EVALUACION DE SISTEMAS AGRICOLAS

1 Ñ1.- EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE LABRANZA DE SUELOS Y FERTILIZACIÓN FOSFÓRICA EN MAÍZ (Zea mays L.).* .

Viviana Vinueza Vinueza** Marcelo Calvache U.***

INTRODUCCIÓN Las áreas activas y potencialmente afectadas por la erosión ocupan alrededor del 47.9% de la superficie del país. Vivero (13), señala que la escasa y fluctuante producción agrícola frente a un consumo creciente de alimentos obliga al productor agrícola a incrementar su producción con cultivos intensivos cada vez más mecanizados, con implementos inadecuados y en momentos inoportunos. Según Torcasso (10), la labranza convencional o tradicional, se entiende hoy en día como un sistema altamente agresivo, en el cual además de un número excesivo de pases sobre el terreno, se invierten los panes de tierra dejando la superficie expuesta a los efectos de la erosión. Con el paso de los años el uso de estas herramientas genera problemas desde el punto de vista estructural de los suelos. Para reducir los problemas de erosión, Bergh (1), indica que se debe disminuir el número de labores mecánicas para controlar malezas, remplazándolas por medios químicos, en consecuencia la labranza conservacionista es una de las principales alternativas para evitar la degradación de los suelos y disminución de los rendimientos. Según Crowweto (4), labranza de conservación es cualquier sistema de labranza y siembra que reduce la pérdida de suelo, en comparación con la convencional y deja luego de la siembra por los menos 30% de la superficie cubierta por residuos, aportando así una reducción en la erosión por agua y una positiva acción en la microbiología y fertilidad de éste. Los objetivos fueron evaluar el efecto de los sistemas de labranza y fertilización fosfórica sobre el comportamiento agronómico del maíz, las características físicas, químicas y biológicas del suelo; así como determinar los beneficios económicos producidos. MATERIALES Y MÉTODOS. La presente investigación corresponde al cuarto año de investigación y se llevó a cabo con el financiamiento de PROMSA, en el Lote Rumipungo de la Sección Oriental del INIAP-EESC correspondiente a la parroquia Cutuglahua, provincia de Pichincha a una altitud de 2670 msnm, con una precipitación promedio anual de 1200 mm y la temperatura promedio anual de 16 ºC1. El otro ensayo estuvo en el ITSA “3 de Marzo” de la parroquia San José de Chimbo, provincia de Bolívar, a una altitud de 2516 msnm, con una precipitación promedio anual de 800 mm y la temperatura promedio anual de 13.0 ° C1. En la primera localidad el suelo corresponde al orden Andisol, y en el segundo a un Mollisol2. Se sembraron las variedades propias de cada localidad, así en Pichincha se utilizó el maíz INIAP 122 “Chaucho mejorado”, sembrado a 0.75 m entre surcos y 0.20 m entre plantas y en Bolívar el INIAP 111 “Guagal mejorado”, sembrado a 0.80 m entre surcos y 0.25 m entre plantas. La tecnología implementada estuvo constituida por sistemas de labranza: un testigo correspondiente a la labranza convencional, y como labranzas de conservación la labranza mínima y la cero; una fertilización fosfórica en dosis igualmente espaciadas de 0, 50 y 100 kg/ha P2O5; con profundidades de 8 a 12 cm y 20 a 24 cm para las variables físicas y de 0 a 10 cm, 11 a 20 cm, 21 a 30 cm, 31 a 40 cm y 41 a 50 cm para la variable compactación. *

Resumen de Tesis de Grado previo a la obtención del título de Ingeniera Agrónoma Egresada *** Director de Tesis. Profesor de la cátedra de Nutrición de plantas de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Ecuador. 1 Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología. 2003. 2 DINAREN. 2003. **

