Esta investigación se desarrolló en la campaña cebollera 2002 – 2003 con el objetivo de evaluar la influencia que tiene los restos de cosecha de arroz (Oriza sativa) y el vetiver (Vetiveria zizanioides) usados como cobertura de suelo en el cultivo de Cebolla (Allium cepa L.) en Banao, Sancti Spiritus, Cuba. El experimento se realizó con la variedad Ciban en un diseño de bloques completos al azar, con tres tratamientos y tres repeticiones.
Los tratamientos fueron cobertura muerta con restos de cosecha de arroz a una dosis de 20 Mg · ha-1, cobertura con vetiver a una dosis de 20 Mg · ha-1 y un testigo (suelo descubierto). Se realizaron mediciones de temperatura diaria del suelo a las 8:00 AM, 11:00 AM, 2:00 PM y 5:00 PM, obteniendo que las variaciones de las mismas fueron menores en los tratamientos cuyos suelos estaban cubiertos lo que es favorable para el cultivo ya que se evita el estrés térmico.
Las variaciones de temperaturas 8:00 AM vs 2:00 PM en el suelo descubierto fue de 8,8 °C, mientras que el suelo cubierto con paja de arroz fue de 5,7 °C y el cubierto con vetiver fue de 7,2°C.
Entre los principales recursos de que dispone el hombre están los sistemas de suelo y agua, así como el reino vegetal y animal asociados a ellos: el uso de estos recursos no debe provocar su degradación o destrucción, porque la existencia del hombre depende de su constante productividad.
Reconociendo la suprema importancia del suelo para la supervivencia y el bienestar de los pueblos y la independencia económica de los países, así como la necesidad cada vez mayor de aumentar la producción alimentaria, es absolutamente necesario dar gran prioridad al fomento de un uso óptimo de las tierras, al mantenimiento y el mejoramiento de la productividad de los suelos y a la conservación de los recursos edafológicos (FAO, 1992).
De acuerdo con la FAO (2000) dentro de los principios que se deben considerar como lineamientos básicos para desarrollar estrategias sobre los sistemas de manejos de suelo está aumentar la cobertura de los mismos como el principio más importante por conllevar a múltiples beneficios
Esta es una práctica que entró en desuso con el surgimiento, en la segunda mitad del siglo XX, de la Agricultura Industrial. Fowler y Rockstrom (2001) consideran que con el advenimiento de la Revolución Verde, caracterizada, entre otros aspectos, por el uso intensivo del arado de vertederas tirado por tractores, los residuos de las cosechas eran removidos o quemados para facilitar las operaciones de aradura.
Lal (1995) señala que el retorno de los residuos de cosechas al suelo tiene un notable efecto sobre las propiedades y los procesos de los mismos induciendo cambios en sus propiedades físicas y químicas: retornan nutrientes, incrementan el contenido de materia orgánica, mejoran la estructura del suelo e influyen sobre los regímenes hídricos y térmicos del suelo, los cuales tienen un efecto positivo sobre la productividad y sostenibilidad de los mismos
Entre los principales beneficios de la cobertura del suelo se encuentran la disminución de la temperatura del suelo en condiciones tropicales.
La temperatura siempre es elevada en suelo tropical y lo normal es que los promedios diarios, sean de más de 200C, a lo que se une una alta radiación solar, elementos que ejercen una gran acción degradativa natural sobre los suelos, lo que se incrementa cuando los mismos permanecen descubiertos, por falta de una cobertura, viva o muerta (Durán, 1996). Cuando esto ocurre la temperatura del suelo puede elevarse a más de 55 0C (Primavesi, 1990).
La cebolla, por su importancia como condimento, se siembra en todo el país aunque su producción se centra en la provincia de Sancti Spiritus, con un 23 % de la producción total nacional entre los años 1995 y 2000, pero que en algunos años ha sido superior al 30 %, como fue en 1996 (30,9 %) y 1997 (33,9 %) de acuerdo con Fuentes (2004).
