Soil compaction effect on forange production in Guinea grass (Panicum maximum Jacq)
Recibido el 21-02-92. Aceptado 15-05-92.
Trabajo subvencionado por el Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico (Condes).
Julia Martínez1; Nestor Noguera2; Wilhemus Peters2; Tyrone Clavero2; Angel
Casanova2
1 Estudiante graduada del Post,Grado en Producción Animal.
2 Post Grado en Producción Animal. Facultad de Agronomía. (LUZ). Apartado 15205
Maracaíbo, 4005, Venezuela.
Resumen
Se realizó un estudio en la zona "El Laberinto", Estado Zulia, con la finalidad de determinar el
grado de compactación del suelo y la relación con la producción de forraje. La especie utilizada
fue Guinea (Panicum maximum Jacq), la superficie de muestreo fue de 8 ha, divididas en
potreros de 1 ha, con una carga de 2 UA./ ha. En los suelos existen dos profundidades del
horizonte argílico : 40 - 45 cm y 60 - 65 cm. Las muestras fueron tomadas en época seca, se
utilizó el método de Uhland DAU y el del hoyo DAH para determinar densidad aparente, se
tomaron 4 muestras/Potrero para DAU y 2 muestras/potrero para DAH, el pasto se cosechó al
inicio de lluvias y en época seca antes de entrar los animales al potrero (12 muestras de pasto) y se
determinó rendimiento. El valor de densidad aparente promedio fue de 1.72 g/cm3 + 6.82;
indicando una compactación elevada. La materia verde y el porcentaje de materia seca fue
afectada significativamente por la compactación, textura y profundidad del argílico (P < 0.01) en
época seca. Para el inicio de lluvias la materia verde y el porcentaje de materia seca se vio
afectada por la textura y profundidad del argílico pero no por la compactación. Los coeficientes de
variación residual fueron 3.01 % para Uhland y 12.6 % en el método volumétrico o del hoyo.
Palabras claves: Panicum maximum, densidad aparente, horizonte, argílico, compactación.
Abstract
An study was conducted in the "El Laberinto" area, Zulia State, in order to determine the
compaction degree of the soil related to forage production. The specie used was Guinea Grass
(Panicum maximum Jacq). The sample area was 8 ha divided into 1 ha plots with a stocking rate of
2 U.AJ ha There are two depths of the argilic horizon in the soils : 40-45 cm. and 60-65 cm. The
samples were taken during the dry season, the Uhland (DAU) and the hole (DAH) methods were
used to define the bulk density, 4 samples/plot for DAU and 2 samples/plot for DAH were taken,
the grass was harvested during the early rains and during the dry season before the animals went
into the plots (12 grass samples) and the yield was determined. The mean value of the bulk density
was 1.72 g(cm3 + 6.82 ; indicating a high compaction degree. The green matter and the
percentages of dry matter were affected significantly by the compaction, texture and depth of the
argilic (P < 0.01) in the dry season. When the rain started the green matter was affected by the
argillic texture and profundity but not by the compaction. The residual variation coefficients were
3.01 % for Uhland and 12.6 % for the Volumetric or hole method.
Key words: Panicum maximum, bulk density, argillic horizon, compaction.
Introducción
En un suelo, el valor de densidad aparente es un buen índice del grado de compactación del
mismo, o sea de la reducción del espacio poroso de radio equivalente mayor, llamado espacio
poroso no capilar, responsable de la infiltración, de la aireación y factor de crecimiento edáfico
indirecto de las plantas. Muchos pastos en la zona de "El Laberinto" y sus alrededores han
disminuido su productividad, relacionándose esto con la compactación, existiendo un incremento
en el número de malezas. Existe diferencias en la producción de forraje debido a las diferentes
cargas animales que soporta (2), esta baja producción puede ser atribuida a la baja tasa de
rebrotes (12). Varios autores coinciden al reportar que el crecimiento de los cultivos se ve
reducido por la compactación del suelo.
El pastoreo intensivo cambia la condición física del suelo y reduce la tasa de infiltración, ligado ésto
muy íntimamente a el grado de compactación existente en el suelo, que también tiene efecto sobre
el crecimiento de las plantas e incremento las probabilidades de erosión (1,5,7).
