SISTEMAS DE LABRANZA EN CULTIVOS ECUATORIANOS

1 I1.- EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE LABRANZA DE SUELOS Y FERTILIZACIÓN EN LA ASOCIACIÓN MAÍZ-FRÉJOL*

Soledad Estrada Aguayo** Marcelo Calvache U.***

INTRODUCCIÓN En el Ecuador, la erosión de los suelos es un problema que afecta aproximadamente al 50% de las tierras (12'355500 ha). Más o menos 15% de las tierras degradadas, se encuentran en el callejón interandino y sobre las vertientes que lo bordean. Las pérdidas de suelo por erosión, en tierras netamente agrícolas llegan a 80 TM de la capa superficial del suelo, cada año por hectárea de acuerdo a un cálculo de la Fundación Natura (13). La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación ha identificado ésta situación y ha determinado que una de las principales causas de la degradación de tierras en varias partes de América Latina es la aplicación de técnicas de preparación de tierras y labranza inadecuadas. Este problema está conduciendo a un rápido deterioro físico, químico y biológico de una gran proporción de suelos, fuertes descensos en la productividad y deterioro del ambiente (5). Panigatti (10), indica que el control de la erosión debería ser prioritario dado que la pérdida del suelo es prácticamente irreversible, lo que hace que este recurso natural no sea renovable. Frente a ésta problemática en la presente investigación se planteó como objetivos cuantificar el efecto de los sistemas de labranza convencional, mínima y cero sobre las características físicas del suelo, evaluar el comportamiento agronómico del maíz y el fréjol en asociación en los diferentes sistemas de labranza y fertilización edáfica y foliar, y finalmente determinar los beneficios económicos de los diferentes tratamientos. MATERIALES Y MÉTODOS La investigación se realizó en dos localidades; la primera en la parroquia Quimiag, provincia de Chimborazo, en un lote facilitado por el Instituto Técnico Superior Agropecuario “Puruhá”, y la segunda, en el lote “Alivio Bajo A” ubicado en la Sección Oriental de la Estación Experimental Santa Catalina del INIAP, provincia de Pichincha. En el Cuadro 1 se muestran la ubicación y principales características de los lotes. Se evaluó dos factores, siendo el primero sistemas de labranza donde se probó labranza convencional, labranza mínima y labranza cero. El segundo factor fue fertilización, donde frente a un testigo sin fertilización, se probó una fertilización edáfica que consistió en 40 kg N/ha, 40 kg P2O5/ha, 30 kg K2O/ha y 15 kg S/ha al momento de la siembra, con 20 kg N/ha más al momento en que se realizó el rascadillo en la labranza convencional y el control con herbicida en las labranzas de conservación y 30 kg N/ha extra sólo en las labranzas de conservación, además se evaluó esta misma fertilización edáfica complementada con 6 kg/ha de quelato de Zn foliar (Kelatex: 9% Zn) fraccionado en tres aplicaciones de 2 kg/ha cada una que se realizaron a los 60 días después de la siembra, al momento de la floración del fréjol y a la formación de vainas y, finalmente, la misma fertilización edáfica esta vez complementada por un foliar completo (Stimufol: 0.03% Zn) aplicado en las mismas dosis y condiciones que el quelato de Zn. Su interacción dio un total de 12 tratamientos dispuestos en campo bajo un diseño de parcela dividida con tres repeticiones. Para el análisis funcional se realizó las pruebas de Tukey y DMS al 5%.

*

Resumen de Tesis de Grado previa la obtención del título de Ingeniera Agrónoma. Egresada de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador. *** Director de Tesis. Profesor de las Cátedras de Nutrimentos y Riegos y Drenajes de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador. **

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2 Cuadro 1. Características edafoclimáticas de los ensayos en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en la asociación maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. Características Chimborazo Pichincha a. Edáficas* 12% 5% Pendiente Medio Bueno Drenaje Franco Franco arenoso Textura c. Climáticas** 2670 msnm 2754 msnm Altitud 16.0oC 12.0oC Temperatura media anual 1200 mm 663 mm Precipitación media anual 89% 71% Humedad relativa Fuentes: * Departamento de Manejo de Suelos y Aguas – EESC - INIAP ** INAMHI La unidad experimental midió 6.40 m de largo por 4 m de ancho y estuvo conformada por cinco surcos con ocho sitios de siembra en cada uno (25.60 m 2), siendo la parcela neta los tres surcos centrales menos un sitio de siembra a cada extremo de los surcos (11.52 m 2). Las variables evaluadas fueron: humedad gravimétrica, densidad aparente, compactación, emergencia, altura de planta, incidencia de malezas, acame, rendimiento potencial de grano y peso de materia seca del rastrojo. Además se realizó el análisis económico calculando los costos de producción y la relación beneficio/costo por cada tratamiento. Para la realización de los ensayos se trabajó en lotes en los que había rastrojo de un cereal, que quedó como una capa delgada de mulch. Luego de establecer las parcelas que se destinarían a las labranzas de conservación, ocho días antes de la siembra se realizó la aplicación del herbicida Glifosato en dosis de 2 litros/ha agua. En la labranza convencional se preparó el suelo con yunta usando arado ecuandino y rastra de clavos en Chimborazo, y en Pichincha se aró y rastró con tractor. En ambas localidades el surcado fue a mano. En labranza mínima se realizó un rayado superficial usando arado ecuandino, mientras que en la labranza cero se hizo el hoyado usando palas rectas. La fertilización edáfica se aplicó a chorro continuo al fondo de los surcos en la labranza convencional y en la mínima y se incorporó con rastrillo para luego proceder a la siembra con espeque, mientras que en la labranza cero el fertilizante se aplicó en forma localizada con medidas por sitio y se lo tapó con espeque. La siembra se realizó a continuación usando cuatro semillas de maíz y tres de fréjol para asegurar el número de plantas. A los 30 días después de la siembra se raleó a tres plantas de maíz y dos de fréjol que es densidad de plantas recomendada por el INIAP para sus variedades sembradas en asocio, como fueron en Chimborazo, el maíz INIAP 102 “Blanco Blandito mejorado” y el fréjol voluble INIAP 421 “Bolívar”, en tanto que en Pichincha se utilizó el maíz INIAP 122 “Chaucho mejorado” y el fréjol voluble canario “SCC2”. La densidad de siembra final fue de 46 875 plantas de maíz/ha y 31 250 plantas de fréjol/ha distanciadas a 0.80 m entre surcos y 0.80 m entre plantas. A los 45 días después de la siembra, se realizó una fertilización complementaria en todos los sistemas de labranza, para lo que se aplicó nitrato de amonio en dosis de 20 kg N/ha. En la labranza convencional, se lo aplicó a chorro continuo a 5-10 cm de las plantas y se incorporó con el rascadillo. En las labranzas mínima y cero se lo aplicó en corona a 5-10 cm de las plantas sin incorporarlo. A los 105 días después de la siembra se hizo una segunda aplicación sólo en las labranzas de conservación de 30 kg N/ha usando como fuente urea. Los foliares se fraccionaron en partes iguales a los 60 días después de la siembra, a la floración del fréjol y a la formación de vainas, aplicando 2 kg de producto/ha cada vez a todo el asocio con una bomba de mochila. ____________________RUMIPAMBA Vol. XVIII 2004________________________

