La batata (Ipomoea batatas L (Lam.) es uno de los más importantes, versátiles e inexplorados cultivos para alimentos en el mundo. Se cultiva en más de 100 países. Con unas 140 millones de toneladas producidas anualmente en el mundo, ocupa el 5º lugar en producción en países en desarrollo después del arroz, el trigo, el maíz y la yuca. China es el principal productor mundial, con alrededor del 85 % de la producción, pese a ser un cultivo de origen americano, Islas Salomón tiene la mayor producción per cápita del mundo, 160 Kg. por persona por año. De acuerdo a investigaciones científicas, 100 gramos por día de camote de pulpa anaranjada son suficientes para reducir significativamente o eliminar la carencia de vitamina A. Existen muchas formas de consumir esta hortaliza, por ejemplo, en Perú en muchos platos típicos reemplaza a la papa, enriqueciendo notablemente la gastronomía peruana. Este país produce 2016 variedades y el 65 por ciento del total mundial. En México es consumido generalmente como confitura (fruta cristalizada) o como postre (compota), y ocasionalmente, como alimento para los bebés debido a su facilidad de digestión. En los Estados Unidos es muy consumido caramelizado como acompañante en la cena del Día de Acción de Gracias. En España, en el País Valenciano se utiliza para los pasteles de boniato que se comen típicamente en Navidad y tienen origen árabe (). Más del 90% de la producción está en Asia. Los únicos países industrializados que producen cantidades apreciables de batata son Japón (1,15 millones t) y Estados Unidos (604 000 t). América Latina produce solo 1,85 millones de toneladas (CIP, 2003). A nivel mundial es un cultivo que está en retroceso, salvo casos excepcionales como China y Nueva Zelanda, en donde la producción ha crecido. Mientras que la población mundial se ha casi duplicado en los últimos 40 años, la producción de batata prácticamente no ha variado (Kays, 2006; Martí, 2009).
La batata generalmente se cultiva al aire libre. Tras la eliminación del rastrojo del cultivo precedente mediante labor de vertedera y grada, y previa la incorporación de abonos e insecticidas del suelo, el terreno se dispone en lomos o caballones. Es necesario dejar el terreno perfectamente mullido para facilitar la vegetación de la planta y el engrosamiento de los tubérculos (http://www.infoagro.com/hortalizas/batata, 2003).
Es un cultivo muy interesante por sus escasas exigencias, por sus pocos problemas de cultivo y por la posibilidad de dar buenos rendimientos en terrenos de mediana calidad o poco preparados. Es idóneo para las plantaciones de pequeña escala, especialmente en las áreas marginales, generalmente es cultivado por pequeños agricultores con poca tierra y mano de obra y capital limitados. A veces el cultivo es sembrado en campos marginales con suelos de baja calidad y con un limitado abastecimiento de agua, pese a lo cual la planta crece bien y rinde más energía comestible por hectárea por día que cualquier otro cultivo alimenticio. Es una planta tropical y no soporta las bajas temperaturas. Las condiciones idóneas para su cultivo son una temperatura media durante el período de crecimiento superior a los 21º C, un ambiente húmedo (80-85% HR) y buena luminosidad. La temperatura mínima de crecimiento es 12º C. Soporta bien el calor. Tolera los fuertes vientos debido a su porte rastrero y a la flexibilidad de sus tallos.
Se adapta a suelos con distintas características físicas, desarrollándose mejor en los arenosos, pero pudiendo cultivarse en los arcillosos con tal de que estén bien granulados y la plantación se haga en caballones. Los suelos de textura gruesa, sueltos, desmenuzables, granulados y con buen drenaje, son los mejores. La textura ideal es franco-arenosa, junto a una estructura granular del suelo. Tolera los suelos moderadamente ácidos, con pH comprendidos entre 4,5 a 7,5; siendo el pH óptimo 6 ( Pineda, 2008).
Los rendimientos medios varían entre las 20 y 30 t/ha y una producción media de 2 a 4 tubérculos con un peso que oscila entre los 200-400 gramos cada uno (Rodríguez, 1984).