La reducción en el contenido de aire del suelo, o el efecto de la compactación sobre el suelo actúa
cambiando su estructura, la tasa de cambio varia la proporción de los diferentes poros, debido a
que la compactación depende del tipo de suelo y del contenido de arcilla en los mismos, al
incrementarse los contenidos de arcillas en el suelo la densidad aparente aumenta y en las texturas
livianas, ocurre lo contrario (6, 10).
Los efectos de la compactación en la producción vegetal se relaciona con los cambios físicos,
químicos y procesos biológicos y éstos van a influir en el rendimiento de los cultivos. Con este
estudio se pretende dar información acerca del índice de compactación que presentan los suelos de
la Altiplanicie de Maracaibo (El Laberinto) y su relación con el rendimiento del pasto Guinea
(Panicum maximum Jacq). Este trabajo tiene como objetivo, determinar el índice de
compactación existente en los suelos soportando una carga animal de 2 U.A. / ha. y relacionar el
grado de compactación con el rendimiento del pasto Guinea (Panicum maximum Jacq).
Materiales y métodos
Area de estudio:
El ensayo fue llevado en la finca "Santa Marta", ésta posee una superficie de 130 ha (figura 2),
ubicada en el sector Las Parcelas, de la zona "El Laberinto"(Fig. l), Municipio Jesús E. Lossada,
Estado Zulia. La zona limita por el Norte con los ríos Cachirí, Socuy y la carretera Cachiri, por el
Sur con la planicie aluvial del río Palmar, por el Este, con el eje imaginario que pasa por las
poblaciones de La Paz, Boscán y Cuatro Bocas, por el Peste con la Sierra de Perijá, con una
topografía que va de ondulada a plana, con textura de media a pesada (Fa a FAa-Fa), ocupando
un área de 196.964 ha.
El clima y la vegetación corresponden a la de un Bosque Seco Tropical. La precipitación se
incremento de Norte a Sur y de Este a Oeste variando entre 780 y 1.744 mm/año ; con una
distribución de las lluvias bimodal, con dos períodos lluviosos (Abril-Junio y
Septiembre-Noviembre) y dos períodos secos (Diciembre-Marzo y Julio-Agosto). El pasto que se
a adaptado a estas condiciones agroecológicas es la Guinea (Panicum maximum Jacq), que
constituye la base de la alimentación animal de los sistemas de producción de la zona de "El
Laberinto" (9).
Métodos:
La finca consta de una superficie de 130 ha. el área de estudio comprendió ocho (8) ha, divididas
en potreros de una (1) hectárea, encontrándose dos profundidades del horizonte argílico (40-45 y
60-65 cm) (Fig. 3) y soportando una carga animal de 2 UA/ ha. Los suelos de la finca presentan
texturaí3 de medias a pesadas (Fa-FA), la reacción de suelo va de 5 a 5.7 en los suelos donde la
profundidad del horizonte argílico está comprendida en el rango de 60-65 cm y un pH 6-7 donde
la profundidad del horizonte argílico está a 40-45 cm. (Cuadros 1-2), la infiltración básica en los;
suelos donde el horizonte argílico está más profundo (60-65 cm) fue 1.51 cm/h y de 0.48 cm/h,
donde el horizonte argílico está a una profundidad de 40-45 cm, la topografia de la finca es plana,
correspondiendo estos suelos al orden Alfisol, quedando clasificados taxonómicamente como
Paleustalf, la precipitación promedio anual es 3 de 1.101 m m (Fig. 4). La densidad aparente
promedio fue de 1.72 g/cm , se determinó a través del método de Uhland (4), se tomaron 4
muestras por potrero y se analizaron en el laboratorio de Física de Suelos; el método del Hoyo
(Volumétrico) (8, fue utilizado también para determinar la densidad aparente, se tomaron 2
muestras por potrero. El muestreo se hizo en época seca e inicio e lluvias para determinar densidad
aparente. Los potreros sembrados de pasto Guinea (Panicum aximum Jacq), se manejaron con
un período de utilización de 7 días y un período de descanso de 28 días y soportando una carga de
2 U-A./ha, se realizaron prácticas agronómicas como fertilización a entrada de lluvias
(Mayo-Septiembre), pase de rotativa, control de malezas, etc. El pasto fue cosechado (Método
Cuadrado) (3), cada 28 días, antes de entrar los animales al potrero, con alturas de corte de 45
cm, se tomaron 12 muestras por potrero, a las cuales se le determinó el rendimiento (Materia
verde y seca). El diseño estadístico utilizado fue un bloques al azar, los resultados se analizaron a
través del sistema de análisis estadísticos (SAS).