Los campesinos para su autoconsumo siembran arroz (Oriza sativa L.), el cual es cosechado en los meses de octubre – noviembre, quedando disponible en sus fincas una gran masa de restos de cosechas que en la mayoría de los casos son destruidos por el fuego.
Sin embargo los restos de cosechas, por su contenido de carbono, son una de las fuentes de humus del suelo más interesantes, por lo que no debía procederse a su destrucción por el fuego más que en circunstancias excepcionales (Guibartau y Labrador 1991).
Además en la finca existe una barrera de Vetiver (Vetiveria zizanioides)que es utilizada para impedir la erosión de los suelos por la escorrentía, esta es quemada gradualmente. Esta barrera es quemada antes de comenzar la siembra de cebolla debido, según el campesino a que crece demasiado.
Estos dos materiales son posibilidades de las que dispone el agricultor para cubrir sus suelos durante la época del cultivo de la campaña de cebolla que comienza precisamente cuando concluye la cosecha de arroz.
Aunque la práctica del arrope es muy utilizada en horticultura ecológica (Guibertau y Labrador, 1991) por sus ventajas, ha sido poco explotada en el país para cultivos hortícolas (Dieguez et al., 1995) y no hemos encontrado reportes de su aplicación en el cultivo de cebolla.
MATERIALES Y MÉTODOS.
El experimento se realizó en la Finca No. 1 "La Ceja", de la Empresa de Cultivos Varios Banao, Sancti Spiritus, Cuba, en suelo pardo grisáceo típico, sobre esquistos o pizarras cuarcíticos micáceos, medianamente profundo, medianamente humificado, medianamente erosionado, de textura loam arcilloso (ACC, 1975), durante la campaña 2002/2003, en el cultivo de la cebolla (Allium cepa L.) variedad Ciban en un diseño de bloques completos al azar, con tres tratamientos y tres repeticiones.
Las parcelas tenían 6 m de largo por 1,40 m de ancho. Se sembraron cinco surcos en cada parcela con un marco de siembra de 0,35 m entre líneas y 0,10 m entre plantas, de los cuales se evaluaron los tres surcos centrales. El método de siembra utilizado fue el trasplante el cual se realizó el 22 de diciembre de 2002.
Los tratamientos utilizados fueron:
Tratamiento 1: Suelo cubierto con paja de arroz (20 Mg × ha-1).
Tratamiento 2: Suelo cubierto con hojas de vetiver (20 Mg × ha-1),
Tratamiento 3: Suelo descubierto.
La cobertura de dispuso a toda el área de la parcela, es decir se cubrió tanto el espacio entre líneas como entre plantas. El espesor de la cobertura fue de 4-5 cm y el área se cubrió el día 17 de enero del 2003.
Para medir la temperatura del suelo se colocaron termómetros de tipo acodado de Savinoff, de forma permanente en una parcela experimental de cada tratamiento, a la profundidad de 0-5 cm, registrándose la temperatura a las 8:00 AM, 11:00 AM, 2:00 PM y 5:00 PM.
Se calculó la temperatura decenal para cada hora y se determinó la variación de temperatura de las 8:00 AM vs. 2:00 PM.
Temperatura a las 8:00 AM.
En la tabla # 1 se observan la temperatura del suelo alcanzada a las 8:00 AM en cada uno de los tratamientos.
Tabla # 1 Temperaturas decenales del suelo a las 8:00 AM (0C). | |||||||
DECENAS | |||||||
Tratam. | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Prom. | Dif (1) |
PA | 18,3 | 22,3 | 22,2 | 22,1 | 22,6 | 21,5 | 0,5 |
Vetiver | 18,6 | 21,3 | 22,3 | 21,8 | 23,0 | 21,4 | 0,4 |
Testigo | 17,7 | 20,5 | 22,2 | 21,9 | 22,7 | 21,0 | |
| |||||||
En el tratamiento con el suelo cubierto con paja de arroz la temperatura del suelo osciló entre 18,3 °C en la cuarta decena después del transplante (dt) y 22,6 °C en la octava decena dt, registrándose un promedio general de 21,5 °C que es 0,5 °C mayor que en el testigo con suelo descubierto.
