo fue la evaluación de la acción de las labranzas y de los sistemas de cultivos sobre la
infiltración.
MATERIAL Y MÉTODOS:
En un ensayo llevado a cabo en la EEA INTA Sáenz Peña, ubicada en la Colonia Agrícola Bajo Hondo Chico,
Departamento Comandante Fernández (Chaco), se localiza en la región subtropical, intermedia entre subhúmedo y
continental seco, con lluvias; promedio de 40 años divididos en: 66 mm en invierno, 292 mm en primavera, 283mm en
verano y 235 mm en otoño y temperatura media anual de 21,1ºC, con una máxima absoluta de 41ºC y una mínima de
6ºC, libre de heladas en el período de desarrollo del cultivo del algodón (Ledesma, Zurita 2003).
El ensayo esta implantado sobre un Argiustol údico familia arcillosa fina, montmorillonítica, hipertérmica,
serie Chaco, que se encuentra en lomas medias tendidas, moderadamente evolucionadas, de relieve normal (Ledesma,
Zurita 2003).
Las secuencias de cultivos (cuadro 1), con los distintos sistemas de labranza realizados fueron:
Tratamiento 1 (T1): Labranza convencional con monocultivo algodonero (bajo aporte de rastrojo y alto laboreo
mecánico).
Tratamiento 2 (T2): Labranza convencional con secuencia de cultivos (sobre la base de precios vigentes al momento de
la siembra o expectativas de cosecha).
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Tratamiento 3 (T3): Labranza convencional con rotación de cultivos y uso de abonos verdes (iniciado con cultivo de
alto aporte de materia orgánica y baja presión de laboreo mecánico)
Tratamiento 4 (T4): Labranza cero y secuencia de cultivos (iniciado con maíz por el volumen de rastrojo que aporta
como cobertura para la implantación de la Labranza Cero en las campañas posteriores.
Cuadro 1: Secuencia de cultivos en los tres años de tratamientos.
Tratamiento
1º año
2º año
3º año
T1
Algodón
Algodón
Algodón
T2
Algodón
Trigo – Soja
Algodón
T3
Maíz
Algodón
Trigo – Algodón
T4
Maíz
Algodón
Trigo – Algodón
El diseño experimental fue en bloques completos al azar, con 4 repeticiones en parcelas de 20 por 50 metros.
Al momento de las mediciones las parcelas se encontraban con el cultivo de algodón en periodo de floraciónfructificación. El cultivo presentaba gran variabilidad dentro de los tratamientos en función de la posición de los
bloques sobre el terreno.
La infiltración se determinó con un infiltrómetro de discos de 12,5 cm de diámetro de superficie de apoyo y la
entrada de 25 mm de agua, con un anillo de 14 cm de diámetro al que se agregó una carga de agua de 25 mm y se
determinó el tiempo en que se infiltró el agua.
El análisis estadístico utilizado fue ANOVA, aplicándose la Prueba de Tuckey (p<0,05), para la comparación
de las medias.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS:
Se puede observar ( tabla 1) la gran variabilidad de los valores de la infiltración acumulada en las diferentes
parcelas de cada tratamiento, comportamiento citado como normal, razón por la cual su medición raramente muestra
cambios drástico en manejo similares de suelos, coincidente con las situaciones citadas por Sorrontino (1996). El
tratamiento 2 y 3 con labranza convencional y diferentes secuencias de cultivos son los que presentan los valores
mayores de la infiltración acumulada, y el tratamiento 4 con labranza cero, es el que menor valor de infiltración
acumulada presentó. Nótese los valores muy altos de los coeficientes de variación. (CV)
Tabla1: Valores de Infiltración acumulada (cm / 60minutos) con el infiltrómetro de discos
Tratamiento
1
2
Bloques
3
4
1
2
3
4
3,66
3,96
7,12
1,62
1,80
5,62
6,51
1,25
4,54
1,86
1,51
2,60
4,65
5,13
2,18
3,16
Media
tratamiento
3,48
4,14
4,33
2,16
CV
(%)
47,72
40,40
66,82
40,70
La velocidad de infiltración (tabla 2), con coeficientes de variación muy altos, evidencia la acción de la
labranza cero sobre la conductividad hidráulica, debido probablemente a la mayor reducción de poros grandes en la
capa subperficial con una reducción en relación al monocultivo en labranza convencional del 75%, las diferentes
secuencias de cultivos en labranza convencional la disminución supera al 100%. La gran variabilidad de los datos sean
probablemente la causa de no presentar diferencias significativas entre tratamientos (p<0.05), a pesar de las reducciones
observadas en los valores medios de los tratamientos.