En Cuba se cultiva desde la época precolombina, constituyendo en la actualidad una de las viandas más importantes en la alimentación de la población. Su producción anual es de 160 000 toneladas aproximadamente. Debido a su naturaleza rústica, amplia adaptabilidad, corto ciclo y a que su material de plantación puede ser multiplicado fácilmente, el boniato se planta durante todo el año y en todas las regiones del país (INIVIT- ACTAF, 2007)
Según Rodríguez y Casanova (2005), dentro de la producción de raíces y tubérculos tropicales en Cuba el boniato suministra el 37% del volumen total, con la siembra de alrededor de 50 000 ha anualmente. Se demuestra que la producción se ha incrementado en casi 140 000 toneladas en los últimos años fundamentalmente debido a un incremento de los rendimientos, con una ganancia para el país de alrededor de 79 millones de pesos anualmente, cuando se compara el año 2003 con el año 1997. Los rendimientos del cultivo del boniato en Cuba han fluctuado desde 1970 hasta 1995 entre 3 y 5 t/ha. Sin embargo, después del año 1996, comenzó una recuperación en el cultivo que ha permitido incrementar los mismos por encima de 8 t/ha, lo que significa haber duplicado la producción del país, y aunque aún están lejos de su potencial productivo, sí representan un cambio positivo en el manejo integral del cultivo. Estos mismos autores plantean que una hectárea de boniato tiene un costo medio de $ 2250, 91
Según MINAGRI (2008) en la provincia Santiago de Cuba, analizando los años 2001- 2007 se sembraron 27 719 ha, con una producción de 112 444 toneladas y se obtuvieron rendimientos entre 4 y 5 t/ha, superado en los años 2005 y 2007 a 5,5 t/ha. Sin embargo, durante este período, el promedio para el municipio santiaguero fue de 7,2 t/ha.
El recurso suelo e indicadores de su calidad.
Uno de los grandes problemas que aquejan a la humanidad es la destrucción acelerada de los recursos naturales, dentro de los cuales el suelo es quizás el que ha sufrido el mayor daño por intervención humana, aunque es el que suministra los requerimientos diarios de nutrición para la humanidad (Amézquita, 1998).
Por muchos años los suelos han sido considerados por la agricultura convencional, como soportes inertes, fuentes de nutrientes para las plantas, donde se podía aplicar los agroquímicos sin ningún tipo de consideración ambiental, no se logró entender que este recurso tiene vida, que obviamente es susceptible a la degradación, que puede tener un origen natural o antrópico. El recurso suelo es de vital importancia, no solo por constituir el sustrato físico de la cubierta vegetal y el paso de nutrientes, sino aun más, porque él revela las interrelaciones y procesos con los demás recursos, ya que este funge como un indicador sobre los cambios de uso del suelo, la deforestación, el manejo del recurso forestal maderable y no maderable y las prácticas agrícolas de conservación y de manejo del suelo (Devil, 2005).
El deterioro de los suelos se encuentra entre los problemas más apremiantes de la crisis alimentaria mundial. Este es mucho más acentuado y acelerado en regiones tropicales y subtropicales debido a las interacciones de las características de los suelos y el clima, con las prácticas inadecuadas de manejo agrícola. Con vistas a impedir crisis de la sostenibilidad de la vida en la tierra, existe una estrecha vigilancia de la capacidad tecnológica y su influencia en el ambiente global. La evaluación del suelo considera tanto problemas ambientales como conceptos de productividad económica, por lo que se requiere de un estudio integral e interdisciplinario (Sarrantonio et al., 1996; Font et al., 2004).
La creciente población mundial y su demanda de alimentos, aumenta día a día la presión sobre el recurso suelo. Esto hace que, por un lado, se intensifique el uso de los suelos lo que produce marcados desequilibrios en los ecosistemas, y por otro, que se incorporen nuevas regiones a la producción que muchas veces son marginalmente aptas o incluso no aptas para fines agropecuarios. La capacidad de un suelo de continuar apoyando la misma gama potencial de aplicaciones que apoya hoy en el futuro, depende de su resistencia a la degradación y de su resiliencia, o del potencial de recuperarse después de la degradación (Herrick, 2000). Por esto se deduce que la presión progresiva y constante sobre el recurso suelo que lleva a su deterioro, pone en peligro la futura provisión de alimentos y por ende también a la población humana.
Si se consideran las múltiples definiciones de calidad del suelo y las variadas propiedades físicas, químicas y biológicas del mismo que pueden ser empleadas como indicadores, su dinámica en tiempo y espacio así como el nivel de escala donde se aplicará (parcela, cuenca, región, etc.), no resulta sencillo seleccionar un conjunto de propiedades que cubra todas las condiciones para valorar adecuadamente la calidad del suelo (Bouma, 1997; Li y Lindstrom, 2001).
La pérdida de calidad puede vincularse directamente con el deterioro del estado físico, la disminución del contenido de carbono orgánico y la actividad biológica: el agotamiento de nutrientes, el deterioro de la estructura, compactaciones superficiales y subsuperficiales, acidificación, pérdida de materia orgánica, escasez de agua y aire; éstos procesos son en su mayoría acelerados y/o provocados por el hombre (SQI, 1996; Irigoin, 2004). Puede decirse, que el concepto de calidad del suelo entonces, puede ser asociado con el de sustentabilidad.