3

El control de malezas se hizo con el herbicida preemergente Afalón en dosis de 1.5 litros/ha aplicado en todo el ensayo. A los 60 días después de la siembra, en las labranzas de conservación, se aplicó Paraquat en dosis de 2 litros/ha utilizando pantallas y se complementó con control manual usando hoz para cortar las malezas existentes entre plantas. En Chimborazo, en la labranza convencional se realizó una deshierba más. Se realizó los controles fitosanitarios requeridos por el cultivo asociado en cada localidad y finalmente, la cosecha se realizó a la madurez fisiológica de cada cultivo. RESULTADOS Y DISCUSIÓN - Humedad gravimétrica Entre los resultados más importantes se encontró que en Chimborazo (Gráfico 1), con una adecuada capa de mulch sobre el suelo, las labranzas de conservación alcanzaron niveles mayores de humedad gravimétrica en todas las evaluaciones realizadas.

Humedad del suelo (%)

Esto se explicaría con lo manifestado por Cannell y Lal citados por Bolaños (3), quienes afirman que la presencia de un mantillo vegetal altera muchas relaciones edáficas, entre ellas reduce la insolación, la que hace disminuir la temperatura y por tanto la evaporación superficial.

25 20 15 10 5 0 Siembra

60 dds

Florac. fréjol

Florac maíz

Cosecha fréjol

Cosecha maíz

Épocas de evaluación L. Convenc.

L. Mínima

L. Cero

Gráfico 1. Humedad gravimétrica registrada en cada sistema de labranza durante el ciclo de cultivo de maíz-fréjol en Chimborazo. 2003. Lo mismo puede decirse de la labranza mínima, que conserva la humedad al dejar el rastrojo sobre la superficie y no remover el suelo entre las hileras de siembra (12). Bolaños (3) indica además que, en general, la cantidad de agua almacenada en el perfil de suelo bajo labranza cero es mayor que bajo labranza convencional especialmente en situaciones de sequía como las que se presentaron en esta localidad. Además cabe señalar que a partir de la siembra la humedad del suelo en Chimborazo fue en descenso y más aún en la época de la floración del fréjol, manteniéndose en general casi durante todo el ciclo por debajo de los requerimientos hídricos del cultivo, lo cual influyó negativamente en su crecimiento y rendimiento al no permitirle desarrollar todo su potencial. En Pichincha, donde la cubierta vegetal de rastrojos fue escasa, no hubo diferencias a favor de las labranzas de conservación (Gráfico 2), observándose que a partir de la siembra fue la labranza convencional la que retuvo más agua en el suelo, esto debido probablemente a la mayor remoción del suelo, ya que como indican Larson y Osborne citados por Bolaños (3), el uso de la labranza convencional por lo menos inicialmente, afloja el suelo, reduciendo la densidad aparente e incrementando el espacio poroso, lo cual incrementa la infiltración del agua.

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Humedad del suelo (%)

4

30 25 20 15 10 5 0 Siembra

60 dds

Florac. maíz y fréjol

Cosecha fréjol

Cosecha maíz

Época de evaluación L. Convenc.

L. Mínima

L. Cero

Gráfico 2. Humedad gravimétrica registrada en cada sistema de labranza durante el ciclo de cultivo de maíz-fréjol en Pichincha. 2003. En cuanto a las condiciones climáticas en Pichincha, también se presentaron condiciones de déficit hídrico aunque no tan severas como en Chimborazo, sin embargo también afectaron el comportamiento agronómico de la asociación, especialmente en cuanto al rendimiento. - Densidad aparente Los resultados exploratorios a la instalación del ensayo mostraron que no existieron diferencias significativas en la densidad aparente de los lotes antes de que el suelo fuera alterado por los sistemas de labranza y fertilización, siendo en promedio de 1.24 g/cm 3 en Chimborazo y 1.37 g/cm3 en Pichincha. Cuadro 2. ADEVA de la densidad aparente del suelo a la finalización de los ensayos en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. CM Fuente de Variación GL Chimborazo Pichincha 71 Total ns 0.026 ns 0.003 2 Repeticiones ** 0.082 * 0.369 2 Sistemas de Labranza (L) ** 0.162 ** 0.737 1 l1 vs l2, l3 ns 0.001 ns 0.001 1 l2 vs l3 0.007 0.001 4 Error (a) 0.022 ** 0.020 ** 7 Arreglos (A) ns 0.003 ns 0.002 3 Fertilización (F) ns 0.003 ns 0.001 1 f0 vs f1, f2, f3 ns 0.004 ns 0.003 1 f1 vs f2, f3 ns 0.001 ns 0.002 1 f2 vs f3 ** 0.128 ** 0.122 1 Profundidad (P) ns 0.007 ns 0.005 3 FxP ns 0.013 ** 0.005 14 LxA 0.005 0.004 42 Error (b) 3 1.33 1.19 Promedio (g/cm ) = 6.30 2.66 CV (a) = 5.43 5.55 CV (b) = ____________________RUMIPAMBA Vol. XVIII 2004________________________

