Comportamiento de las propiedades físicas e hidróficas en un suelo Pardo con carbonato para la producción de Caña de Azúcar como alimento animal
Publicado: 6 de junio de 2016
Por: Annerys Reyes, J. Ruiz, A. Fernández, C. Torres, A. Chinea, D. Bouza, R. González, R. Marreo, F. Cuadras, J. Ruiz, Tomasa Esquijerosa, Nancy Hernández, A. García, Yudith Viñas y Ledya Benitez Estación Provincial de Investigaciones de la Caña de Azúcar “Antonio Mesa Hernández” INICA-MINAZ, Cuba
Resumen
El conocimiento de las propiedades físicas e hidrofísicas del suelo es necesario para el uso y manejo apropiado del mismo, en aras de lograr su conservación, así como la obtención de mayores incrementos productivos. El presente trabajo se realizó en la provincia de Matanzas, en un suelo Pardo con carbonatos, con el objetivo de evaluar las propiedades del suelo para la producción de caña de azúcar como alimento para el ganado. Se realizaron tres perfiles y se determinaron diferentes análisis físicos. Los resultados de las determinaciones de la velocidad de infiltración y conductividad hidráulica efectuadas muestran un comportamiento moderado, y los valores de humedad, a pesar de no ocurrir precipitaciones en la zona desde hace más de dos meses, se encontraron entre 51 y 62 %. En el caso de la densidad aparente los valores oscilaron alrededor de 0.98 y 1.06 g/cm3 respectivamente, característico a este grupo de suelos. La porosidad fluctuó entre 60 y 63 %, y corresponde a la categoría de excelente. Se concluyó que los valores de densidad aparente y porosidad del suelo son apropiados para el crecimiento radical de las plantas. Teniendo en cuenta los resultados de las propiedades hidrofísicas, resulta necesaria la rehabilitación y puesta en funcionamiento de la red de drenaje mayor existente, para incrementar la producción de caña de azúcar como alimento animal.
Palabras clave: caña de azúcar, propiedades físicas e hidrofísicas, suelo.
Introducción
Cuba es un país eminentemente agrícola, por tanto el problema de la producción de alimentos para una población cada vez más creciente, sólo se podrá resolver mediante una agricultura basada en principios científicos más eficientes y sostenibles. Para lograr lo anterior, es indispensable el manejo eficiente de las tierras en concordancia con la situación económica mundial.
El suelo representa el medio donde crecen y se desarrollan las plantas, de ahí su importancia para poder definir las tecnologías a emplear para su uso, manejo y cosecha en la producción del cultivo de la caña de azúcar (INICA 2014).
El conocimiento de las propiedades del suelo tanto químicas, biológicas y físicas son importantes para realizar las actividades agrícolas fundamentales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, el riego, la conservación de suelos y agua, así como el manejo adecuado de los residuos de cosechas.
Las propiedades físicas de los suelos, determinan en gran medida, la capacidad de muchos de los usos a los que el hombre los sujeta. La condición física de un suelo, determina, la rigidez y la fuerza de sostenimiento, la facilidad para la penetración de las raíces, la aireación, la capacidad de drenaje y de almacenamiento de agua, la plasticidad, y la retención de nutrientes. Se considera necesario para las personas involucradas en el uso de la tierra, conocer las propiedades físicas del suelo, para entender en qué medida y cómo influyen en el crecimiento de las plantas, en qué medida y cómo la actividad humana puede llegar a modificarlas, y comprender la importancia de mantener las mejores condiciones físicas del suelo posibles.
El estudio realizado tiene como objetivo evaluar algunas de las propiedades físicas e hidrofísicas del suelo para la producción del cultivo de caña de azúcar como alimento animal.
Materiales y Métodos
El área seleccionada se encuentra en el extremo oriental de la provincia de Matanzas, al norte de la Unidad Empresarial de Base (UEB) Mario Muñoz y limita con las áreas correspondientes a la Unidad Empresarial de Base (UEB) México. Se localiza aproximadamente a 400 m del municipio Los Arabos, principal asentamiento poblacional de la zona.