Universidad Central del

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2 Los tratamientos resultantes de la interacción de los sistemas de labranza por niveles de fertilización fosfórica han mantenido la misma ubicación a lo largo de los años y fueron nueve: Labranza convencional + 0 kg/ha P2O5 (l1f0); labranza convencional + 50 kg/ha P2O5 (l1f 1); labranza convencional + 100 kg/ha P2O5 (l1f 2); labranza mínima + 0 kg/ha P2O5 (l2f0); labranza mínima + 50 kg/ha P2O5 (l2f 1); labranza mínima + 100 kg/ha P2O5 (l2f 2); labranza cero + 0 kg/ha P2O5 (l3f 0); labranza cero + 50 kg/ha P2O5 (l3f 1); labranza cero + 100 kg/ha P2O5 (l3f 2). Se implementó un diseño de parcelas dividas con tres repeticiones, que daban un total de 27 unidades experimentales cada una de 10 m de largo x 9.75 m de ancho y una parcela neta de 36 m2 en Pichincha (6 surcos del centro dejando como borde 4 y 3 surcos a cada lado de la unidad experimental con 5 sitios a cada lado del surco); 10 m de largo x 9.6 m de ancho y una parcela neta de 38.4 m2 en Bolívar (6 surcos del centro dejando como borde 3 surcos a cada lado de la unidad experimental con 4 sitios a cada lado del surco). Los resultados a dos y cinco profundidades se analizaron implementando un diseño de parcelas divididas en arreglos factoriales de 3 x 2 y 3 x 5 en las subparcelas para las variables físicas y compactación respectivamente. El área total fue 3807.0 m 2 en Pichincha y 3549.6 m2 en Bolívar. Se evaluaron las variables: Fósforo y materia orgánica en el suelo al inicio y finalización de la investigación, análisis foliar del rastrojo a la cosecha, bacterias, hongos, nemátodos saprófitos y parásitos, humedad gravimétrica a la instalación, 60 días después de la siembra, floración y cosecha a dos profundidades (8 a 12 cm y 20 a 24 cm), densidad aparente a la instalación y cosecha de los ensayos a dos profundidades, porosidad a la cosecha y a dos profundidades, compactación a la instalación y cosecha entre surcos y entre plantas a cinco profundidades (0 a 10, 11 a 20, 21 a 30, 31 a 40, 41 a 50 cm), infiltración al final de la investigación, peso de materia seca del rastrojo a la instalación y cosecha, emergencia a los 30 días después de la siembra, peso de materia seca de malezas a la instalación, 30 y 60 días después de la siembra, evaluación cualitativa de malezas (identificación taxonómica y porcentaje de cobertura), altura de planta a los 60 días después de la siembra y a la floración, acame y rendimiento a la madurez fisiológica del cultivo. Análisis económico y análisis de datos climáticos. El lote en el que se instaló el ensayo poseía residuos del cultivo anterior (maíz), que quedaron en la superficie del suelo en las labranzas cero y mínima, en tanto que en la labranza convencional se retiraron del suelo tal como lo hace el agricultor. Ocho días antes de la siembra se aplicó herbicida (Glifosato, 2 litros/ha), únicamente en las parcelas de labranzas cero y mínima, mientras que en las parcelas de labranza convencional fue el arado y la rastra las operaciones que controlaron malezas. La preparación del terreno se realizó de acuerdo al sistema de labranza, así para Pichincha en la labranza convencional se preparó el suelo con tractor, utilizando arado y rastra de discos, mientras en Bolívar se empleó yunta con arado ecuandino y rastra de clavos. En labranza mínima se hizo un rayado con azadón, mientras en la labranza cero no se realizó ningún tipo de preparación y se sembró directamente utilizando espeque, sólo en el sitio de siembra. La semilla se desinfectó con un funguicida (Vitavax) y un insecticida (Orthene). Se sembró dos semillas por golpe en las dos localidades, para luego ralear a 1 planta/sitio. La fertilización general se realizó de acuerdo con el análisis de suelos sin mayores diferencias para ambas localidades; las fuentes usadas fueron: Para N: urea (40 kg/ha a la siembra) y nitrato de amonio (30 kg/ha en 3 fraccionamientos posteriores para las parcelas convencionales y 4 para las de conservación, éste fertilizante se incorporó en la labranza convencional pero no en las de conservación); para P: superfosfato triple (en los niveles establecidos a la siembra) y para K, S, Mg: fertizamag (30, 30 y 15 kg/ha a la siembra respectivamente). En las parcelas de labranza convencional el fertilizante se colocó a chorro continuo y se incorporó con rastrillo para luego proceder a la siembra. En las parcelas de labranza mínima el fertilizante también se aplicó a chorro continuo y se lo tapó con un poco de tierra para luego colocar la semilla. En labranza cero la fertilización fue localizada en el hoyo abierto por el espeque, se cubrió el fertilizante con una capa delgada de tierra y se sembró.

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3 Las aplicaciones de herbicida se realizaron de acuerdo a las condiciones existentes en el campo. En Pichincha, con mayores problemas de malezas, fue necesario aplicar a todo el ensayo a los 23 días después de la siembra un pre-emergente (Afalón, 1.5 litros/ha). En la labranza convencional los controles posteriores fueron manuales utilizando azadón. Se aplicó un post-emergente (2-4 D amina, 1 litro/ha) en las labranzas de conservación, y finalmente a los 60 días otra aplicación dirigida de herbicida (Gramoxone, 2 litros/ha). En Bolívar con un lote menos enmalezado fue necesaria después de la siembra solo una aplicación dirigida (Gramoxone, 2 litros/ha) a los 60 días. Se complementó con un control manual utilizando la motoguadañadora y hoz. Se realizaron dos controles con aceite comestible (2-3 gotas en los estigmas), una al encontrarse el cultivo en un 60% de floración femenina y la otra a los 15 días de la primera aplicación para controlar gusanos de la mazorca (Heliothis zea y Euxesta eluta). Este control no se hizo en Bolívar pues la altura de la planta impidió ésta labor.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN -

Fósforo

En el cuadro 1 el análisis de varianza en Pichincha estableció diferencias altamente significativas para fertilizaciones y su tendencia lineal. El promedio general fue de 33.8 ppm, y los coeficientes de variación fueron CV(a) 18.4% y CV(b) 38.4% los que se justifican por la variabilidad en el muestreo debido a la forma de aplicación de fósforo en cada sistema de labranza (localizada en las de conservación y uniformemente distribuida en la convencional). En el cuadro 2, la labranza con mejor respuesta de fósforo a la finalización del experimento fue l 2 (labranza mínima) con 37.1 ppm. En labranza de conservación donde las bandas de fósforo no son disturbadas por subsecuentes operaciones de labranza, los efectos residuales de la fertilización fosfatada pueden ser significativos, tal como Fixen (5) señala, el fósforo aplicado será disponible para el cultivo subsiguiente, esto se observó claramente en Pichincha, cuyo suelo tiene alto contenido de fósforo (>20 ppm) y las fertilizaciones realizadas en años anteriores fueron aprovechadas por el cultivo en el presente ciclo. En esta localidad Tukey al 5%, detectó dos rangos de significación, para fertilización fosfórica, ubicándose en el primer rango f2 (100 kg/ha P2O5) con un promedio de 46.8 ppm de fósforo, y en el último rango f0 (0 kg/ha P2O5) con 21.2 ppm de fósforo. La aplicación de niveles crecientes de este elemento, ha permitido incrementar su contenido en el suelo, siendo notorio su efecto residual, por lo que la fertilización como práctica agrícola mantiene niveles altos de fósforo en el suelo, lo cual es importante para una óptima producción, sobre todo si se considera la baja movilidad y alta capacidad de fijación de este nutriente (5). En la interacción L x F la mejor respuesta a la finalización del experimento fue para l 2f 2 (labranza mínima x 100 kg/ha P2O5) con 52.0 ppm. En los sistemas de labranza al comparar l 1 vs. l2, l3, la mejor respuesta fue para l 2, l3 (labranzas de conservación) con 35.5 ppm de fósforo y al comparar l2 vs l3 fue para l2 (labranza mínima) con 37.1 ppm de fósforo.

