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Marzo 2017 | Empresas

Incremento en la capacidad estanque del suelo y su impacto en productividad

Dr. Oscar Seguel*, Ing. Agr., Dr., Cristian Parra, Lic. Agr.    *Profesor Departamento Física de Suelos, Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile.

Introducción

Como consecuencia del cambio climático se han generado condiciones de precipitaciones concentradas acompañadas de períodos mayores de ausencia de ellas e incrementos de temperaturas medias. En cultivos de secano, o cuando el recurso agua para riego presenta restricciones, se producen períodos de estrés hídrico en los cultivos afectando los rendimientos.  La búsqueda de herramientas que aporten a disminuir o atenuar las consecuencias de riego deficitario, incrementando la capacidad de almacenamiento y disponibilidad de agua para el cultivo en el perfil de suelo, se presenta como de gran interés ante las actuales condiciones de suministro.

La acción de los ácidos húmicos en el suelo apunta a mejorar las condiciones físicas de éste (Seguel et al., 2013), con efectos en la planta que se traducen en la tasa de crecimiento de las raíces e incrementos en la biomasa vegetal (Baldotto et al., 2009; Seguel y Fernández, 2012). Es por esto que se presentan como una buena alternativa para mejorar el potencial productivo de los suelos, especialmente si existe la oportunidad de interacción con sus residuos orgánicos (Seguel et al., 2012).

El ensayo se realizó en un predio de la Comuna de Teodoro Schmidt (38°59’ Sur; 73°05’ Oeste), Región de la Araucanía, sobre un suelo transicional de la Serie Correltúe (franco a franco limoso, 10% de MO, pH 5,56). Los análisis de laboratorio se realizaron en el Laboratorio de Física de Suelos del Departamento de Ingeniería y Suelos de la Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile. El sector del estudio posee un historial de rotación trigo-papa en que siempre se ha realizado labranza tradicional con quema del rastrojo de trigo. Para la presente temporada (2014-2015) correspondió el cultivo de trigo. Como enmienda de suelo se utilizó Pow Humus (WSG, 85%), producido por la empresa alemana HuminTech a base de leonardita. Se establecieron parcelas de 2 m de ancho por 10 m de largo, donde en cuadruplicado se establecieron un tratamiento testigo (sin aplicación de ácido húmico) y un tratamiento con dosis de 15 kg de Pow Humus ha-1, los cuales se contrastaron con la situación de bosque nativo como condición previa a la conversión del suelo a la agricultura.

El suelo se preparó a inicios de agosto de 2014 a través de una rastra de púas, un arado de discos y nuevamente rastraje de púas, obteniéndose un buen nivel de mullimiento. El ácido húmico se aplicó luego del primer rastraje para favorecer su incorporación a través de las precipitaciones naturales. Se aplicó una fertilización nitrogenada a base de urea, parcializada en tres momentos (20% siembra, 40% inicio de macolla, 40% fin de macolla), aportando un total de 140 kg N ha-1; además, a la siembra se aplicaron 77 kg ha-1 de P2O5 y 16 kg ha-1 de K2O. La siembra de trigo se realizó durante la primera quincena de Agosto de 2014 en forma mecanizada, con una dosis de 250 kg ha-1.

En septiembre y diciembre de 2014 (post emergencia y previo a la cosecha) se tomaron muestras de suelo a profundidades de 0-10 cm (zona arada) y 30-40 cm (zona bajo la zona de labranza), evaluando propiedades físicas relevantes (densidad aparente, poros totales, macroporos y retención de agua). A la cosecha se muestreó la biomasa de trigo en subparcelas, evaluando materia seca y parámetros de rendimiento del trigo.

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Resultados

El suelo del estudio presentó niveles de limo de entre 40 y 60%, condición que favorece la formación de costras superficiales, las cuales se forman por dispersión del suelo desnudo ante el impacto de las gotas de lluvia. Este proceso de dispersión genera la pérdida de porosidad funcional (continuidad porosa), con incremento de la densidad aparente. En la Figura 1 se observan los resultados de densidad aparente y porosidad total.

Los suelos con bosque nativo del sur de Chile presentan altos contenidos de MO, lo que resulta en bajos niveles de densidad aparente (Ellies y Smith, 1996). Esta situación se presentó en las dos profundidades del bosque en el sitio de estudio, manifestándose niveles de porosidad total altos. La aplicación de Pow Humus en el suelo cultivado generó un descenso de la Da con respecto al testigo, con un efecto en la segunda profundidad de muestreo, al punto de asemejarse al sitio con bosque. En este sentido, las precipitaciones de la zona de estudio aseguraron una adecuada incorporación del ácido húmico en profundidad, generando sus efectos en mayor proporción bajo la zona labrada. Las evaluaciones de Da y porosidad total en la segunda fecha de medición (diciembre) se mantuvieron en niveles muy similares a los de septiembre, manteniendo una mejor condición en el sitio con aplicación de Pow Humus en relación al testigo. En cuanto a la calidad del sistema poroso, la Figura 2 presenta la distribución de tamaños de poros gruesos y de poros de retención de agua.

