Introducción
En el Soconusco, Chiapas, región Pacífico Sur de México, el cultivo de maíz ocupa el primer lugar del patrón de cultivos en condiciones de temporal, ya que se siembra una superficie anual promedio de 40,000 ha ubicadas principalmente en los Municipios de Tuxtla Chico, Metapa de Domínguez, Frontera Hidalgo, Ciudad Hidalgo y Tapachula. La preparación del suelo para la siembra de maíz en estas condiciones, siempre se ha realizado de acuerdo con las costumbres convencionales: queman el rastrojo del año anterior, barbechan, rastrean y hacen la siembran manual o mecanizada; y sólo una minoría realiza la siembra directa. Por otra parte, se sabe que la labranza convencional (LC) causa el empobrecimiento continuo del suelo y de su calidad. En la actualidad los sistemas de labranza de conservación (SLC) principalmente labranza cero (CL) y labranza mínima (LM) han demostrado alta eficiencia para proteger el suelo ante la severidad de la erosión y su conservación in situ, secuestra el carbono y sucesivamente se recupera la materia orgánica e incrementa su calidad. En las regiones tropicales como es el caso de El soconusco, Chiapas; las condiciones de clima favorecen mayor actividad biológica que incrementa la materia orgánica del suelo y esto explica su importancia como factor determinante para mantener la sustentabilidad de los sistemas agrícolas tropicales (Sánchez, 1976). A fin de precisar en la tecnología de la labranza de conservación, cabe
el tipo de suelo, sistema de cultivo, manejo de los residuos y el clima. Por ejemplo, cero labranza, incrementa la agregación del suelo, el almacenamiento de carbono, nitrógeno y mejora las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo (Reicosky, 1998; Paustian et al., 1997). Además, reduce el flujo de bióxido de carbono hacia la atmósfera mediante su secuestro en el suelo. Lo anterior, conlleva a mejorar el rendimiento de los cultivos como maíz y de la calidad del ambiente (Potter et al., 1998; Bossuyt et al., 2002; Ortega et al., 2002). La experiencia en este rubro, permite afirmar que la labranza de conservación en el corto y mediano plazo conduce hacia la sanidad del suelo y del ambiente, características que se corresponden con las políticas actuales de todos los gobiernos, donde establece que, cualquier sistema de producción agrícola y ganadero que no tome en cuenta su conservación, principalmente de la materia orgánica, contribuirá sustantivamente en la formación de un suelo pobre, es decir, un sistema no sustentable; pues la labranza intensiva que rompe, degrada y mezcla el suelo; este proceso en las regiones tropicales y subtropicales, acelera la mineralización de la materia orgánica y por lo tanto, disminuye el rendimiento de los cultivos a través del tiempo (Melvin, 1991; Derpsch et al., 1996; Mc Connel and Quinn, 1998; Preston, 2003). Los citados estudios se realizaron con énfasis en el maíz en la región del Soconusco, Chiapas, coincidiendo en que es necesario encausar estudios que en el corto, mediano y largo plazo, conlleven hacia la adopción sucesiva de la tecnología de labranza de conservación, complementándose mediante la rotación apropiada de cultivos de sucesión con maíz en condiciones de temporal, a fin de fomentar su práctica intensiva para recuperar la materia orgánica, mantener y conservar la sustentabilidad del sistema de producción de maíz bajo estas condiciones.
Por lo antes expuesto, la presente investigación se realizó por tres años consecutivos con el objetivo de analizar en el corto plazo el rendimiento de maíz en condiciones de temporal en función de la labranza de conservación. Los resultados finales revelaron que durante este periodo (tres años), en general los sistemas de labranza de conservación (SLC) influyeron en el incremento del rendimiento de grano de maíz sobre la labranza convencional (LC).
Materiales y Métodos
A fin de evaluar la respuesta del rendimiento en función de la labranza de conservación, el experimento se estableció por tres años consecutivos (2008, 2009 y 2010) en tres localidades productoras de maíz en condiciones de temporal en el Soconusco, Chiapas [Frontera Hidalgo (FRA), Tuxtla Chico (TCH) y Tapachula (TAP)]; en los municipios ubicados geográficamente entre los paralelos 14º 20´ y 14 º 55´ de latitud Norte y 92º 15´ y 92º 45´ de longitud Oeste. En relación con los elementos del clima, la precipitación histórica promedio anual en cada sitio en el orden citado fue de 1300 mm, 1350 mm y 1850 mm, respectivamente; distribuida de mayo a octubre. La temperatura promedio anual en general durante los periodos de observación fue de 27± 1 ºC; los suelos con base en su textura fueron: franco arenoso (FRA), franco arcilloso (TCH) y franco limoso (TAP), cuyo pH inicial fue de: 5.8, 5.5 y 5.3, respectivamente.
El experimento en cada sitio fue de 1.5 ha, el cual consistió de tres tratamientos de 0.5 ha cada uno (50 m x 100 m). La disposición de los tratamientos de labranza de conservación (SLC) fueron: labranza cero (CL; solo siembra mecanizada), labranza mínima (LM; mediante un solo paso de rastra y siembra mecanizada) y un tratamiento testigo de labranza convencional (LC; mediante barbecho, dos pasos de rastra y siembra mecanizada). En campo los tratamientos se distribuyeron mediante el diseño de franjas apareadas.