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4 Cuadro 1.

ADEVA para cuatro variables en el estudio de sistemas de labranza y fertilización fosfórica en maíz (Zea mays L.). Pichincha y Bolívar. 2003.

Fuente de Variación Total Repet S de L.(L) l1 vs l2, l3 l2 vs l3 Error (a) Fertilización (F) Lineal Cuadratica Labranza Fertilización(LxF) Error (b)

GL

Cuadrado Medio Pichincha Bolívar Fósforo Bacterias Rendimiento Fósforo Bacterias Rendimiento

26 2 2

489.8* 100.0ns 153.4ns 46.7ns 1 38.6 1470.4** 1 4 2938.9** 2 1.8ns x 33.2ns 1 168.7

1 4 12 Promedio transformado log x = Promedio = %CV (a) = %CV (b) =

33.8 18.4 38.4

0.019* 0.034* 0.067* 0.001ns 0.003 0.008ns 0.006ns 0.011ns 0.003ns 0.016

6.868 7.622 0.790 1.870

1612597.4ns 45.4ns 1142124.4ns 0.5ns ns 1869791.8ns 0.1 ns 0.9ns 414443.2 10.4 1179176.0 220462.2ns 73.8** 366502.0ns 144.5** 3.1ns 74397.4ns ns 12.2ns 370106.5 7.5 584695.2

6943.6 15.6 11.0

9.3 34.8 29.5

0.033ns 0.089* 0.175** 0.003ns 0.007 0.131** 0.209** 0.053* 0.028* 0.007

1766005.5ns 1890946.5ns 1650813.2ns 2131133.1ns 1430651.1 1344083.9ns 2675074.3* 12865.7ns 114619.3ns 363753.5

6.810 6.884 1.245 1.226

4705.0 25.4 12.8

En Bolívar el análisis de varianza (cuadro 1) presentó diferencias altamente significativas para fertilizaciones y su tendencia lineal. El promedio general fue de 9.3 ppm, y los coeficientes de variación fueron CV(a) 34.8% y CV(b) 29.5% Estos coeficientes de variación se justifican por la variabilidad existente en el muestreo debido a la mayor pendiente del lugar que dificultó el manejo; así como a la forma de aplicación de fósforo en cada sistema de labranza. En el Cuadro 2 la labranza con mejor respuesta fue l3 (labranza cero) con 9.4 ppm. Esta localización es positiva pues dada la reducida movilidad del ión ortofosfato y la retención del fertilizante fosfatado en el suelo, se requiere de una aplicación localizada del mismo, especialmente en suelos de bajo contenido de fósforo disponible (como sucede con los suelos de Bolívar), para un mejor aprovechamiento del nutriente. En esta localidad, Tukey al 5% en el Cuadro 2 presentó dos rangos de significación. En el en el primer rango se ubicó f 2 con 12.3 ppm y en el último rango se ubicaron f 0 y f 1 con 6.7 y 8.8 ppm respectivamente. En ambas localidades, la fertilización ha permitido incrementar el contenido de fósforo en el suelo, como antes se explicó es importante mantener niveles altos del nutriente para asegurar buenos rendimientos y con mayor razón en suelos bajos en este elemento como sucede en la localidad de Bolívar. En la interacción L x F la mejor respuesta fue para l 2f 2 (labranza mínima x 100 kg/ha P2O5) con 14.0 ppm. En los sistemas de labranza al comparar l1 vs. l2, l3, la mejor respuesta fue para l 1 (labranza convencional) con 9.3 ppm y al comparar l2 vs l3 fue para l3 (labranza cero) con 9.4 ppm.

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5 Cuadro 2. Promedios y rangos de significación para Fósforo en el estudio de sistemas de labranza de suelos y fertilización fosfórica en maíz (Zea mays L.). Pichincha y Bolívar. 2003. Promedios y Rangos de Significación Codificación l1 l2 l3 l1 vs l2,l3 l2 vs l3 f0 f1 f2 l1f 0 l1f 1 l1f 2 l2f 0 l2f 1 l2f 2 l3f 0 l3f 1 l3f 2 -

Significado Labranza Convencional Labranza Mínima Labranza Cero L. Convencional vs L. Mínima y cero L. Mínima vs L. Cero 0 kg/ha P2O5 50 kg/haP2O5 100 kg/haP2O5 L. Convencional 0 kg/ha P2O5 L. Convencional 50 kg/ha P2O5 L. Convencional 100 kg/ha P2O5 L. Mínima 0 kg/ha P2O5 L. Mínima 50 kg/ha P2O5 L. Mínima 100 kg/ha P2O5 L. Cero 0 kg/ha P2O5 L. Cero 50 kg/ha P2O5 L. Cero 100 kg/ha P2O5