En el tratamiento cubierto con vetiver la temperatura del suelo osciló entre los 18,6 °C en la cuarta decena dt y 23,0 °C en la octava decena dt, registrándose una temperatura promedio para el experimento de 21,4°C que es 0,4 °C mayor que la alcanzada en el tratamiento testigo con el suelo descubierto.
En el testigo cuyo suelo estuvo descubierto la menor temperatura se registró en la cuarta decena dt con 17,7 °C y la máxima temperatura se registró en la octava decena dt con 22,7 °C siendo el promedio general de 21,0 °C.
Como se puede observar las temperaturas en todos los tratamientos son similares a esta hora de la mañana.
Estos resultados coinciden con los obtenidos por Fuentes (1996) cundo utilizando paja de arroz y hierba de guinea como cobertura muerta de suelo en el cultivo de la cebolla no encontró diferencias significativas en la temperatura del suelo entre los tratamiento en este horario.
Por su parte López et al. (1995) y López et al. (1996) no encontraron diferencias significativas en la temperatura del suelo entre los tratamientos cubiertos con coberturas muertas y los no cubiertos en el cultivo del ajo en las primeras horas de la mañana
En todos los tratamientos siempre se registró la menor temperatura en la cuarta decena después del trasplante y la mayor temperatura se registró en la octava decena dt.
Temperatura a las 11:00 AM.
En la tabla No. 2 se muestran las temperaturas registradas a las 11:00 AM.
La temperatura del suelo lógicamente se ha incrementado en todos los tratamientos pero se observa una mayor ganancia de calor en el tratamiento descubierto (testigo) el cual alcanza 28,9 °C en la octava decena dt y la menor temperatura en la cuarta decena dt con 21,8 °C y un promedio general de 26,3 °C, que es 1,4 °C mayor que la temperatura promedio del tratamiento cubierto con vetiver y 2,1 °C mayor que la temperatura de suelo alcanzada en el tratamiento cubierto con paja de arroz.
En este tratamiento la ganancia de temperatura con respecto a las 8 de la mañana fue de 5,3 °C que es 2,6 °C mayor que la que se registra en el tratamiento cubierto con paja de arroz y 1,8 °C mayor que en el tratamiento cubierto con vetiver.
Las temperaturas en todas las decenas siempre son mayores que en los tratamientos arropados con cobertura muerta.
La temperatura del suelo en el tratamiento con cobertura de paja de arroz osciló entre 20,6 °C en la cuarta decena dt y 26,3 °C en la octava decena dt siendo el promedio general de 24,2. Es decir 2,1 °C menor que el promedio general del tratamiento con el suelo desnudo y 0,7 °C menor que el tratamiento cubierto con vetiver.
En este tratamiento se produjo una ganancia de temperatura de 2,7 °C en horas de la mañana, 0,8 °C menor que en el tratamiento cubierto con vetiver.
En el tratamiento cubierto con vetiver se logra la menor temperatura en la cuarta decena dt con 21,0 °C y la mayor temperatura se alcanza en la octava decena dt cuando se registra 27,2 °C. El promedio general para todo el experimento fue de 24,9, produciéndose una ganancia de temperatura de 3,5 °C con respecto a las 8:00 AM.
