CIFEMA

El abastecimiento de los productos agrícolas a la población está en función al ambiente, la, capacidad productiva, el manejo y conservación de los suelos; y las técnicas de preparación de suelos con diferentes implementos.

Los problemas de conservación de suelos en el país están directamente vinculados con la pobreza rural donde la producción está basada exclusivamente en el trabajo humano y de tracción animal, con implementos inadecuados que elevan los costos de producción y disminuyen los rendimientos, lo cual implica bajos ingresos económicos para los agricultores que no les permite mejorar su calidad de vida.

Los márgenes económicos mínimos y el escaso conocimiento de los agricultores limitan los trabajos de conservación, da lugar a la migración y desaparición de comunidades los mismos que coinciden con el deterioro del recurso suelo. En Bolivia la degradación de los suelos alcanza aproximadamente a 418 000 km²., que representa del 35 al 48% del territorio nacional (MACA, 1988).

Como se verá el problema de la conservación de suelos es de gran importancia particularmente en áreas con pendiente donde la preparación del suelo se realiza mediante el uso de implementos agrícolas para tracción animal, el cual nos induce a realizar el presente trabajo de investigación cuyos objetivos son los siguientes:

- Cuantificar la erosión de los suelos en pendiente considerando diferentes implementos de labranza.

- Evaluar los efectos que causan los diferentes tipos de arados y rastras sobre las propiedades físicas del suelo.

- Evaluar y cuantificar el efecto agronómico y económico de los diferentes sistemas propuestos.

En Bolivia, estudios recientes sobre pérdida de suelo dan cifras alarmantes: Salinas y Roth (1981), indican que existen grandes extensiones de terreno erosionado debido a la deforestación, al sobre pastoreo en especial en el altiplano boliviano y cabecera de valles. En Santa Cruz, las zonas afectadas son Collpa, Terebinto, Viru Viru, y El Palmar. Hinojosa (1982), reportó que el río Piray provoca pérdidas de suelo agrícola aproximadamente 44 000 ha/año. Debido a la habilitación de tierras en pendiente de 15 a 20%. Según Navajas (1982), en el departamento de Tarija se destruyeron 200 000 ha., de tierra cultivable, entre ellas están las provincias Cercado, Méndez, Aviles, Arze, O'Connor y Gran Chaco.

Tórrez (1981), clasifica a los agentes de la erosión en cuatro que son: el agua, viento, temperatura y los agentes biológicos. El agua es más importante ya que la energía de precipitación pluvial es usada tanto para desajustar las partículas del suelo como para transportarlas. El viento desprende, transporta, y deposita las partículas del suelo. Los cambios de temperatura entre el día y la noche, provocan cambios a muy largo plazo en la superficie de las rocas que se cuartean, se descostran y los agentes biológicos como los musgos, líquenes en las rocas, los animales silvestres, ganado, etc., destruyen y disgregan el suelo y lo exponen a la erosión por el agua y el suelo.

Según Tórrez (1981) y CPCH (1982), indican que la erosión inducida es causada por el mal manejo del hombre que modifica la erosión natural acelerando el proceso de la pérdida de suelo. La destrucción de la vegetación natural, la introducción de cultivos en áreas con pendientes fuertes, el surcado en sentido de la pendiente, el sobre pastoreo y la tala inmoderada exponen el suelo a la erosión.

CPCH (1982), indica que por el efecto de las prácticas de labranza se pueden perder aproximadamente 0.8 a 1.8 t/ha/año. Por lo tanto se pueden permitir pérdidas hasta de 1.8 tn/ha/año en suelos profundos bien drenados y permeables y de 0.4 t/ha/año en suelos poco profundos y de permeabilidad reducida.

Según Gavande (1986), la preparación del terreno o labranza se refiere a las diferentes manipulaciones mecánicas de los suelos, con el fin de mantenerlos en condiciones óptimas para el desarrollo de los cultivos. Sin embargo, el efecto benéfico o perjudicial de la labranza depende del tipo de implementos empleados y de la intensidad con que se usan, ya que en muchas ocasiones el efecto benéfico de los implementos se nulifica por un uso intenso, siendo de suma importancia mantener la buena relación maquinaria-suelo. El efecto de los métodos de preparación de tierras sobre las propiedades físicas del suelo puede ser benéfico o perjudicial de acuerdo con las condiciones en que se encuentre el suelo, tanto en la preparación y prácticas culturales que se realicen. Así Zambrana citado por Reinaga (1983), indica que los implementos CIFEMA tienen una amplia aceptación por parte de los agricultores: el mismo autor divide los arados en simétricos y asimétricos. En los simétricos la línea de tiro se halla en el mismo plano vertical dividiendo el implemento en dos mitades, el arado abre surcos con el cuerpo y no voltea, solamente la mezcla, tiene buena estabilidad en el trabajo en pendiente.

