INVESTIGACIONES

Efecto de la mecanización del suelo sobre sus propiedades físicas y la producción de papaya (Carica papaya L.)

Effect of mechanization of the soil on its physical properties and the production of papaya (Carica papaya L.)

Efeito da mecanização do solo sobre suas propriedades físicas e produção de mamão (Carica papaya L.)

Hernández Núñez, Héctor Eduardo; Méndez Vargas, Diego Fernando; Becerra Ordoñez, Luis Carlos; Díaz Isaza, Anthony José

Héctor Eduardo Hernández Núñez

eduardo.5560@hotmail.com

Universidad Estatal Amazónica Ecuador

Diego Fernando Méndez Vargas

Universidad Estatal Amazónica Ecuador

Luis Carlos Becerra Ordoñez

Universidad Estatal Amazónica Ecuador

Anthony José Díaz Isaza

Universidad Estatal Amazónica Ecuador

Revista de Investigación en Ciencias Agronómicas y Veterinarias ALFA

Centro de Estudios Transdisciplinarios, Bolivia

ISSN: 2664-0902

ISSN-e: 2664-0902

Periodicidad: Cuatrimestral

vol. 1, núm. 3, 2017

editor@revistaalfa.org

Recepción: 02 Mayo 2016

Publicación: 04 Septiembre 2017

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/540/54045585404558004/

Modelo de publicación sin fines de lucro para conservar la naturaleza académica y abierta de la comunicación científica

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Resumen: Con el objetivo de analizar el efecto de la mecanización del suelo sobre sus propiedades físicas y la producción de papaya en el centro de investigaciones amazónicas Macagual - Cesar Augusto Estrada González, Florencia, Caquetá. Se evaluaron los siguientes tratamientos: mecanización con moto azada (T1), azadón (T2) y sin mecanización (testigo (T3)). Se evaluaron las propiedades físicas al día siguiente de la aplicación de los tratamientos (tiempo 1) y 15 meses después (tiempo 2). En el tiempo 1 la resistencia a la penetración (Rp) presento diferencias significativas (p<= 0,05) entre los tres tratamientos en las profundidades de 0-10 y 10-20 cm, mientras que de 20-30 cm solo T1 presento diferencias significativas respecto a T2 y T3. No hubo diferencias significativas (p> 0,05) entre los tres tratamientos en el tiempo 2. Se correlacionaron las variables físicas con el coeficiente de variación de Pearson encontrando correlaciones significativas positivas entre Rp y Da de 0.62, HG y Pt de 0.84 y negativas entre Rp y Porosidad total (Pt) de -0.64, Rp y Humedad gravimétrica (HG) de -0.67, HG y Da de -0.84. Los rendimientos de papaya presentaron diferencias significativas (p<= 0,05) entre los tratamientos siendo T1 el que mayor producción con rendimientos de 13,04 ton/ha, seguido de T2 con 10,33 ton/ha y T3 con 8,54 ton/ha en la primer cosecha.

Palabras clave: Densidad aparente, Resistencia a la penetración, porosidad, producción, degradación de suelo.

Abstract: With the objective of analyzing the effect of soil mechanization on its physical properties and the production of papaya at the Amazon research center Macagual - Cesar Augusto Estrada González, Florencia, Caquetá. The following treatments were evaluated: mechanization with hoe (T1), hoe (T2) and without mechanization (control (T3)). The physical properties were evaluated the day after the application of the treatments (time 1) and 15 months later (time 2). At time 1 the resistance to penetration (Rp) showed significant differences (p <= 0.05) between the three treatments in the depths of 0-10 and 10-20 cm, while of 20-30 cm only T1 presented significant differences with respect to T2 and T3. There were no significant differences (p> 0.05) between the three treatments at time 2. Physical variables were correlated with the Pearson coefficient of variation finding positive significant correlations between Rp and Da of 0.62, HG and Pt of 0.84 and negative between Rp and Total Porosity (Pt) of -0.64, Rp and Gravimetric Humidity (HG) of -0.67, HG and Da of -0.84. The papaya yields showed significant differences (p <= 0.05) among the treatments, with T1 being the one with the highest production with yields of 13.04 t / ha, followed by T2 with 10.33 t / ha and T3 with 8.54 ton / ha in the first harvest.

Keywords: Apparent density, Penetration resistance, porosity, production, soil degradation.