Pichincha P ppm 30.4 37.1 33.9 30.4 35.5 37.1 33.9 21.2 b 33.4 ab 46.8 a 20.0 32.3 39.0 23.3 36.0 52.0 20.3 32.0 49.3

Bolívar 9.3 9.0 9.4 9.3 9.2 9.0 9.4 6.7 b 8.8 b 12.3 a 5.7 10.0 12.3 5.3 7.7 14.0 9.0 8.7 10.7

Materia orgánica

No se presentaron diferencias significativas para ninguna fuente de variación en ambas localidades, pues la profundidad de muestreo fue de 20 cm y las labranzas de conservación presentan en los primeros centímetros del suelo una acumulación de materia orgánica por la presencia de mulch o rastrojo que se descompone en la superficie, mientras bajo labranza convencional ésta se distribuye uniformemente en el perfil por la acción de roturación del implemento de labranza. -

Análisis foliar del rastrojo

Las labranzas de conservación presentaron buenos contenidos de nutrientes, lo cual significó que el cultivo ha podido absorber los elementos necesarios para su crecimiento sin necesidad de remover el suelo, representando los rastrojos una buena fuente de reciclaje sobre todo de fósforo. -

Bacterias

El análisis de varianza (Cuadro 1) en Pichincha presentó diferencias significativas para sistemas de labranza, y para la comparación l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación). El promedio real de bacterias fue de 7.6 y el transformado de 6.9 x 105 CFU (unidades formadoras de colonia) /g suelo seco, con CV(a) de 0.8%, y CV(b) de 1.9%, considerados como muy buenos para este tipo de investigación. En esta localidad, Tukey al 5% en el Cuadro 3 presentó dos rangos de significación para labranzas. En el primer rango se ubicaron l2 y l3. Para l2 (labranza mínima) el promedio real y 5 transformado fue de 8.113 y 6.901 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente, mientras l3 (labranza 5 cero) tuvo como promedio real y transformado 8.137 y 6.906 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente. En tanto que la labranza convencional se ubicó en el último rango con promedio 5 real y transformado de 6.614 y 6.798 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente. Al implementar los sistemas de labranza de conservación en el cultivo de maíz (cuarto año), los suelos experimentaron un significativo incremento del número de bacterias, un gran papel juegan los residuos de los cultivos ya que la cobertura en sistemas de labranza conservacionista, producen

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6 efectos positivos sobre el número de microorganismos y su actividad, principalmente en la superficie del suelo y después de varios años de cultivo (3). Cuadro 3.

Promedios y rangos de significación para poblaciones de bacterias en el estudio de sistemas de labranza y fertilización fosfórica en maíz. (Zea mays L.). Pichincha y Bolívar. 2003. Promedios y Rangos de Significación

Codificación

Significado Pichincha Bolívar Datos Datos Datos Datos reales 10 transformados reales 10 transformados 5

l1 l2 l3 l1 vs l2,l3 l2 vs l3 f0 f1 f2 l1f 0 l1f 1 l1f 2 l2f 0 l2f 1 l2f 2 l3f 0 l3f 1 l3f 2

Labranza Convencional Labranza Mínima Labranza Cero L. Convencional vs L. Mínima y cero L. Mínima vs L. Cero 0 kg/ha P2O5 50kg/haP2O5 100kg/haP2O5 L. Convencional.0 kg/ha P2O5 L. Convencional.50 kg/ha P2O5 L. Convencional.100 kg/ha P2O5 L. Mínima 0 kg/ha P2O5 L. Mínima 50 kg/ha P2O5 L. Mínima 100 kg/haP2O5 L. Cero 0 kg/ha P2O5 L. Cero 50 kg/ha P2O5 L. Cero 100 kg/ha P2O5

6.614 8.113 8.137 6.614 8.125 8.113 8.137 8.110 7.194 7.561 7.683 5.840 6.320 8.340 7.477 8.524 8.308 8.266 7.838

5

6.798 b 6.901 a 6.906 a 6.798 b 6.904 a 6.901 6.906 6.901 6.840 6.864 6.865 6.749 6.780 6.921 6.864 6.919 6.917 6.908 6.893

5.365 7.328 7.958 5.365 7.643 7.328 7.958 5.167 7.626 7.859 2.904 6.480 6.712 6.343 6.663 8.979 6.252 9.735 7.887

6.696 6.854 6.881 6.696 6.868 6.854 6.881 6.671 6.873 6.887 6.458 6.811 6.820 6.789 6.819 6.953 6.767 6.988 6.888