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El ADEVA de la evaluación realizada al momento de la finalización del ensayo en las dos localidades (Cuadro 2), estableció diferencia altamente significativa para labranzas en Chimborazo y sólo significativa en Pichincha. Para la comparación l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación) y para profundidad se obtuvo diferencias altamente significativas para las dos localidades; en tanto que, para la interacción LxA (labranza x arreglos) se presentó diferencia altamente significativa sólo en Pichincha. El promedio general en Chimborazo fue de 1.19 g/cm 3 con un CV(a) de 2.66% y un CV(b) de 5.55%, mientras que en Pichincha el promedio se ubicó en 1.33 g/cm 3, el CV(a) en 6.30% y el CV(b) en 5.43% (Cuadro 26). Los coeficientes de variación obtenidos en cada localidad se pueden considerar muy buenos para este tipo de investigación. La densidad aparente mostró diferencias a favor de la labranza convencional (Cuadro 3) con 1.04 y 1.26 g/cm3 en Chimborazo y Pichincha respectivamente. Además, los mejores valores se presentaron en la capa superficial del suelo en los tres sistemas de labranza evaluados, lo que se explicaría por el hecho de que en todos ellos la mayor remoción ocurrió justamente en ésta zona. Sin embargo, éstos resultados no descartan las ventajas de las labranzas de conservación ya que, como manifiesta Bolaños (3), al año o dos años después de modificar las prácticas de labranza de conservación y manejo, los suelos todavía no han llegado a un nuevo estado de equilibrio y siguen sujetos a cambio.

- Compactación La compactación del suelo (Cuadro 3) demostró ser muy variable en los dos sitios experimentales desde el momento mismo de la instalación de los ensayos, aún cuando en ese momento la evaluación era exploratoria y no reflejaba más que las condiciones iniciales de los lotes puesto que los sistemas de labranza y las fertilizaciones aún no eran aplicadas. Este comportamiento se atribuyó a la heterogeneidad espacial propia de los lotes, la que hizo que al momento de la finalización de los ensayos se encontraran en algunos casos diferencias significativas para fertilización y para las interacciones FxP y LxA cuando en realidad no se les podría atribuir ninguna influencia sobre un factor que es inherente solamente al suelo. En comparación con los valores de compactación registrados en el momento de la instalación de los ensayos, se pudo observar que al momento de la cosecha del maíz éstos fueron superiores debido al bajo contenido de humedad del suelo, lo cual es explicado por Quiroga (11), diciendo que en varias oportunidades se ha comprobado una relación significativa entre resistencia a la penetración y humedad del suelo, más aún en labranzas de conservación que van ganando una mayor estabilidad estructural puede dar lugar a incrementos en la resistencia a la penetración.

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6 Cuadro 3. Promedios y rangos de significación para factores y comparaciones ortogonales para densidad aparente y compactación del suelo a la finalización de los ensayos en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003.

Codificación*

Factor L CO l1 vs l2, l3 CO l2 vs l3 Factor F

l1 l2 l3 l1 l2, l3 l2 l3 f0 f1 f2 f3

Promedios y Rangos de Significación Densidad aparente Compactación (kgf/cm2) (g/cm3) Chimborazo Pichincha Chimboraz Pichinc Entre Entre Entre Entre o ha surcos plantas surcos plantas 97.4 a 151.2 1.26 a 1.04 a 204.4 217.7 155.7 148.2 b 208.9 1.36 b 1.26 b 189.4 153.8 150.0 b 202.3 1.37 b 1.26 b 180.3 1.04 a 1.26 a 151.2 97.4 a 217.7 204.4 1.26 b 1.36 b 154.8 149.1 b 205.6 a 184.9 a 1.26 1.36 155.7 148.2 208.9 189.4 1.26 1.37 153.8 150.0 202.3 180.3 155.6 185.7 1.32 208.6 1.19 127.4 ab 191.1 1.34 213.6 1.18 137.6 163.8 b 123.1 195.4 1.33 207.1 1.20 193.3 1.32 209.3 1.19 142.0 a 139.3 152.9 ab 1.19 1.32 155.6 127.4 208.6 185.7 1.19 1.33 152.9 133.3 210.0 193.3

CO f0 f0 vs f1, f2, f1, f2, f3 f3 f1 CO f1 vs f2, f2, f3 f3 CO f2 f2 vs f3 f3 * l1 = Labranza convencional f0 = testigo f1 = fert. edáfica foliar completo

1.18 1.19

1.34 1.33

163.8 b 147.4 a

137.6 131.2

213.6 208.2

191.1 194.4

1.20 1.19

1.33 142.0 123.1 a 207.1 195.4 1.32 152.9 139.3 b 209.3 193.3 l2 = Labranza mínima l3 = Labranza cero f2 = fert. edáfica + quelato de Zn foliar f3 = fert. edáfica +