Figura. 1. Mapa zona de estudio. "El Laberinto"
Figura. 2. Arca del ensayo
Figura 3. Profundidad del horizonte argílico
Cuadro 1.
Facultad de Agronomía
Departamento de Edafología
Análisis de calicatas
Estudio:
Identificacion: Hda. Santa Marta III
Laboratorio: Física de Suelo
Interesado
Fecha :Junio 89
No.
Lab. |
Profundidad
cm. |
% Esq.
Grueso
2 mm |
% arenas |
%
arenas |
% limo |
%
arcillla |
Nombre
textural |
Muy
grueso
2-1 mm |
grueso
1-0.5
mm |
Media
0.5-0.25
mm |
Fina
9.25-0.1
mm |
Muy
Fina
0.1-0.05
mm |
41 |
0-24 |
- |
0.48 |
6.27 |
15.36 |
19.05 |
8.60 |
49.76 |
36.75 |
13.49 |
F |
42 |
24-50 |
- |
0.55 |
5.23 |
14.57 |
18.33 |
9.62 |
18.30 |
32.31 |
19.39 |
F |
43 |
50-80 |
- |
0.58 |
4.99 |
13.20 |
16.03 |
7.40 |
42..20 |
33.37 |
24.43 |
F |
44 |
80-120 |
- |
0.21 |
4.22 |
12.25 |
14.73 |
6.78 |
38.19 |
30.31 |
31.50 |
F.A. |
45 |
120-60 |
- |
0.74 |
3.78 |
12.70 |
17.65 |
8.72 |
43.59 |
26.73 |
29.68 |
F.A. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
No.
Lab. |
PH H2O |
pH
CaCl2
0.01 M |
% Hum.
A Sat. |
C.E.
mmhos/cm
extrato |
% C |
% n |
C/N |
Fósforo disponible |
Al
me/100gr. |
- |
Pasta |
1:2 |
1:2 |
- |
- |
- |
- |
- |
Olsen |
Bray I |
- |
A |
7.10 |
7.55 |
- |
24-02 |
0.94 |
1.35 |
- |
- |
- |
57 |
Trazas |
B |
6.80 |
7.35 |
- |
23.59 |
1.03 |
0.53 |
- |
- |
- |
5 |
Trazas |
C |
6 50 |
6.95 |
|
27.95 |
0.65 |
0.46 |
- |
- |
- |
2 |
Trazas |
D |
6.15 |
6.30 |
- |
31.97 |
0.55 |
0.33 |
- |
- |
- |
2 |
Trazas |
E |
6.30 |
6.25 |
- |
37.20 |
0.54 |
0.20 |
- |
- |
- |
1 |
Trazas |
F |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
G |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
No.
Lab. |
Bases intercambiables |
H+Al
me/100
gr |
C.I.C.
HN4 Ac
ME/100
GR. (1) |
C.I.C.
SUMA
(2) |
% Sat.
Bases
(1) (2) |
% Ca
CO3 |
Psi |
Ca |
Mg |
Na |
K |
Total |
- |
2.50 |
1.55 |
0.10 |
1.60 |
5.75 |
T |
5.75 |
5.75 |
- |
- |
- |
- |
2.50 |
0.88 |
0.20 |
1.60 |
5.18 |
T |
5.25 |
5.18 |
- |
- |
- |
- |
3.75 |
1.88 |
0.20 |
1.00 |
6.83 |
0.95 |
6.15 |
7.78 |
- |
- |
- |
- |
2.50 |
2.00 |
0.20 |
0.30 |
5.00 |
3.80 |
8.00 |
8.80 |
- |
- |
- |
- |
2.50 |
4.25 |
10.40 |
10.20 |
7.35 |
2.47 |
8.85 |
9.82 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Cuadro 2.