En cada sitio experimental, la siembra de maíz anualmente se realizó con un misma variedad (DK- 353 R) y la fertilización con base en el análisis químico de los suelos fue variable y osciló entre 80, 80 y 90 kg ha-1 de N; 20, 60 y 35 kg ha-1de P; 30, 35 y 50 kg ha-1 de K; para los sitios de FRA, TCH y TAP, respectivamente. Las fechas de siembra por sitio se hicieron anualmente durante la primera y segunda quincena de mayo para la siembra de maíz en condiciones de temporal, y la siembra de maíz de sucesión se realizó durante la segunda quincena de agosto para las condiciones de humedad residual. El manejo agronómico del cultivo se realizó con base en el paquete tecnológico de producción de maíz en el Soconusco, Chiapas; generado por el Campo Experimental Rosario Izapa
durante la segunda quincena de octubre (maíz en condiciones de temporal) y primera quincena de enero (maíz en condiciones de humedad residual). En relación con la estimación del rendimiento de maíz, se hizo a partir seis muestras independientes seleccionadas al azar al interior de cada tratamiento y sitio experimental. Cada muestra se cosechó de dos surcos de 5 m de largo separados 0.80 m de ancho. Las muestras se pesaron y después su peso de campo se llevó a rendimiento ajustado en kg ha-1 con base en un porcentaje de humedad del grano de 14%.
Para evaluar el impacto de los sistemas de labranza de conservación sobre el rendimiento de maíz bajo las condiciones mencionadas en función del tiempo (2008, 2009, 2010); los valores de rendimiento se organizaron en una matriz de valores por sitios (parcela grande), años de observación (parcela intermedia) y sistemas de labranza de conservación (parcela chica), donde las repeticiones fueron las estaciones de muestreo (seis). Con base en este arreglo matricial se realizó el análisis de varianza mediante el diseño experimental de parcelas subdivididas (DPSD). Este análisis se procesó mediante el paquete estadístico SAS versión 9.2.
Resultados y Discusión
Los resultados que se muestran en el Cuadro 1 indican que el impacto de la labranza (CL y LM) sobre el rendimiento sucesivo de maíz en condiciones de temporal fue significativamente superior a la LC. Asimismo, un análisis global en función del tiempo y sitios de observación revelan que durante el primero y segundo año de observación (2007 y 2008) el rendimiento fue estadísticamente superior que en el año 2009; asimismo, el rendimiento a través de sitios indican que éste fue estadísticamente superior en los sitios TCH y SNL sobre el sitio de FRA.
Cuadro 1. Impacto de los sistemas de labranza de conservación (CL y LM) y convencional (LC) sobre el rendimiento de maíz en condiciones de temporal; en función del tiempo (2007, 2008, 2009) y sitios de observación (TCH, SNL y FRA).
Sistemas
de
labranza
Promedio
Tukey
(0.05)
Años
Promedio
Tukey
(0.05)
Sitios
Promedio
Tukey (0.05)
LM
5593 a
2007
5533 a
TCH
5533 a
CL
5433 a
2008
5298 a
SNL
5298 a
LC
4498 b
2009
4692 b
FRA
4692 b
Estudios similares realizados por tres años consecutivos durante dos ciclos sucesivos de producción de maíz (primavera y otoño) reportan mayor rendimiento bajo los sistemas de labranza de conservación que en labranza convencional por dos razones: mayor rendimiento durante los años en que ocurrió sequía y menores costos de producción todos los años (Smart and Bradford, 1999; Hussain et al., 1999). Asimismo Dinku et al. (2008) realizaron una investigación por cinco años consecutivos (2001-2005) en el Sureste de Estados Unidos, donde evaluaron la respuesta del maíz con los métodos de cero labranza (CL) y labranza convencional (LC) fertilizados con nitrato de amonio y pollinaza; los resultados confirmaron un incremento del rendimiento de grano de 31% mediante la combinación de cero labranza (CL) más pollinaza, sobre esta misma combinación mediante labranza convencional (LC). Otro estudio realizado por tres años consecutivos (2004-2006) revelaron que la siembra de maíz sólo mediante el rayado del suelo y cero labranza, produjo un incremento de 8.8% y 7%, respectivamente, sobre la labranza convencional (Lamm y Aiken, 2007). Por otra parte, resultados de cinco años de investigación en el Sureste de África en relación con el rendimiento de maíz bajo labranza de conservación en condiciones de temporal, específicamente cero labranza más rotación de cultivos, mostraron siempre incremento del rendimiento a través del tiempo sobre la labranza convencional (Grandy et al., 2006; Rusinamhodzi et al., 2011).