b a a b a b a a b a a a a a a a a

En cuanto a la fertilización fosfórica las poblaciones de bacterias no presentan diferencias marcadas por efecto del fósforo aplicado; una de las razones es el alto contenido inicial de este nutriente en esta localidad. El mejor promedio fue para f 0 (0 kg/ha P2O5) con promedio real y 5 transformado de 8.110 y 6.901 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente. La interacción l1f 1 (labranza convencional x 50 kg/ha P2O5), fue la que presentó el promedio más bajo de CFU (número de unidades formadoras de colonias), así tuvo como promedio real y 5 transformado 5.840 y 6.749 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente, en esta localidad si bien no se tuvo un efecto del fósforo en el incremento o disminución de las colonias bacterianas, si se tuvo un efecto de la labranza, pues la mejor respuesta le correspondió a l 2f 2 (labranza mínima x 100 5 kg/ha P2O5) con promedio real y transformado de 8.524 y 6.919 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente. La prueba DMS al 5% (Cuadro 3) presentó dos rangos de significación para sistemas de labranza de conservación, al comparar l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación), ocupando el primer rango se encontraron las labranzas de conservación (l 2, l3), con promedio real 5 y transformado de 8.125 y 6.904 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente, en último rango se 5 encontró l1 (labranza convencional) con 6.614 y 6.798 x 10 CFU/g suelo seco como promedio real y transformado respectivamente. La labranza convencional con la inversión del suelo lleva a la población microbiológica activa a zonas profundas con menos oxígeno, agua, y en general condiciones adversas, en tales condiciones las poblaciones disminuyen considerablemente al igual que sus efectos benéficos. Y al comparar l2 vs l3 (labranza mínima vs. labranza cero) la mejor 5 respuesta fue para l3 (labranza cero) con promedio real y transformado de 8.137 y 6.906 x 10 CFU/g suelo seco respectivamente.

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7 En Bolívar el análisis de varianza (Cuadro 1) presentó diferencias significativas para sistemas de labranza, y altamente significativas al comparar l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación). En fertilizaciones se presentan diferencias altamente significativas, al igual que en su tendencia lineal, mientras que en la cuadrática se presentan diferencias significativas, en este caso la tendencia predominante es la lineal, es decir que las bacterias como respuesta a la aplicación de niveles crecientes de fósforo se multiplican en gran número. En la interacción L x F (labranza x fertilización) también se presentaron diferencias significativas. El promedio real de bacterias fue de 6.9 y el transformado fue de 6.8 x 105 CFU/g suelo seco, con CV(a) y un CV(b) de 1.2%, los que son aceptables para este tipo de variables. Tukey al 5% (Cuadro 3), presentó dos rangos de significación para sistemas de labranza, en el primero se ubicaron l2 (labranza mínima) con promedio real y transformado de 7.328 y 6.854 x 105 CFU/g suelo seco y l3 (labranza cero) con 7.958 y 6.881 x 105 CFU/g suelo seco como promedio real y transformado respectivamente. En tanto que la labranza convencional (l 1) se ubicó en el último rango con promedio real y transformado de 5.365 y 6.696 x 105 CFU/g suelo seco respectivamente. Los efectos de la remoción del suelo se manifestaron también en esta localidad, con una disminución del número de bacterias y su actividad en suelos arados (3). Tukey al 5% para fertilizaciones presentó dos rangos de significación, encabezando el primer rango estuvieron los niveles f 1 y f2 (50 y 100 kg/ha P2O5) con promedios reales de 7.626 y 7.859 x 105 CFU/g suelo seco respectivamente y transformados de 6.873 y 6.887 x 105 CFU/g suelo seco respectivamente. Y como último se ubica con un promedio real de 5.167 y transformado de 6.671 x 105 CFU/g suelo seco, la fertilización fosfórica testigo f 0 (0 kg/ha P2O5). El mayor número de bacterias en los niveles más altos de fósforo, se debe a que necesitan de energía (ATP) para sus reacciones metabólicas. La nutrición es sumamente importante para el crecimiento y multiplicación de los microorganismos, en particular el fósforo es componente celular, adquirido principalmente mediante iones fosfato inorgánico empleándolo para sintetizar aparte de ATP, fosfolípidos y ácidos nucleicos (3). Tukey al 5% para la interacción L x F, estableció dos rangos de significación, encabezando el primer rango se encuentra la interacción l3f1 (labranza cero x 50 kg/ha P2O5) con un promedio real de 9.735 y transformado de 6.988 x 105 CFU/g suelo seco, en tanto que ocupando el último rango se ubica la interacción l1f0 (labranza convencional 0 kg/ha P2O5) con un promedio real de 2.904 y transformado de 6.458 x 105 CFU/g suelo seco. Estos resultados ponen de manifiesto que la falta de fertilización con fósforo sumada a la remoción del suelo, produce disminuciones significativas en las poblaciones bacterianas que se ven seriamente afectadas en suelos con bajos contenido de este macronutriente. -

Hongos

Aun no se han presentado diferencias significativas en las fuentes de variación de ambas localidades. Las mejores respuestas les correspondieron a las labranzas de conservación. Tanto hongos como bacterias actúan segregando substancias gomosas que pegan los agregados entre sí, contribuyendo a mejorar la estructura del suelo. -

Nemátodos

Las labranzas de conservación, sobre todo la labranza cero (l3) presentó en Pichincha un incremento significativo de poblaciones de saprófitos. Este incremento es positivo, al mantener éstos en jaque a las poblaciones parásitas (causantes de enfermedades) mediante la depredación, cumplen el mismo papel que las bacterias en la putrefacción de la materia orgánica. -

Humedad gravimétrica

No se presentaron diferencias significativas en las fuentes de variación para ambas localidades. Sánchez (9), explica que esto se debe a que el efecto de los sistemas de labranza en las propiedades físicas del suelo pueden apreciarse mejor a largo plazo. Las mejores respuestas fueron para las labranzas de conservación, según Sánchez (9) el contenido de agua en el perfil se pierde por evaporación en proporción al movimiento que se haga del suelo, independientemente del momento fenológico del cultivo y de la profundidad considerada.