El poder de la calidad del suelo como herramienta para los encargados del manejo de los suelos, se puede aumentar dramáticamente con la integración de por lo menos tres indicadores: estos son las características invariables del suelo que incluyen la textura, la mineralogía y la profundidad. Incluso otras características que son relativamente insensibles al manejo. Los indicadores dinámicos de la calidad del suelo que cambian en respuesta al manejo son difícilmente interpretables sin la información de referencia sobre estas características más estáticas o más inherentes del suelo (Herrick, 2000).
Mediante el uso de los indicadores, se propone relacionar entonces la condición del suelo actual con las tendencias o cambios que pueden inducirse de dicha condición. Priorizar parámetros, relacionarlos con las funciones del suelo y fijar los valores críticos o "luces de peligro" en el cual se indique qué suelo y qué funciones del ecosistema están siendo dañadas es el desafío de este nuevo campo que está corrientemente siendo explorado (Morón, 2004).
Dentro de las propiedades físicas que pueden ser utilizadas como indicadores de calidad, se encuentran aquellas que se refieren a la forma en que el suelo intercepta, retiene y transfiere el agua, a los movimientos que realiza dicho líquido en el perfil, a las limitaciones que puede se pueden presentar para el desarrollo de raíces y la emergencia de plantas y a la estructura y porosidad de dicho suelo. Se han propuesto entonces como indicadores a la estructura, densidad aparente, estabilidad de agregados, infiltración, profundidad del suelo superficial, capacidad de almacenamiento del agua y conductividad hidráulica saturada (Martín, 2006).
El desarrollo de la técnica moderna con el uso intensivo de los suelos, el incremento de la mecanización, el empleo de productos químicos y las prácticas inadecuadas, han degradado la base fundamental de la producción agrícola. Por otra parte la estructura y composición del suelo, así como sus propiedades y características físicas son conocimientos que cada productor agrícola debe manejar con suficiente propiedad, ya que el desarrollo de los cultivos, la calidad y cantidad de las cosechas están en relación directa con las condiciones que los tipos de suelos ofrecen (Santana, 1999).
Las características físicas del suelo son una parte necesaria en la evaluación de la calidad de este recurso porque no se puede mejorar fácilmente (Singer y Erwing 2000). Dentro de estas propiedades se tienen la composición granulométrica, textura, estructura, color, densidad, porosidad, consistencia, permeabilidad y temperatura.
Entre las propiedades más deterioradas por el uso intensivo se encuentran la estructura y la porosidad. Todos los suelos tienen de forma natural, una estructura que se compone de las partículas principales, la materia orgánica, el aire y el agua, agrupados según su disposición y modo de acción, en agregados estructurales. Estos agregados confieren propiedades a los suelos y determinan su productividad (Fulgueira, 2001).
Los intersticios que las partículas simples y compuestas dejan libres al aglomerarse para formar los agregados del suelo se denominan poros o espacio poroso y están ocupados por aire y agua o vapor de agua, en proporciones que varían de modo continuo. La porosidad se define como el volumen total de espacios y canales que existen dentro del cuerpo del suelo (Cairo y Fundora, 2005). Porosidad total (n) es la relación entre el volumen de poros (Vv) y el volumen total del suelo (V). También puede obtenerse a través de: n = (D- Dv)/ D, %. Donde D es la densidad real del suelo, g/ cm 3; Dv la densidad de volumen (densidad aparente) g/ cm 3.
Una fracción del volumen total de poros resulta del espacio poroso determinado por la distribución granulométrica de las partículas minerales presentes en el suelo, arenas gruesas, arenas finas, limo y arcilla, constituyendo la porosidad textural, dependiendo principalmente de las características físicas de los componentes del suelo. La otra fracción del volumen total de poros lo constituye la porosidad estructural, la cual está determinada por los agregados y por la manera en que estos tienden a unirse entre ellos, (Girón 1996; Cairo y Fundora, 2005), consideran que la macroporosidad depende esencialmente de la estructura y que la microporosidad sobre todo de la textura.
La porosidad estructural se puede modificar por acciones externas de origen humano, como el laboreo o el tráfico de máquinas y por acciones naturales como la fuerza de gravedad o los ciclos de humedecimiento y secado (Girón, 1996).
Según Stemmer (1999), la compactación de los suelos se manifiesta en la disminución de su porosidad (macro y micro poros), lo cual reduce el intercambio de la parte sólida del suelo con el aire y el agua en el contenido y con la atmósfera circundante y en consecuencia se presentan condiciones de anaerobiosis tanto superficial como interna. Esta puede generarse de forma natural, cuando ocurre el proceso de lixiviación de las partículas más finas del suelo, de los óxidos o hidróxidos de hierro y otros compuestos, hacia el interior del perfil, debido al arrastre de las aguas. Estas partículas se depositan y taponan los poros del suelo, formando un horizonte cementado.