Únicamente se encontró diferencias al momento al finalizar los ensayos para la compactación entre plantas en Chimborazo encontrándose que la labranza convencional tuvo la menor 2 compactación con 97.4 kgf/cm , lo cual podría explicarse por el hecho de que la evaluación se realizó en el lomo del surco. Este fenómeno no ocurrió en Pichincha, seguramente por la fuerte erosión hídrica que hizo que prácticamente desaparecieran los surcos (Cuadro 3). Las diferencias entre surcos fueron menos notorias porque la evaluación en la labranza convencional se hizo al fondo del surco y por eso los resultados son semejantes a los obtenidos en las labranzas de conservación donde el suelo no fue removido. En cuanto a la profundidad el comportamiento sí fue claro apreciándose que la compactación aumenta con la profundidad, y especialmente a partir de la profundidad de 11-20 cm debido a la presencia del pie de arado producto del pase de la maquinaria usada por el laboreo convencional de los lotes, realizado en las campañas agrícolas anteriores. - Emergencia No se presentó diferencia significativa para labranzas, fertilización ni para su interacción, a pesar de que la literatura señala ventajas y desventajas en éste sentido debido a la presencia del mulch, en los ensayos no se registró su influencia ya que a pesar de que la capa de mulch era mayor en Chimborazo que en Pichincha, al ser el primer año de instalación de las labranzas de conservación, este no fue tan abundante como para que se observara su influencia positiva o ____________________RUMIPAMBA Vol. XVIII 2004________________________

7 negativa. Los promedios en el ensayo de Chimborazo fueron 78.8% para maíz y 89.8% para fréjol y en Pichincha 88.8% para maíz y 83.9% para fréjol. - Altura de planta Para la altura de planta (Cuadro 4), se observó que en forma general no existió influencia de la labranza sobre esta variable a diferencia de la fertilización cuyo efecto fue positivo para el desarrollo del maíz y del fréjol observándose que el testigo obtuvo los promedios más bajos ocupando siempre el rango inferior, sin embargo no se apreciaron diferencias debidas a la fertilización foliar. Esto podría explicarse a los 60 días después de la siembra por el hecho de que hasta ese momento sólo podía observarse el efecto del fertilizante adicionado al suelo ya que la primera aplicación foliar se realizó recién en esa época. Cuadro 4. Promedios y rangos de significación para fertilización y sus comparaciones ortogonales de la altura de planta en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en maízfréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. Promedios (cm) y Rangos de Significación Chimborazo Pichincha Codificación* 60 dds** Floración 60 dds** Floración Maíz Fréjo Maíz Fréjol Maíz Fréjo Maíz Fréjol l l 56.2 38.8 240.5 125.5 86.7 34.6 241. 112.1 l1 114.2 53.8 34.8 229.1 122.1 87.9 35.0 0 l2 86.8 52.8 33.3 235.3 116.0 101.9 31.3 221. l3 Factor 6 L 223. 5 l1 56.2 38.8 240.5 125.5 86.7 34.6 241. 112.1 CO l2, l3 53.3 a 100.5 232.2 119.0 94.9 33.2 0a l1 vs l2, 34.1 222. l3 a 6a l2 53.8 34.8 229.1 122.1 87.9 b 35.0 221. 114.2 a l3 52.8 33.3 235.3 116.0 101.9 31.3 6a CO 223. 86.8 a l2 vs l3 a 5a 43.7 31.9 214.1 101.9 52.2 b 22.1 184. 67.4 b f0 b b 1b b b b f1 109.6 109.2 36.3 244. 57.3 33.4 235.8 124.8 f2 a a a ab 7a ab a a f3 106.6 117.1 Factor 39.4 245. 57.1 37.2 248.7 129.2 a a F a a 3a ab a a 100.3 123.8 36.8 240. 58.9 40.1 241.4 128.7 a a a ab 7a a a a 43.7 31.9 214.1 101.9 52.2 b 22.1 184. 67.4 b f0 CO f0 b b a b f1, f2, 1b vs b 105.5 116.7 57.8 36.9 242.0 127.6 f3 f1, f2, 37.5 243. a a a a a a 6a f3 a f1 57.3 33.4 235.8 124.8 109.6 36.3 244. 109.2 CO 120.4 f2, f3 58.0 a 7 245.0 128.9 103.4 38.1 f1 vs f2, 38.6 243. f3 a 0 f2 57.1 37.2 248.7 129.2 106.6 39.4 245. 117.1 123.8 f3 58.9 40.1 241.4 128.7 100.3 36.8 3 CO 240. f2 vs f3 7 * l1 = Labranza convencional l2 = Labranza mínima l3 = Labranza cero f0 = testigo f1 = fert. edáfica f2 = fert. edáfica + quelato de Zn foliar f3 = fert. edáfica + foliar completo ** dds = días después de la siembra ____________________RUMIPAMBA Vol. XVIII 2004________________________

8 Más adelante, a la floración (Cuadro 4), aún cuando debieron observarse diferencias marcadas a favor de los foliares, esto no ocurrió debido a problemas con su aplicación puesto que para que los elementos puedan ser absorbidos por las hojas, el INPOFOS (7) especifica que se requiere de un tiempo que fluctúa de uno a cinco días dependiendo del elemento y específicamente en el caso del Zn de un día, tiempo que no fue posible respetar por la caída de lluvias que favorecieron el lavado del abono foliar de las hojas. - Incidencia de malezas En Chimborazo las evaluaciones cualitativas determinaron una distribución heterogénea en todo el lote en lo que respecta a especie y cobertura, sin embargo cabe señalar que la presencia de malezas disminuyó con los controles y las especies también cambiaron, siendo en principio las malezas anuales las predominantes y luego las gramíneas. En Pichincha, se presentó homogeneidad siendo dos especies las que cubrían el suelo y con amplios espacios vacíos. Luego de los controles en ésta localidad también se presentó una mayor diversificación de las especies aunque la cobertura de las que fueron las principales disminuyó dando paso a nuevas malezas. En la evaluación cuantitativa no se presentaron diferencias entre labranzas fertilización. Cabe señalar que el control con herbicidas que se realizó en conservación fue tan efectivo como el realizado mediante la remoción del preparación de la cama de siembra en la labranza convencional, y que conveniente desde el punto de vista económico porque resulta menos costoso.