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8 -

Densidad aparente

La labranza convencional presentó mejor respuesta debido a la acción de roturación que ejerce la rastra ya que en las labranzas de conservación hay poca o nula influencia de la maquinaria sobre los agregados del suelo. Estas diferencias no fueron significativas en las localidades evaluadas. -

Porosidad

No se presentaron diferencias significativas en las fuentes de variación para ambas localidades. Bolaños (2) señala que no es necesario remover el suelo para tener una buena aireación. Bajo labranza de conservación al no disturbar el suelo, éste se enriquece en macroporos por la acción de macro-artrópodos y raíces del cultivo anterior. -

Compactación

Las principales diferencias se observaron en profundidades, con incrementos de la compactación en las capas más profundas. Esto se observó con claridad en la labranza convencional al intensificarse este proceso por el constante tráfico agrícola, sobre todo al realizarse a una misma profundidad, con la formación del pie de arado. -

Infiltración

Giasson (6) manifiesta que ésta es un buen parámetro para evaluar las propiedades físicas del suelo, y que considerando la influencia de las labranzas en la porosidad, densidad aparente y estructura, esto se verá reflejado en la velocidad de infiltración. Las labranzas de conservación presentaron mayores velocidades que la labranza convencional sobre todo en Bolívar debido a la mejor continuidad porosa establecida por la macrofauna y raíces de cultivos anteriores que permanecen inalterables en estos sistemas según Marelli (8). A largo plazo esto representa para las labranzas de conservación mas agua disponible y menor escorrentía, pues el agua que no se infiltra, escurre y representa riesgo potencial de erosión. -

Peso de materia seca de rastrojo

En Pichincha el mayor contenido de materia seca de rastrojo en la labranza convencional se debió a la forma de aplicación del fertilizante nitrogenado y a las condiciones climáticas existentes en ese momento. En general las condiciones climáticas no favorecieron los requerimientos de riego del cultivo, por tal motivo no existió un buen aprovechamiento del fertilizante en las labranzas de conservación en las que además el fertilizante no se incorpora; la labranza convencional con la incorporación del fertilizante presentó cantidades de materia seca de rastrojo considerablemente mayores. El bajo aprovechamiento del N en las labranzas de conservación, se atribuyen además a la inmovilización favorecida por las poblaciones microbianas, que transformaron el N inorgánico del suelo a N orgánico (formando parte de las proteínas de sus cuerpos), gracias a la alta relación C/N del rastrojo. El uso de rastrojo de maíz, pese a su alta relación C/N, incrementa el contenido de materia orgánica y además mejora la estructura del suelo por el tipo de desarrollo de su sistema radical. Es importante mencionar que el rastrojo existente en las labranzas convencionales no se conserva, ya que el agricultor suele utilizarlo como alimento en especies menores, o simplemente lo quema. -

Emergencia

La labranza cero en especial no presentó menor porcentaje de emergencia por el hecho de colocar en el mismo lugar el fertilizante y la semilla, si entre estos se interpone una capa de tierra. No se presentaron diferencias para ningún tratamiento.

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Altura de planta

No se presentó influencia de los sistemas de labranza en esta variable. El cultivo respondió a la fertilización fosfórica en las etapas iniciales del cultivo, ya que la deficiencia de fósforo se presenta generalmente en las primeras fases del desarrollo. No se vieron efectos posteriores del fósforo en Pichincha gracias al su alto contenido en el suelo, mientras en Bolívar, pese a poseer el suelo bajo contenido de fósforo, la variedad tardía pudo aprovechar sin inconvenientes el existente en el suelo por poseer un ciclo más largo3. -

Peso de materia seca de malezas

En materia seca de malezas, se observaron diferencias significativas a los 60 dds en ambas localidades, época de mayor competencia con el cultivo, siendo la labranza cero la mas enmalezada. A juicio de Violic (12), una de las principales ventajas de los sistemas de conservación, es que al no remover la superficie del suelo, el problema de malezas se reduce año tras año con menores dosis de herbicida y menor frecuencia de aplicación para el siguiente ciclo. -

Evaluación cualitativa de malezas

No se observó especificidad de especies en los diferentes sistemas de labranza. Los lotes presentaron desigual distribución en cuanto a cobertura debido a la heterogeneidad propia del lote. -

Acame

En Bolívar las labranzas de conservación presentaron significativamente menor acame. Esto se debe a la mayor estabilidad del sistema radicular en un suelo no removido. Siendo el aporque una práctica cultural para evitar el acame, en ambas localidades se observó que ésta práctica no impide el volcamiento, ni la pérdida de plantas. -

Rendimiento

En el Cuadro 1 el análisis de varianza en Pichincha no presentó diferencias significativas para las fuentes de variación. El rendimiento promedio fue de 6943.6 kg/ha, con CV(a) de 15.6% y CV(b) de 11.0%. Los coeficientes de variación obtenidos se consideran aceptables para esta variable, lo que hace confiable los datos obtenidos en esta investigación. En el Cuadro 4 la labranza que presentó mejor respuesta fue l1 (labranza convencional) con promedio de 7315.7 kg/ha. Esto se debió al manejo de la fertilización nitrogenada, con menor aprovechamiento del fertilizante por las condiciones climáticas y forma de aplicación del mismo (sin incorporar). La fertilización con mejor respuesta fue f 2 (100 kg/ha P2O5) con 7123.4 kg/ha y en las interacciones L x F, lo fue l 1f0 (labranza convencional 0 kg/ha P2O5) con 7525.2 kg/ha. A medida que el contenido de fósforo en la capa superficial del suelo se incrementó, la absorción relativa del fósforo proveniente del fertilizante disminuyó. Fixen (5) explica que esta situación parece simple, pero que la concentración de fósforo en el suelo a la que no hay respuesta a la aplicación de fertilizante fosfatado varia de suelo a suelo y de año a año. Las fluctuaciones en la liberación de fósforo de la materia orgánica puede en parte ser responsable de esta variabilidad en la respuesta.

