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Influencia de factores antrópicos en suelos cañeros del Estado de Puebla

Publicado: 20 de octubre de 2011
Por: Ismael Cuellar (Instituto Nacional de Investigaciones de la Caña de Azúcar, La Habana, CUBA), Amado E. Navarro y David Navarrete Rosas (Universidad Tecnológica de Izúcar de Matamoros, México)
ABSTRACT. The results of the soil´s evaluation, performed with funds of the Rural Development Secretary of the State of Puebla, in Atencingo and Calipam sugarmills are presented. It was observed the influence of land cultural practices in soils compactation, the lost of the plow layer and high conductivity values in Calipam sugarmill. Nitrogen fertilizers are applied in excess and uniformly and there are clear evidences of high nitrates levels in the waters of the studied places. This uniform fertilizers application is used despite the high levels of phosphor and potassium in soils. The application of vinasses and filtercake to soils reduce salinity and improve soil organic matter contents and its fertility.
 
INTRODUCCION
El suelo es uno de los recursos y factores del ambiente más valiosos para el hombre, por lo que su preservación y correcto uso es de importancia primordial. En las áreas dedicadas al cultivo de la caña de azúcar, por lo general están presentes diversos procesos de degradación que limitan el potencial de rendimiento de la caña de azúcar o lo afectan de tal modo que pueden convertir estas áreas en no aptas para el cultivo. Entre los principales se señalan compactación, erosión, salinización, pérdida de la fertilidad, bajo contenido de materia orgánica, poca profundidad efectiva y otros; en todos, el hombre ha tenido y tiene una participación activa. Lo peor es que los pronósticos indican una tendencia al aumento de los niveles de degradación y su intensidad en muy corto plazo. (Cuéllar et al 2000a)
Una de las causas principales de la degradación de los suelos es la aplicación de técnicas inadecuadas y generalmente excesivas de labranza o preparación de tierra, a esto se suma otra práctica nociva que es la quema para realizar la cosecha y la requema de los residuos. Se usa agua en exceso y el manejo inadecuado del riego está conduciendo a la salinización de muchas áreas, al deterioro de la estructura de los suelos y otros daños colaterales.
Otra de las prácticas negativas más diseminadas entre los cañeros es el manejo inadecuado de los fertilizantes (mala elección de la dosis, momento y forma inadecuada de aplicación). La caña de azúcar en la mayor parte de los casos necesita de los fertilizantes para mantener o incrementar los rendimientos de campo, pero con bastante frecuencia no se tiene en cuenta que el exceso o el manejo inadecuado de los fertilizantes tienen efectos sumamente negativos en el contenido de sacarosa y la calidad industrial de la caña, en la elevación innecesaria de los costos de producción, además del daño que sobre el ambiente tienen algunos de los elementos fertilizantes más usados, especialmente sobre las aguas.
Pero la caña de azúcar, adecuadamente manejada, es el cultivo por excelencia de una agricultura sostenible, capaz de alcanzar altos rendimientos en biomasa por área y unidad de tiempo y soportar situaciones climáticas y de mercado adversas.
METODOLOGIA
Se utilizaron 247 muestras de suelo de 14 ejidos de la región del Ingenio de Calipam y de 43 ejidos del Ingenio de Atencingo, que abarcaron aproximadamente 3000 hectáreas de suelos dedicados al cultivo de caña en el Estado de Puebla, Mexico. Las muestras fueron evaluadas en campo en cuanto a su textura, profundidad efectiva, pendiente y erosión. En el laboratorio se realizaron análisis de pH (agua y KCl), conductividad, cationes de intercambio (extracción con NH4OAc, espectrofotometría de absorción atómica), fósforo y potasio (método de Oniani), materia orgánica (Walkley&Black) y carbonatos (INICA, 2004). El procesamiento estadístico de los resultados se realizó con STATISTICA, V. 5.1. Se utilizó la información de ortofotos de las zonas de estudio y de los mapas de INEGI de suelos y geología de las zonas de estudio. Los resultados fueron ubicados espacialmente mediante ARCVIEW V.9.

RESULTADOS Y DISCUSION
Compactación.
