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Rev. Fac. Agron. (LUZ) 1996,13: 327-340
Efecto de la humedad del suelo y profundidad del horizonte argílico sobre el desarrollo del pasto guinea (Panicum maximum Jacq.)1
Julia Martinez2; Tyrone Clavero3; Angel Casanova4
Recibido el: 28-03-94 - Aceptado el: 30-05-95
Resumen
Palabras claves: Humedad del suelo, horizonte argilico, Panicum maximum, materia seca.
Abstract
Key words: Soil moisture, argillic horizon, Panicum maximum, dry matter.
Introducción
La producción de los forrajes tropicales depende primordialmente del suministro de algunos nutrimentos, del agua del suelo en el cual se cultiva y de los factores climáticos a los cuales está expuesto, de manera que la producción de pasturas, es una respuesta integral a las variables que actúan sobre ella.
Por esta razón es importante considerar la relación que existe entre la cantidad de agua almacenada por el suelo a diferentes profundidades del argílico, y su efecto sobre el desarrollo de la pastura.
La zona de la altiplanicie de Maracaibo abarca una superficie total de unas 500.000 ha, subdivididas en dos zonas climáticas: una semiárida con un régimen de humedad de los suelos Aridic, y una zona subhúmeda con régimen de humedad Ustic, limitando las posibilidades de uso en condiciones de secano.
El sector subhúmedo ocupa aproximadamente unas 200.000 ha del total de la planicie. Esta zona presenta un horizonte arcilloso de profundidad variable, que en ocasiones limita la producción. La región objeto de esta investigación (El Laberinto), está dedicada a la explotación de bovinos de leche y carne con alto potencial de producción. La producción de leche y carne presenta fluctuaciones atribuidas en parte a la distribución irregular de la precipitación (régimen bimodal), lo cual aunado a la capacidad de retención de humedad de los suelos, desempeña un papel importante sobre todo en los meses de sequía (11).
El conocimiento de las propiedades físicas, químicas y mineralógicas del suelo son fundamentales para el uso racional de este recurso, y permite un estudio más detallado y una mayor comprensión del comportamiento de las características presentes en el suelo. Además se pueden efectuar labores culturales de gran importancia en la forma adecuada, dentro de las cuales se incluye la conservación de aguas y suelos, riego, drenaje así como las aplicaciones de fertilizantes etc. y en general todas aquellas labores que mantengan el suelo productivo. Con frecuencia cuando se habla de productividad de un suelo, sus propiedades físicas son relegadas a un plano secundario, cuando en realidad interactúan con las condiciones químicas, constituyéndose en los factores limitantes de la producción.
Con el propósito de estudiar el efecto que tiene la profundidad del horizonte argilico y él contenido de humedad del suelo, sobre el comportamiento agronómico del pasto guinea (Panicum maximum Jacq.), se plantea esta investigación, así como para aportar nueva información que permita orientar investigaciones futuras sobre este tema.
Materiales y métodos
La investigación se realizó en la Finca "Santa Marta", que cuenta con una superficie de 130 ha, ubicada en el sector El Laberinto, con una situación geográfica de 10º12'30" de latitud norte.
La zona se encuentra situada dentro de la unidad geográfica de la Altiplanicie de Maracaibo, correspondiendo a la zona de vida de Bosque Seco tropical (2). Los suelos están clasificados dentro del orden de los Alfisoles (Paleustalfs) originados a partir de la formación geológica el Milagro. La textura varía de francoarenosa (Fa) a Franco Arcillo-arenosa (Faa), el pH varía de 4.50 a 6.5. La saturación con bases es superior al 35%. La densidad aparente promedio es de 1.72 g/m3 (6). Es característico de la zona la acumulación de arcilla en el horizonte subsuperficial (horizonte argilico).
La distribución de las lluvias presenta un régimen bimodal (figuras 1 y 2) con una evapotranspiración potencial que alcanza valores promedios de 2500 mm/año. La precipitación promedio es de 900-1500 mm/año con una temperatura de 27 ºC (7).