El conocimiento de la respuesta del suelo a la aplicación de una presión, mantenida durante un determinado tiempo, puede expresarse a través de la porosidad total. La cual permite conocer los cambios que el proceso de compactación provoca en el tamaño de los poros y su distribución. Los poros pequeños, menores de 30 &µm, apenas son afectados, en cambio los poros mayores a esta magnitud sí, los cuales son los más importantes ya que facilitan el crecimiento de la raíz, el almacenamiento del agua y el aire, el intercambio gaseoso y son ocupados por la mayoría de los organismos del suelo (Hakansson et al., 1988; Servadio et al., 2001).
La textura es una propiedad física relacionada con la proporción de partículas de diferentes tamaños existentes en un suelo, la cual influye de forma tal que suelos arenosos y arcillosos contrastan en cantidad y tipo de porosidad. En los primeros, el espacio poroso va de 35 a 50%, predominando los macroporos, mientras que en los segundos, éste alcanza valores de 40 a 60%, estando dominado por microporos. Debido a ello, en los suelos arenosos hay un rápido movimiento de aire y agua en el interior, mientras que en los suelos arcillosos, por la deficiente circulación del aire y agua, la infiltración se ve limitada y genera un ambiente anaeróbico, que afecta el desarrollo de la raíz y el crecimiento de las plantas en general (Ortiz, 1975; Scout, 2000; Warrick, 2002).
Según Santana y Fuentes (1998) la densidad de la mayoría de los suelos está entre 1.1 y 1.5 g/cm3 partiendo desde las arcillas hasta las arenas. Se considera que en los suelos de Cuba, una densidad aparente que difiera en 15 % de su estado natural, ya comienza a ofrecer resistencia al desarrollo radical y valores cercanos al 50 % ya se consideran como críticos que dificultan el desarrollo de la raíz.
Debido a que la compactación incrementa la densidad aparente del suelo su caracterización se ha hecho con base en esta propiedad, sin embargo, esta determinación es poco sensible, especialmente en suelos arcillosos, por lo que hay quienes opinan que resultan más adecuadas otras determinaciones, tales como la distribución del tamaño de los poros y las tasas de infiltración y difusión (Lal, 2000).
La densidad real (Dr) relaciona el peso de las partículas sólidas de un suelo con el volumen ocupado por ellas sin tomar en cuenta la porosidad, por lo cual presenta valores relativamente constantes, mientras que la densidad aparente (Da) es dependiente de la porosidad, y por esto mismo, adquiere valores muy variables aún en un mismo tipo de suelo, y es muy afectada por las actividades de manejo y la cantidad de materia orgánica (Brad y Weil, 1999; Warrick, 2002).
Una excesiva densidad aparente afecta a la planta porque inhibe la penetración de las raíces y su desarrollo. En suelos de textura fina, valores de 1.4 mg /m3 en la Da puede restringir el crecimiento de la raíz, pero en suelos de textura gruesa, este efecto se presenta cuando la Da alcanza un valor de 1.6. mg / m3 (FAO, 1986; León, 2003). Los valores de la Da y la Dr permiten calcular el porcentaje de porosidad total (Pt) mediante la expresión: Pt=(1-(Da/Dr)) x 100 (Rodríguez y Absi, 2002).
Los estudios realizados por Lafond et al. (1994), indicaron que las diferencias en la humedad total del suelo en primavera, no se reflejan siempre en diferencias en la eficiencia de uso del agua por el cultivo. Los resultados de este estudio enfatizan la necesidad de mejorar las prácticas de manejo del suelo para aumentar el almacenamiento de humedad, y para incrementar el uso de las precipitaciones en el período de crecimiento.
Dado que las funciones del suelo están claramente interrelacionadas, para describir la calidad de un suelo en particular puede otorgarse mayor o menor peso a cada una de ellas o de las propiedades que las integran; así la calidad del suelo está determinada en última instancia por los usos a los cuales se destine éste y el ecosistema en el cual se está realizando la evaluación. Los criterios para seleccionar indicadores de calidad serán diferentes para los diversos usos del suelo y son dinámicos en el tiempo (Warkentin, 1995; Noble et al., 2000; Astier, 2002).
Hoy los científicos se enfrentan al triple desafío de intensificar, preservar e incrementar la calidad de la tierra (Bautista, et al., 2004). Para ello se debe, en primer lugar avanzar en el conocimiento del recurso suelo a través de atributos fiables que permitan reconocer las limitaciones y que proporcionen elementos para planificar el manejo sostenible del recurso. En segundo lugar, a través de estrategias de manejo se debe incrementar la productividad minimizando los aspectos adversos (erosión, uso de aguas y combustibles fósiles, uso de pesticidas y fertilizantes sintéticos, etc.) y manteniendo la biodiversidad y el equilibrio natural.