La textura de los suelos de Calipam, estimada a nivel de campo, se muestra en la figura 1. La totalidad de los suelos en su capa superficial son de clases texturales gruesas, por lo que deberían esperarse bajos niveles de compactación mecánica en los horizontes superficial y subsuperficial. Sin embargo, como se observa en la figura 2, en la evaluación de campo realizada, el 87 % de las parcelas se clasificaron en la categoría de compactas y el 9 % como ligeramente compactas. En este caso, las causas de la compactación no son naturales, pues predominan los suelos con textura gruesa, no queda duda que son antrópicas, debidas al uso excesivo de la maquinaria agrícola en la construcción de los “pancles”, la cosecha mecanizada y el movimiento dentro del campo de camiones cargados de caña, y el laboreo con arados y gradas de discos, sobre todo con el suelo húmedo formando capas „opiso de arado„o que dificultan la penetración y proliferación de las raíces.
Influencia de factores antrópicos en suelos cañeros del Estado de Puebla - Image 1
La compactación mecánica es un proceso en el que los suelos sufren una disminución del espacio poroso y por ende del oxígeno disponible y el agua aprovechable por las plantas.; reduce la velocidad de infiltración; dificulta el desarrollo del sistema radical, favorece los procesos de erosión acelerada de los suelos, todo lo cual provoca la caída del rendimiento agrícola.
Las principales medidas a tomar para detener este proceso negativo y mejorar esta condición es sustituir el laboreo tradicional con arados de discos y rastras por el laboreo localizado con el uso del subsolador descepador C-101 y posterior acondicionamiento de la calle entre surcos; cultivo de descompactación en retoños si persisten condiciones de alta compactación, rotación de cultivos y aplicación de materia orgánica.
Influencia de factores antrópicos en suelos cañeros del Estado de Puebla - Image 2
Profundidad efectiva.
La profundidad efectiva es la profundidad a la que las raíces pueden llegar sin encontrar barreras físicas o químicas. Es uno de los principales factores limitativos de la productividad de la caña de azúcar en el ingenio Calipam. En el ingenio, como se observa en la figura 3, predominan las áreas con poca profundidad efectiva. El 69 % del área está conformada con suelos poco profundos. El resto del área muestreada lo componen suelos medio profundos, con espesor de la capa arable entre 40-60 cm.
Influencia de factores antrópicos en suelos cañeros del Estado de Puebla - Image 3
Los suelos poco profundos no sólo se asocian a condiciones de relieve alomado. Esta circunstancia también tiene lugar, cuando en ellos se desarrollan procesos que limitan el desenvolvimiento normal de las raíces o su penetración, tales como compactación o también en los casos donde se producen fuertes movimientos y traslados de la capa arable, como sucede en las áreas cañeras del ingenio Calipam al realizar la construcción de los pancles para el riego de la caña.
Las recomendaciones de manejo de áreas con problemas en la profundidad efectiva, deben estar en función de eliminar o atenuar el factor causante de su disminución. Las medidas más comunes son evitar la erosión, no usar arados que inviertan el prisma y produzcan mezclas del horizonte superficial con el subsuelo en la preparación del suelo para la siembra, evitar las rastras que compactan la capa subsuperficial creando la capa impermeable conocida como piso de arado.
Salinidad
La salinidad se relaciona con la acumulación de sales solubles en el perfil del suelo. La mayor parte de los suelos salinos y salinizados situados en las áreas cañeras de ambos ingenios, se han formado producto de la actividad del hombre por el riego con aguas de baja calidad y un manejo agronómico inadecuado. El análisis químico de suelos realizado en las áreas cañeras del ingenio Atencingo, mostró que el 91 % del área tienen valores de conductividad de normales o bajos (Figura 4). No obstante, este factor limitativo presenta los valores más altos en las zonas media y alta, pero solo en los ejidos Zolonquiapa, Colón y Tilapa (zona media), Don Roque y Tlancualpican (zona baja) los valores de conductividad sobrepasan el nivel crítico.