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Ing. Agr. Franklin Valverde. M.Sc. Jefe del Departamento de Manejo de Suelos y Aguas. INIAP. EESC. Entrevista Personal.

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10 Cuadro 4.

Promedios y rangos de significación para Rendimiento en el estudio de sistemas de labranza y fertilización fosfórica en maíz (Zea mays L.). Pichincha y Bolívar. 2003.

FACTOR Sistemas de Labranza (L)

SIGNIFICADO

Labranza Convencional Labranza Mínima Labranza Cero L. Convencional vs Comparaciones L. Mínima y cero Ortogonales L. Mínima vs (CO) L. Cero Fertilización 0 kg/ha P2O5 Fosfórica 50 kg/haP2O5 (F) 100 kg/haP2O5 Interacciones L. Convencional 0 kg/ha P2O5 L. Convencional 50 kg/ha P2O5 L. Convencional 100 kg/ha P2O5 L. Mínima 0 kg/ha P2O5 LxF L. Mínima 50 kg/ha P2O5 L. Mínima 100 kg/ha P2O5 L. Cero 0 kg/ha P2O5 L. Cero 50 kg/ha P2O5 L. Cero 100 kg/ha P2O5

Promedios y Rangos de Significación kg/ha Pichincha Bolívar 4355.3 7315.7 4535.8 6909.2 5224.0 6605.8 7315.7 4355.3 6757.5 4879.9 6909.2 4535.8 6605.8 5224.0 4304.1 6838.0 4735.9 6869.3 5075.1 7123.4 4140.4 7525.2 4325.9 7376.6 4599.8 7045.4 3908.5 6672.2 4595.6 6701.2 5103.3 7354.2 4863.3 6316.6 5286.3 6530.2 5522.2 6970.5

En el Cuadro 1 el análisis de varianza en Bolívar presentó diferencias significativas para la tendencia lineal de fertilización fosfórica. El promedio fue 4705.0 kg/ha, con CV(a) de 25.4% y CV(b) de 12.8%. Los coeficientes de variación obtenidos se consideran aceptables para esta variable, lo que hace confiable los datos obtenidos en esta investigación. En el Cuadro 4 la labranza que presentó mejor respuesta fue l 3 con 5224.0 kg/ha. Rendimientos similares fueron obtenidos por Moschler citado por Violic (11), en suelos de igual textura a la del ensayo localizado en Bolívar, ensayos de larga duración realizados en suelos franco limosos y franco arcillosos, en los que llegaron a obtener iguales o superiores resultados al comparar la labranza convencional con la labranza de conservación, en cuanto a rendimiento en grano se refiere. Violic (12) afirma que en experimentos en los que se compara situaciones de labranza en años de lluvia normal, la labranza de conservación ha dado rendimientos iguales a aquellos obtenidos bajo labranza convencional, pero en época seca los tratamientos bajo labranza de conservación los han superado consistentemente. En las localidades evaluadas los rendimientos no presentaron diferencias estadísticas significativas lo cual es positivo pues al tiempo que se conserva el suelo, la producción no se ve disminuida. Al estabilizarse a largo plazo estos sistemas de conservación se observan marcadas diferencias a su favor. Para fertilización fosfórica la mejor respuesta fue para el nivel más alto de fósforo f 2 (100 kg/ha P2O5), con 5075.1 kg/ha. El maíz absorbe del suelo una cantidad mucho mayor de fósforo que cualquier otro cereal, de ahí la importancia de este nutriente en los rendimientos, y sobre todo en suelos con bajo contenido del nutriente. La interacción L x F con mejor respuesta fue l 3f 2 (labranza cero 100 kg/ha P2O5) con 5522.2 kg/ha. -

Análisis económico

En el Cuadro 5 se presentan los beneficios económicos netos para las localidades en estudio. En todos los casos las labranzas de conservación obtuvieron relaciones beneficio/ costo superiores a 2.0. Guida (7) lo atribuye a que en labranza de conservación al decrecer el número de labores, el tiempo operativo y el combustible consumido, disminuyen los costos de labores por hectárea, por

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11 este motivo la labranza convencional presentó baja relación B/C principalmente por el mayor número de labores de preparación del suelo. Cuadro 5. LOCALIDAD

Relación Beneficio/Costo para los tratamientos en el estudio de sistemas de labranza y fertilización fosfórica en maíz (Zea mays L.). Pichincha y Bolívar. 2003. TRATAMIENTOS

PICHINCHA* L. convencional P2O5 L. convencional P2O5 L. convencional P2O5 L. mínima P2O5 L. mínima P2O5 L. mínima P2O5 L. cero P2O5 L. cero P2O5 L. cero P2O5 BOLÍVAR** L. convencional P2O5 L. convencional P2O5 L. convencional P2O5 L. mínima P2O5 L. mínima P2O5 L. mínima P2O5 L. cero P2O5 L. cero P2O5 L. cero P2O5 * 0.27 USD/kg