Sistemas de labranza del suelo.
El laboreo de los suelos para las nuevas siembras es una tradición que data desde los antiguos egipcios, los cuales aseguraban que las plantas tomaban las finas partículas y las incorporaban a su estructura, por lo tanto, era necesario mullir el terreno hasta llevarlo a polvo. Con el tiempo esa tradición se fue modificando en las principales zonas de desarrollo agrícola (Santana y Fuentes ,1998).
Uno de los problemas de degradación de nuestros suelos es la compactación producida entre otros aspectos por un excesivo laboreo y uso de implementos inadecuados como el arado de discos. Estas prácticas además, tienen un alto costo energético y hacen disminuir el contenido de materia orgánica del suelo (Treto, 2005).
El hombre genera la compactación cuando no se adoptan las medidas necesarias en el manejo y aplicación de las labores agrícolas; esto es, cuando se aplica la mecanización con la humedad inadecuada en el suelo, el uso de equipos pesados, el sobre laboreo, el uso de implementos a la misma profundidad durante años; todo lo cual trae por consecuencia la formación de una capa endurecida llamada también "piso de arado (Hernández ,2000).
La estabilidad de los agregados indica cuán resistentes son estos al rompimiento y dispersión por efecto de causas externas, y está correlacionada positivamente con la presencia de los agentes cementantes, especialmente la materia orgánica, por lo que al igual que ésta, decrece con la labranza (Lal y Greeland, 1979; Wild, 1992; Rienk, 1997; Gibas y Reid, 1988).
La estabilidad de agregados es utilizada para evaluar la estructura del suelo, y es determinada por medio del tamizado en húmedo o el tamizado en seco. Estos métodos cuantifican, por una parte, la resistencia de los agregados al humedecimiento y su posterior rompimiento y dispersión por la acción del agua, y por otra, la resistencia al rompimiento y desagregación por la acción de las herramientas de labranza (Kemper y Rossenau, 1986; Wild, 1992). La labranza permite conservar más agua en el suelo respecto de un suelo sin labranza, debido a que ésta logra romper los microporos de la capa arable, actuando así como una capa aislante que impide los cambios bruscos de temperatura que ocasionan las pérdidas de humedad de las capas inferiores.
No es posible la eliminación total del laboreo en sistemas hortícolas en cultivos como el boniato. De todos modos, es posible obtener beneficios si se reducen el número de labores y se limita la profundidad de laboreo a la mínima necesaria. El manejo del suelo asociado con el establecimiento de los cultivos de cobertura incorporará restos de los mismos, adicionará y removilizará elementos como el fósforo, calcio y posiblemente potasio (Gilsanz et al., 2007).
La tendencia actual en el laboreo de los suelos debe ser hacia el uso de sistemas de labranza que permitan un ahorro de energía y propicien un deterioro mínimo de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo (Figueroa y Ventura, 1990).
La reducción en la frecuencia del laboreo del suelo trae como consecuencia una acumulación neta de la materia orgánica del mismo, indicador físico de la calidad del suelo. Además de la acumulación de la materia orgánica debe tenerse en cuenta que los abonos de cobertura a través de la acción de las raíces de los mismos y junto a la mesofauna, además de los cambios de temperatura y humedad, harán que el sistema de agregados y canales responsables de la estructura del suelo sean reconstruidos. Con la reducción de prácticas de labranza, se pretende conservar algunas propiedades físicas del suelo como la estructura para minimizar las pérdidas del suelo y, en muchos casos, lograr un adecuado manejo del escurrimiento superficial (Cruzaley, 1992)
El uso de la labranza tradicional en la agricultura ha generado una situación poco favorable desde el punto de vista de la conservación de los recursos productivos, implicando un especial deterioro del recurso suelo (Venegas, 1990)
Mesa et al. (1995), plantean que dentro de las causas de degradación del suelo se encuentra el sistema de labranza profunda, que invierte el prisma y deja el suelo sin vida en su superficie y para solucionar este problema relacionados con los suelos la agricultura ecológica ha tomado una serie de medidas entre las que se encuentran: labranza mínima y siembra directa.
El uso de labranza convencional, la remoción de residuos de cosecha y el monocultivo, prácticas ampliamente utilizadas en la agricultura, generalmente incrementan en el corto plazo la productividad, ya que temporalmente mejoran las condiciones físicas del suelo (relación suelo-agua-aire) necesarias para el óptimo desarrollo de las plantas. Sin embargo, este sistema de labranza promueve la pérdida de materia orgánica como resultado de la mezcla de suelo y residuos de cosecha, la destrucción de los agregados del suelo y el incremento de la aireación. Lo anteriormente mencionado promueve la reducción de la fertilidad, incrementa el potencial de erosión y por lo tanto la sostenibilidad de la agricultura (Blevins et al., 1977; Salinas et al., 2005).
