CULTIVADAS DE MAIZ
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO CENTRO REGIONAL
U NIVERSITARIO CENTRO-NORTE
JU NIO D E 200 6
ESCALA 1:900,000 ESCALA 1:4,000,000
Proyección: Un iversa l Tra nversal d e M ercato r Esfe roide: Clarke 186 6
ESCALA 1:40,000
Figura 1. Ubicación geográfica del Parque Nacional Sierra de Órganos, Sombrerete, Zacatecas.
Dentro del PNSO y en su zona de influencia se han identificado once especies de fauna que están incluidas en la NOM-059-SEMARNAT-2001 (DOF, 2002), en algún estatus de protección. El uso actual del suelo en el Parque es diverso, pues se realizan actividades de tipo pecuario, agrícola y ecoturístico. Del 2000, año que se decretó el lugar como ANP, hasta el 2007 se continúo con el manejo tradicional. Fue hasta el segundo semestre de 2008 cuando se excluyó al ganado. En 2008 se inició un proyecto de compensación ambiental por cambio de uso del suelo, con el propósito de continuar con la exclusión del ganado, reforestar y aplicar obras de conservación de suelo, principalmente instalando gaviones en escorrentías y arroyos para revertir la degradación del suelo.
Metodología
Se realizaron dos talleres de capacitación para el personal operativo que participó en las tareas de reforestación. El método de reforestación y el diseño del sistema de plantación se realizaron con base en los criterios establecidos en la convocatoria que emitió la Comisión Nacional Forestal (CONAFOR) para Proyectos de Compensación Ambiental, correspondiente al año 2007, y los contenidos de los artículos 17 y 18 de los Lineamientos de Operación para Compensación Ambiental por Cambio de Uso de Suelo en Terrenos Forestales.
Con el propósito de identificar los cambios que ha registrado la cubierta del pastizal durante el periodo 2002 y 2010, en otoño del 2010 se levantó información en cinco transectos en el pastizal del Parque. Los resultados de este monitoreo se contrastaron con otros que se obtuvieron en 2002, año en que se realizó el primer monitoreo en esos mismos transectos. En ambos años la información se obtuvo en la misma época
utilizando la metodología ―Early Warning Biological Monitoring-Rangelands and Grasslands‖ del Centro
Allan Savory para el Manejo Holístico (1999). Los indicadores que se evaluaron fueron la cubierta basal, cubierta del dosel, cubierta del suelo, suelo desnudo y mantillo.
Se proporcionó asesoría técnica a dos brigadas en campo para la identificación y poligonización de la superficie donde se realizó la reforestación dentro del PNSO. Se delimitaron los polígonos en campo con base en la información de gabinete ajustándolos a las condiciones del terreno.
Resultados y Discusión
Se realizaron dos talleres en el terreno del Parque para capacitar al personal que participó en todas las actividades de reforestación. Estos talleres fueron impartidos por el personal técnico conformado por expertos de la UACh y de la CONAFOR, habiéndose llevado a cabo durante el mes de mayo de 2010. Durante el primer taller se trabajó con diez personas que fueron las que estuvieron a cargo de supervisar todas las actividades previas a la reforestación en sí, a la misma reforestación y a las tareas de
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mantenimiento. A éstos participantes se les capacitó para actuar como organizadores de actividades con la finalidad de garantizar que la reforestación se efectuara en las mejores condiciones. En general, se capacitaron sobre los siguientes aspectos:
Manejo y cuidado de las plantas para su embarque, transporte al sitio definitivo y desembarque.
Extracción de las plantas de las charolas.
Ubicación específica de los puntos donde se abrirían las cepas.
Características de las cepas.
Aplicación de hidrogel en las cepas.
Establecimiento adecuado de las plantas en las cepas.
Realización de tareas de mantenimiento a la reforestación.
Durante el segundo taller se trabajó con las diez personas ya capacitadas más otras 20, quienes en conjunto llevaron a cabo todas las actividades que implicó la reforestación. De esta manera, cada uno de los participantes en el primer taller se hizo cargo de supervisar el trabajo de cuatro personas más, habiéndose conformado siete brigadas para la realización de la reforestación, más el personal de apoyo asignado por el comisariado ejidal. Todo el trabajo de las brigadas fue supervisado por integrantes del equipo que proporcionó la Asesoría Técnica.