Tabla # 2 Temperaturas decenales del suelo a las 11:00 AM (0C). | ||||||||||
DECENAS | ||||||||||
Tratam. | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Prom. | Dif (1) | Diferencia vs 8:00 AM | ||
PA | 20,6 | 24,7 | 24,5 | 24,8 | 26,3 | 24,2 | -2,1 | 2,7 | ||
Vetiver | 21,0 | 25,2 | 25,3 | 25,7 | 27,2 | 24,9 | -1.4 | 3,5 | ||
Testigo | 21,8 | 26,4 | 26,0 | 28,3 | 28,9 | 26,3 | — | 5,3 | ||
(1) Diferencia con respecto al testigo no cubierto. | ||||||||||
Temperatura a las 2:00 PM.
En la tabla # 3 se observan las temperaturas del suelo a las 2:00 PM. A esta hora es donde el suelo alcanza la mayor temperatura. En el tratamiento cubierto con paja de arroz la temperatura osciló entre 23,2 °C en la cuarta decena dt y 30,6 °C en la octava decena dt y un promedio general para todo el experimento de 27,2 °C. Este tratamiento fue el que menos temperatura registró siendo su promedio de 2,6 °C menor que el testigo y 1,4 °C menor que el tratamiento cubierto con vetiver.
El tratamiento cubierto con vetiver registró su menor temperatura en la cuarta decena dt con 24,4°C y la mayor temperatura se registró en la octava decena dt con 31,9 °C y un promedio general de 28,6 °C que es 1,2 °C menor que la temperatura registrada en el testigo descubierto.
El testigo descubierto fue el tratamiento que mayor temperatura registró. En la cuarta decena dt alcanzó la menor temperatura la cual fue de 25,3 °C y en la octava decena alcanzó la mayor temperatura que fue de 33,3 °C. El promedio general para este tratamiento fue de 29,8 °C.
Las ganancias de temperaturas en los tres tratamientos con respecto a las 11:00 AM fueron similares en los tratamientos cubiertos con vetiver y aquel que estaba descubierto el cual fue de 3,7 °C y 3,5 °C. El tratamiento cubierto con paja de arroz tuvo una ganancia de 3,0 °C
Tabla # 3 Temperaturas decenales del suelo a las 2:00 PM (0C). | |||||||||
DECENAS | |||||||||
Tratam. | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Prom. | Dif (1) | Diferencias vs 11:00 AM | |
PA | 23,2 | 27,0 | 27,0 | 28,1 | 30,6 | 27,2 | -2,6 | 3,0 | |
Vetiver | 24,4 | 28,3 | 28,6 | 29,6 | 31,9 | 28,6 | -1.2 | 3,7 | |
Testigo | 25,3 | 29,8 | 29,5 | 31,1 | 33,3 | 29,8 | 3,5 | ||
(1) Diferencia con respecto al testigo no cubierto | |||||||||
Temperatura a las 5:00 PM
En la tabla # 4 se muestran las temperaturas alcanzadas en cada uno de los tratamientos. En el suelo cubierto con paja de arroz la temperatura osciló entre 22,5 °C en la cuata decena dt y 28,7 °C en la octava decena después del transplante y un promedio general de 26,3 °C que es menor en 2,4 °C con respecto al tratamiento testigo con el suelo descubierto y 1,3 °C con respecto al tratamiento cubierto con vetiver, siendo el tratamiento con menor temperatura.
Tabla # 4 Temperaturas decenales del suelo a las 5:00 AM (0C). | ||||||||
DECENAS | ||||||||
Tratam. | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Prom. | Dif (1) | Diferencia vs 2:00 PM |
PA | 22,5 | 26,1 | 26,3 | 27,7 | 28,7 | 26,3 | 2,4 | -0,9 |
Vetiver | 23,3 | 27,5 | 27,6 | 29,2 | 30,5 | 27,6 | 1,1 | -1,0 |
Testigo | 24,4 | 28,6 | 28,6 | 30,4 | 31,3 | 28,7 | -1.1 | |
(1) Diferencia con respecto al testigo no cubierto | ||||||||
El tratamiento cubierto con vetiver la menor temperatura se alcanzó en la cuarta decena dt cuando se registró 23,3 °C y la mayor temperatura se registró en la octava decena con 30,5 °C y un promedio general de 27, 6 °C que fue 1,1 °C menor que el tratamiento descubierto.
