Efectos de tecnologías de descompactación del suelo sobre el rendimiento agrícola de caña de azúcar

Effects of Soil Decompression Technologies on Sugarcane Agricultural Yield

En Cuba varios investigadores afirman que el empleo de equipos pesados en la cosecha y transportación de la caña de azúcar, sobre todo cuando se realiza en condiciones de suelo húmedo, crea un grave problema de compactación que acelera la declinación del rendimiento agrícola en los retoños con pérdidas de hasta tres toneladas de azúcar por ha. Es por esto que en tales circunstancias se recomienda la ejecución de labores de descompactación al suelo, por sus resultados positivos en la producción de caña (García y Toledo, 1984; Cuéllar et al., 2003; Rodríguez et al., 2013).

Por otra parte, cuando la cosecha se realiza con el suelo seco, sobre todo en los retoños cosechados a inicios de zafra, se recomienda conservar la cobertura de residuo agrícola de cosecha (RAC), la cual proporciona numerosas ventajas tales como la reducción del uso de herbicidas pre y postemergentes, el laboreo y la erosión, así como la conservación de la humedad, la mejora del contenido de materia orgánica y las propiedades microbiológicas y físicas del suelo (Sadras et al., 2005; Pérez, 2009; Blanco, 2016; Gallego et al., 2017; Sosa et al., 2019).

A partir de lo expuesto anteriormente se puede apreciar que tanto la descompactación del suelo como el uso del RAC tienen efectos positivos sobre el rendimiento agrícola en los retoños de caña de azúcar. Sin embargo, durante muchos años se ha carecido de una herramienta, basada en criterios técnicamente fundamentados, que permita tomar la decisión más correcta en cuanto a la ejecución de uno u otro en una condición dada.

Recientemente García et al. (2020), elaboraron una metodología que permite la toma de decisiones, in situ, por parte del productor, acerca de la mejor tecnología para el manejo de la compactación ocasionada por los equipos en la cosecha mediante la ejecución de la descompactación del suelo, a la profundidad adecuada, o el mantenimiento del RAC. Esta metodología se basa en la comparación de los valores de impactos, obtenidos con el penetrómetro en el campo, con valores de impactos críticos calculados por tipo de suelo, en diferentes rangos de humedad, para las profundidades de 0-20 y 20-30 cm, a partir del efecto de la humedad sobre la resistencia a la penetración y el valor considerado como límite crítico de resistencia para las plantas monocotiledóneas (3 MPa).

El presente trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de varias tecnologías de manejo de la compactación del suelo, diagnosticadas a partir de los impactos críticos del penetrómetro, sobre el rendimiento agrícola de la caña de azúcar.

El estudio se realizó con los datos de 26 cosechas, siete en suelos Ferralíticos, ocho en Pardos Sialíticos y 11 en Vertisoles según Hernández et al. (2015), de experimentos realizados en campos de unidades productoras de caña (UPC), en condiciones de secano, con diferentes variedades, en ciclo de retoño con varios cortes.

En el curso de la investigación el primer paso consistió en la selección de la mejor tecnología para el manejo de la compactación del suelo causada por el tráfico de los equipos durante la cosecha, la que se realizó en cada experimento inmediatamente después del corte según la metodología de García et al. (2020), la que contempla la ejecución de las siguientes operaciones:

1. 1. Evaluación de la resistencia al centro del entresurco, en 9 puntos distribuidos en toda la superficie del campo, con el penetrómetro de impacto Modelo Stolf (1983) según García et al. (2011), con la maza impactadora regulada a 0,4 m de altura; mediante el conteo de los impactos a las profundidades de 0-20 y 20-30 cm.
2. 2. Determinación de la humedad del suelo en base a suelo seco (bss), en el mismo sitio y profundidades que la resistencia, por el método gravimétrico según la Norma Cubana NC 3447: 2003, citados por Rodríguez (1982) y García & Toledo (1984).
3. 3. Cálculo del promedio de impactos (IP) para ambas profundidades y de la humedad de 0-30 cm.
4. 4. Selección de la mejor tecnología de manejo con el auxilio de la Tabla 1 observando los siguientes pasos:
5. 5. Búsqueda de la condición de suelo y categoría de humedad correspondientes al campo evaluado.
6. 6. Comparación de los PI obtenidos en el campo, a las profundidades de 0-20 y 20-30 cm, con los respectivos ICC y búsqueda en la columna PI vs ICC de la combinación que corresponde con las evaluaciones realizadas en el campo.
7. 7. Búsqueda en la columna TEC de la tecnología recomendada.

Como mejor tecnología de manejo para una condición dada la metodología recomienda la cobertura inalterada de residuos de cosecha (CIP) o la descompactación, esta última hasta 20 (CT) o 30 (CP) cm de profundidad.