El método de reforestación y sistema de plantación
El terreno del parque presenta pendientes mayores al 10% y de acuerdo con los términos técnicos de referencia de la CONAFOR, la reforestación no se realizó siguiendo curvas a nivel. Debido al carácter de protección y conservación natural del área, se determinó que, para realizar la reforestación, el sistema de plantación no requiere de un trazo específico pues lo importante es cubrir los espacios vacíos y buscar los sitios en donde el suelo tenga las características básicas para asegurar la sobrevivencia de la planta, razones por las que el arreglo de la plantación presenta un espaciamiento variable, atendiendo aquellas áreas donde no había árboles, tratando de imitar la composición y el arreglo espacial natural, ubicando dos o más árboles contiguos a fin de lograr cubrir las áreas actualmente desprotegidas. El sistema de plantación fue por cepa común y se construyó una pequeña microcuenca de captación de agua que permitiera captar la mayor cantidad posible del volumen de escurrimiento y de los materiales en suspensión, tratando de generar el mínimo impacto sobre el paisaje del área natural protegida.
Por las características del terreno y por los requerimientos necesarios para la sobrevivencia de la planta, se abrieron cepas con diámetro de 40 cm y una profundidad de 40 cm. Antes de realizar la plantación, a cada cepellón se le colocó una capa de hidrogel, producto que favorece la retención de humedad, factor crítico para la sobrevivencia de las plantas, sobre todo en la época de escasa precipitación. Con este esquema se reforestaron 300 ha.
En el periodo de análisis (2002-2010), el área basal de las plantas perennes se incrementó seis puntos porcentuales, al pasar su cobertura en el suelo de 8 a 14%; el mantillo aumentó 29 puntos, al cambiar de 9 a 38% su cobertura, mientras que la presencia de rocas, arena y grava sobre el suelo del pastizal en el área del Parque apenas cubre el 1% del suelo. Además, la proporción de suelo desnudo descendió 35 puntos porcentuales, al pasar de 82 a 47%. En consecuencia, el suelo cubierto por roca, base de la planta y mantillo aumentó 35 puntos, al cambiar de 18 a 53%; mientras que la cubierta del dosel se incrementó 11 puntos, al transitar de 16 al 27% (Figura 2).
Entre otras causas, el incremento en la cubierta del suelo y del dosel del pastizal en el Parque, durante el periodo de análisis, se debe a que en los últimos dos años se excluyó el pastoreo de ganado y a que se registró un volumen de precipitación pluvial ligeramente mayor a la media.
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156 Figura 2. Cubierta del suelo y del dosel (%) en el pastizal del Parque Nacional Sierra de Órganos, Sombrerete, Zacatecas, México (2002-2010).
Conclusiones
La asistencia técnica que se brindó fue básica para que se realizaran adecuadamente las diversas actividades inherentes a la reforestación de los terrenos del Parque Nacional Sierra de Órganos.
Los cambios que registró la cubierta del suelo del pastizal en el Parque Nacional Sierra de Órganos de 2002 a 2010 evidencian que el pastizal del PNSO está recuperándose. En ese lapso la cubierta del suelo se incrementó de 18 a 53%.
El método de reforestación y el sistema de plantación que se usaron fueron los adecuados debido a que satisfacen los lineamientos que establecen la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente.
Literatura Citada
Allan Savory Center for Holistic Management (ASCHM). 1999. Early Warning Biological Monitoring- Rangelands and Grasslands- Albuquerque, New Mexico. E.U.A.
Diario Oficial de la Federación. 2000. Decreto por el que se declara área natural protegida, con el carácter de parque nacional, la región denominada Sierra de Órganos, ubicada en el Municipio de Sombrerete, en el Estado de Zacatecas. 11p.
Diario Oficial de la Federación. 2002. Norma Oficial Mexicana NOM-059-SEMARNAT-2001. México, D.F.
Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. 2003. Programa de Manejo del Parque Nacional Sierra de Órganos. SEMARNAT-UACh. Zacatecas, México. 186 p.
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CAMBIOS PRODUCIDOS EN LA COMPACTACIÓN DE UN SUELO
VERTISOL POR TRÁNSITO REPETIDO DE UN TRACTOR AGRÍCOLA
Gutiérrez-Rodríguez Francisco1, González-Huerta Andrés1, Vaca-García Víctor Manuel1, Franco-MoraOmar1, Pérez-López Delfina de Jesús1
1Facultad de Ciencias Agrícolas, Universidad Autónoma del Estado de México.
E-mail: [email protected]
Resumen
El impacto que ocasiona el tráfico de tractores y maquinaria agrícola en la compactación del suelo, particularmente suelo Vertisol, característico de la zona productora de maíz del Valle de Toluca- Atlacomulco en la que predomina el sistema de labranza convencional, ha sido un aspecto poco estudiado en México. La presente investigación tuvo como objetivo, evaluar los cambios en la compactación del
suelo a nivel superficial y subsuperficial, mediante la variable de resistencia a la penetración (Rp),
producidos por los siguientes tratamientos del tractor en un diseño experimental de bloques completamente al azar con tres repeticiones: a) aire completo en los neumáticos con contrapesos; b) aire incompleto con contrapesos; c) aire completo sin contrapesos y; d) aire incompleto sin contrapesos. El tránsito para cada tratamiento fue de tres, cinco y diez pasadas. Los resultados muestran que después de la
preparación del suelo a nivel superficial (0 a 15 cm), la Rp fue seriamente afectada por la intensidad de
tráfico en comparación con el testigo, así como altamente significativa entre repeticiones y niveles de 5 a
15 cm y 30 a 45 cm de profundidad. La Rp después de la preparación del suelo a nivel superficial, tuvo un
valor de 4.0 MPa, igual al del testigo. En niveles subsuperficiales, los valores de Rp mostraron un
comportamiento por encima de 2.2 MPa, valor superior a lo mostrado por el testigo. El lastre del tractor y la presión del neumático tienen una influencia significativa en la compactación de la capa superficial del suelo.
Palabras clave: Resistencia a la penetración, contrapesos del tractor, presión de aire del neumático.
Abstract
The impact of trafficking by wheeled farm machines in soil compaction, particularly in Vertisol soil, characteristic type of the Toluca-Atlacomulco Valley, main corn producer area of Estado de Mexico in which traditional tillage predominates, has been little documented in Mexico. The present research had as objective to evaluate the changes in soil compaction at superficial and subsoil levels, using penetration
resistance (Rp) as an indicator variable. The Rp was measured after the passes of the following tractor´s
treatments, arranged in an aleatory block design with three repetitions: a) full tire‘s air pressure with ballast; b) incomplete air pressure with ballast; c) full air pressure without ballast; and d) incomplete air pressure without ballast. There were three, five and ten transit passes for each treatment. Results indicate
that after soil preparation was made at superficial level (0 to 15 cm), the Rp was seriously affected by
traffic intensity compared to witness, as well as highly significant among repetitions and at levels of depth
of 5 to 15 cm and 30 to 45 cm. The Rp after soil preparation at superficial level had a value of 4.0 MPa,
same as witness. At subsoil levels, Rp showed values above 2.2 Mpa, higher than those of witness.
Tractor‘s ballast and tire‘s air pressure have a significant influence in the compaction of a superficial Vertisol soil layer.
Keywords: Penetration resistance, tractor’s ballast, tire’s air pressure.
Introducción
La compactación del suelo es uno de los mayores problemas que enfrenta la agricultura moderna. Glinski
y Lipiec (1990), definen a la compactación como un incremento de la densidad aparente del suelo (DA),
un empaquetamiento de partículas más denso y una disminución de la porosidad (PO), especialmente en
lo referente a macroporos. El uso excesivo de maquinaria, el cultivo intensivo, cortas rotaciones del cultivo, el pastoreo intensivo y un manejo inapropiado del suelo traen como resultado la compactación.