y tampoco entre las labranzas de suelo durante la además es más

- Acame Los resultados de acame no revelaron diferencias entre sistemas de labranza ni entre fertilizaciones siendo el promedio en Chimborazo de 2.2% y en Pichincha de 3.8%. Los resultados encontrados demostraron que el aporque no redujo el acame en la labranza convencional y que lejos de beneficiar al agricultor, encarece los costos de producción por el mayor gasto en mano de obra requerido para esta labor cultural. - Rendimiento potencial de grano El ADEVA del rendimiento del maíz en Chimborazo y Pichincha (Cuadro 5), determinó la existencia de diferencia altamente significativa para fertilización y para la comparación f0 vs f1, f2, f3 (testigo vs tratamientos fertilizados) en las dos localidades mientras que para las comparaciones l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación) y l2 vs l3 (labranza mínima vs labranza cero) existió diferencia significativa sólo en Pichincha. El promedio en Chimborazo fue de 3418.7 kg de maíz/ha, el CV(a) fue de 24.2% y el CV(b) fue de 20.2%. En Pichincha el promedio fue 2196.7 kg de maíz/ha, el CV(a) fue de 19.9% y el CV(b) de 20.1%. Para el rendimiento de fréjol en Pichincha, el ADEVA (Cuadro 5) estableció diferencia altamente significativa para sistemas de labranza, fertilización, su interacción y para las comparaciones l1 vs l2, l3 (labranza convencional vs labranzas de conservación), l2 vs l3 (labranza mínima vs labranza cero) y f0 vs f1, f2, f3 (testigo vs tratamientos fertilizados). En esta localidad la comparación f1 vs f2, f3 sólo alcanzó diferencia significativa. En Chimborazo se presentó diferencia altamente significativa sólo para fertilización y para la comparación f0 vs f1, f2, f3 (testigo vs tratamientos fertilizados). El promedio general en Chimborazo fue 796.4 kg de maíz/ha, con un CV(a) de 18.1% y un CV(b) de 19.0%, en tanto que en Pichincha el promedio estuvo en 620.4 kg de fréjol/ha, el CV(a) 13.8% y el CV(b) 18.8% (Cuadro 5). Los coeficientes de variación obtenidos en ambas localidades y para los dos cultivos se encuentran dentro de lo aceptable para una investigación en campo.

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9 Cuadro 5. ADEVA del rendimiento potencial de maíz y fréjol en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. CM Fuente de GL Chimborazo Pichincha Variación Maíz Fréjol Maíz Fréjol 35 Total 6065.7 2054495.2 Repeticiones 1491756.9 2 ns ns 21652.7 ns * S. de Labranza 2 1076967.4 1051516.9 (L) 1149438.3 1 ** ns 51322.9 ns ns l1 vs l2, l3 1 1505343.9 1031.2 l2 vs l3 4 1112683.8 ** ns 53459.0 ns * Error (a) 3 648590.9 2102002.7 Fertilización (F) 1 1186192.8 ** ns 49186.8 ns * f0 vs f1, f2, 1 7317.8 682439.8 f3 1 191089.9 4196168.3 20786.8 f1 vs f2, f3 6 7897350.8 443675.5 ** ** ** f2 vs f3 18 ** 12350550.3 308425.2 23264498.0 LxF 1264836.4 ** ** ** Error (b) 65.6 858478.8 ** 6131.2 62098.0 ns ns ns

Promedio (kg/ha) = CV (a) (%) = CV (b) (%) =

ns

ns

*

237889.1

66767.4

403236.4

29.4 ns

477986.9

37285.9 ns

195008.6

3418.7 24.2 20.2

22891.3 796.4 18.1 19.0

2196.7 19.9 20.1

ns ns

421423.3 390021.0

ns **

4092.1 132879.3 13672.9 620.4 13.8 18.8

En cuanto a los rendimientos (Cuadro 6), se observó que la respuesta del maíz en ambas localidades fue semejante en los tres sistemas de labranza y que no por no remover el suelo este cultivo se vio perjudicado en su capacidad productiva. En Pichincha, dadas las condiciones de mayor compactación del suelo, se observó que a mayor remoción se obtuvo mayores rendimientos de fréjol, siendo estos de 909.6 kg/ha en la labranza convencional en el mejor rango y de 311.4 kg/ha en la labranza cero en el último rango. En Chimborazo con un suelo de textura más arenosa, no se presentaron inconvenientes y los rendimientos obtenidos en los distintos sistemas de labranza fueron semejantes (Cuadro 6). Respecto a situaciones como esta, Lafitte (8) indica que un examen de la literatura revela que los efectos de las labranzas de conservación varían mucho, pues en algunos ensayos se ha obtenido un mejor rendimiento al reducir el nivel de labranza, mientras que en otros el efecto fue exactamente opuesto. Él opina que debido a que en los estudios sobre los métodos de labranza el comportamiento del cultivo depende del suelo y el clima, es mejor centrarse en los principios de crecimiento de la planta y sus interacciones con el medio ambiente. Así también la gran variedad de resultados reportados por la literatura permitieron a Naderman y Vieira (9) concluir que el uso de un sistema de labranza de conservación en sí mismo, no ofrece ninguna garantía de funcionar en forma superior a la tradicional, como se pudo observar con el fréjol en Pichincha. Cabe señalar que la fertilización edáfica en general, hubiera podido tener una mejor respuesta del cultivo asociado si las condiciones de humedad del suelo hubieran sido mejores ya que la administración complementaria de N con nitrato de amonio no resultó tan efectiva por cuanto el fertilizante no fue incorporado y por eso se hizo necesaria una segunda aplicación nitrogenada.

