Índice de cono, humedad presente y densidad aparente en

Resumen: A-076
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004
Índice de cono, humedad presente y densidad aparente
en diferentes labranzas y rotaciones
1
1
2
1
Venialgo, Crispín A. - Ingaramo, Octavio - Ibalo, Silvia - Roldán, María F.
1
1
Banzhaf, Griselda - Gutierrez, Noemí C.
1.- Cátedra de Conservación y Manejo de Suelos - Facultad de Ciencias. Agrarias - UNNE.
Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03783) 427131 - E-mail: [email protected]
2.- Estación Experimental Agropecuaria INTA Sáenz Peña
INTRODUCCION:
En la Provincia del Chaco, tradicionalmente la agricultura se ha realizado con sistema de labranza
convencional adaptadas a climas del tipo templado, consistentes en el uso del arado de rejas y vertedera o de discos y
rastra con inversión del pan de tierra, dejando a los suelos desprovistos de rastrojos en superficie. Este hecho, sumado a
la gran cantidad de años de agricultura y el tipo de clima, subtropical subhúmedo o semiárido, contribuyeron a que
muchos suelos hayan sufrido procesos de degradación muy marcados (Venialgo et al. 2002).
Hablamos de procesos de degradación física del suelo cuando estos cambios afectan desfavorablemente las
condiciones del suelo para la producción agrícola o provocan la demanda de uso de mayores insumos para mantener su
productividad (Venialgo et al. 1999). Por lo que el desafío es revertir el estado de degradación, por medio de prácticas
de manejo adaptadas al tipo de clima predominante en la región, que sean una alternativa económicamente rentable y
que sean mejoradoras de las condiciones edáficas. Dichas prácticas serían la utilización de sistemas de labranzas
conservacionistas y cultivos secuenciales.
La resistencia del suelo medida por penetrómetros poseen una dependencia compleja con los parámetros de
suelo, pero la densidad aparente y la humedad parecen ser los factores mas importantes que afectan a la resistencia a la
penetración de los suelos (Patrizzi et al. 2003).
Las labranzas son procesos dinámicos que causan profundos cambios en las propiedades físicas de los suelos
las cuales persisten por tiempo variable, dependiendo del suelo y del clima y que pueden afectar fuertemente a los
cultivos. Para describir estos cambios pueden utilizarse propiedades dinámicas que reflejan la reacción del suelo a la
aplicación de fuerzas como la resistencia a la penetración y densidad aparente. (Venialgo et al. 2002)
Las rotaciones de cultivos y los sistemas de labranzas inciden sobre la estabilidad estructural, factor
determinante de una adecuada distribución de la porosidad que influye en el perfil de humedad y el correcto
intercambio gaseoso, los cuales posibilitan que las raíces exploren el suelo para proveer a la parte aérea de los nutrientes
y agua necesarios para el desarrollo.
Barbageleta et al. (2000), citado por Drganc et al. (2001) concluyen que el crecimiento, rendimiento en grano y
biomasa, eficiencia del uso del agua no difiere entre labranza convencional y labranza cero, pero la resistencia mecánica
superficial es mayor en labranza cero en un Argiudol ácuico.
La resistencia mecánica a la penetración también es utilizada como variable que describe el estado físico del
suelo en forma compleja, sigue siendo un método rápido y preciso para determinar la compactación, se reportan valores
limitantes para el desarrollo de raíces de 0.8 – 5.0 MPa (Plá Sentis 1993).
El objetivo de este trabajo es evaluar los efectos de diferentes sistemas de labranzas y rotaciones de cultivos
sobre la densidad aparente, humedad y resistencia mecánica a la penetración analizando el índice de cono.
MATERIALES Y MÉTODOS
El trabajo se realizó en la EEA INTA Sáenz Peña, ubicada en la Colonia Agrícola Bajo Hondo Chico,
Departamento Comandante Fernández (Chaco), que se encuentra en una región climática subtropical, intermedia entre
subhúmedo y continental seco, con lluvias (promedio de 40 años) de 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 periodo 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).
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 período de floraciónfructificación. El cultivo presentaba gran variabilidad dentro de los tratamientos en función de la posición de los
bloques sobre el terreno.
En el Cuadro 1 se presentan las 4 secuencias de cultivos con distintos sistemas de labranza que fueron
realizados:
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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).
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.