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A nivel de propiedades físicas, el suelo debe asegurar el adecuado suministro de aire y agua para los cultivos (Letey, 1985), requiriéndose un mínimo de un 8% de poros gruesos (PDR) para asegurar un adecuado intercambio de gases hacia el sistema radical (Horn y Fleige, 2009). La labranza, si bien genera una soltura de las partículas sólidas, provoca la desestabilización de la estructura, por lo que se genera un asentamiento del suelo, con incremento de la densidad aparente y pérdida de porosidad (Osunbitan et al., 2005). En este sentido, al cabo de un mes de transcurrida la labranza, el tratamiento testigo se encuentra en el límite de poros gruesos para manifestar restricciones al cultivo (Figura 2a), en tanto el tratamiento con Pow Humus y el sitio nativo presentan valores adecuados y similares entre sí en toda la profundidad controlada.

Con respecto a la retención de agua aprovechable (Figura 2b), nuevamente destaca el tratamiento con Pow Humus con una mayor capacidad de almacenamiento de agua útil en todo el perfil. Durante el ensayo, se generaron 193 mm de precipitación (septiembre a diciembre), con un descenso fuerte a partir de octubre y evapotranspiración potencial cercanas a 4 mm día-1 en el mes de diciembre. Si se considera una profundidad de 60 cm como la zona de máximo enraizamiento del cultivo de trigo, la disponibilidad de agua útil generada por la enmienda orgánica le confiere al cultivo una mejor condición para enfrentar la entrada de la primavera, con mayor demanda evapotranspirativa y menor disponibilidad de agua (Figura 3).

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Ellies y Vyhmeister (1981) ya habían detectado procesos de secado intensos en los suelos de las Regiones IX y X, lo que se traduce en una menor disponibilidad de agua para los cultivos típicos de la zona (Ellies y Alvarez, 1985). En el contexto de cambio climático, resulta fundamental el uso de enmiendas que favorezcan la reorganización del sistema poroso hacia tamaños de agua aprovechable, sobre todo considerando que los procesos de secado estival son más intensos bajo condiciones de cultivo que bajo bosque nativo (Nissen et al., 2006). En este sentido, el uso de Pow Humus aseguraría una mayor independencia del cultivo, con una mayor altura de agua aprovechable almacenada en el suelo y, por ende, capacidad de soportar periodos de hasta 40 días sin precipitaciones (simulada como frecuencia de riego en la Figura 3) en relación al testigo.

Finalmente, la mayor disponibilidad de agua se tradujo en mejores componentes de rendimiento para el caso del tratamiento con enmienda (Figura 4).

captura_de_pantalla_2016-05-03_a_las_10.25.07La mayor disponibilidad de agua en el tratamiento con Pow Humus favoreció la fecundación y posterior llenado de granos, con 34 granos por espiga, versus 29 granos por espiga en el testigo. El peso por grano no se vio afectado en el tratamiento con enmienda (46 y 47 mg por grano, para Pow Humus y testigo, respectivamente), por lo que la masa de granos por metro lineal fue mayor en el tratamiento con Pow Humus, alcanzando 172 g versus 139 g en el testigo.

Estos resultados finalmente se traducen en un rendimiento equivalente a 114,5 quintales ha-1 en el tratamiento con Pow Humus, versus 92,3 quintales ha-1 en el testigo. Considerando que el ensayo se realizó con cuatro repeticiones, resulta necesario destacar que los coeficientes de variación del rendimiento alcanzaron valores de 22 y 8% respectivamente para el testigo y el tratamiento con enmienda, es decir, este último logra un cultivo mucho más homogéneo, sin variabilidad espacial, lo que plantea una mayor estabilidad de los rendimientos en el tiempo (Pan et al., 2009).

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Conclusiones

• El uso de Pow Humus en un suelo de la zona sur de Chile cultivado con trigo trajo beneficios directos a las propiedades físicas del suelo, con disminución de la densidad aparente e incrementos tanto de la porosidad gruesa como de la retención de agua aprovechable por el cultivo.

• En un panorama de cambio climático, con veranos marcadamente secos y con déficit hídrico, el ácido húmico favorecería la mayor independencia del cultivo, extendiendo por más tiempo su actividad fisiológica sin eventos de precipitación o riego.

• En el caso de este estudio, el mejor balance agua-aire promovido por Pow Humus favoreció el llenado de más granos por espiga, sin afectar el peso del grano, lo que se tradujo en un incremento del rendimiento de un 24% respecto al testigo. Además se generó un cultivo más homogéneo, con menor variabilidad espacial.

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