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10 Lafitte (8) confirma esto al señalar que en los sistemas de conservación, con el aumento del enraizamiento en las capas superiores, las plantas pueden utilizar de manera eficiente los nutrimentos concentrados en la superficie, no obstante, la absorción depende de que haya un grado adecuado de humedad en el suelo para que se den el flujo masal y la difusión. Si falta el agua en la superficie, el cultivo no puede aprovechar el fertilizante ahí colocado. Cuadro 6. Promedios y rangos de significación para labranzas, fertilización y sus comparaciones ortogonales para rendimiento potencial y peso del rastrojo en la evaluación de sistemas de labranza y fertilización en maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. Promedios (kg/ha) y Rangos de Significación Chimborazo Pichincha Codificació Rendim. MS de * Rendim. Rendim. MS de Rendim n Fréjol Rastrojo Maíz Fréjol Rastrojo . Maíz 5088.6 741.9 5951.9 3426.3 l1 1948.1 909.6 a 3707.7 5711.8 2098.7 640.2 b 868.9 3119.0 l2 5210.2 6350.9 2543.3 311.4 778.4 3710.9 l3 c l1 3426.3 741.9 5951.9 1948.1 909.6 a 5088.6 475.8 b l2, l3 3414.9 823.7 6031.3 a 4458.9 2321.0 a 3707.7 a l2 3119.0 868.9 5711.8 2098.7 640.2 a 311.4 b 5210.2 a l3 3710.9 778.4 6350.9 a 2543.3 a 295.7 b 804.3 3601.7 3159.1 f0 2404.2 528.9 b b f1 b b 660.8 a b 5901.3 2682.1 777.6 a 5356.1 a f2 815.2 3754.7 a a 5288.6 a f3 a a 747.4 a 7415.9 2803.2 4871.5 a 919.5 3872.9 a a a a 7100.4 2497.1 922.0 3643.0 a a a a 295.7 b 804.3 3601.7 528.9 f0 2404.2 3159.1 b b b f1, f2, f3 b 728.6 a b 6805.9 2660.8 885.6 3756.9 5172.1 a a a a a 5356.1 f1 3754.7 815.2 5901.3 2682.1 660.8 a 2650.2 762.5 a 5080.0 f2, f3 3758.0 920.7 a 7258.2 a f2 3872.9 919.5 7415.9 2803.2 777.6 5288.6 f3 3643.0 922.0 7100.4 2497.1 747.4 4871.5 * l1 = Labranza convencional l2 = Labranza mínima l3 = Labranza cero f0 = testigo f1 = fert. edáfica f2 = fert. edáfica + quelato de zn foliar f3 = fert. edáfica + foliar completo En cuanto a la fertilización (Cuadro 6), el testigo se ubicó en el último rango en todos los casos con los menores promedios, mientras que no se pudo observar diferencias entre la fertilización edáfica sola y aquellas que fueron complementadas con abonos foliares, debido probablemente a que se presentaron factores climáticos adversos que no permitieron que el producto administrado por vía foliar permaneciera en contacto sobre las hojas el tiempo requerido, ya que después de las aplicaciones se presentaron lluvias que no permitieron una completa asimilación del producto como ya se explicó para el caso de la altura de planta. El INPOFOS (7) apoya este argumento al señalar que debido a la lentitud con la que penetran los nutrientes por vía foliar, estos pueden ser lavados del follaje por la lluvia, el viento o por la simple acción de la gravedad e incluso advierte que en aplicaciones tempranas, cuando hay poco follaje

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11 disponible, se estima que tan sólo del 10 al 30% de la solución aplicada es interceptada por el follaje, el resto cae al suelo. Sin embargo de esto, cabe señalar que los tratamientos que recibieron quelato de Zn foliar alcanzaron en su mayoría las mejores respuestas para los dos cultivos y en las dos localidades siendo sus promedios 3872.9 kg de maíz y 919.5 kg de fréjol/ha en Chimborazo y 2803.2 kg de maíz y 777.6 kg de fréjol/ha en Pichincha, lo cual pudo deberse a que el Zn era el elemento limitante más importante en los suelos de las dos localidades de acuerdo al análisis de suelo realizado previa la instalación del ensayo, lo cual es una situación muy común en los suelos de la Sierra Ecuatoriana, por lo que al aplicar el quelato de Zn foliar con un contenido de 9% de Zn que era mayor que el 0.03% del fertilizante foliar completo, el rendimiento se vio favorecido. - Peso de materia seca del rastrojo El comportamiento de las labranzas en cuanto al rastrojo (Cuadro 6) es el mismo que con el rendimiento, puesto que no se observa diferencias entre ellas, mientras que para fertilización nuevamente el testigo ocupó el último rango y los tratamientos que recibieron fertilización no mostraron diferencias significativas entre sí. De acuerdo a los análisis foliares practicados a las muestras de rastrojo se observó que los tratamientos fertilizados presentaron un mayor contenido de macro y micro nutrientes que el testigo y que, en cuanto a las labranzas, la labranza cero es la que alcanzó los contenidos más altos de nutrientes y que por lo tanto, constituyó un mejor rastrojo para el suelo, ya que como afirma Guerrero (6), solamente una proporción de la cantidad de nutrientes extraída del suelo es exportada por la cosecha, el resto vuelve al suelo en reciclaje, dependiendo del cultivo y del elemento nutritivo, por lo que se está mejorando la fertilidad del suelo a largo plazo. Además, según lo manifestado por Barber (1) al incrementar la cobertura del suelo con materiales orgánicos se aumenta el contenido de materia orgánica de los horizontes más superficiales y con ella la retención de agua en el suelo, la estabilidad de los agregados superficiales, la capacidad del suelo para retener nutrientes y se estimula la actividad biológica del suelo. - Análisis económico Para el cálculo de los costos de producción se consideró un precio de 0.31 USD/kg de maíz y 1.42 USD/kg de fréjol en Chimborazo y 0.27 USD/kg de maíz y 1.33 USD/kg de fréjol en Pichincha. Los resultados del análisis económico (Cuadro 7) muestran que la labranza cero y fertilización edáfica complementada con quelato de Zn foliar fue el tratamiento más rentable en Chimborazo, mientras que en Pichincha lo fue la labranza mínima con la fertilización edáfica sola, con una relación B/C de 2.64 y 2.32 respectivamente. Cuadro 7. Relación B/C de los tratamientos en la evaluación de sistemas de labranza de conservación y fertilización en maíz-fréjol. Chimborazo y Pichincha, 2003. Relación Beneficio/Costo Tratamiento Chimborazo Pichincha Lab. convencional testigo 1.87 1.43 Lab. convencional fert. edáfica 2.01 1.64 Lab. convencional fert. edáfica+quelato de Zn 1.91 2.15 Lab. convencional fert. edáfica+foliar 2.06 1.52 completo Lab. mínima testigo 2.25 0.76 Lab. mínima fert. edáfica 2.54 2.32 Lab. mínima fert. edáfica+quelato de Zn 2.41 1.89 Lab. mínima fert. edáfica+foliar completo 2.54 2.28 Lab. cero testigo 2.01 0.70 Lab. cero fert. edáfica 2.61 1.66 Lab. cero fert. edáfica+quelato de Zn 2.64 1.54 Lab. cero fert. edáfica+foliar completo 2.43 1.74