Figura 1. Precipitación interanual Estación El Laberinto
Figura 2. Curva de precipitación. Estación: El Laberinto. 1989-90.
Fuente: MARNR
El estudio se realizó sobre un área de 50 ha sembradas de Pasto guinea. Para el momento del estudio en dicha área se realizaba un ensayo de pastoreo con vacas lecheras, donde se tenían como tratamientos dos cargas animales (2 y 3 UA/ha/año) y dos niveles de suplementación (manejo bajo: 1% PV, manejo alto: 1.5% PV).
Se definieron las profundidades del argílico. Se delimitaron dos estratos; el estrato 1 con una profundidad que varía entre 30 y 45 cm y un estrato 2 que varía entre 45 y 60 cm (figura 3) de acuerdo a ésto se escogieron los potreros: a) 6 y 8 con profundidad 30-45cm pastoreados con vacas suplementadas con 1.5 kg(100 kg PV; b) 11 y 3 con profundidad 30-45 cm pastoreados con vacas suplementadas con 1. 5 kg/100 kg PV, c) 32 y 33 con profundidad 45-60cm pastoreados con vacas suplementadas con 1.0 kg/100 kg EY; d) 36 y 37 con profundidad 45-60 cm pastoreados con vacas suplementadas con 1.5 kg/100 kg PV La carga animal fue fija de 2 UA/ha/año. Dentro de cada potrero se demarcaron 4 parcelas de 12 m 2 c/u a fin de hacer mediciones de suelo y planta.
Muestreo de planta: Se estimaron parámetros de planta mediante muestras tomadas cada 28 días. En cada parcela se tomaron 3 submuestras utilizando un marco de lm 2 . Las mediciones efectuadas fueron: densidad de macollas, diámetro de macolla, altura y biomasa por arriba del perfil de 45 cm. La biomasa cortada fue puesta en bolsas de poletileno selladas y pesadas en el campo. Las determinaciones obtenidas se les definió como materia verde (MV) expresada en gramos y luego se determinó la materia seca (MS) en gramos.
Muestreo de Suelo: El principal parámetro estimado en el suelo fue la humedad. El muestreo se realizó regularmente 14 días antes y en el momento de cosechar el pasto del potrero respectivo.
Se tomaron 2 submuestras de suelo; una submuestra a 10 cm por encima del argilico y otra en el horizonte argilico.
Las humedades de suelo así determinadas fueron denotadas de la siguiente manera:
Hum 11 = Humedad del suelo tomada 10 cm encima del horizonte argílico y 14 días antes de la cosecha.
Hum 12 = Humedad del suelo tomada 10 cm encima del horizonte argílico y al momento de la cosecha.
Hum 21 = Humedad del suelo tomada en el horizonte argilico y 14 días antes de la cosecha.
Hum 22 = Humedad del suelo tomada en el horizonte argilico y al momento de la cosecha.
Análisis Estadístico: Los datos obtenidos para su análisis fueron acumulados por períodos mensuales y los meses se clasificaron en 4 épocas:
Figura 3. Profundidades del horizonte argílico. Escala: 1:2.000
Epoca 1: Enero - Abril
Epoca 2: Mayo - Julio
Epoca 3: Agosto - Septiembre
Epoca 4: Octubre -Diciembre
Para determinar el efecto de la un análisis de varianza por separado para potreros con vacas sometidas a manejo de suplemento diferente (1 y 1.5 kg/100 kg P.V). El modelo lineal para describir las diferentes respuestas de la planta fue:
Yijkl = m + Pi+Rj(i)+Ek + PEik + MI(k) + Eijki
donde:
Yijkl: observación de la respuesta
m : media de la población general
Pi: efecto del i-ésimo estrato de argílico
Rj(i): término error de repetición dentro de cada estrato de agilico.