Tabla 2: Valores de la velocidad de infiltración (cm h-1) con infiltrómetro de discos.
Bloques
Tratamiento
1
2
3
4
Media de los
tratamientos
1
2,97
1,34
3,79
3,79
2,97
2
3,12
4,80
1,12
4,58
3,41
3
6,47
5,58
1,00
2,10
3,79
4
1,34
1,12
2,12
2,23
1,70
CV
38,85
49,81
69,90
32,59
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El tiempo empleado en infiltrar la lámina de 25 mm de agua (Tabla 3), denominada carga instantánea, presentó
una muy alta variabilidad (%CV) en los tiempos que demoró la entrada de la totalidad del volumen de agua dentro del
mismo tratamiento, estableciendo similar comportamiento a las determinaciones realizadas en los distintos sistemas de
labranzas y secuencias de cultivos. Con esta técnica el tratamiento 4 (labranza cero) presenta diferencias estadísticas de
los otros tratamientos.
Tabla 3: valores del tiempo de infiltración de 25 mm de agua con infiltrómetro de anillo simple.
Tratamiento
1
2
3
4
1
2
Bloques
3
4
Media de los
CV
tratamientos
%
2,20
3,11
31,14
3,50
9,99a
141,30
12,42
1,19
27,46
8,42
12,37a
89,55
13,37
1,17
24,48
4,34
10,84a
96,49
59,00
147,35
29,17
26,57
65,60b
86,03
Letras iguales no difieren, letras diferentes presentan diferencias significativas (p<0.05)
CONCLUSIÓN:
Las técnicas del infiltrómetro de discos y el del anillo de carga instantánea presentan una variabilidad espacial
muy alta.
La labranza cero presentó los valores medios mas bajos de infiltración evidenciados con las dos técnicas.
BIBLIOGRAFÍA:
Bagarello, V, M Iovino, D Elrick. 2004- A simplified falling-head technique for rapid determination of fieldsaturated hydraulic conductivity. Soil Sci. Soc. Am. J. 68: 66-73
Clothier, B E, I White . 1981. Measurement of sorptivity and soil diffusivity in the field. Soil Sci. Soc. Am. J.
42 (2): 241-245.
Fernández, P.C, J.A.Luque y J.D. Paloni. 1971. Análisis de la Infiltración y su aplicación para diseños de riego
en el valle inferior del Río Colorado. Ministerio de Agricultura y Ganadería del Nación. Instituto Nacional de
Tecnología Agropecuaria.Centro de Investigaciones de Recursos Naturales. Suelos – publicación Nº 130.
Gil, R.C., 2002. Permeámetros de discos. CIRN. INTA Castelar . 8p.
Ledesma, LL y JJ Zurita. 2003. Los suelos del departamento Comandante Fernandez-Chaco.
Edición digital. Convenio INTA- Ministerio de la Producción del Chaco.
Reynolds, W D, B T Bowman, R R Brunke, C F Drury, C S Tan. 2000. Comparison of tension infiltrometer,
presure infiltrometer and soil core estimates of saturated hydraulic conductivity. Soil Sci. Soc. Am. J. 64: 478-484.
Sarrantonio, M., J. Doran, M. Liebig,J.J. Halvorson. 1996. On-Farm Assesment of Soil Quality and Healt. 83.
105pp. In. Methods for assessing Soil Quality. John Doran and Alice Jones.(Ed).
SSSA Special publication Number 49. Soil Sc Soc of America, Inc. Madison, Wisconsin, USA.
Zhang, R. 1996. Infiltration models for the disk infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J. 61:1597-1603
Zhang, Y, R E Smith, G L Butters, G E Cardon. 1999. Analysis and testing of a concentric-disk tension
infiltrometer. Soil Sci. Soc. Am. J. 63: 544-553.