Según CNFC (1986), la cubierta vegetal: actúa en dos funciones principales en relación al sistema agua-suelo-vegetación:

1. Protección del suelo ante el impacto y escurrimientos erosivos del agua.

2. Incrementando a capacidad de infiltración, retención de agua y almacenamiento en el suelo.

La FAO (1978), indica que la erosión por el agua en tierras planas es inapreciable, el problema es la sedimentación y no la denudación del suelo. A medida que la pendiente aumenta, se eleva la tasa de erosión, ya que la velocidad de escurrimiento es mayor. El ángulo de la pendiente determina la eficacia erosión por fragmentación; a medida que el ángulo de la pendiente aumenta una mayor cantidad de suelo se esparce cuesta abajo (Kirby y Morgan, 1984).

Bayer y colaboradores (1973), indican que la erosión es causada por la acción dispersiva y el poder de transporte del agua que cae en forma de lluvia y escapa del suelo en forma de escurrimiento. La acción dispersiva y el poder de transporte del agua están determinadas por el choque de las gotas de lluvia que caen, por la cantidad y velocidad de escurrimiento y por la resistencia del suelo a la dispersión y al movimiento.

El aumento de materia orgánica da como resultado el mejoramiento de la agregación y la estructura del suelo (mayor porosidad y menor densidad aparente), una mayor infiltración del agua, una mayor capacidad de retención de ésta y una menor erosión del suelo por regla general, la estabilidad de los agregados se eleva al aumentar el contenido de materia orgánica (Unger, 1988).

Para cuantificar la erosión hídrica en un área determinada se selecciona un sitio representativo de las condiciones del área y se ubica un lote de observación del proceso erosivo del área conocida a lo largo de la pendiente principal del terreno.

Estos lotes deben estar confinados mediante láminas impermeables enterradas alrededor, caballones de tierra, madera, etc., y que sobresalgan 20 cm sobre la superficie del suelo. En la cota inferior del lote se instala un recipiente para captar los escurrimientos máximos. Después de cada lluvia se determina el peso líquido (agua y suelo), recogido de cada tanque y se toman muestras representativas las cuales se evaporan o filtran para averiguar el peso del suelo. Con este dato se calcula el peso total del suelo recogido en cada cantidad de agua perdida. Estas cifras se reducen luego a toneladas por hectárea y a milímetros de lluvia (Tórrez, 1981 y CPCH, 1982).

Ubicación: el ensayo se llevó a cabo en el Departamento de Cochabamba, provincia Tiraque, localidad Toralapa. Está situada a 17°30' de latitud sud y 65°40' de longitud oeste a 3490 msnm

Fisiografía: tiene como unidades fisiográficas montañas de relieve ondulado con declives de 6 a 13% y en algunos casos hasta 25%.

Clima: la zona de Toralapa está clasificada como "estepa montaño tropical" con una precipitación media de 555.7 mm/año. Temperatura media de 10.9°C y mínima de 1.1°C.

Suelo: de origen aluvio-coluvial y residual, de textura franca, libres de excesos de sales o álcalis.

Se utilizó como material vegetal la semilla de avena variedad SEFO-1, variedad recomendada para zonas frías.

En la preparación y siembra se utilizaron los siguientes implementos: arado de palo, arado combinado, arado reversible, arado montaña, rastra de discos y rastra de aletas.

Para las parcelas demostrativas de erosión se utilizó 18 turriles, en los cuales se realizó el registro dinámico directo de la escorrentía para captar el agua y sedimento.

El diseño experimental utilizado fue bloques al azar, con seis tratamientos y tres repeticiones. Los tratamientos corresponden a sistemas de operación del suelo y siembra utilizando diferentes implementos de labranza con energía animal. (Tabla 1).

Para el establecimiento del área experimental, se ubicó una parcela relativamente homogénea, con una pendiente uniforme (21%) y con problemas de erosión hídrica.

Previa y posteriormente a la realización del ensayo, se tomaron muestras representativas para determinar las características físico químicas del suelo.

Se obtiene midiendo la distancia desde el fondo del surco a la superficie del suelo no arado.

En el caso de los arados: combinado, arado de palo y rastras se usó la fórmula:

Para el arado montaña, se clavaron estacas equidistantes a ambos lados del surco y luego de cada pasada se determinaron los anchos de trabajo por diferencia.

La determinación se realizó después del paso de las rastras, con la ayuda de un marco cuadriculado de 1 m². Se determinó el porcentaje de terrones menores a 5 cm de diámetro.