El estudio abarca un área de 1289 ha con predominio, de suelos Pardos con Carbonatos, según II Clasificación Genética de Cuba (Hernández et al. 1975). Éstos, de manera general, muestran una profundidad efectiva que oscila de medianamente a poco profundos, son por naturaleza fértiles, de drenaje moderado a deficiente y pueden presentar ondulaciones, según información resultante de la Evaluación de Tierras realizada a toda la superficie geográfica de la UEB (Cortegaza et al. 2007).
Se tomaron tres perfiles de suelo hasta 1m de profundidad y se observó que están sustentados sobre caliza. Las determinaciones físicas se realizaron según el Manual de Procedimientos de laboratorios de Física de Suelos del INICA (Benítez 1999), en la Estación Provincial de Investigaciones de la Caña de Azúcar de Jovellanos.
Las determinaciones analíticas realizadas como parte del estudio fueron las siguientes:
- Humedad natural
- Densidad aparente
- Velocidad de infiltración
- Conductividad hidráulica
El procesamiento estadístico de los datos se realizó con la utilización del paquete Statgraphics Plus 5.0 (2000) y Microsoft Excel 2007.
Resultados y Discusión
Humedad natural del suelo
La humedad del suelo es un factor que influye en el crecimiento del cultivo de la caña de azúcar. Los valores obtenidos en dos de los perfiles evaluados (1 y 3) resultaron altos entre 51 y 62%, lo cual puede estar asociado al contenido orgánico y a la arcilla mediana y loamosa, cuyo contenido disminuye en la medida que se incrementa el carbonato de calcio. Este contenido de humedad es óptimo para el crecimiento del cultivo.
Densidad aparente
La densidad aparente afecta indirectamente el crecimiento de las plantas ya que, su aumento restringe la penetración de las raíces, reduce la aireación y se produce la reducción de la tasa de infiltración como así también dificulta la absorción de nutrientes. La densidad aparente se puede ver incrementada por excesivo pisoteo o por el uso inapropiado de las maquinarias de cosecha, particularmente en suelos de textura fina (Fisher y Binkley 2000), un aumento de la misma es el primer indicador de la compactación.
La compactación se considera uno de los principales problemas a enfrentar en la agricultura cañera actual, vinculada estrechamente al manejo. Las mayores afectaciones se relacionan con el uso inadecuado de la mecanización y la pérdida de materia orgánica, principal responsable de la degradación de las propiedades físicas de los suelos (INICA 2014).
La densidad aparente es la relación que existe entre el peso de la unidad de volumen del suelo seco en estado natural, que incluye los poros, y la del mismo volumen de agua. Sus valores expresan el grado de compactación o mullidez del suelo (Benítez 1999).
Los valores que se determinaron en los perfiles, oscilaron entre 0.98 y 1.06 g/cm3, es decir el grado de compactación es bajo, lo que propicia un mejor desarrollo del sistema radical de las plantas, lo cual coincide con lo planteado por Agafonov y Roldós (1968).
El grado de compactación de las partículas determina la capacidad del suelo para permitir el desarrollo de los cultivos y su susceptibilidad a la erosión entre otros factores. La porosidad es una característica del suelo que está relacionada con el intercambio de aire y agua del suelo y en una primera instancia de alteración, se ve reducida la macroporosidad del mismo. La utilización de maquinarias pesadas provoca la modificación del volumen de poros, del cual dependen los fenómenos de transferencia de gases y agua básicamente. La porosidad es afectada por el nivel de compactación, cuanto mayor es la densidad del suelo, menor es su porosidad total, siendo la macroporosidad la fracción más afectada en un proceso de compactación.
Los resultados de la porosidad fluctuaron entre 60 y 63 %, con categoría de excelente. Esta propiedad está íntimamente relacionada con el tipo de arcilla predominante y es de extraordinaria importancia para la aplicación de la práctica del riego y el drenaje, ya que refleja la condición estructural del suelo y las propiedades relacionadas con el movimiento del agua en este, de lo que depende el volumen de agua a aplicar y el gasto a utilizar.