Trat
T1
T2
T3
T4
1º año
2º año
3º año
Algodón
Algodón
Maíz
Maíz
Algodón
Trigo – Soja
Algodón
Algodón
Algodón
Algodón
Trigo – Algodón
Trigo – Algodón
Los datos de Índice de Cono (IC) fueron determinados con un penetrómetro de impacto de punta cónica con un
ángulo de 60º. Para la determinación de densidad aparente ( b), se extrajeron núcleos no alterados con cilindro y tubo
guía a la profundidad de 0,06 m. La determinación de la humedad presente (HP) se realizó mediante el Método
Gravimétrico, tomándose las muestras con un barreno a profundidades de 0 – 0,10 m, 0,10 – 0,20 m y 0,20 – 0,30 m, los
sitios de muestreo fueron los mismos que para el uso del penetrómetro de impacto.
Para los muestreos de IC y HP se tomaron cinco (5) puntos de muestreos en forma sistemática en cada parcela,
mientras que para la b solo fue tomada una sola muestra por parcela.
El análisis estadístico utilizado fue ANOVA, aplicándose la Prueba de Tuckey (p<0,05), para determinar la
diferencia estadísticamente significativa entre medias.
DISCUSION DE RESULTADOS
En el Gráfico 1 se observan los valores promedio de la humedad presente, en todas las situaciones de manejo
aumenta en profundidad, salvo en el caso de labranza cero donde el contenido de agua a 0,20 – 0,30 m es inferior al del
espesor anterior.
Gráfico 1: Valores medios de
Humedad Presente (g 100 g-1),
para los cuatro tratamientos y
las
tres
profundidades
estudiadas.
0,10 - 0,20 m
20
16.64
15
0,20 - 0,30 m
16.57
14.44
13.22
15.05 14.86
12.65
12.03
11.18
-1
g 100 g
En el espesor 0 – 0,10 m, los
valores medios del contenido de
humedad, presentan diferencias
estadísticamente significativas
(p < 0.05) entre los tratamientos
de labranza cero y monocultivo
con respecto a los de labranza
convencional con secuencia y
rotación de cultivo (Cuadro 2).
0 - 0,10 m
Humedad Presente
10.07
9.28
10
8.67
5
0
T1
T2
T3
Tratamientos
T4
Cuadro 2: Valores promedios de Humedad Presente en los cuatro tratamientos en las tres
profundidades estudiadas. Letras iguales no difieren estadísticamente.
Profundidad
T1
T2
T3
T4
0 – 0,10 m
0,10 – 0,20 m
0,20 – 0,30 m
10,07 a
13,22
16,64
9,92 ab
12,02
16,56
8,67 b
12,64
14,44
11,17 a
15,00
14,85
En la profundidad de 0 – 0,20 m, el tratamiento de labranza cero presentó mayor contenido de humedad que los
tratamientos con labranza convencional y de éstos, el monocultivo, fue el de mayor porcentaje de humedad, superando a
la labranza cero en el espesor de 0,20 – 0,30 m (Cuadro 2), aunque estas diferencias no son estadísticamente
significativas.
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El Gráfico 2 presenta las variaciones de los valores del índice de cono en los distintos espesores de suelos en
las cuatro situaciones de uso.
0 - 0,10 m
Indice de Cono
2.87
3
1.86
2
0,10 - 0,20 m
0,20 - 0,30 m
2.30
2.5
MPa
2.67
2.58
2.11
1.66
1.60
1.5
1
0.69
0.49
0.41
0.5
0.41
0
T1
T2
T3
T4
Tratamientos
Gráfico 2: Valores medios de Índice de Cono (MPa) en los distintos sistemas de manejo de suelo.
En la capa superficial (0 – 0,10 m) todos los tratamientos presentan valores de índice de cono bajos, siendo la
diferencia entre estos valores estadísticamente no significativa. El tratamiento de labranza cero a la profundidad de 0,10
- 0,20 m tiene un índice de cono alto en relación con los demás tratamientos que presentan un índice moderado. El
espesor de 0,20 – 0,30 m, presenta valores altos, pero no hay diferencias significativas entre los tratamientos. (Arshad et
al.1996).
En el Gráfico 3 se puede observar los valores de la densidad aparente ( b) para todas las situaciones de uso, en
el espesor 0 – 0,06 m. El valor promedio más alto corresponde a la situación labranza cero con un valor de 1,40 Mg m-3,
siendo estadísticamente significativas las diferencias con los valores obtenidos en los tratamientos 2 y 3. El menor valor
corresponde al tratamiento 2 con una densidad aparente de 1,14 Mg m-3.