Resumo: Com o objetivo de analisar o efeito da mecanização do solo sobre suas propriedades físicas e a produção de mamão no centro de pesquisa da Amazônia Macagual - Cesar Augusto Estrada González, Florença, Caquetá. Os seguintes tratamentos foram avaliados: mecanização com enxadas (T1), enxadas (T2) e sem mecanização (controle (T3)). As propriedades físicas foram avaliadas no dia seguinte à aplicação dos tratamentos (tempo 1) e 15 meses depois (tempo 2). No tempo 1, a resistência à penetração (Rp) mostrou diferenças significativas (p <= 0,05) entre os três tratamentos nas profundidades de 0 a 10 e 10 a 20 cm, enquanto 20 a 30 cm apenas o T1 apresentou diferenças significativas em relação a T2 e T3. Não houve diferenças significativas (p> 0,05) entre os três tratamentos no tempo 2. As variáveis físicas foram correlacionadas com o coeficiente de variação de Pearson, encontrando correlações positivas significativas entre Rp e Da de 0,62, HG e Pt de 0,84 e negativas. Entre Rp e porosidade total (Pt) de -0,64, Rp e umidade gravimétrica (HG) de -0,67, HG e Da de -0,84. Os rendimentos de mamão apresentaram diferenças significativas (p <= 0,05) entre os tratamentos, sendo T1 a maior produção com rendimento de 13,04 ton / ha, seguido de T2 com 10,33 ton / ha e T3 com 8,54 ton / ha na primeira colheita.

Palavras-chave: Densidade aparente, Resistência à penetração, porosidade, produção, degradação do solo.

INTRODUCCIÓN

El suelo es un cuerpo natural formado por mezclas de partículas orgánicas e inorgánicas (Becerra et al., 2005). Puede estar sujeto a constantes cambios en su estructura ya sea por la acción de fuerzas externas o internas (Dorner et al., 2009). Tales como: disminución de la porosidad, destrucción de la estructura, causan pérdida a largo plazo en la función y productividad de los ecosistemas (González et al., 2009). El conjunto de estos fenómenos y los daños que produce son considerados como una degradación del suelo (Claro et al., 2000; González et al., 2009).

Uno de los factores de mayor incidencia en la degradación de suelos es la compactación (González y Nogues, 2012), que está en relación con el tamaño de los agregados, humedad del suelo, los procesos de manejo y del estado biótico en que se encuentran (Hossne et al., 2009). Siendo esta potencialmente la mayor amenaza para la productividad agrícola (Botta et al., 2007; Euskadi, 2011; Lara et al., 2011). Ya que pueden presentar reducciones entre el 20% y el 76% en los rendimientos de cultivos (Gómez, 2011).

El principal objetivo de la investigación fue Analizar el efecto de la mecanización del suelo sobre sus propiedades físicas y la producción de papaya en el centro de investigaciones Amazónicas Macagual - Cesar Augusto Estrada González, Florencia, Caquetá

MATERIALES Y MÉTODO

El estudio se llevó a cabo en el Centro de investigaciones amazónicas Macagual - Cesar Augusto Estrada González de la Universidad de la Amazonia, el cual se encuentra ubicada en municipio de Florencia, al sur del Departamento del Caquetá, Colombia. Localizado geográficamente en la Amazonia Colombiana a 1° 37’ N y 75°36’W a 300 msnm. El suelo donde se realizó el estudio presenta una Textura Franco arcillosa arenosa.

La investigación estuvo amparada bajo el diseño experimental contando con un área de 2.204 m2, se utilizó un diseño de bloques completos al azar con tres tratamientos y cuatro repeticiones, para un total de 12 parcelas. Se utilizaron plantas de papaya variedad hibridoTainung-01, la distancia de siembra fue de dos metros entre planta y 1.8 metros entre surco Jiménez, (2002) para un total de 36 plantas por unidad experimental y total de 432 plantas. Los tratamientos a avaluar fueron: T1: mecanización del suelo con moto azada, T2: con azadón y T3: sin mecanización (testigo).

Muestreo

Posterior a la preparación del suelo y 15 meses después se determinaron algunas propiedades edáficas. Las muestras se tomaron de 0-10 cm; 10-20 cm y 20-30 cm de profundidad siguiendo la metodología de Bravo y Andreu (1995). Se tomaron cuatro submuestras por parcela. Los parámetros analizados fueron: densidad real, densidad aparente, resistencia a la penetración, porosidad Total y humedad gravimétrica. En el momento de la producción se recolectaron los frutos y se determinó rendimiento (toneladas/hectárea).