Ek: efecto de la k-ésima época del año
PEik: efecto de la interacción entre la i-ésima profundidad de argílico y la k-ésima época
MI(k): efecto del j-ésimo período mensual dentro de la k-ésima época.
Eijki: termino del error asociado a períodos y época
Relaciones suelo-planta. Para determinar las relaciones entre las variables de suelo y variables de planta se establecieron correlaciones para cada profundidad del argilico y época del año.
Resultados y discusión
Humedad de suelo. La humedad del suelo muestreada a dos profundidades y en dos momentos de la cosecha de la planta fue afectada significativamente por la época (P<.01) y por los diferentes períodos dentro de época (P<.01). Una interacción significativa, profundidad del argilico x época (P<.05) resultó para la humedad del suelo muestreada en el argilico en el momento de la cosecha.
En el cuadro 1 se presentan los promedios de humedad del suelo para las diferentes épocas y a dos profundidades de argílico y en la figura 4 se muestran las variaciones de los contenidos de humedad en las diferentes épocas.
Materia seca: La disponibilidad de MS en los potreros bajo estudio fue diferente para los dos sistemas de manejo (MA y MB). La interacción profundidad del argilico x época (P<.001) prevaleció como efecto en los dos sistemas, los períodos dentro de época también exhibieron diferencias significativas (P<.001).
En la figura 5, se muestra la distribución mensual de MS para todos los períodos de cosecha (meses) durante el año.
En la época 4, la disponibilidad de materia seca fue mayor para esta profundidad del argílico (45-60 cm).
Cuadro 1. Comportamiento de la humedad del suelo (%) de acuerdo a las profundidades de argílico en diferentes épocas
PROF |
Epoca |
HUM11 |
HUM12 |
HUM21 |
HUM22 |
||||
30-45 |
1 |
3.7 |
4.7 |
3.7 |
4.2 |
||||
±0.44 |
±0.42 |
±0.43 |
± 0.41 |
||||||
45-60 |
3.8 |
4.2 |
3.9 |
4.1 |
|||||
30-45 |
2 |
7.3 |
7.0 |
8.1 |
8.4 |
||||
±0.44 |
±0.42 |
±0.50 |
±0.57 |
||||||
45-60 |
7.2 |
7.3 |
8.5 |
9.0 |
|||||
30-45 |
3 |
6.1 |
6.8 |
7.7 |
7.8 |
||||
±0.44 |
±0.41 |
±0.50 |
±6.5 |
||||||
45-60 |
8.2 |
8.5 |
7.8 |
9.0 |
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Figura 4. Distribución de la humedad del suelo en los diferentes períodos y a dos profundidades de argílico
Figura 5. Producción de materia seca para diferentes períodos mensuales en potreros con dos condiciones de manejo (MB y MA)
En los potreros con nivel bajo (MB) el suelo con profundidad superficial del argilico (30-45 cm) presentó la mayor acumulación de MS, para las épocas 2, 3 y 4. Este importante hecho, puede estar vinculado con una mayor actividad fotosintética de la planta y con una mayor disponibilidad de agua en la región de las raíces en el suelo con argilico más superficial (1, 3).
En suelo de argilico profundo, por el contrario, la recuperación de la planta es más lenta por los déficit de agua y el menor acceso que tienen las plantas a la humedad almacenada en el argilico. En los potreros con MA la recuperación de la planta fue intermedia, este hecho está relacionado con la cantidad de luz interceptada por la planta (6).
La época seca (Enero-Abril) fue la más crítica en la disponibilidad. La máxima disponibilidad de MS se produce en octubre para potreros con manejo bajo (MB).
Altura de plantas. El comportamiento de la altura estuvo asociada a la materia seca. En la época seca, ocurrió la mayor disminución de la altura de la planta, tanto en potreros con manejo alto (MA) y manejo bajo (MB). Sin embargo en los potreros con MA la altura fue mayor en el suelo con argílico superficial. La altura se incrementa con la aparición de las lluvias. La tendencia general fue una mayor altura de planta en el suelo de argílico superficial y en potreros con manejo alto (MA). Sin embargo, la máxima altura se alcanza en la época 3 (Agosto Sept), en potreros con manejo bajo (MB) (figura 6).