El tratamiento testigo registró una temperatura que osciló entre 24,4 °C en la cuarta decena dt y 31,3 en la octava decena dt y un promedio general de 28,7.
A esta hora del día ya el suelo ha comenzado a perder temperatura. Con respecto a las 2:00 PM en el tratamiento cubierto con paja de arroz se produjo una pérdida de 0,9 °C con respecto a las 2:00 PM; en el tratamiento cubierto con vetiver la pérdida fue de 1,0 °C y en el testigo se produjo la mayor pérdida la cual ascendió a 1,1 °C.
Variaciones de temperatura 2:00 PM vs. 8:00 AM..
La variación diaria de temperatura 2:00 PM, cuando se registraron las mayores temperaturas del suelo con respecto a las 8:00 AM, se muestran en la tabla # 5
La pérdida de temperatura fue mayor en el tratamiento con suelo desprotegido. Estas variaciones oscilaron entre 7,6 °C en la cuarta decena dt y 10,6 °C en la octava decena dt y un promedio general de pérdida de calor ascendente a 8,8 °C. Este resultado coincide con Fuentes (1996) que encontró pérdidas de calor ascendente a 8,5 grados en suelos descubiertos en el cultivo de cebolla.
Las perdidas registradas en este tratamiento son mayores que las registradas en los tratamientos cubiertos.
En el tratamiento cubierto con paja de arroz estas perdidas oscilaron entre 4,9 °C en la cuarta decena dt y 8,0 °C en la octava decena y un promedio general de 5,7 °C que es 3,1 °C menor que la registrada en el testigo y 2,5 menor que en el tratamiento cubierto con vetiver.
En el tratamiento cuyo suelo estuvo cubierto con vetiver las pérdidas de temperaturas osciló entre 5,8 °C en la cuarta decena dt y 8,9 °C en la octava decena dt y un promedio general de pérdida ascendente a 7,2 °C que es 1,6 °C menor que la registrada en el testigo pero 2,5 mayor que la registrada en el tratamiento cuyo suelo estuvo protegido con paja de arroz
Es decir el suelo descubierto durante el día obtuvo una ganancia de temperatura de 8,8 C, perdiendo este calor en hora de la noche, cambios que pueden resultar perjudicial para el cultivo el cual puede sufrir estrés térmico, fenómeno que ha sido reportado por Medcalf (1956) y López et al. (1996)
Tabla # 5 Variaciones de temperaturas a las 2:00 PM vs. 8:00 AM (0C). | |||||||
DECENAS | |||||||
Tratam. | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | Prom | |
PA | 4,9 | 4,7 | 4,8 | 6,0 | 8,0 | 5,7 | |
Vetiver | 5,8 | 7,0 | 6,3 | 7.8 | 8.9 | 7,2 | |
Testigo | 7,6 | 9.3 | 7.3 | 9.2 | 10.6 | 8,8 | |
Posteriormente a medida que transcurren las horas el tratamiento descubierto se calienta en mayor grado sobrepasando ya a las 11:00 AM a los tratamientos cubiertos.
A las 2:00 PM se registra la mayor temperatura del suelo en todo el día, haciéndose mayores las diferencias entre el suelo descubiertos con aquello cuyos suelos están cubierto con paja de arroz o vetiver, calentándose menos estos dos últimos tratamientos.
Entre 2:00 PM y 5:00 PM el suelo ya comienza a perder calor y las temperaturas registradas van disminuyendo ligeramente. El suelo descubierto tiene un tendencia a perder más calor que los demás tratamiento.
Este comportamiento se debe a que los rayos solares inciden directamente sobre el suelo en el tratamiento con suelo descubierto mientras que en los cubiertos los rayos solares no inciden directamente.