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Esta ocurre en un amplio rango de climas y suelos. Es exacerbada por un bajo contenido de materia orgánica del suelo y la utilización de labranza o pastoreo cuando el suelo tiene un alto contenido de humedad. La compactación incrementa la dureza del suelo y disminuye su fertilidad física al minimizar el almacenamiento y suministro de agua y nutrientes, lo que ocasiona requerimientos adicionales de fertilización y un mayor costo de producción. Ocurre entonces una secuencia perjudicial de crecimiento reducido de la planta, que origina menores entradas de materia orgánica fresca al suelo, un reducido reciclaje de nutrientes y mineralización, menor actividad de microorganismos y un mayor uso y desgaste de la maquinaria de cultivo (Hamza y Anderson, 2005). Algunos investigadores (Urger y Kaspar, 1994), definen a la compactación como superficial, a la producida en el horizonte arable, y subsuperficial a la producida por debajo de la profundidad normal de labranza. El cuantificar la compactación del suelo requiere con frecuencia de un muestreo destructivo, por lo que la medición directa muchas veces se
considera impráctica. Además de la DA y la PO, la dureza del suelo, indicada como resistencia a la
penetración (Rp), es una medición alterna comúnmente usada (Canarache, 1991), que emplea un
penetrómetro de cono como instrumento estándar (Mulqueen et al., 1977; Bengough y Mullins, 1990). El
penetrómetro de cono determina un índice de la dureza del suelo, conocido como índice de cono (IC), que
se define como la fuerza por unidad de área base de cono requerida para empujar el instrumento a través de un pequeño incremento específico de profundidad (ASABE, 2008). Diversos investigadores (Canarache, 1991; Lowery y Schuler, 1994; Ngunjuri y Siemens, 1995) han documentado los incrementos
en IC que ocurren con los incrementos en la compactación y la DA. Otros factores principales que afectan
al IC aparte de la compactación incluyen al contenido de agua y arcilla del suelo (Elbanna y Witney,
1987).
Según Botta et al., (2002), el tráfico vehicular es el principal responsable de la compactación inducida en
los suelos bajo siembra directa, además de la textura y el contenido de humedad como aspectos relevantes en relación a la reducción del espacio poroso. En tal sentido, dicho estudio estableció que en suelos arcillosos, como los de tipo Vertisol, son mayores los riesgos de compactar el subsuelo a niveles limitantes de la producción agrícola, y mayor la persistencia del daño realizado. El número de veces en que el sustrato es transitado, también es un factor determinante de la compactación inducida, ya que la
DA, la profundidad y superficie del suelo compactado, aumentan progresivamente con el número de
pasadas del sistema de rodaje de los tractores (Jorajuría et al., 1997; Botta et.al., 2004). La compactación
producida por el tráfico de tractores sobre suelos de cultivo, está dada en grado extremo por la carga en
cada rueda del tractor, por el tipo de neumático y la presión ejercida sobre el suelo (Horn et.al., 2001).
En general, la utilización de altas cargas en la rueda, el uso de neumáticos angostos y con altas presiones de inflado, contribuyen a agravar los problemas de compactación (Ridge, 2002). Se han elaborado pocos estudios en México sobre el impacto que ocasiona el tráfico de tractores y maquinaria agrícola en la compactación del suelo, particularmente de tipo Vertisol, que es característico de la zona productora de maíz del Valle de Toluca-Atlacomulco en la que predomina el sistema de labranza convencional, por lo que este trabajo se planteó como objetivo, evaluar los cambios en la compactación del suelo, a niveles
superficial y subsuperficial mediante la variable de Rp, ocasionados por diferentes presiones de inflado de
neumáticos y tránsito de un tractor agrícola.