Facultad de Agronomía
Departamento de Edafología
Análisis de calicatas
Estudio:
Identificacion: Hda. Santa Marta III
Laboratorio: Física de Suelo
Interesado
Fecha :Junio 89
No.
Lab. |
Profundidad
cm. |
% Esq.
Grueso
2 mm |
% arenas |
%
arenas |
% limo |
%
arcillla |
Nombre
textural |
Muy
grueso
2-1 mm |
grueso
1-0.5
mm |
Media
0.5-0.25
mm |
Fina
9.25-0.1
mm |
Muy fina
0.1-0.05
mm |
- |
0-18 |
- |
1. 86 |
14. 28 |
25.32 |
23.44 |
8.00 |
72.90 |
10.19 |
16..91 |
Fa |
- |
18-48 |
- |
1.62 |
9.26 |
22.39 |
22.38 |
6.77 |
62.42 |
29.42 |
8.16 |
Fa |
- |
48-70 |
- |
1.71 |
8.70 |
20.43 |
19.66 |
7.65 |
58.45 |
36.46 |
5.09 |
Fa |
- |
170-100 |
- |
1.70 |
8.75 |
18.62 |
17.87 |
7.63 |
54.57 |
28.76 |
16.67 |
Fa |
- |
150.180 |
- |
1.33 |
6.24 |
13.86 |
14.42 |
5.28 |
41.13 |
26.80 |
32.07 |
Fa |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
No.
Lab. |
PH H2O |
pH
CaCl2
0.01 M |
% Hum.
A Sat. |
C.E.
mmhos/cm
extrato |
% C |
% n |
C/N |
Fósforo disponible |
Al
me/100gr. |
- |
Pasta |
1:2 |
1:2 |
- |
- |
- |
- |
- |
Olsen |
Bray I |
- |
A |
6.0 |
5.75 |
- |
18.76 |
0.34 |
0.99 |
- |
- |
- |
4 |
Trazas |
B |
4.90 |
5.15 |
- |
15.00 |
0.17 |
0.44 |
- |
- |
- |
3 |
0.10 |
C |
4.70 |
5.20 |
- |
13.07 |
0.18 |
0.31 |
- |
- |
- |
10 |
0.35 |
D |
4.60 |
4.95 |
- |
17.40 |
0.14 |
0.29 |
- |
- |
- |
7 |
0.60 |
E |
4.80 |
5.85 |
- |
30.36 |
0.13 |
0.27 |
- |
- |
- |
2 |
0.60 |
F |
5.35 |
6.20 |
- |
30.72 |
0.14 |
0.24 |
- |
- |
- |
1 |
0.03 |
G |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
No.
Lab. |
Bases intercambiables |
H+Al
me/100
gr |
C.I.C.
HN4 Ac
me/100
gr. (1) |
C.I.C.
Suma
(2) |
% Sat.
Bases
(1) (2) |
% Ca
CO3 |
Psi |
Ca |
Mg |
Na |
K |
Total |
A |
1.25 |
100 |
0.10 |
0.20 |
2.55 |
0.19 |
2.60 |
2.74 |
- |
- |
- |
B |
1.25 |
100 |
0.10 |
0.15 |
2.50 |
0.76 |
2.67 |
3.26 |
- |
- |
- |
C |
1.25 |
l 00 |
0.10 |
0.10 |
2.45 |
1.14 |
2.93 |
3.59 |
- |
- |
- |
D |
1.25 |
100 |
0.20 |
0.10 |
2.45 |
1.52 |
3.75 |
3.97 |
- |
- |
- |
E |
2.50 |
4.25 |
0.20 |
0.20 |
7.15 |
5.04 |
12.00 |
12.19 |
- |
- |
- |
F |
3.75 |
3.00 |
0.20 |
0.15 |
7.10 |
3.42 |
11.67 |
10.52 |
- |
- |
- |
G |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Figura 4. Precipitación (mm) por épocas
Resultados
El valor promedio de densidad aparente (compactación) determinada por Uhland (DAU) fue de
1.72 9/CM 3 + 6.82, indicando un grado de compactación elevado, en los suelos de la zona de
estudio.