A los valores moderadamente altos de conductividad, predominantes en Atencingo (por debajo de 1800 μS/cm), están asociados altos valores de calcio en el suelo, existiendo una alta correlación positiva entre ambos factores ( 0.78 ) Figura 4. Distribución geográfica de la conductividad eléctrica en Atencingo Otra es la situación del ingenio Calipam. El análisis químico de suelos, mostró que el 52 % del área tienen valores de conductividad de medios a altos. Esta situación es especialmente crítica en los ejidos Teotitlán, San Antonio, San Martín, Axuxco, Coxcatlán, Tilapa y PP San Antonio. (Figura 5). En forma positiva se debe destacar que los valores más bajos de conductividad se observan en el Ejido Calipam, por efecto de las aplicaciones en el área cañera de los residuos del ingenio y la destilería de alcohol anexa (cachaza y vinaza). Como era de esperar (Cuéllar et al, 2000) se ha elevado significativamente la materia orgánica y los contenidos de fósforo y potasio, en este ejido, como se muestra en la figura 6.
En este ingenio, a los altos valores de conductividad están asociados altos valores de sodio en el suelo, existiendo una alta correlación positiva entre ambos factores, como se observa en la figura 7, complicando el manejo de la caña de azúcar.
Por otra parte, las fuentes de abasto del agua de riego, tienen actualmente altos valores de conductividad o potencialmente elevados, contribuyendo así al incremento de la salinización de los suelos en plazos muy cortos.
En el ingenio Atencingo, en cerca del 15 % de las fuentes muestreadas tenían niveles altos de conductividad, y la mitad de las muestras tenían niveles de conductividad ligeramente elevados. Sodio y cloruros se encontraban en niveles normales. Pero en Calipam más del 50 % de las fuentes tenían niveles altos y muy altos de conductividad.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Distribución geográfica de la conductividad eléctrica en Atencingo
Otra es la situación del ingenio Calipam. El análisis químico de suelos, mostró que el 52 % del área tienen
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Distribución geográfica de la conductividad eléctrica en Calipam
A lo anterior se añade el manejo indiscriminado del riego, caracterizado por la aplicación de normas excesivas de riego que en ocasiones sobrepasan los 2000 m3/ha, comúnmente intervalos de riego mayores de 30 días. Manejo incorrecto del agua en las parcelas. Salvo excepciones, no se mide el agua. Mala administración del agua. Falta de conocimientos de los usuarios y administradores del agua. Falta de infraestructura de riego.
La caña de azúcar es un cultivo medianamente tolerante a la salinidad, pero no a altas concentraciones salinas. El efecto principal asociado a la presencia de altos contenidos de sales solubles en la zona radical, es que se dificulta la absorción de agua por aumento de la presión osmótica y hay un efecto tóxico de las sales de la solución del suelo, que se agrava con la falta de humedad.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A tenores mayores de 3 000 μS/cm los rendimientos se reducen hasta un 50 % y si llegan a alcanzarse valores por encima de 5 000 μS/cm la producción es insignificante, la plantación muere e incluso no se produce la brotación.
La recuperación de suelos salinos es extremadamente costosa y en muchas ocasiones impracticable. Los altos costos adicionales de lavado de sales, hacen prácticamente imposible la inversión aun con altos precios del azúcar. Por tanto, es de la mayor importancia prevenir el fenómeno con un manejo agronómico adecuado.
Fertilización
En Atencingo se realizan dos aplicaciones de fertilizantes a la caña de azúcar. La primera al momento de plantar la caña o después de la cosecha; en esta se aplican uniformemente 160 kg de N/ha, 80 kg de P2O5 y 80 kg de K2O sin diferenciar ciclo (plantilla y socas), rendimiento de campo ni contenidos de nutrientes de las parcelas. Con esta fertilización se suministra a la caña 1.4 kg de N, 0.7 kg de P2O5 y K2O por tonelada de caña. Adicionalmente entre 45 y 60 días después se realiza una segunda aplicación que añade otros 123 kg de N/ha y que eleva a 283 kg de N/ha y 2.5 kg de N/t de caña.
Si se compara el uso de nitrógeno de Atencingo con el resto del mundo, se observa que con la primera fertilización, se alcanzan niveles similares al de los países que aplican las dosis más altas. Ya con la segunda fertilización, se duplica la dosis de nitrógeno media empleada en el resto del mundo.
No se dispone de métodos confiables para diagnosticar mediante análisis químicos de muestras de suelo, los requerimientos de nitrógeno de la caña de azúcar, pero el análisis de los contenidos de las hojas activas de caña de azúcar o análisis foliar, ha demostrado tener un grado aceptable de confiabilidad. (Cuéllar et al, 2002).