Análisis de resultados: se realizó análisis de varianza, la comparación entre medias se hizo con LSD Fisher, con una confiabilidad del 95%, mediante el programa estadístico Infostat, la correlación de variables por el método de Pearson.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Resistencia a la penetración

Las impedancias mecánicas del suelo, medidas a través de la Rp, disminuyeron por efecto de la mecanización, hubo diferencias significativas (P< 0.05) entre los tres tratamientos en el tiempo 1 (ver tabla 1). Siendo notable la disminución en las profundidades de 0-10 y 10-20 cm. De 0-10 cm de profundidad T1 y T2 presentaron una disminución en la Rp de 85.50 % y 62.31 y de 10-20 cm de 57.65 % y 28.82 % respectivamente, frente a T3. Se encontró una correlación negativa de Rp y HG de -0.67, mostrando la afectación de la Rp respecto a la HG, coincidiendo con lo informado por (Elissondo et al., 2001; Álvarez et al., 2006; Álvarez et al., 2009; Delmonte et al., 2010). La disminución de la resistencia con el aumento de humedad se asocia, según Vepraskas (1984) citado por (García et al., 2010) a la reducción de la cohesión y ángulo de fricción interna del suelo.

Tabla 1.

Dinámica de la resistencia a la penetración bajo diferente mecanización del suelo entre el mes 1 y 15

Tratamiento | Profundidad | Resistencia a la penetración (MPa)
Tiempo
Mes 1 | Mes 15
Medias | E.E | Medias | E.E
Testigo | 0-10 | 0,69 | ± | 0,04 | A a | 0,58 | ± | 0,05 | A a
10-20 | 1,11 | ± | 0,09 | A a | 1,1 | ± | 0,05 | A a
20-30 | 1,36 | ± | 0,07 | A a | 1,4 | ± | 0,05 | A a
Azadón | 0-10 | 0,26 | ± | 0,04 | B b | 0,55 | ± | 0,05 | A a
10-20 | 0,79 | ± | 0,09 | B a | 1,09 | ± | 0,07 | A a
20-30 | 1,29 | ± | 0,07 | A a | 1,39 | ± | 0,06 | A a
Moto azada | 0-10 | 0,1 | ± | 0,04 | C b | 0,49 | ± | 0,05 | A a
10-20 | 0,47 | ± | 0,09 | C b | 1,02 | ± | 0,09 | A a
20-30 | 1,04 | ± | 0,07 | B b | 1,25 | ± | 0,06 | A a

Letras en mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre filas (p<= 0,05) Letras en mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre columnas (p<= 0,05)

Tabla 2

Correlación de propiedades físicas indicadoras de compactación

Parámetros físicos de suelo | Resistencia a la penetración | Densidad aparente | Porosidad Total | Humedad Gravimétrica
Resistencia a la penetración | 1 | 0 | 0 | 0
Densidad aparente | 0,62 | 1 | 0 | 0
Porosidad Total | -0,64 | -1 | 1 | 0
Humedad gravimétrica | -0,67 | -0,84 | 0,84 | 1

Los tres tratamientos estuvieron por debajo de los umbrales de compactación. Estos umbrales varían de 1.5 MPa (50% de disminución en el crecimiento radical de maíz) a 3 MPa (detenimiento del crecimiento radical) (Álvarez et al., 2009), aunque estos valores varían según las condiciones fisiológicas del cultivo. Jorajuria y Draghi, (2000) proponen nivel crítico de Rp > 2.0 Mpa. Díaz (2004) encontraron niveles crítico de RP entre 1,22 y 2,00 MPa (prof. < 0,20 m).

Se presentó un incremento significativo (P< 0.05) de Rp del mes 1 al mes 15 en T1 en las profundidades de 0-10 y 10-20 y en T2 en las profundidades de 0-10 concordando con lo encontrado por (Elissondo et al., 2001). Posiblemente debido al proceso reordenamiento de las partículas del suelo, tal como lo señalan (Bravo y Andreu, 1995). T3 no presento diferencias significativas (P> 0.05) entre el mes 1 y mes 15.

Densidad aparente

Después de aplicados los tratamientos la Da T1 presento diferencias significativas (P< 0.05) solo en T1 con respecto a T2 y T3 en las profundidades de 0-10 y 10-20. Porque entre T2 y T3 no presento diferencias significativas (P>0.05), aunque disminuyo, en las profundidades de 0-10 y 10-20 cm (tabla 3), coincidiendo con resultados obtenidos por (Álvarez et al., 2006). Respecto a esto la Rp si presentó diferencias significativas (P< 0.05) entre los tres tratamientos (ver tabla 2). Corroborando lo encontrado por Álvarez et al. (2009) donde demuestra un una baja sensibilidad de este parámetro a los distintos manejos y afirmando lo planteado por Martínez et al., (2010) que afirman que la resistencia a la penetración es un parámetro más sensible que la densidad aparente para caracterizar la compactación. T1 si presento diferencias significativas (P< 0.05) con respecto a T2 y T3 en las profundidades de 0-10 y 10-20.