Capacidad efectiva en arado: combinado, reversible, arado de palo y rastras: se determinó mediante la fórmula:

Capacidad efectiva para arado montaña:

Donde:

CE = Capacidad efectiva (hr/ha o ha/hr)

V = Velocidad de trabajo

Al = Ancho efectivo de trabajo

AM = Ancho de la melga

L = Largo de la melga

PPV = Pérdidas por vuelta (tiempo por vuelta x No. vueltas)

La fuente de beneficios de la explotación agrícola fue en forraje en materia seca. El valor del forraje en materia seca, se calculó tomando como base la medida de la zona empleada que es el kilogramo que al multiplicar la cantidad producida por hectárea y por el precio estimado, corresponde al beneficio bruto. Para obtener el beneficio neto se procede a restar del beneficio bruto los costos variables.

1. El trabajo se realizó en parcelas ubicadas en un área representativa de la zona para estimar la pérdida del suelo por erosión.

2. Las parcelas de escorrentías tienen las siguientes características:

- Tienen un área de 8 m de ancho y 10 m de largo por cada tratamiento.

- La confinación se realizó en los laterales y el superior mediante caballones de tierra apisonada y compactada, en la parte inferior de la parcela se estructuró un canal cubierto de plástico y se instaló un colector de sedimento, con capacidad de 100 lt.

- Después de cada precipitación se registró el volumen escurrido, el mismo que se homogeniza para tomar una muestra de 0.1 Ilt, se evapora a 105°C/24 hr, luego se pesó la muestra.

-Cálculo de suelo erosionado después de cada lluvia:

- La pérdida total, es la sumatoria de cada lluvia de un ciclo agrícola año expresado en kg/ciclo/ha o kg/año/ha.

Las variables de respuesta fueron: número de plantas (m²), por ciento de cobertura, altura de plantas, número de macollos, largo de panoja (cm), área foliar, biomasa en verde, peso total seco en g (0.25 m²) y rendimiento en materia seca.

Para el cálculo de costos de utilización se consideró los costos fijos y variables, cuyos datos para tracción animal se obtuvieron mediante el cálculo básico de maquinaria agrícola.

En la tabla 2, se presentan los resultados obtenidos de pérdida de suelo en t/ha.

En la tabla 2, se observa que existen diferencias entre tratamientos. Así el testigo tiene una pérdida menor (0.72 tn/ha), con relación al tratamiento tradicional (A. palo - A. palo) con pérdida mayor (1.89 tn/ha). El tratamiento T-5 (A. palo - R. de disco), estadísticamente es similar a los tratamientos T-3 y T-4, lo que quiere decir que se pierde suelo en la misma proporción, pero con una mayor diferencia con relación al sistema tradicional. El testigo presenta pérdidas de suelo en menor proporción a los demás tratamientos, debido a que no se alteró el suelo con ningún implemento.

Las propiedades físicas y químicas del suelo en una previa etapa a la preparación del terreno, mostraron características de un suelo franco, con un pH de 5.7.

Las determinaciones después del ensayo fue para comparar si hubo efecto entre los sistemas propuesto con el testigo absoluto (Sin arar). Los resultados analíticos fueron similares antes y después del ensayo lo cual indica que los diferentes sistemas de preparación del suelo no alteran las condiciones físicas (Tabla 3).

En la tabla 4, se observa que todos los sistemas tienen un alto porcentaje de desterronamiento el mismo que varía desde 95.5 a 97.8%, éstos resultados coinciden con estudios realizados por Rojas (1985), quién obtuvo un 90.88 y 95.55% de desterronamiento con el sistema tradicional y el sistema Mejorado I respectivamente.

En la tabla 5 se observa que la densidad del suelo disminuye con la preparación, pero a lo largo del ciclo vegetativo, la densidad aparente tiende a retornar a su valor original, por que probablemente existe una ordenación de partículas, no existiendo significancia entre tratamientos.

El contenido de materia orgánica del suelo varía entre 2.74 y 3.10%, estimado como valor medio, dichos valores muestran influencia fuerte respecto a la agregación lo que resulta en una estabilidad promedio de 1.66 a 1.89 mm, valores que son considerados con un índice relativo inestable a estable, lo que posiblemente permite disminuir la erodabilidad de los suelos debido a la agresividad de las precipitaciones (Tabla 6).

Para la determinación de las variables de respuesta es importante analizar los diferentes sistemas de labranza en el desarrollo vegetativo. En la tabla 7 se presentan las variables evaluadas y su respectiva comparación de medias a través de la prueba de Duncan.

En la tabla 9, se observa que las variables evaluadas no presentan significancia entre tratamientos a excepción del parámetro largo de panoja existiendo significancia del sistema mínimo 1 con respecto al sistema mejorado I.

Al efectuar comparaciones entre los tratamientos por medio de la prueba de Duncan, se observa que en el rendimiento de MS, existe significancia del sistema Mínimo 1 con relación a todos los demás tratamientos (Tabla 8).

Es importante hacer notar que esta alta significancia se debe posiblemente a dos factores: la sequía y la utilización de la rastra de disco Menonita, en el desterronamiento, tapado, siembra y nivelado del terreno.