El otro efecto que producen las tecnologías motorizadas radica en el uso de implementos inadecuados (Starkey, 1994). La tecnología de inversión de la capa superior del suelo, la más fértil, es el fundamento de trabajo de los arados de vertedera, gradas y arados de discos. El disco es un implemento compactador, pues para su movimiento giratorio debe apoyarse sobre el fondo del surco y a esa fuerza se agrega la de la masa propia del implemento. Un efecto similar lo producen los equipos sobre neumáticos (Ponce, 1996).
Lucia (1992) y Vázquez (1992) concluyeron, que es evidente que la historia previa del cultivo y las condiciones físicas prevalecientes pueden tener una gran influencia en las propiedades físicas bajo labranza convencional.
La preparación de suelo ha venido a ser uno de los componentes más importantes en la restauración de las propiedades físicas alteradas, pero su inadecuado manejo puede influir negativamente, en la conservación de este medio natural. La labranza conservacionista surge como respuesta a la necesidad de preservar el recurso suelo y es parte importante de los sistemas de agricultura sustentable. Esta involucra un sistema de labranza en que la preparación de la cama de semillas es mínima y el control de malezas se realiza con herbicidas (Venegas, 1990).
Se han propuesto diversas prácticas de laboreo del suelo con el objeto de disminuir los costos de la preparación, para conservar la humedad del perfil, y principalmente para prevenir la erosión hídrica y eólica. La cero labranza o siembra directa y la mínima labranza, han resultado ser las técnicas conservacionistas más utilizadas y difundidas, debido a las particularidades de los suelos, es necesario probar sus ventajas en cuanto al aumento de la retención de humedad en el suelo, que tendría, como consecuencia, un aumento en la eficiencia de uso de este recurso al aumentar la relación entre rendimiento y agua utilizada por el cultivo (Hook y Gascho, 1988).
Sheptukhov et al. (1997) indicaron que todos los sistemas de mínima labranza, en particular el sistema de cero labranza, resultan en regímenes de aire y agua del suelo que son favorables para el crecimiento de las plantas, a pesar de su diferente influencia en la estructura del suelo, en los parámetros hidrofísicos y en la estructura de los espacios porosos. Estos regímenes de aire y agua, son similares a los que se registran en suelos arados, sin embargo, en suelos con mínima labranza, el uso del agua es más eficiente.
Crovetto (1998) analizó distintos parámetros en suelos con cero labranza y con labranza tradicional, y concluyó que se observa un claro mejoramiento en los primeros. La mayor disponibilidad de agua para las plantas en la zona radicular ayuda a mejorar los rendimientos en cultivos con cero labranza.
En general, el manejo conservacionista mejora consistentemente la humedad del suelo comparado con el sistema tradicional, excepto en los primeros centímetros de suelo a inicios del ciclo de crecimiento y de desarrollo del cultivo (Yoo et al., 1994).
López (1993) indica que los sistemas de producción con labranza de conservación pueden ayudar a reducir la erosión, reduce los costos de producción por hectárea en cuanto a la pasada de maquinaria, reduce la compactación, combustible y necesidades de equipos. Dicho autor concluye que en el primer año los rendimientos son más bajos que en el sistema convencional, pero después son equivalentes o superiores.
Actualmente se ha logrado un incremento considerable del uso de la tracción animal en las labores agrícolas, utilizando bueyes, así como usando implementos que no inviertan el prisma del suelo, como es el multiarado (Febles, 1998).
Se puede roturar una hectárea a menor costo con tracción animal que con tractor, pero en un tiempo mucho mayor, lo cual seguramente será una limitante. Los estudios realizados (Sotto, 2004) permitieron determinar hasta qué punto resulta económica la utilización de la tracción animal en determinadas labores en dependencia del tamaño de la parcela. Los resultados ponen de manifiesto algo que se conocía intuitivamente, pero que aún no se había cuantificado adecuadamente y es que para unidades de producción pequeñas resulta conveniente la tracción animal, pero que los costos no resultan competitivos por encima de aproximadamente 25 ha (2 caballerías).
2.4 Impacto de los sistemas de labranza sobre algunas propiedades del suelo
La densidad aparente del suelo se modifica con cualquier tipo de labranza y sólo se mantiene inalterable con el sistema de labranza cero, cualquier sistema de labranza modifica la estructura del suelo y, dependiendo del contenido de humedad de éste, la labranza favorece o destruye la estructura, repercutiendo en el crecimiento y desarrollo de los cultivos (Navarro et al., 2000).