Velocidad de infiltración
La infiltración es el término aplicado al proceso de entrada del agua al suelo, en tanto que la tasa de infiltración es la velocidad con que éste ingresa al suelo. Este indicador depende en general del contenido inicial de agua del suelo y de características internas como el espacio poroso, el contenido de materia orgánica, la conductividad hidráulica y la presencia de estratos de distintas texturas (Fisher y Binkley 2000). El decrecimiento de la velocidad de infiltración puede resultar de un deterioro en la estructura del suelo o de la formación de costras superficiales (Hillel 2003 y Lado et al. 2004).
Como se muestra en la figura 1 la velocidad de infiltración promedio disminuyó en el tiempo y se estabilizó a partir de las 2 horas de observación.
La velocidad de infiltración acumulada, inicialmente es rápida y a partir de la primera hora comienza a disminuir con tendencia a estabilizarse y se categoriza como moderada a lenta. Los resultados de esta propiedad hidrofísica indican necesidad de manejar adecuadamente el riego y el drenaje, pues un exceso de humedad por un tiempo prolongado limita la aireación, lo que pudiera afectar el período vegetativo del cultivo.
Conductividad hidráulica
La conductividad hidráulica es ampliamente utilizada en la esfera del riego y drenaje para calcular el espaciamiento de los drenes abiertos y soterrados, así como las pérdidas por filtración en los canales.
En los perfiles estudiados (figura 2), los valores de la misma se ubican entre 9 y 34 cm/h en los primeros 60 minutos de determinación y se estabiliza a partir de la segunda hora de iniciada la prueba entre 2 y 6 cm/h, razón por la cual se sitúa en la categoría de moderada.
Los resultados de las determinaciones realizadas en cuanto a los valores de humedad, densidad aparente, velocidad de infiltración y la conductividad hidráulica, evidencian limitaciones en el drenaje del área en estudio por lo que resulta necesaria la rehabilitación y puesta en funcionamiento de la red de drenaje mayor existente.
Conclusiones
- Las propiedades físicas e hidrofísicas, determinan la capacidad de uso y manejo de los suelos.
- Los valores de densidad aparente y porosidad del suelo son apropiados para el crecimiento radical de las plantas.
- Teniendo en cuenta los resultados de las propiedades hidrofísicas, resulta necesaria la rehabilitación y puesta en funcionamiento de la red de drenaje mayor existente, para incrementar la producción de caña de azúcar como alimento animal.
Referencias
Agafonov, O. & Roldós, J. 1968. Densidad del perfil de algunos suelos de Cuba. Serie Caña de Azúcar A.C.C. (20): 3-16.
Benítez, L. 1999. Manual de Procedimiento para laboratorios de Física de suelo. Editorial: Publinica. 100 pp.
Cortegaza, P.L, Rodríguez, H., Chinea Horta, A., Blanco, R., Fernández, A., Valdés, A., Torres, M., Balmaseda, C., Barroso, G., Orrelly J. & Chinea Martin, A. 2007. Utilización de los conceptos de la FAO para la evaluación de tierras bajo el cultivo de la caña de azúcar.
Fisher, R.F. & Binkley, D. 2000. Ecology and Management of Forest Soils. John Wiley & Sons, Inc. Third Edition.
Hernández, A. & Duran, J. 1981. Conferencia de propiedades Físicas Hidrofísicas del suelo. Curso de Postgrado. INICA.
Hernández, A., Pérez, J., Ascanio, O., Ortega, F., Ávila, L., Cárdenas, A., Marrero, A., Agafonov, O. & Shishova, V. 1975. II Clasificación Genética de los Suelos de Cuba. Rev. Agricultura, VIII (1), pp 47-69.
Hillel, D. 2003. Introduction to Environmental Soil Physics. Elsevier Academic Press. 494 Pags. ISBN 0-12-348655-6
INICA. 2014. Instructivo técnico para el manejo de la caña de azúcar. ISBN: 978-959-300036-9. 302 pp.
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