0 kg/ha 50 kg/ha 100

kg/ha 0 kg/ha

50 kg/ha

COSTOS TOTALES USD/ha 955.63 989.40 1020.44 759.16 795.58 841.34 764.00 803.18 845.76

BENEFICIOS NETOS USD/ha 2031.80 1991.68 1902.26 1801.49 1809.35 1985.63 1705.48 1763.13 1882.04

RELACIÓN B/C

721.16 759.93 800.02 555.00 601.27 644.86

1366.33 1427.51 1517.93 1289.81 1516.55 1684.09 1604.89 1744.48 1822.33

1.89 1.88 1.90 2.32 2.52 2.61 2.88 2.91 2.85

2.13 2.01 1.86 2.37 2.27 2.36 2.23 2.20 2.23

100 kg/ha 0 kg/ha 50 kg/ha 100 kg/ha 0 kg/ha 50 kg/ha 100

kg/ha 0 kg/ha

50 kg/ha

556.59 598.91 638.43

100 kg/ha 0 kg/ha 50 kg/ha 100 kg/ha ** 0.33 USD/kg

En Pichincha la mejor relación beneficio/costo es 2.37 y le corresponde a la labranza mínima con 0 kg/ha de P2O5 esto podría explicarse por el alto contenido inicial de fósforo en el suelo, a lo que se suma el fósforo proveniente de la mineralización del rastrojo y que ha sido reciclado a lo largo de los años. Estas fueron las principales causas que no permitieron observar diferencias entre niveles crecientes de este nutriente, resultando beneficioso no aplicar fertilizante fosfórico en el suelo pues proporciona mejores réditos. En Bolívar la mejor relación beneficio/costo es 2.91 y le corresponde a la labranza cero con 50 kg/ha de P2O5, los bajos contenidos de fósforo en el suelo permiten observar una marcada diferencia con los resultados obtenidos en Pichincha, lo que permite concluir que en suelos de bajo contenido de fósforo es necesario fertilizar para obtener mejores beneficios económicos.

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12 CONCLUSIONES Químicamente los suelos incrementaron el contenido de fósforo edáfico por la aplicación de niveles crecientes de fertilización fosfórica. Los sistemas de labranza no influyeron en este comportamiento. Biológicamente, las poblaciones bacterianas presentaron un significativo incremento de unidades formadoras de colonias (CFU) bajo sistemas de labranza de conservación en ambas localidades. En Bolívar aumentó el número de bacterias en los niveles fertilizados con fósforo, y en Pichincha los nemátodos saprófitos presentaron un incremento poblacional bajo labranza cero. Variables físicas como humedad gravimétrica, densidad aparente, porosidad y compactación no se vieron influenciadas por los sistemas de labranza, ni por la fertilización fosfórica; y en profundidades no se observó un comportamiento definido. Las tasas de infiltración, más elevadas se presentaron bajo labranza de conservación y más claramente en labranza cero. Desde el punto de vista agronómico, los sistemas de labranza de conservación presentaron menor acame que la labranza convencional y la fertilización fosfórica determinó en las etapas iniciales del cultivo mayor altura de planta respecto al testigo sin fertilizante. Los sistemas de labranza no influyeron en los rendimientos obtenidos en ambas localidades. La fertilización fosfórica en Pichincha no determinó mayores rendimientos pues la mejor respuesta fue para el nivel testigo (0 kg/ha de P2O5); mientras en Bolívar se presentaron mayores rendimientos para los niveles de 50 y 100 kg/ha de P2O5. Económicamente los mejores tratamientos les pertenecieron a las labranzas de conservación: en Pichincha la labranza mínima con 0 kg/ha P2O5 obtuvo mejor relación beneficio/costo con 2.37 USD; y en Bolívar la labranza cero con 50 kg/ha P2O5 presentó mejor relación beneficio/costo con 2.91 USD. RECOMENDACIONES De acuerdo al tipo de clima, suelo y variedad utilizada en Pichincha y Bolívar se recomienda: Implementar labranza mínima en Pichincha, y labranza cero en Bolívar considerando los buenos rendimientos y buenos resultados económicos, pues además de no disminuir los ingresos, conservan el recurso suelo evitando la erosión y degradación del mismo. Aplicar mínimas cantidades de fertilizante fosfórico en un suelo con alto contenido del nutriente como sucede en Pichincha, para mantener su reserva edáfica dada su residualidad y poca movilidad; además de resultar económicamente rentable. Mientras que un suelo con bajo contenido del mismo, como el de Bolívar necesita una adecuada fertilización a la siembra (50 kg/ha P2O5), para asegurar buenos rendimientos. Continuar investigando sobre los sistemas de labranza de conservación, pues llegan a estabilizarse de acuerdo a las condiciones climáticas de mediano a largo plazo.

RESUMEN Con fin de evaluar sistemas de labranza de suelos y fertilización fosfórica en maíz en las provincias de Pichincha y Bolívar, se investigaron dos labranzas de conservación: mínima y cero, y un testigo convencional; y en fósforo tres niveles igualmente espaciados: 0, 50 y 100 kg/ha P2O5. Se utilizó un diseño de parcelas divididas con tres repeticiones; en Pichincha cada parcela experimental midió 10 x 9.75 m (97.5 m2) y la parcela neta tuvo 36 m 2; en Bolívar cada parcela tuvo 10 x 9.6 m (96 m2) y la parcela neta 38.4 m 2. Se evaluaron las variables: fósforo, materia orgánica, bacterias, hongos, nemátodos, humedad gravimétrica, densidad aparente, compactación, porosidad, infiltración, análisis foliar y peso del rastrojo, peso y cobertura de malezas, emergencia, altura, acame, rendimiento, así como análisis económico y climático. Los principales resultados fueron: la aplicación de niveles crecientes de fósforo incrementó el contenido edáfico de éste nutriente en ambas localidades, el análisis de suelos determinó altos contenidos de fósforo para Pichincha (>20 ppm) y bajos para Bolívar (20 ppm) than Bolivar (