Densidad Aparente
1.40 a
1.23 ab
1.14 b
1.18 b
T2
T3
b
-3
(Mg m )
1.5
1
0.5
0
T1
T4
Tratamientos
Gráfico 3: Valores promedios de densidad aparente (Mg m-3) en las distintas situaciones de uso del suelo.
El mayor contenido de humedad en las capas superficiales en la labranza cero pudo deberse a la disminución
de la evaporación por efecto de la cobertura, efecto que pudo estar combinado con el aumento de la porosidad de
almacenamiento como consecuencia de la disminución de la macroporosidad, efecto que es evidenciado por el aumento
significativo de la densidad aparente.
El aumento de la densidad aparente en la labranza cero tiene su correlato directo en la disminución de la
porosidad total comparada con la labranza convencional, sobre todo en la capa más superficial. La porosidad total es de
interés porque indica la magnitud que tiene el espacio poroso del suelo. No obstante en labranza cero el sistema poroso
puede ser más continuo por la no remoción. a pesar de no existir una porosidad total importante. La menor porosidad se
debe básicamente a una disminución de la macroporosidad, estos son de gran importancia en el suelo, porque son los
poros de transmisión, encargados de transportar el agua, de asegurar un buen intercambio gaseoso, y así proveer un
medio adecuado para el crecimiento radicular. (Ferrari 1994).
La resistencia a la penetración es otro indicador de los efectos de los sistemas de labranzas sobre el suelo, el
cual trata de simular lo que sería la resistencia que ofrece el suelo para la penetración de las raíces, en el ensayo
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realizado se encontró que la labranza cero ofrece una mayor resistencia, sobre todo a una profundidad superficial con
relación a los otros tratamientos, aunque estos valores eran bajos (Arshad et al. 1996). El crecimiento de las raíces de la
planta de algodón se ve impedido a índices de cono de 2,5 MPa. Los valores altos se presentaron en el espesor de 0,20 –
0,30 m, impidiendo el crecimiento de raíces, esto se vio agravado en el tratamiento de labranza cero donde el contenido
de humedad en ese espesor era reducido, traduciéndose esto en plantas con un tamaño notablemente inferior al de las
plantas de los demás tratamientos. (Ibalo S.,datos no publicados).
Dentro de las variables de suelo que interfieren en el desarrollo vegetal, la resistencia mecánica a la
penetración, determinada a través del índice de cono (IC), ejerce un papel importante, al estar muy correlacionada con
el crecimiento radical. Los valores limitantes de IC para el crecimiento de las raíces difieren en función de la especie
considerada y de características del suelo tales como la textura o la densidad aparente. Valores de 1,0 y 3,5 MPa,
registrados por Canarache (1990) y Merotto and Mundstock (1999), respectivamente o de 2,0 y 4,0 MPa (Arshad et al.
1996) pueden ser considerados restrictivos para el crecimiento radical, referenciado estos valores a contenidos hídricos
cercanos a la capacidad de campo.
Uno de los problemas principales para medir la resistencia mecánica a la penetración, pudo deberse a que al
momento de la medición el suelo presentaba bajos contenido de humedad.
CONCLUSIÓN
El estudio de humedad presente y índice de cono, para analizar los efectos de las labranzas y rotaciones de
cultivos, no presentan diferencias estadísticamente significativas.
El porcentaje de humedad presente, en todas las situaciones de manejo aumenta en profundidad, salvo en el
caso de labranza cero donde el contenido de agua en el espesor de 0,20 - 0,30 m es inferior al del espesor anterior, y
superado por la labranza convencional en monocultivo y rotación.
Los valores del índice de cono determinados en el sistema de labranza cero, son mayores a los valores de los
demás tratamientos en el espesor 0 - 0,20 m, pero menores a los valores del sistema de labranza convencional en
monocultivo en el espesor de 20-30 cm.
Al cabo de tres años de ensayos la densidad aparente se vio afectada significativamente por los sistemas de
manejo de suelo aplicados en este ensayo, siendo el sistema de no labranza el tratamiento que presentó mayores valores
de densidad aparente en relación con los tratamientos con labranza convencional con rotaciones de cultivos.
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y Tecnológicas CD-ROM