En el análisis químico realizado en más del 80 % de las muestras foliares, se observó un contenido de Nitrógeno a los 4 meses de edad superior al 2.0 %, nivel considerado“Excesivo”, lo que se corroboró con un segundo análisis a los 5.5 meses de edad de las socas, el resto de las muestras estaban dentro de la categoría“Abastecido”.Según índices internacionales probados en disímiles condiciones, es claro que la fertilización nitrogenada aplicada proporcionó un excesivo abastecimiento del elemento a la caña de azúcar.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El nitrógeno que no toma el cultivo contribuye al deterioro de las aguas y la atmósfera. Actualmente en la zona cañera y agrícola se detectan fuentes de agua potable con valores de nitratos por encima de los niveles críticos, a causa del uso continuado y excesivo de los fertilizantes nitrogenados (Navarro, 2005).
Todos los factores antes mencionados, muestran la necesidad de reducir las dosis de nitrógeno que actualmente se usan y cambiar a prácticas más racionales de aplicación de los fertilizantes, como son la colocación a 8-10 cm, tapándolos con suelo, la eliminación de la segunda fertilización por ser innecesaria y la sustitución paulatina de los fertilizantes químicos por residuos de la industria azucarera. Cuéllar et al, 2003).
En el caso del fósforo, los niveles de aplicación estuvieron dentro de los rangos de aplicación internacionales. Las aplicaciones de Potasio probablemente deban ser reforzadas en suelos con contenidos medios y bajos.

CONCLUSIONES
La mayor parte de la superficie agrícola de ambos ingenios está afectada por procesos de degradación que limitan el potencial de rendimiento de la caña de azúcar. Entre los principales se señalan la compactación, poca profundidad efectiva y salinidad, con una tendencia a agravarse, a causa de prácticas agronómicas inadecuadas como el laboreo excesivo con arados y gradas de discos; el manejo indiscriminado del riego, caracterizado por la aplicación de normas excesivas e intervalos de riego mayores de 30 días, fertilización nitrogenada en exceso que contribuye al deterioro de las aguas y la atmósfera. El uso de los residuos de la fabricación de azúcar y alcohol disminuyó la conductividad, la alcalinización de los suelos e incrementó significativamente la materia orgánica y los niveles de fósforo y potasio.
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Autores:
David Navarrete Rosas
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Carlos C. De La Hoz C.
21 de octubre de 2011
ING. DAVID NAVARRETE ROSAS: ESPLENDIDO SU REPORTE, ME PARECE QUE FALTA INCLUIR EL FACTOR CALCIO, ELEMENTO QUE SE INFILTRA CON EL AGUA (DE LLUVIA Y DE RIEGO) BAJNDO EL pH DEL SUELO Y PROVOCANDO DEFICIENCIA DEL MISMO. POR OTRO LADO, COMENTAR QUE TENEMOS EXPERIENCIA CON LA NUTRICION DE LA CAÑA EXCLUSIVAMENTE POR VIA FOLIAR, LO QUE FAVORECE LA PROLIFERACION DE FLORA MICROBIANA DEL SUELO LA CUAL PRODUCE GASES QUE INCIDEN EN LA MENOR COMPACTACION DEL MISMO. ADEMAS, LA NUTRICION FOLIAR FAVORECE LA COLONIZACION EN SUELO Y FOLLAJE DE FLORA MICROBIANA FIJADORA DE NITROGENO, SE OBTIENEN MEJORES RENDIMIENTOS A MUCHO MENOR COSTO. LE ANEXO MI CORREO POR SI LE INTERESA MAYOR INFORMACION Y PROGRAMAR ALGUNA PRUEBA CON BIOFERTILIZANTE A BASE DE AMINOACIDOS ESTRUCTURALES Y MICRO Y MACRONUTRIENTES. ATENTAMENTE CARLOS C. DE LA HOZ C. carlosdelahozc@hotmail.com
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Arturo Gonzalo Narea Cabrera
21 de octubre de 2011
Para no seguir con la degradacion de los suelos, despues de todos los cambios y recomendaciones en la mecanizacion de suelos, tambien se deberia aplicar el sistema de drenaje ( sistema que todos los ingenios no lo aplican) esto ayudara a labar los suelos en caso de salinidad y tambien se lograria aireacion de los suelos por lo menos cada 200 metros entre cnales si son suelos sueltos y menos espacios si son suelos pesados
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