La densidad aparente se incrementa con la profundidad encontrándose particularidades en dependencia del estado o manejo del suelo, el uso inadecuado por técnicas convencionales crea una capa mullida superficialmente pero un perfil compactado inferior. León et al.,(.2005) comprobaron que a 10-20 cm de profundidad la densidad aparente del suelo bajo un manejo convencional alcanza un nivel que se torna imposible de atravesar para la mayoría de las raíces, para las que una densidad aparente de 1,6 g/cm3 es tomada como límite (Primavesi, 1984). La alta densidad del suelo no solo afecta el desarrollo radical directamente sino también dificulta el buen drenaje de estos suelos concentrándose la humedad en las capas superiores, lo que demuestra la afectación de la circulación del agua del suelo y el riesgo de erosión.
Los resultados obtenidos por González et al. (2008), en un suelo franco arcilloso limoso, para una densidad real de 2.69, mg /m3 con un índice de plasticidad de 30.4 comportándose como un suelo plástico. El límite inferior de plasticidad es de 30,7 % el cual constituyó el punto de partida para la selección de las humedades a las que se realizaron los ensayos, con una primera humedad de 25 %, inferior al límite plástico y dentro del intervalo de humedades óptimo para realizar los trabajos de la maquinaria en el campo, muestran que al aumentar la carga aplicada disminuye la porosidad total, comportándose casi constante desde 25 kPa hasta los 100 kPa. Sin embargo, a partir de este punto se incrementa la reducción de la porosidad, debido a que las presiones mayores favorecen el trabajo de desplazamiento del aire y agua de los poros. Hakasson et al. (1988) reportan, que como resultado de la presión sobre el suelo se produce un incremento de la proporción de poros más pequeños de 30 &µm, presumiblemente debido al colapso de los más grandes. Se aprecia además menor porosidad, en el suelo con mayor densidad de volumen. Al incrementarse la densidad de volumen predominan los poros menores de 30 &µm, necesitándose mayor presión para realizar el trabajo de compactación, los suelos más densos pierden menos porosidad con el incremento de carga, debido a su mayor resistencia a la compresión, ya a partir de los 400 kPa la porosidad del suelo con 1.25 g/ cm 3 es mayor que la del suelo con 1.17 g/ cm3. Estos resultados se corroboran con los de Girón (1996), el cual refiere que en los suelos más sueltos el número de macroporos es mayor que en los suelos más compactos y el efecto de la compactación se aprecia en primera instancia en estos. Por otra parte, la disminución de la macroporosidad restringe la aireación del suelo, limitando al sistema radical de las plantas. Finalmente, de una o más maneras, la pérdida de la estructura y compactación de los suelos afectan su calidad y, consecuentemente, los rendimientos de los cultivos (Lal y Greeland, 1979; FAO, 1986; Gibbs y Reid, 1988; León et al., 1998; Gutiérrez et al., 1999; León, 2003).
Según estudios realizados por Mamani et al. (2001), evaluando implementos de labranza de tracción animal, plantean que la densidad aparente y la porosidad del suelo antes de la labranza es similar hasta los 20 cm. de profundidad. Las operaciones de labranza y el propio crecimiento del cultivo redujeron la densidad aparente en un 13% y como consecuencia incrementaron la porosidad del suelo en un 17%, lo que muestra que no hubo problemas de aireación.
Por lo general los medios mecanizados: tractores, arados y gradas de discos, son agresivos al suelo. Todos ellos son la base de nuestras tecnologías más extendidas de producción agropecuaria. La agresión fundamental se produce por la compactación, con la consiguiente pérdida de la fertilidad del suelo, debido a la poca infiltración del agua, obstáculos a la penetración de las raíces, mayor consumo energético. La compactación se incrementa por lo que pudiera llamarse multilaboreo, o sea, la excesiva cantidad de labores de roturación, cruce, gradeo, etcétera. En tal sentido cobra importancia sensible la combinación eficiente de las máquinas, los medios motorizados y la tracción animal para elevar la eficiencia en los sistemas de preparación de suelos en aras de preservar y elevar su fertilidad con modelos de producción sostenibles, orgánicos y ecológicos (Ríos, 2004; Sims, 1988).
La compactación del suelo se puede conocer a través del cambio provocado en propiedades del suelo como la densidad de volumen, porosidad total, índice de poro, volumen específico, (Girón, 1996; Girón et al., 2001) y por el efecto de esta y otras propiedades en la resistencia a la penetración y la permeabilidad al aire y al agua (Hakansson et al., 1988).
La tracción animal no produce compactación. Tampoco la producen los implementos de corte horizontal del suelo como el multiarado, los cuales mantienen intacta la estructura superficial del suelo, pues no realizan la inversión del prisma de tierra en las labores de roturación (Suárez et al., 2005).