Los resultados de la tabla indican que existe una proporcionalidad inversa entre los tratamientos de acuerdo a las capacidades efectivas, o sea el sistema tradicional tiene menor capacidad efectiva implicando mayores costos de producción y no así en los otros sistemas de preparación. Sin embargo en los demás sistemas presentan mayores capacidades efectivas esto debido al ancho de trabajo de los arados y rastras respectivamente (Tabla 9).

De manera general la mayor capacidad efectiva, trae como consecuencia un beneficio económico al agricultor por las siguientes razones: reducción de los costos de preparación y aumento de la superficie a cultivar, (incremento de la frontera agrícola).

Los costos de preparación del suelo y siembra de la avena son el resultado de la capacidad efectiva y los costos de operación, por lo que es necesario el cálculo de los costos de la yunta y de los implementos (Tabla 10).

La tabla muestra que el mayor costo operacional por hectárea corresponde al arado de palo. No obstante, su costo operacional por jornal es más bajo (6.81 $us/jornal), con relación a los demás implementos ya que el costo operacional por hectárea es el resultado de la multiplicación del costo operacional por jornal con la capacidad efectiva.

Los costos de producción se dividen en dos categorías: costos fijos de producción que no varían por la cantidad de trabajo realizado, y los costos variables que aumentan con un incremento en la superficie sembrada (Tabla 11).

Se observa que el costo del sistema tradicional es el más alto. El sistema Mejorado I tiene mayor costo de preparación esto debido a la baja capacidad efectiva del implemento en el trabajo en terrenos de laderas. El sistema Mejorado II y el sistema Mínimo I y II respectivamente ofrecen menores costos de producción, por su mayor capacidad efectiva en la preparación y siembra. Los costos de producción se reducen hasta un 86.1 en el sistema Mejorado II y en los sistemas Mínimo I y II hasta 86.2 y 86.9 respectivamente.

La tabla 12, muestra que existen mayores utilidades con los sistemas Mínimo I y II, con 201.5 y 137.0 $us/ha, seguido por los sistemas Mejorado II con 82.8 $us/ha y el tradicional con 37.4 $us/ha. La baja utilidad obtenida por el sistema Mejorado I se debe a los bajos rendimientos obtenidos ya que la utilidad neta de cada uno de los tratamientos está influenciada directamente por los costos de producción y los beneficios por concepto de venta.

De los resultados obtenidos y la discusión de los mismos así como las observaciones realizadas en las parcelas experimentales llevado a cabo en el año agrícola 1988-1989, se ha llegado a las siguientes conclusiones:

- Los diferentes sistemas propuestos de preparación del suelo, con una pendiente de 21 % en un suelo de textura franco, con 296.6 mm de precipitación, se obtuvieron pérdidas de suelo en la siguiente proporción:

Sistema Mejorado I; arado Montaña - rastra de aletas con un promedio de 1.23 tn/ha. Sistema Mínimo I; arado Combinado - rastra de disco Menonita con un promedio de 1.29 tn/ha.

Sistema Mejorado II; arado reversible japonés - rastra de aletas con un promedio de 1.31 tn/ha.

Sistema Mínimo II; arado de palo - rastra de disco Menonita con un promedio de 1.32 tn/ha.

Tratamiento tradicional; arado de palo - arado de palo; la pérdida de suelo fue mayor con 1.89 tn/ha, por efecto de la preparación del suelo a favor de la pendiente.

El Testigo Absoluto, tratamiento sin labor alguna, tiene pérdidas de suelo de 0.72 tn/ha.

- El efecto de los diferentes sistemas sobre las propiedades físicas fue cíclico, es decir que los cambios estacionales debido a la remosión del suelo fueron similares en todos los tratamientos, volviendo el suelo a su estado original al final del ciclo vegetativo.

- El rendimiento fue afectado por los cambios bruscos de temperatura y sequía, se tiene; que el sistema Mínimo I; arado de combinado - rastra Menonita con rendimiento de 2.713 kg/ha de materia seca con una utilidad de 205 $us, seguido del sistema Mínimo II; arado de palo-rastra de disco Menonita, con rendimiento de 2.220 kg/ha de materia seca y una utilidad de 137 $us/ha. El sistema Mejorado II; arado reversible rastra de aletas tiene un rendimiento de 1.810 kg/ha de materia seca con utilidad de 82.8 $us.

Los sistemas críticos con respecto a los rendimientos y utilidades obtenidos fueron: el Tradicional; arado de palo-arado de palo y el Mejorado I; arado montaña - rastra de aletas, con rendimientos de 1.660 y 1.350 kg/ha de materia seca con utilidades de 37.4 y 8 $us respectivamente.

TORREZ, R. E. 1981. Manual de conservación de suelos agrícolas. México. D.F. Ed. DIANA. 164 P.