Los cambios registrados en la Da del suelo antes y después de la implementación del cultivo de papaya, se presentan en los (tabla 3). Se observa en los resultados obtenidos que la Da no es un valor estático, ya que puede variar tanto espacial como temporalmente, en concordancia con esto encontramos que los valores obtenidos en el mes 1, para T1 y T2 fueron menores a los obtenidos en el mes 15 encontrando diferencias significativas (P< 0.05) en las profundidades de 0-10 y de 10-20, coincidiendo con resultados obtenidos por (Bravo y Andreu, 1995). En la profundidad de 20-30 se presentó el mismo aumento con respecto al tiempo en los dos tratamientos, aunque T1 no mostro diferencias significativas (P> 0.05). La Da en T3 presento un leves cambios pero sin diferencias significativas en ninguna de las profundidades (P> 0.05), resultados similares encontrados por Álvarez et al. (2009). Los cambios fueron aumento leves de Da en las profundidades de 0-10 y 10-20 cm, pero disminución en los 20-30cm, diferente a lo encontrado por (Bravo y Andreu, 1995).

Tabla 3

Dinámica de la densidad aparente bajo diferente mecanización del suelo entre el mes 1 y mes 15

|  | Densidad aparente (gr/cm³)
|  | TIEMPO
Tratamiento | Profundidad | MES 1 | MES 15
|  | Medias | E.E | Medias | E.E
Testigo | 0-10 | 0,94 | ± | 0,02 | A a | 0,98 | ± | 0,03 | A a |
| 10-20 | 1,09 | ± | 0,03 | A a | 1,13 | ± | 0,03 | A a |
| 20-30 | 1,21 | ± | 0,16 | A a | 1,18 | ± | 0,02 | A a |
| 0-10 | 0,89 | ± | 0,02 | A b | 0,98 | ± | 0,03 | A a |
Azadón | 10-20 | 1,07 | ± | 0,03 | A b | 1,2 | ± | 0,03 | A a |
| 20-30 | 1,17 | ± | 0,16 | A b | 1,23 | ± | 0,02 | A a |
| 0-10 | 0,79 | ± | 0,02 | B b | 0,89 | ± | 0,03 | B a |
Moto azada | 10-20 | 0,97 | ± | 0,03 | B b | 1,16 | ± | 0,03 |  |
| 20-30 | 1,14 | ± | 0,16 | A a | 1,2 | ± | 0,02 | A a |

Letras en mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre filas (p<= 0,05) Letras en mayúsculas distintas indican diferencias significativas entre columnas (p<= 0,05)

Producción: Los rendimientos de papaya se vieron afectados de acuerdo a la mecanización del suelo (tabla 4). En diferentes estudios con diferentes plantas autores encontraron comportamientos similares Claro et al., 2000); Terminiello et al., 2000; Díaz, 2004; Botta et al., 2007). La disminución de rendimientos de papaya en toneladas fue de 34.50 % en T3 respecto a T1 y de 20.78% respecto a T2. Concordando con lo afirmado por Euskadi (2011) donde estima perdidas por problemas físicos del suelo entre 5-35% y Gómez (2011) donde que afirma reducciones entre el 20% y el 76% en los rendimientos de cultivos.

Tabla 4

Efecto de la mecanización sobre los rendimientos de papaya variedad hibridoTainung01

Tratamiento | Rendimientos (Ton/ha)
Medias
Moto azada | 13,04 A
Azadón | 10,33 B
Testigo | 8,54 C

Letras distintas indican diferencias significativas (p<= 0,05)

Esta disminución en los rendimientos se relaciona a la repercusión de la compactación en el desarrollo y crecimiento de las plantas (Díaz, 2004, Sepúlveda, 2009, Delmonte et al., 2010). Evidenciado principalmente en el crecimiento de las raíces (Pinzón y Amézquita, 1991, Delmonte et al., 2010), provocando diferentes problemas como ralentización o paralización del desarrollo (Sepúlveda, 2009). Esta respuesta de la planta puede relacionarse con la disponibilidad de los nutrimentos al reducirse el volumen de prospección de las raíces al desaparecer o reducirse al mínimo la porosidad estructural. (Claro et al., 2000).

CONCLUSIONES

La resistencia a la penetración y la Da no son valores estáticos, ya que pueden variar tanto espacial como temporalmente, la resistencia a la penetración es un valor más sensible para medir la compactación del suelo. Después de mecanizado el suelo disminuyen los valores de Rp y Da, pero con el paso del tiempo y debido a diferentes factores estos valores van en aumento. Los rendimientos de papaya tienen una relación directa con la Rp y la Da, siendo valores sensibles a impedancias mecánica de 1.1 MPa de Rp y 1.0 g/cm. de Da.

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