TABLA 1
Tabla utilizada por la metodología de García et al. (2020) para la selección de la mejor tecnología de manejo

TABLA 2
Tabla utilizada por la metodología de García et al. (2020) para la selección de la mejor tecnología de manejo

Leyenda: 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 a 20 cm, CP: Cultivo a 30 cm.

Posteriormente se realizaron los tratamientos, los que se conformaron con la mejor tecnología de manejo para esa condición y las otras no recomendadas. De esta forma, en general, los tratamientos consistieron en cobertura inalterada de residuo agrícola de cosecha (CIP), descompactación hasta 20 cm de profundidad (CT) y descompactación hasta 30 cm de profundidad (CP). La descompactación se realizó al centro del camellón; con tractor de baja potencia (MTZ-80, FOTON 904) y S-240, en la variante CT, y tractor de mediana potencia (T150K, Belarus 1523) y subsolador Bayamo, en la variante CP.

Los tratamientos se dispusieron en franjas de 11 surcos, espaciados a 1,60 m y con una longitud entre 460 y 490 m. Cada franja se replicó tres veces, y en cada una se establecieron, equidistantemente, cinco estaciones de muestreo, conformadas por cuatro surcos de 10 m de longitud, cuyas coordenadas se georeferenciaron con GPS.

El resto de las labores culturales consistieron en fertilización, control de malezas y mantenimiento de guardarrayas, las que se realizaron según el Instructivo Técnico para el Cultivo de la Caña de Azúcar (Santana et al., 2014). Las cosechas se realizaron a la edad de 12 meses, en verde, con cosechadora CASE 7000 y camión Kamaz con remolque, en 13 de las investigaciones realizadas, y con KTP-2M y camión ZIL-130 con remolque, en el resto.

Se evaluó el rendimiento agrícola en el momento de la cosecha según Gallego et al. (2017), por medio de la fórmula: R = (10000/d) * M/D, donde: R = Rendimiento agrícola en t/ha, M = Peso de los tallos de un camión en t, d = Distancia entre hileras y D = Distancia en m recorrida para cargar el camión. El peso se obtuvo en la báscula del centro de recepción, y el área se calculó mediante la multiplicación de la distancia entre surcos (1,60 m) por la distancia recorrida por el medio de transporte para su llenado en el campo; a partir de la fijación con GPS de los puntos inicial y final del recorrido.

Los datos de las investigaciones se procesaron por experimento, con el empleo del paquete estadístico Statgraphics (versión 6.0), mediante análisis de varianza y prueba de rangos múltiples de Duncan para la separación de las medias cuando se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos, ambas al 0,05 de probabilidad de error.

Las evaluaciones reflejaron variaciones en la humedad del suelo en el momento de la cosecha. En condiciones de baja humedad se realizaron nueve cosechas, tres en cada tipo de suelos, y en humedad media 17, cuatro en los Ferralíticos, cinco en los Pardos Sialíticos y ocho en los Vertisoles (Tabla 3).

Según García et al. (2020), el contenido de humedad durante la cosecha mecanizada condiciona la magnitud del efecto compactador del tráfico de los equipos que en la misma intervienen, y por ende en la necesidad de ejecutar diferentes tecnologías de manejo para su mitigación. La no consideración de la relación inversa entre la humedad del suelo y su resistencia a la penetración puede conducir a decisiones erróneas de manejo de las tecnologías de atención cultural a los retoños de caña de azúcar.

TABLA 3
Rendimiento agrícola (t/ha) logrado por las variantes de manejo de la compactación

La cobertura de residuo agrícola de cosecha mostró rendimientos agrícolas superiores a CT y CP, con incrementos de cuatro y cinco toneladas por ha como promedio, respectivamente, en nueve cosechas; con diferencias significativas en cuatro de ellas: dos en Ferralíticos, una en Pardos Sialíticos y una en Vertisoles (Tabla 2). Los mayores aumentos se encontraron respecto a CP en los Ferralíticos (CPA Ignacio Agramonte) con 13,8 t/ha, seguido por los Vertisoles (UBPC Santa Inés) con 8,0 t/ha y Pardos (UBPC Romana VII) con 7,0 t/ha.

El efecto positivo de CIP sobre el rendimiento ocurrió cuando la cosecha se realizó con baja humedad del suelo, contexto en el que, de acuerdo con lo expresado por Fonseca et al. (1982); Nogueira (1998) y Cuéllar et al. (2003), este no se compacta fácilmente y 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 de CIP sobre el rendimiento está dado además por la conservación de las reservas de humedad según Martínez (1999), generalmente insuficientes en esas condiciones para satisfacer los requerimientos del cañaveral (Gallego et al., 2017). Esto explica el porqué de los mayores resultados encontrados en los Ferralíticos, caracterizados por su menor retención de la humedad en comparación con los Pardos Sialíticos y Vertisoles.

