EVALUACIÓN DE DIFERENTES
TECNOLOGÍAS PARA EL MANEJO DE LA COMPACTACION EN VERTISUELOS
EVALUATION OF DIFFERENT TECHNOLOGIES
FOR THE COMPACTION MANAGEMENT IN VERTISOIL
Marylen
Santa María Rodríguez, Rigoberto Martínez Ramírez, Inoel García Ruiz,
Evelio Concepción Cruz, Oddonell Hernández Hernández y Eloy Pérez Correa
Instituto de
Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA). Carretera a CUJAE, km. 1½,
Boyeros, La Habana, Cuba, C.P. 19390.
E mail: marylen.santamaria@inica.azcuba.cu
Resumen
En el cultivo de la caña de azúcar la compactación de
los suelos es un problema difícil de corregir por
su elevado costo. Esta ocurre
por el tráfico de los equipos de cosecha cuando se prioriza el rendimiento operacional de
las máquinas e implementos y se deja al suelo como última opción lo cual incide
en la caída de los rendimientos.
El
trabajo se realizó con el objetivo de evaluar el efecto de tres tecnologías para el manejo de la compactación sobre el
rendimiento agrícola en caña de azúcar. Se analizaron seis
cosechas de tres experimentos realizados en suelos del agrupamiento
agroproductivo Vertisuelos, en secano y ciclo de segundo y tercer retoño cosechados en dos categorías de humedad del suelo al momento de la
cosecha. Se evaluaron el
rendimiento agrícola y el impacto económico. Los datos se procesaron
estadísticamente mediante análisis de varianza al 0,05 de probabilidad de error
con el empleo del paquete estadístico Statgraphics v. 6.0 y prueba de Duncan a
igual nivel de significación para la separación de las medias cuando se
presentaron diferencias significativas. Se concluyó que la
cobertura de residuos agrícolas de cosecha y la descompactación, como tecnologías
para el manejo de la compactación en los Vertisuelos, aplicadas según la metodología
empleada en el estudio, incrementan el rendimiento agrícola y las ganancias.
Palabras
clave: caña de azúcar, cultivo,
rendimiento agrícola, residuos agrícolas de cosecha, retoños.
Abstract
In
sugarcane crop, soil compaction is a difficult problem to correct due to its
high cost. This occurs due to the traffic of harvesting equipment, which
prioritizes the operational efficiency of machines and implements, leaving soil
as a last resort, resulting in decreased yields. The study aimed to evaluate
the effect of three compaction management technologies on sugarcane
agricultural yield. Six harvests from three experiments were analyzed on soils
in the Vertisuelos agricultural cluster, under dryland conditions and during the
second and third-shoot cycles harvested in two categories of soil moisture at
harvest time. Agricultural yield and economic impact were assessed. Data were
statistically processed using analysis of variance at a 0.05 error probability
level using the Statgraphics v. 6.0 statistical package and the Duncan test at
an equal level of significance to separate the means when significant
differences were present. It was concluded that coverage of agricultural crop
residues and decompaction, as technologies for managing compaction in
Vertisoils, applied according to the methodology employed in the study,
increase agricultural yield and profits.
Keywords:
Sugarcane, tillage, agricultural yield, coverage of agricultural crop residues,
shoots.
Introducción
La caña de azúcar en Cuba
se encuentra plantada en una diversidad de suelos que abarcan los 10
Agrupamientos Agroproductivos en uso para el cultivo. Entre estos agrupamientos
se encuentran los Vertisuelos que ocupan aproximadamente el 23.1% del área
total plantada de caña en el país. Son suelos arcillosos, pesados, con un alto nivel de fertilidad, severamente afectados
desde el punto de vista físico debido a la relativa abundancia en el complejo
adsorbente del ión Mg+2, a veces de Na+1, y el predominio
de la montmorillonita (Viñas et al.,
2018).