Los resultados para la producción de materia verde y el porcentaje de materia seca, fue afectada
significativamente por el grado de compactación presente, la textura del suelo y la profundidad a la
cual se encuentre el horizonte argilico (Bt), medido ésto en época seca. Los coeficientes de
correlación encontrados fueron 0.58 y 0.62 respectivamente.
El grado de compactación medido en términos de densidad aparente por Uhland (DAU),resultó
significativamente relacionado con la textura y en menor grado con la profundidad del horizonte
argílico (176.5 vas. 168.0 DAU), para la textura Franco-arenosa y Franco-Arcillo-arenosa (176.4
vas. 171.1, DAU) para profundidad 0 y 1 respectivamente (fig. 5)
Figura 5. Relación entre el porcentaje materia seca y la compactación a diferentes texturas y profundidad del
argilico.
La producción de materia verde y porcentaje de materia seca, medidos en la época lluviosa fue
afectada por la profundidad del horizonte argílico y la textura del suelo, pero no por el grado de
compactación en términos de DAU, resultaron con menor coeficiente de variación que las
determinaciones hechas por el método del hoyo (DAH).
En base al coeficiente de variación residual, resultó el 3.01 % para el método de Uhland y 12.6 %
para el método del hoyo.
Conclusiones
Se concluye que la zona estudiada presenta un grado elevado de compactación ya que los valores
encontrados varían entre 1.72 g/cm3 6.82, afectando esto la producción del pastizal y por ende la
productividad. Por tanto se concluye que existe una relación significativa entre la compresión del
suelo insaturado y la textura del suelo.
La producción de materia verde y materia seca varia con el grado de compactación, profundidad
del argílico, influyendo además la época (Seca o lluviosa).
Existen factores ligados al manejo del área en estudio y que se han realizado a través del tiempo,
relacionados a los valores de compactación encontrados ( mecanización, fertilización, cargas altas,
etc.) que podían afectar los resultados obtenidos, por lo tanto se recomienda hacer un estudio de la
Densidad Aparente por periodos más largo al de este trabajo, el cual abarcó sólo un año (1.989).
Literatura citada
- AHMED, A., G. SCHUMAND and R. HART. 1.987.Soil Bulk Density and Water
infiltracion as affected by Grazing Systems. J. of Range Management 40(4):307-309.
- BRYANT, H., R. BIASSER and J. PATERSON. 1.972. Effect o Trampling by Cattle on
Bluegrass and Soil Compaction of a Meadowille Loam. Agronomy J. 64: 331-534.
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- GIFFORD, G. F., R. H. FAUST, and G. B. COLTHAP, 1977. Measuring soil compaction
on rangeland. J. Range Management. 30: 457-460.
- GUPTA, S., P. SHARMA and S. DEFRANCIHI. 1989. Compaction effects on soil
structure. Advances in Agronomy. 42: 311-339.
- -McCARTY, M. and A. MAZURAK 1.976. Soil compaction in Easteam Nebraska after
25 years of cattle Grazing management and weed control. J. Range Management.
29(5):384-386.
- PLA I. 1983. Metodología para la caracterización física con diagnóstico de problema de
manejo y conservación de suelos en condiciones tropicales. Revista Facultad de Agronomía,
UCV No. 33.
- URDANETA, M. 1.985. Programa de DesarroUo Agropecuario El Laberinto. Facultad de
Agronomía, LUZ - CORPOZULL4- Maracaibo, Venezuela.(mimeo).
- VAN HAVEREN, B., 1.983. Soil Bulk density as influenced by Grazing Intensity and Soil
type on a short grass prane site. J. Range Management. 36 (5): 586' 588.
- WILLLIAM, L. and P. CONRAD, 1.967. Effect of Grazzing on Soil compaction as
measured by Bulk density on a high elevation cattle range. J. Range Management. 20: 136
140.
- WITISELL, L. and J. HOBBS, 1.965. Soil compaction effects on field plant growth
Agronomy J. 57:534-537.