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12 Esto se debió a que los costos de preparación del suelo disminuyen sustancialmente en las labranzas de conservación. Baumer (2) explica este hecho al afirmar que los sistemas de bajo consumo de combustible como la siembra directa, ofrecen mayor estabilidad frente a los aumentos de precio. Además indica que las mayores diferencias en el consumo de energía entre los sistemas de labranza convencional, mínima y cero se encuentran a nivel de la preparación del suelo, siembra y labores culturales, observándose que menos energía es utilizada en el laboreo y más energía es utilizada en fertilizantes. Estos resultados muestran que las labranzas de conservación son una alternativa viable para el agricultor por ser rentables, más aún si se considera el criterio de Daza (4) quien propone la búsqueda de mecanismos que permitan un análisis económico más detallado en el que se incluyan las utilidades de largo plazo derivadas del control y reversión de los procesos erosivos, con lo cual se comprobaría que estos sistemas de labranza son aún más rentables que la labranza convencional. En relación únicamente a la labranza, a pesar de que la convencional resultó rentable en las dos localidades, los tratamientos que la incluyen no serían recomendables por la fuerte erosión que provocan. CONCLUSIONES - En el primer año de aplicación de las labranzas de conservación no es posible encontrar diferencias marcadas en las características físicas del suelo a favor de estos sistemas, sin embargo se observó su superioridad en cuanto a la mayor retención de humedad en Chimborazo donde la capa de mulch fue adecuada. En cuanto a la densidad aparente y compactación, el comportamiento del suelo es muy heterogéneo, sin embargo, puede afirmarse que a mayor remoción se obtiene menor densidad aparente y a mayor profundidad se encuentra mayor compactación. - Las características agronómicas del cultivo asociado fueron afectadas solamente por la fertilización aplicada y no por el sistema de labranza empleado, a excepción del rendimiento del fréjol en Pichincha que presentó mejor respuesta a la remoción del suelo bajo condiciones de mayor compactación. - En el aspecto económico, la labranza cero con fertilización edáfica complementada con quelato de Zn, fue el tratamiento más rentable en Chimborazo en condiciones adecuadas de textura y fertilidad del suelo, mientras que en Pichincha, con un suelo menos fértil y textura más fina, la mayor rentabilidad le correspondió a la labranza mínima con fertilización edáfica. RECOMENDACIONES Bajo similares condiciones en las que se realizaron los ensayos, se recomienda: - Emplear labranza mínima con fertilización edáfica en Pichincha y labranza cero con fertilización edáfica complementada con quelato de Zn en Chimborazo, puesto que permitieron un comportamiento agronómico satisfactorio del cultivo asociado maíz-fréjol voluble, son alternativas válidas para el control de la erosión de los suelos en los que se siembra este cultivo y presentaron relaciones B/C mayores que 2. - Continuar con la investigación sobre sistemas de labranza de conservación en los mismos lotes ya que los resultados favorables de estas labranzas se reportan después de varios años de instalación de los ensayos. También investigar en otras localidades de la Sierra, y con otros cultivos, para generar información más amplia ya que ésta es muy escasa en el país. - Probar nuevas alternativas de fertilización en las labranzas de conservación que permitan colocar el fertilizante dentro del suelo para mejorar su eficiencia, especialmente en las aplicaciones complementarias de nitrógeno.