Se reconoce que la compactación de los suelos es una de las principales causas de la
disminución del rendimiento de los cultivos en muchos países (Keller et al., 2019). En Cuba varias
investigaciones afirman que cuando el grado de mecanización en la cosecha es
elevado, sobre todo cuando esta se realiza en condiciones de alta humedad, se crea
un grave problema de compactación en los suelos que conduce a la declinación
del rendimiento agrícola en los retoños con pérdidas de hasta tres toneladas de
azúcar por ha; por lo que se recomienda la ejecución de la descompactación del
suelo (García y Toledo, 1984, Cuellar et
al., 2002 y Rodríguez et al.,
2013).
No obstante, los
Vertisuelos naturalmente no presentan problemas de compactación, debido a su alto
contenido de arcilla y a la presencia de la montmorillonita en su composición
mineralógica que los hace capaces de, dentro de ciertos límites, descompactarse
por sí mismos y volver a sus estados iniciales ante la ocurrencia de ciclos de humedecimiento-secado.
Este fenómeno de auto descompactación natural es una manifestación de la
capacidad de resiliencia de estos suelos ante la acción antropógenica (García et al., 2010, Martínez y Morales, 2016).
Para los Vertisuelos,
Zuaznábar et al. (2014) señalan que
no es recomendable el mantenimiento de una cobertura inalterada de residuos
agrícolas de cosecha (RAC) por su mal drenaje interno y externo, dado por su
textura y composición mineralógica así como por su posición relativamente baja
y escaza pendiente. Sin embargo, Martínez (1999) y Martínez et al. (2021), señalan que, cuando estos
suelos están situados en una posición relativamente más alta y son cosechados a
inicios de zafra, precedidos de un período seco, el RAC tiene efectos positivos
sobre el rendimiento agrícola en las áreas de secano, lo que atribuyen a la
conservación de las reservas de humedad las que en estas condiciones son
generalmente insuficientes para satisfacer las necesidades hídricas del
cañaveral.
Durante el decursar de los
últimos 60 años, en el país se han sucedido varias tendencias en el manejo de
los retoños. En ocasiones se ha insistido en la necesidad del cultivo profundo
y en otras en el mantenimiento de la cobertura inalterada de RAC, sin un
criterio técnico fundamentado y sin considerar las particularidades de los
suelos y su estado de humedad al momento de la cosecha.
El criterio técnico
fundamentado para la ejecución de la descompactación o el mantenimiento de la
cobertura inalterada de RAC es la metodología basada en impactos críticos de
campo elaborada por García et al.
(2018), la cual permite determinar si un suelo está compactado o no, mediante
la evaluación de la resistencia del suelo a la penetración con el penetrómetro
de impacto, y seleccionar la
mejor tecnología de manejo para la mitigación de la compactación.
Esta
metodología compara el número de impactos obtenidos en el campo con el
penetrómetro con valores de impactos críticos; calculados por tipo de suelo
para diferentes rangos de humedad y profundidad, a partir del efecto de la
cantidad de agua en el suelo sobre la resistencia a la penetración y el valor
de resistencia considerado como límite crítico para las plantas
monocotiledóneas (García et al.,
2018).
Teniendo en cuenta lo antes planteado, se realizó el
presente trabajo con el objetivo de evaluar el efecto de tres tecnologías para
el manejo de la compactación en suelos Vertisuelos sobre el rendimiento
agrícola en caña de azúcar.
Materiales
y métodos
La investigación se
realizó en Vertisuelos según la clasificación agroproductiva de los suelos de
Cuba (Viñas et al., 2018) y abarcó seis
cosechas de tres experimentos ubicados en campos de las unidades básicas de
producción cooperativa (UBPC) “El Majá”, “Cienfuegos” y “Santa Inés” de las provincias
Sancti Spíritus, Ciego de Ávila y Holguín por ese orden, en condiciones de
secano, en ciclo de segundo y tercer retoño.