Esto ha sido reportado por Fuentes (1996) en el cultivo de cebolla en experimentos con cobertura de paja de arroz y hierba de guinea. También Medcalf (1956), Primavesi (1990), FAO (1990), Altieri (1994) y López et al. (1996) explican este comportamiento.
- La cobertura de suelo con paja de arroz o con vetiver impide el sobrecalentamiento diurno del suelo mostrando el tratamiento cubierto con paja de arroz mejor resultado que el tratamiento cubierto con vetiver, aunque ambos tuvieron un comportamiento satisfactorio.
- Durante las horas de la mañana existe una mayor ganancia de calor por parte del suelo registrándose a su mayor temperatura a las 2:00 PM, hora a la cual comienza a descender para registrar la menor temperatura a las 8:00 AM del día siguiente.
- En los suelos cubiertos las variaciones de temperatura (8:00 AM vs. 2:00 PM) son menores que en el suelo descubierto.
Altieri, M. A. 1994. Conversión orgánica de la Agricultura Cubana. Hoja a Hoja del MAELA 4(6):115-17.
Durán, J. L. 1996. Los suelos tropicales y su manejo ecológico. Curso para diplomado de postgrado en Agroecología y Agricultura Sostenible. Módulo2: Diseño y manejo de sistemas agrícolas sostenibles. CLADES-ISCAH, ACAO. :64-73.
FAO. 1990. Conservación de suelos para los pequeños agricultores de las zonas tropicales húmedas.
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FAO. 2000. Manual on integrated soil management and conservation practices. Land and Water Bulletin 8. Rome, Italy. 214 pp.
Fowler, R y J. Rockstrom. 2001. Conservation tillage for sustainable agriculture. An agrarian revolution gathers momentun in Africa. Soil Till. Res. 61:93-107.
Fuentes Chaviano, P. 1996. Evaluación de coberturas muertas en el cultivo de cebolla (Allium cepa L.) var. Caribe-71. Tesis en opción al título de Master en Ciencias en Agroecología y Agricultura Sostenible. Centro de Estudios de Agricultura Sostenibles. Instituto Superior de Ciencias Agropecuarias de La Habana. 49 pp.
Fuentes Chaviano, P. 2004. Evaluación de coberturas muertas del suelo en el cultivo de cebolla (Allium cepa L.). Memorias del Trabajo de Investigación. Programa de Doctorado en Gestión Ambiental y Desarrollo Sostenible. Instituto de Medio Ambiente. Universidad de Girona. España. 89 pp.
Guibertau, A. y Juana Labrador. 1991.Técnicas de cultivo en agricultura ecológica. Hojas Divulgadoras No. 8. 43 pp.
Lal, R. 1995. The role of residues management in sustainable agricultural system. Journal of Sustainable Agricultura. Vol. 5(4) : 5178.
López, M., Lisis Jimenes y A. Castañeda, Susana Pérez y R. Ronda. 1996. Aumento de los rendimientos del ajo y reducción de sus atenciones culturales mediante el empleo de paja de arroz como cobertura. X Seminario Científico del INCA. 6-8.
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Medclaf, J. C. 1956. Experimentos preeliminares de cobertura de suelo en cafetales nuevos en Brasil. Instituto IBEC de Investigaciones Técnicas No. 12. 70 pp.
Primavesi, A. M. 1990. Manejo ecológico do solo. Editorial Nobel. Sao Paulo, Brasil.
Dieguez, J.; Amarilis Sigarreta; A. Casanova; Siria Espinosa y E. Tamayo. 1995. Cantero permanente con cobertores orgánicos para la producción temprana de tomate en Cuba. II Encuentro Nacional de Agricultura Orgánica. La Habana. 17 – 19 Mayo. 1995.
Kolima Peña Calzada
Pedro Fuentes Chaviano
Centro Universitario Sancti Spiritus. Ave. de lo Mártires No 360.
Sancti Spiritus, Cuba. CP 60100.