Diámetro de macollas. La época seca afectó significativamente (P<. 0 1), el diámetro de la macolla en ambos tipos de manejo. Los potreros con MA, mantuvieron un mayor diámetro de macolla durante todas las épocas. La profundidad del argilico no afectó el diámetro de la macolla. La distribución del diámetro de macolla en los períodos, figura 7, muestra que los potreros con MA, mantuvieron un mayor diámetro durante la mayor parte del año.
Densidad de plantas: En la época seca se encontró la mayor reducción de la densidad en potreros con MB explicable por la mayor defoliación hecha por el animal produciendo un deterioro progresivo de la macolla y la muerte de la planta.
Resultados reportados por Suárez y Padilla (9), indican una reducción de aproximadamente el 50% de la densidad de plantas durante períodos secos de 32 días.
A partir de la época 2, figura 8, se produce una recuperación ascendente de la densidad de plantas. Este incremento se puede deber a plantas emergidas de semilla o recuperación de plantas aparentemente muertas.
Relación entre la humedad del suelo y las variables biológicas: Dentro de cada época y profundidad del argilico, se estimaron los coeficientes de correlación entre la humedad del suelo y el conjunto de variables biológicas, (cuadro 2).
En la época 1, no se encontraron correlaciones significativas, esto es debido a que en el suelo no hay agua disponible para las plantas y en consecuencia su crecimiento se detiene.
Con las precipitaciones caídas en la época 2, se almacena suficiente agua disponible en el perfil de suelo, alcanzando el horizonte argilico. Sin embargo, el crecimiento de la planta se produce a expensas del agua contenida en el estrato superficial.
En la época 3 (Agosto-Septiembre), a diferencia de la época 2, las correlaciones de las variables biol6gicas con el contenido de humedad se desplazaron a la humedad muestreada en el argílico superficial.
En la época 4 (Oct-Dic), se encontró poca correlación entre las variables biológicas y la humedad del suelo, posiblemente debido a que el pasto ha completado su crecimiento y no se produce respuesta a mayor disponibilidad de agua.
Las relaciones encontradas reflejan la dinámica de la disponibilidad de agua en el suelo a través de las diferentes epocas para el crecimiento de la planta.
Figura 6. Altura de planta para diferentes períodos mensuales, en potreros con dos condiciones de manejo MB y MA
Figura 7. Distribución de macollas para diferentes períodos mensuales en potreros con dos condiciones de manejo MB y MA
Figura 8. Densidad de planta para diferentes períodos mensuales y potreros con dos condiciones de manejo MB y MA
Cuadro 2. Correlación entre las variables biológicas y humedad del suelo en diferentes épocas del año.
Variables |
Epoca 2 Hum11 |
Huml2 |
Epoca 3 Hum21 |
Hum22 |
Epoca 4 |
|||||
Hu m11 |
Hu ml2 |
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0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
MS |
0.75 |
0.64 |
NS |
0.69 |
0.71 |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
Altura |
0.89 |
0.93 |
0.67 |
0.90 |
NS |
0.71 |
NS |
0.85 |
NS |
NS |
Densidad |
0.73 |
NS |
0.56 |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
Diámetro |
NS |
NS |
NS |
NS |
NS |
063 |
NS |
0.81 |
0.57 |
0.69 |
Conclusiones
Los resultados de esta investigación permitieron analizar el papel que juega el horizonte argilico en el almacenamiento de agua aprovechable por las plantas y las interacciones con el manejo del pastizal en épocas críticas.
1. En la época seca, el agua retenida por el suelo tanto en el estrato superficial como en el horizonte argílico, se encuentra en el punto de marchitez permanente. Las variaciones encontradas en los componentes de la planta estuvieron directamente relacionadas con el manejo del pastizal. Los potreros con animales mejor suplementados mantuvieron mayor biomasa.