Posterior a la
cosecha y antes de la ejecución de los tratamientos, en el campo seleccionado en
cada UBPC para el montaje de los ensayos, se empleó la metodología propuesta
por García et al. (2018) para la
selección de la mejor tecnología de manejo para los Vertisuelos (Tabla 1).
Tabla 1. Metodología
propuesta por García et al. (2018).
|
Prof. |
ICC |
PI vs ICC |
TEC |
ICC |
PI vs ICC |
TEC |
ICC |
PI vs CC |
TEC |
|
Humedad baja (30 - 33 %) |
Humedad media (33-51 %) |
Humedad alta (51 – 65 %) |
|||||||
|
0-20 20-30 |
23 7 |
PI < ICC PI < ICC |
CIP |
13 5 |
PI < ICC PI < ICC |
CIP |
6 3 |
PI < ICC PI < ICC |
CT |
|
0-20 20-30 |
23 7 |
PI < ICC PI ³ ICC |
CP |
13 5 |
PI < ICC PI ³ ICC |
CP |
6 3 |
PI < ICC PI ³ ICC |
CP |
|
0-20 20-30 |
23 7 |
PI ³ ICC PI < ICC |
CT |
13 5 |
PI ³ ICC PI < ICC |
CT |
6 3 |
PI ³ ICC PI < ICC |
CT |
|
0-20 20-30 |
23 7 |
PI ³ ICC PI ³ ICC |
CP |
13 5 |
PI ³ ICC PI ³ ICC |
CP |
6 3 |
PI ³ ICC PI ³ ICC |
CP |
|
Prof: Profundidad (cm), ICC: Impacto crítico de campo, PI: Promedio de impactos del campo
evaluado, TEC: Tecnología recomendada,
CIP: Cobertura inalterada de paja, CT:
Cultivo tradicional hasta 20 cm de profundidad, CP: Cultivo profundo hasta 30 cm de
profundidad. |
|||||||||
Se evaluaron tres
tratamientos: cobertura inalterada de residuos de cosecha (CIP), cultivo de
descompactación hasta 20 cm (CT) y hasta 30 cm (CP), los dos últimos realizados
a los
15 días después del corte, al centro del espacio entre hileras, con el empleo de subsolador S-240
acoplado a tractor de baja potencia (MTZ-80, FOTON 904) y subsolador con
tractor de mediana potencia (T150K, Belarus 1523), respectivamente.
Los tratamientos se
dispusieron en franjas conformadas por 15 surcos espaciados a 1,60 m, con una longitud
de 435 m y tres réplicas. Cada franja se replicó tres veces, y en cada una se establecieron, cinco
estaciones de muestreo equidistantes entre sí, conformadas por cuatro surcos de
10 m de longitud, cuyas coordenadas fueron georreferenciadas con GPS.
Las labores culturales
(fertilización, control de malezas y mantenimiento de guardarrayas), se
realizaron según el Instructivo Técnico para el Cultivo de la Caña de Azúcar
(Santana et al., 2014).
Se determinó el
rendimiento agrícola según el procedimiento propuesto por Gallego et al., (2017) en el momento de la
cosecha, la que se realizó en verde, a los 12 meses, de forma
mecanizada, en condiciones de humedad del suelo clasificadas en las categorías
de Baja (30-33% bss) y Media (33-51% bss) según García et al.
(2018).
El análisis económico se
realizó por condiciones de humedad del suelo al momento de la cosecha. Se
calculó la ganancia mediante la diferencia entre los ingresos (Valor de la
producción) y los egresos (Gastos en cultivo y cosecha). Se consideró el nuevo
precio máximo de acopio por tonelada métrica de caña de azúcar (2 087,00 CUP) establecido
por medio del acuerdo 9802 del 10 de Enero de 2024 del Consejo de Ministros
(Granma, 2024).