Materiales y Métodos
La parcela de estudio se localizó en el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agrícolas (FCA) de la Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM), ubicado en el municipio de Toluca, Estado de México, México (19°24‘43‘‘N, 99°41‘52‘‘O, 2610 msnm), durante enero del 2008, mes del periodo de la estación seca sin precipitación pluvial. El terreno se niveló espacialmente en 2003 utilizando la técnica de rayo láser, y se utilizó predominantemente para el cultivo de trigo. Se determinó el contenido de humedad
por gravimetría (Ho) de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana (NOM-021-SEMARNAT-2000, 2002), en
un rango de profundidades de 5 a 15; 15 a 30 y 30 a 45 cm en el laboratorio de suelos de la FCA de la UAEM. Se efectuaron mediciones de la compactación del suelo después de haber sido preparado con multiarado (modelo M-250), debido al tránsito de un tractor agrícola (John Deere, modelo 6603) con tracción delantera asistida, cubiertas delanteras 13.6-24 y traseras 18.4-34. Los tratamientos para el tractor
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fueron: a) aire completo en los neumáticos traseros (140 kPa) y delanteros (110 kPa) con contrapesos; b) aire incompleto en los neumáticos traseros (75 kPa) y delanteros (110 kPa) con contrapesos; c) aire completo sin contrapesos y; d) aire incompleto sin contrapesos. El tránsito realizado por el tractor para
cada variable en la parcela fue de tres, cinco y diez pasadas, en el escalón de velocidad A-2 (≈4.0 km·h-1).
La resistencia a la penetración (Rp), fue medida con un penetrómetro digital portátil (Field Scout SC-900,
Spectrum Technologies, USA). Las mediciones se efectuaron sobre la huella del neumático del tractor con cinco repeticiones para cada nivel de profundidad y en las calles laterales de la parcela experimental para el testigo. El diseño experimental empleado fue de bloques completamente al azar con tres repeticiones. Para el análisis e interpretación de los datos se consideró análisis de varianza (ANOVA), comparación de medias de tratamientos con la prueba de Tukey (p< 0.01) y coeficientes de correlación lineal entre parejas de variables mediante el programa SAS (Statistical Analysis System, USA).
Resultados y Discusión
Al analizar estadísticamente las diferentes variables medidas en los tratamientos (Cuadro 1), se encontró
que existen diferencias altamente significativas entre repeticiones para los diferentes niveles de Rp;
también se detectaron diferencias significativas para la Ho en los intervalos de 5 a 15 y 30 a 45 cm de
profundidad. Para las diferentes cargas del tractor (Factor A), estas fueron significativas al 5 % en la Rp
en los niveles de 5 a 15 y 30 a 45 cm de profundidad; en este último nivel la compactación registrada
corrobora lo planteado por Urger y Kaspar (1994). Para la Ho se observaron otros efectos altamente
significativos en los niveles superior e inferior y significativos al 5 % en el nivel intermedio. En las diferentes intensidades de tráfico por las parcelas ningún resultado tuvo significación, lo cual contradice lo planteado por Jorajuría y Draghi (2000), para los suelos Vertisol, ya que en época de sequía el comportamiento de la compactación sólo presentó diferencias numéricas entre tratamientos; en estas condiciones el lastre que tuvo el tractor no fue importante. Sin embargo, al observar la interacción lastre
por tránsito (tipo A x B), las diferencias fueron significativas al nivel de 30 a 45 cm en la Rp y al nivel
intermedio de Ho. Los bajos coeficientes de variación se consideran dentro de los parámetros normales de
trabajo y permiten una interpretación confiable de los resultados.
Cuadro 1. Cuadrados medios y valores de F para la resistencia a la penetración (Rp) y humedad del suelo (Ho) a diferentes profundidades, con cuatro diferentes lastres en el tractor y diferentes intensidades de tráfico.
Fuentes de variación Grados de libertad Rp (5-15 cm) Rp (15-30 cm) Rp (30-45 cm) Ho (5-15 cm) Ho (15-30 cm) Ho (30-45 cm) MPa (%) Repetición 2 7.33** 3.81** 7.65** 13.54* 12.88ns 26.27* Lastre (A) 4 3.89* 0.46ns 3.60* 166.15** 132.36* 98.62** Tránsito (B) 2 0.19ns 0.028ns 0.70ns 6.63ns 0.62ns 3.21ns Lastre x tránsito