2. Con la primera época de lluvias (Mayo-Julio), se produce un mayor almacenamiento de agua aprovechable en el horizonte argilico. La recuperación del pastizal es más rápida en suelo con argilico superficial (30-45 cm) y potreros con mayor intensidad de defoliación en la época seca. El crecimiento de la planta depende sólo del agua disponible por la planta en el estrato superficial.
3. En la segunda época seca (Agosto-Septiembre), de lluvias escasas e irregulares, el crecimiento de la planta depende del agua disponible en el horizonte argilico. Se produce una transferencia de agua del horizonte argilico hacia el estrato superficial.
4. En la segunda época de lluvias (Octubre-Diciembre), el agua disponible en el estrato superfícial es mayor en comparación al agua aprovechable en el horizonte argílico, como producto de la mayor cantidad de precipitación que ocurre en esta época. Existe una saturación del suelo superficial y una reducción en la infiltración en el horizonte argílico. Existe mayor biomasa en plantas crecidas en suelo con argilico superficial y en potreros con animales menos suplementados.
Recomendaciones
1. interacción entre disponibilidad de agua para la planta de acuerdo a la profundidad del argílico con el tipo de manejo del pastizal conlleva a realizar una investigación más minuciosa y por varios años a fin de promediar los cambios distribucionales de la precipitación y conocer mejor el comportamiento de la humedad del suelo.
2. Tomar en cuenta en el levantamiento de suelos, la profundidad del horizonte argílico, a fin de conocer mejor el patrón de distribución y considerar también este parámetro en la planificación de experimentos de campo.
3. En posteriores investigaciones con los mismos objetivos de este trabajo mejorar las técnicas de muestreo de humedad del suelo, procurando obtener muestras en la región de las raíces y realizar el estudio del patrón radical para las diferentes profundidades del argilico.
Literatura citada
- Bemal. J., R. Villamizar y C. Lotero. 1979. Factores ecológicos en la producción de forrajes. En Pastos y Forrajes. Tomas de Orientación Agropecuaria. TOA Nº 45. Colombia. pp 23-38.
- Ewel, J. Madriz. 1978. Zonas de vida de Venezuela. Memoria explicativa sobre el mapa ecológico Caracas. IIAC Dirección de investigación p 264.
- García, P. y R. Brown. 1988. Factores que afectan la capacidad de almacenamiento del agua en Quartzipsamments y Paleudults del Norte de Florida. 22 pp.
- Hunt, L.A. and R.W. Broughman. 1967. Some changes in the structure of a perennial Ryegrass sward frecuently but leniently defoliated during the summer N.Z.J. Agric. Res. 10:397-404.
- ~N-R. 1983. Registro de Precipitación y Temperatura mensual. Precipitaciones y características edafoclimáticas. Ministerio del Ambiente y los Recursos Naturales Renovables. Dirección de Hidrologia. Caracas. Venezuela.
- Martínez, J. N. Noguera., W Peters., T Clavero., y A. Casanova. 1992. Efecto de la compactación del Suelo sobre la Producción de Forraje en pasto guinea (Panicum maximum Jacq.) Rev. Fac. Agron. (LUZ). 9:97-108.
- Peters, W., N. Noguera, y 1. Urdaneta. 198i. Folleto de Giras Técnicas. X Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo y IX Congreso Venezolano de la Ciencia del Suelo. Maracaibo. Venezuela.
- Suárez, J. y C. Padilla 1978. Efecto de la aplicación de agua sobre la población y el establecimiento de la guinea (Panicum maximum Jacq). Rev. Cub. Cien. Agric. La Habana Cuba. 12(1):95.
- Urdaneta, M., H. Delgado., Osuna, D. 1992. Ganadería bovina a base de Pastos, en la alta planicie de Maracaibo. In Carlos González (ed) Ganadería de doble propósito. Ediciones Astro Data. Maracaibo pp 383-406.