Los datos se agruparon por
ciclo y categoría de humedad del suelo al momento de la cosecha y se procesaron
estadísticamente mediante análisis de varianza al 0,05% de probabilidad de
error, utilizando el paquete estadístico Statgraphics v. 6.0. Se empleó la
prueba de Duncan a igual nivel de significación para la separación de las
medias cuando se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos.
Resultados
y Discusión
En condiciones de
humedad baja el rendimiento agrícola en la variante con cobertura de residuos
de cosecha, en ambos ciclos de cosecha, fue superior a CP y CT. En el ciclo de
segundo retoño mostró incrementos significativos de 5,5 t. ha-1 respecto a CT y de
7,4 con relación a CP, mientras que en tercer retoño los aumentos fueron de 3,0
y 5,5 t. ha-1 por ese orden sin diferencias
significativas (Figura 1).
Estos resultados
coinciden con lo expresado por Fonseca et
al. (1982) y Cuéllar et al.
(2002), que plantean que el suelo seco no se compacta fácilmente y que en este
estado las condiciones para el normal crecimiento y desarrollo del cultivo se
mantienen en un estado satisfactorio; por lo que las labores encaminadas a la
descompactación no son necesarias.
En las áreas de secano
el efecto positivo del RAC en el rendimiento agrícola está dado por la
conservación de las reservas de humedad del suelo generalmente insuficientes en
esas condiciones para satisfacer los requerimientos del cultivo. Estos
resultados coinciden con los informados en Cuba por Martínez et al. (2021), Sosa et al. (2019) y Santa María (2023) en suelos
Ferralíticos y Rodríguez et al. (2024)
quienes encontraron beneficios con el uso de CIP.
|
|
|
Figura 1.
Comportamiento del rendimiento agrícola en las variantes evaluadas CIP: Cobertura
inalterada de paja, CT: Cultivo tradicional hasta 20 cm de profundidad, CP: Cultivo profundo hasta 30 cm de
profundidad. |
En condiciones de
humedad media, en los dos ciclos de corte, el tratamiento CP fue
significativamente superior a CT y CIP, con incrementos en segundo retoño de
7,4 y 9,1 t. ha-1, respectivamente, y en tercer retoño de 11,9 y 14,2
t.
ha-1 en el mismo orden. Entre las variantes CT y CIP no se
encontraron diferencias significativas (Figura 1). Estos resultados obedecen al
efecto positivo que resulta de eliminar las capas compactadas que se forman por
el paso de los equipos de cosecha y transporte con el suelo en condiciones de
humedad en la que es más susceptible a la deformación y a la compactación
(García et al., 2018, Martínez et al., 2021, Santa María, 2023).
Los resultados
obtenidos muestran la factibilidad de realizar el mantenimiento de la cobertura
de residuos de cosecha y la descompactación como elementos del manejo agrícola
de las cepas de retoño de caña de azúcar, dado los beneficios que ambos aportan
al suelo y a la planta (Martínez et al.,
2021, Santa María, 2023).
El análisis económico
en la categoría de humedad Baja mostró que en todas las variantes se obtuvieron
ganancias; no obstante, CIP alcanzó el mayor valor con 104 976.10 CUP ha-1
como consecuencia de un mayor ingreso, por mayor rendimiento, y un menor gasto
respecto al resto de las tecnologías de manejo (Tabla 2). El análisis mostró
además que en estas condiciones de humedad del suelo la ejecución de labores de
descompactación constituyen gastos innecesarios que se traducen en pérdidas
económicas ascendentes a 27 435.03 CUP ha-1 para CT y a 35 642.93
CUP ha-1 para CP.