En el Cuadro 2 se muestran los efectos de interacción significativa en relación con el impacto de los sistemas de labranza sobre el rendimiento de maíz. Desde el punto de vista estadístico la primera
columna muestra un comportamiento variable del efecto de interacción años por sistemas de labranza, pero se observa con base en el análisis de varianza que, los primeros tres grupos de medias incluyen a los sistemas de CL y LM por sus constancia a través del tiempo de observación. Asimismo en la segunda columna de resultados se muestra la interacción significativa de sitios por sistemas de labranza, donde los dos grupos de medias incluyen en mayor proporción a la CL y LM sobre la LC. En el mismo Cuadro, la columna tres muestra los efectos de interacción significativa de sitios por años de observación en función de los sistemas de labranza en general y del tiempo. Esta columna muestra que el rendimiento de maíz fue variable en el tiempo (2007 y 2009), pero, dicho comportamiento también se atribuyó al comportamiento temporal y espacial, de acuerdo con la naturaleza de la estación lluviosa, es decir, a la variación de inicio de las lluvias, su distribución local y de su magnitud durante el periodo estacional de crecimiento.
Cuadro 2. Interacción del impacto de los sistemas de labranza de conservación (CL y CL) y convencional (LC) sobre el rendimiento de maíz a través años (2007, 2008 Y 2009) y sitios (TCH, SNL y FRA) de observación.
AÑO
x
SISTEMAS DE
LABRANZA
Rendimiento
Tukey (0.05)
SITIO
x
SISTEMAS DE
LABRANZA
Rendimiento
Tukey (0.05)
SITIO
x
AÑO
Rendimiento
Tukey (0.05)
2007 x Cl
6088 a b
SNL x CL
5829 a
SNL
x
2007
4918 c
d
2007 x LM
6314 a
SNL x LM
5599 a
SNL
x
2008
4784 c
d
2007 x LC
4268
d e
SNL x LC
4467 b c
SNL
x
2009
6191 a
2008 x CL
5166 b c
d
TCH x CL
5238 a b
TCH
x
2007
5711 a b c
2008 x LM
4932 c
d
TCH x LM
6115 a
TCH
x
2008
5008 b c
d
2008 x LC
3686
e
TCH x LC
5246 a b
TCH
x
2009
5880 a b c
2009 x CL
5043 b c
d
FRA x CL
5231 a b
FRA
x
2007
6041 a b
2009 x LM
5532 a b c
FRA x LM
5065 a b
FRA
x
2008
3992
d
2009 x LC
5539 a b c
FRA x LC
3781 c
FRA
x
2009
4044
d
Los resultados en el Cuadro 2 muestran marcada variabilidad del rendimiento en función de los diferentes sistemas de labranza; además, puede observase con base en el rendimiento que, los sistemas de labranza CL y LM, desde un punto de vista estadístico impactaron de manera superior en tiempo y espacio sobre el rendimiento de grano de maíz en relación con la LC. Dicha tecnología en sus diferentes modalidades ha sido adoptada como medida para reducir la erosión y la conservación del suelo y agua. Desde este punto de vista, mantiene el suelo en su lugar de origen y de sus propiedades en general; sin embargo, el rendimiento de los cultivos, aunque ha mostrado alta variabilidad en su comportamiento como ocurrió en este estudio en el corto plazo, el éxito de la tecnología ha sido efectivo en el marco de las particularidades señaladas (Lal y Kible, 1997). Al respecto, muchos resultados de investigación en este contexto evidencian la bondad de esta tecnología, entre ellos Olson et al. (2004) quienes afirman que durante un periodo de 14 años (siete años sembrados con maíz y siete años con soya) en Illinois, la productividad a largo plazo fue superior bajo el sistema de labranza de conservación, principalmente CL sobre la LC (Olson y Ebelhar, 2009). Asimismo, resultados de una investigación realizada en Bangladesh durante los años
2007-2008, revelan que el rendimiento de maíz QPM cv Poza Rica en condiciones de labranza de conservación más los residuos con paja de trigo y arroz, produjo un rendimiento superior a 7 t ha-1 sobre 4.6 t ha-1 en condiciones de labranza convencional (West et al., 1996; Afzalinia et al., 2011; Andraski y Bundy, 2008; Bakhsh y Kannwar, 2007). Por otra parte, Buman et al. (2004) mencionan que el rendimiento de maíz no debería ser el factor dominante para evaluar la bondad de los sistemas de labranza de conservación, sino también en el largo plazo asegurar la productividad, rentabilidad y la mejora del agro-ecosistema en general (ambiente, agua y suelo) y confirmaron que, cuatro de los cinco años que observaron y analizaron esta variable en el Centro Monsanto de Estados Unidos, el rendimiento siempre fue superior bajo los sistema de CL y LM sobre la LC.
Conclusiones
Los diferentes sistemas de labranza impactaron significativamente sobre el rendimiento de maíz en condiciones de temporal en el Soconusco, Chiapas. Sobresalieron por su constancia en el tiempo los sistemas de CL y LM, sobre la LC. En este mismo orden, el impacto de la labranza de conservación por su constancia en el tiempo fue superior en los sitios de Tapachula y Tuxtla Chico, Chiapas.
Agradecimientos
A los Fondos Mixtos-Consejo de Ciencia y Tecnología del estado de Chiapas, FOMIX- COCyTECH, por el soporte financiero a través del proyecto para la realización de este trabajo de investigación. Ciclos: 2007-2009.
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