Incrementos del rendimiento agrícola en caña de azúcar por efecto de CIP han sido reportados en Cuba por Martínez (1999), en retoños cosechados a inicios de zafra, precedidos de un período seco, en Vertisoles situados en las zonas relativamente más altas del agroecosistema del Valle del Cauto; y en Argentina por Gallego et al. (2017).

Sin embargo, Zuaznábar et al. (2014), señalan que en los Vertisoles no es recomendable el mantenimiento de una cobertura inalterada de residuos de cosecha, por su textura y composición mineralógica, que provocan su mal drenaje interno, así como por su posición relativamente baja y escaza pendiente, que condicionan su mal drenaje externo.

La descompactación hasta 20 cm de profundidad, en algunos casos, fue significativamente superior a CIP o a CP, en dependencia de la humedad del suelo en el momento de la cosecha. Fue superior a CIP cuando el corte tuvo lugar con el suelo en condiciones de humedad media, con incremento de 5,3 t/ha como promedio; y a CP cuando la recolección se realizó con el suelo en condiciones de humedad baja (Tabla 2).

En la primera condición la descompactación hasta 30 cm de profundidad también mostró resultados superiores a CIP, con diferencias significativas en nueve cosechas, con aumentos en el rendimiento superiores a 5 t/ha como media en todos los suelos; con los más altos resultados en los Vertisoles (UBPC Cienfuegos), seguido de los Ferralíticos (UBPC Los Indios) y los Pardos Sialíticos (UBPC San Pablo), con 14,2; 12,2 y 4,8 t/ha, respectivamente. Ambos tratamientos de descompactación mostraron rendimientos inferiores a CIP cuando la cosecha se realizó con baja humedad del suelo.

Los mejores resultados obtenidos en el rendimiento por las variantes con descompactación respecto a CIP obedece al efecto positivo de la eliminación de las capas compactadas que se forman con el paso de los equipos de cosecha y transporte con el suelo húmedo; condición en la que, según Rodríguez et al. (2013) y García et al. (2020), el suelo es más susceptible a la deformación y la compactación; la cual limita el desarrollo del sistema radical del cultivo por la reducción de la disponibilidad de oxígeno en el suelo (Arcia et al., 2014).

Efectos positivos de la descompactación hallaron Sadras et al. (2005), en el Sur de Australia, en el rendimiento del trigo; y Botta et al. (2006), en Argentina, en el cultivo de girasol. Sin embargo, Jin et al. (2007), en el nordeste de China, no observaron diferencias significativas a favor de la descompactación, en siembra directa, en los rendimientos de cultivos de trigo y maíz a lo largo de 10 años.

Resultados favorables en caña de azúcar a la descompactación han sido reportados en Vertisoles por Rodríguez (1982) y García & Toledo (1984); y en los Ferralíticos por Pérez (2009). En estos últimos, particularmente en los compactados, según Santana et al. (2014), coinciden en señalar que la descompactación profunda, de 25 a 30 cm, es beneficiosa ya que tienen como factor limitante principal la compactación.

Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que ambas tecnologías son igualmente viables en el manejo de la compactación del suelo en los retoños de caña de azúcar cuando se aplican sobre la base de criterios técnicamente fundamentados, que incluyen el efecto de la humedad sobre la resistencia a la penetración de los suelos (García et al., 2020).

Sin embargo, su uso inadecuado en una condición dada originó disminuciones en el rendimiento agrícola (Tabla 2), ascendentes como promedio a 7,1 t/ha por el empleo de la cobertura de residuos en áreas cosechadas en condiciones de humedad media y a 6,8 t/ha por la ejecución de la descompactación en campos cortados en condiciones de baja humedad.

Por otro lado, estos resultados corroboran la validez de la metodología de García et al. (2020), como herramienta para la toma de decisiones, por parte del productor, acerca de la mejor tecnología de manejo para una condición dada. En las 26 cosechas contempladas en el estudio se recomendó como mejor tecnología a CIP en 12 de ellas, a CT en una y a CP en 13, de las que resultaron efectivas 10 de CIP y 12 de CP; por lo que el diagnóstico realizado resultó cierto en 22 cosechas, para 84,6% de efectividad, con la mayor en los Pardos Sialíticos (87,5%), seguidos por los Vertisoles (85,7%) y Ferralíticos (81,8%).

La cobertura de residuos de cosecha y la descompactación del suelo, recomendados según el criterio de los impactos críticos, muestran efectos positivos sobre el rendimiento agrícola de la caña de azúcar, con incrementos promedios próximos a las siete toneladas por hectárea.