Tabla 2. Resultados
económicos obtenidos en la condición de humedad Baja (30-33% bss)
|
Conceptos |
CIP |
CT |
CP |
|
Producción por
ha (t) |
50.3 |
46.1 |
43.9 |
|
Valor de la producción (CUP) |
104976.10 |
96210.70 |
91619.30 |
|
Gastos aplicación de la tecnología (CUP) |
0.00 |
18669.63 |
22286.13 |
|
Ganancia (CUP) |
104976.10 |
77541.07 |
69333.17 |
|
Diferencia respecto a
CIP (CUP) |
- |
-27435.03 |
-35642.93 |
CIP: Cobertura
inalterada de paja, CT: Cultivo tradicional hasta 20 cm de profundidad,
CP: Cultivo profundo hasta 30 cm de profundidad.
En la categoría de humedad
Media el análisis económico, al igual que en el anterior, reflejó ganancias
para todas las tecnologías de manejo de la compactación (Tabla 3) con el mayor
valor para CP con 81 646.47 CUP ha-1. En
esta condición el tratamiento CIP mostró gastos por concepto de la ejecución de
labores de limpia manual de malezas como consecuencia del más bajo rendimiento.
En los campos de bajo rendimiento el número de labores para el control de
malezas es mayor y fundamentalmente mecánico, lo que deriva en mayores gastos
de combustibles y de mano de obra con deterioro de la gestión económica (Olivet
y Cobas, 2022; Rodríguez et al., 2020
y 2024). La variante CIP produjo pérdidas económicas respecto a CP ascendentes
a 4 761.97 CUP ha-1.
Tabla 3. Resultados
económicos obtenidos en la condición de humedad Media (33-51% bss)
|
Conceptos |
CIP |
CT |
CP |
|
Producción por
ha (t) |
38.2 |
40.2 |
49.8 |
|
Valor de la producción (CUP) |
79723.40 |
83897.40 |
103932.60 |
|
Gastos aplicación de la tecnología (CUP) |
0.00 |
18669.63 |
22286.13 |
|
Ganancia (CUP) |
76884.50 |
65227.77 |
81646.47 |
|
Diferencia respecto a
CP (CUP) |
-4761.97 |
-16418.70 |
- |
CIP: Cobertura
inalterada de paja CT: Cultivo
tradicional hasta 20 cm de profundidad
CP: Cultivo profundo hasta 30 cm de
profundidad.
Conclusiones
La cobertura de residuos
agrícolas de cosecha y la descompactación, como tecnologías para el manejo de
la compactación en los Vertisuelos, aplicadas según la metodología empleada en
el estudio, incrementan el rendimiento agrícola y las ganancias.
Referencias
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DATOS DE LOS AUTORES
1.
Marylen Santa María Rodríguez: M. Sc., Especialista,
Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA). Boyeros, La Habana,
Cuba. e-mail: marylen.santamaria@inica.azcuba.cu ORCID:
https://orcid.org/0000-0003-1048-2456.
2.
Rigoberto Martínez Ramírez: M. Sc., Investigador
Auxiliar, Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA). Boyeros,
La Habana, Cuba. e-mail: rigoberto.martinez@inica.azcuba.cu ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-7752-8693.
3.
Inoel García Ruiz: M. Sc., Investigador Auxiliar,
Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA Villa Clara). Boyeros,
La Habana, Cuba. e-mail: inoel.garcia@inicavc.azcuba.cu ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7752-8693.
4.
Evelio Concepción Cruz: M. Sc., Investigador
Auxiliar, Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA Sancti
Spíritus). Boyeros, La Habana, Cuba. e-mail:
evelio.concepcion@inicass.azcuba.cu ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8929-5305.
5.
Oddonell Hernández Hernández: Ing. Especialista
SERCIM Ciego de Ávila, Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA
Ciego de Ávila). Boyeros, La Habana, Cuba. e-mail: oddonell.hernandez@inicavc.azcuba.cu
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8748-3030.
6.
Eloy Pérez Correa: Ing. Especialista Extensión
Agraria Holguín, Instituto de Investigaciones de la Caña de Azúcar (INICA
Holguín). Boyeros, La Habana, Cuba. e-mail: eloy.perez@inicahl.azcuba.cu ORCID:
https://orcid.org/0009-0002-0610-1227.