El sistema de labranza de conservación reduce la erosión del suelo hasta 95%, permite captar una cantidad de agua para una mejor infiltración y conservarla para aprovechamiento posterior del cultivo. Se tiene mayor cantidad de materia orgánica que en el sistema tradicional, conserva la estructura original del suelo y se reduce el uso de maquinaria. En general, los suelos de textura pesada con lento y pobre drenaje interno han demostrado menor respuesta a la labranza que los suelos de textura ligera y con buen drenaje (López et al., 2000). Los estudios realizados por este autor concuerdan con los de Luttrel et al. (1977), quienes mencionan que los cambios en la densidad aparente en labranza de conservación son menores que en la labranza convencional ya que, en seis años bajo este sistema, la densidad aparente decreció de 1. 43 g/ cm3 a 1.40 g/ cm3, mientras que en la labranza convencional ésta se incrementó 1.37 g/ cm3 a 1.53 g/ cm3. Lo anterior también concuerda con Campos (1996), quien menciona que la velocidad de infiltración es mayor en la labranza de conservación y que la densidad aparente es mayor en la labranza tradicional, lo cual se debe al reacomodo de los agregados del suelo después de la labranza.
Mannering y Fenster (1983) plantean que la labranza convencional ó tradicional produce modificaciones desfavorables, desde el punto de vista de conservación de algunas propiedades de los suelos, como degradación integral del recurso suelo (propiedades físicas), y pérdida paulatina de la productividad del mismo. Por otro lado, la labranza de conservación es un sistema de laboreo del suelo con características especiales, que implica que se deje al menos 30% de los residuos de cultivo anterior sobre el suelo (Lal et al., 1990).
Figueroa (1983) evaluó diferente métodos de labranza (labranza cero, labranza mínima y labranza convencional) y encontró que al ser de mayor profundidad el rastreo en labranza mínima éste aumenta la velocidad de infiltración del agua en el suelo en 20% en comparación con los otros sistemas, atribuyó esto al rompimiento de estratos duros y, al mismo tiempo, a una mayor disponibilidad de agua para la planta, este autor considera que la densidad aparente puede reducirse con la labranza conforme se dan más pasos de maquinaria al inicio del cultivo, y ser ligeramente menor al final del ciclo con menos pasos de maquinaria.
La labranza convencional tiene como objetivo el control de malezas, la preparación de la cama de siembra y el acondicionamiento de las propiedades del suelo. Por otra parte, puede incrementar, al momento de la labranza, la porosidad de aireación (Marcano et al., 1993), aumentar la fertilidad del suelo al incorporar rastrojos o residuos vegetales (FAO, 1992) y con esta práctica se puede alcanzar altos rendimientos del cultivo de forma inmediata (Sá, 1999). Sin embargo, una fuerte y continua mecanización conlleva a la compactación (FAO 1992; Marcano et al., 1993) y a la formación de costras y de piso de arado (Bravo y Florentino, 1999). Por otra parte produce cambios en el balance hídrico del suelo, disminuyendo la infiltración (Lal, 1997) y el intercambio gaseoso que afecta la actividad y número de microorganismos (Doran et al., 1998; Hernández, 1998). Estos cambios pueden activar procesos de erosión intensos que llevan a la degradación del suelo y finalmente, a largo plazo, la disminución de la producción (Rosales, 1989; Bravo y Andreu, 1995; Hernández y Domínguez, 2002).
Las principales propiedades físicas de los suelos que son afectadas por sistemas inadecuados de labranza, son aquellas que tienen que ver con el comportamiento volumétrico del suelo, tales como la porosidad total y distribución del tamaño de los poros, propiedades íntimamente ligadas a la estructura del suelo, por lo tanto, cualquier cambio en la distribución del tamaño de los agregados, en la estabilidad estructural como consecuencia de la labranza, afecta la infiltración, la capacidad de almacenaje de agua por el suelo, la penetración y crecimiento de las raíces, por afectar la distribución de tamaño de los poros. El sellamiento superficial producto del desmoronamiento de los agregados y del desprendimiento y salpicadura de partículas (Bissonnais, 1996)
CONCLUSIONES
La batata (Ipomoea batatas L (Lam.) es uno de los cultivos más importante para alimento en el mundo, tiene aumento de demanda, por motivo de su potencial económico favorable, posee múltiples aplicaciones, como alimento humano, su forraje se utiliza como alimento animal y como materia prima para la industria.
La presión progresiva y constante sobre el recurso suelo que lleva a su deterioro, pone en peligro la futura provisión de alimentos y por ende también a la población humana.
Con la reducción de prácticas de labranza, se pretende conservar algunas propiedades físicas del suelo como la estructura, para minimizar las pérdidas del suelo.
La densidad aparente del suelo se modifica con cualquier tipo de labranza y sólo se mantiene inalterable con el sistema de labranza cero.
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Autor:
Daniel Font Rodríguez
Pedro Antonio Rodríguez Fernández
Universidad de Oriente, Santiago de Cuba
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