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13 RESUMEN En Chimborazo y Pichincha, se evaluó el efecto de sistemas de labranza convencional, mínima y cero sobre la asociación maíz-fréjol, así como también su respuesta a la fertilización edáfica sola y complementada con foliares, siendo en un caso quelato de zinc y en el otro un abono foliar completo. En total se obtuvo doce tratamientos que se dispusieron en un diseño de parcela dividida con tres repeticiones. La unidad experimental fue de 6.4 x 4.0 m (25.6 m2) y la parcela neta fue de 4.8 x 2.4 m (11.52 m2). Se evaluó densidad aparente, compactación, humedad gravimétrica, emergencia, altura de planta, incidencia de malezas, acame, rendimiento potencial y peso de materia seca del rastrojo; además se realizó el análisis económico. Los principales resultados fueron: la humedad, compactación, acame e incidencia de malezas, no se vieron afectadas por las labranzas ni por la fertilización; mientras que, la densidad aparente fue mejor para la labranza convencional a la finalización de los ensayos con 1.04 y 1.26 g/cm 3 en Chimborazo y Pichincha respectivamente. La altura de planta y materia seca del rastrojo sólo fueron influenciadas por la fertilización, encontrándose que el testigo siempre ocupó el último rango con los menores promedios y que no existió diferencia significativa entre los tratamientos fertilizados. En cuanto a la altura a la floración, f2 (fert. edáfica+quelato de Zn) alcanzó las mejores respuestas con 248.7 y 129.2 cm de altura en maíz y fréjol respectivamente en Chimborazo; así como también para la altura de maíz en Pichincha con 245.3 cm. El rendimiento del maíz y fréjol fue favorable con la fertilización, pero en cuanto a la labranza, en el maíz se observó rendimientos similares entre los diferentes sistemas, siendo el mejor promedio para l3 (lab. cero) con 3710.9 kg/ha en Chimborazo y con 2543.3 kg/ha en Pichincha. En fréjol la mejor producción se presentó con la l1 (lab. convencional) en Pichincha con 909.6 kg/ha debido a la fuerte compactación del suelo; mientras que, en Chimborazo, con un suelo más suelto, los rendimientos fueron similares, siendo el mejor promedio para l2 (lab. mínima) con 868.9 kg/ha. En el análisis económico se observó en Chimborazo que la labranza cero con fertilización edáfica y quelato de Zn, bajo condiciones adecuadas de textura y fertilidad del suelo, fue la que mejor relación B/C alcanzó con 2.64; mientras que, la labranza mínima con fertilización edáfica en Pichincha en condiciones de textura más fina y menor fertilidad del suelo, presentó la mejor relación B/C con 2.32. SUMMARY In Chimborazo and Pichincha, was evaluated the effect of traditional, minimum and zero tillage on the corn-bean association, and also the response of this crop to the single soil fertilization and to this one complemented with foliar fertilizers, being these in the first case Zn quelate and in the second one, a complete foliar fertilizer. There were twelve treatments disposed under a split plot design with three repetitions. The experimental area was 6.4 x 4.0 m (25.6 m2) and the net plot was 4.8 x 2.4 m (11.52 m2). There were evaluated bulk density, compaction, gravimetric humidity, emergency, height of plant, weeds incidence, flatting of corn, potential yield and dry matter weight of stubble; an economic analysis was also done. The main results were: the humidity, compaction, flatting of corn, and weeds incidence, were not affected neither by the tillage nor by the fertilization; meanwhile the bulk density was better for the traditional tillage at the conclusion of the tests with 3 1.04 and 1.26 g/cm in Chimborazo and Pichincha respectively. The height of plant and dry matter of the stubble just were influenced by the fertilization, finding that the witness always kept the last range with the lowest averages and that there was not significantly difference between the fertilized treatments. With respect to the height at flowering, f2 (soil fertilization+Zn quelate) reached the best responses with 248.7 and 129.2 cm for corn and bean respectively in Chimborazo; and also for corn in Pichincha with 245.3 cm. The yields of corn and bean were favourable with the fertilization, but in relation to the tillage, in the case of corn were seen similar yields between the different systems, being the best average for l3 (zero tillage) with 3710.9 kg/ha in Chimborazo and 2543.3 kg/ha in Pichincha. For bean l1 (traditional tillage) showed the best production in Pichincha with 909.6 kg/ha due to the strong soil compaction; meanwhile in Chimborazo, with a soil containing more sand than the one of Pichincha, the yields were similar, being the best average for l2 (minimum tillage) with 868.9 kg/ha. In the economic analysis in Chimborazo was seen that the zero tillage with soil fertilization and Zn quelate, under appropriate conditions of texture and soil fertility, was the treatment which reached the best relation B/C with 2.64; meanwhile, the minimum tillage with soil fertilization in Pichincha under conditions of more fine texture and less fertility of the soil, showed the best relation B/C with 2.32.

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14 BIBLIOGRAFÍA 1. BARBER, R. 2000. Los principales tipos de labranza. Manual de prácticas integradas de manejo y conservación de suelos. Boletín de tierras y aguas. FAO. Roma. 59-80 p. 2. BAUMER, C. 1998. Sistemas de labranzas y consumo de energía. Siembra Directa. ed. Hemisferio Sur. INTA. Buenos Aires – Argentina. 301-310 p. 3. BOLAÑOS, J. 1989. Suelos en relación a la labranza de conservación: aspectos físicos. IX Seminario Labranza de conservación en maíz. ICA-PROCIANDINO. El Batán- México. 19-42 p. 4. DAZA, C. 1998. Análisis económico de la siembra directa. Siembra Directa. ed. Hemisferio Sur. INTA. Buenos Aires – Argentina. 311-318 p. 5. FAO. 1992. Introducción. Manual de sistemas de labranza para América Latina. Boletín de Suelos de la FAO 66. Roma. 1-4 p. 6. GUERRERO, R. 2001. Fundamentos técnicos para la fertilización de cultivos. Fertilidad de suelos; diagnóstico y control. Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo. Editora Guadalupe LTDA. Segunda edición. Bogotá (Co). 247-281 p. 7. INPOFOS. 1992. Informaciones agronómicas. No. 8. Julio. INPOFOS. A.S. Quito (Ec). 4-8 p. 8. LAFITTE, H. 1989. Efectos de la labranza mínima en el crecimiento y rendimiento del maíz. XI Seminario Labranza de conservación en maíz. ICA-PROCIANDINO. El Batán-México. 71-87 p. 9. NADERMAN, G. y VIEIRA, M. 1992. Labranza de conservación. Capítulo 6. Manual de sistemas de labranza para América Latina. Boletín de suelos de la FAO 66. Roma. 31-57 p. 10. PANIGATTI, J. 1998. El INTA y la siembra directa. Siembra Directa. ed. Hemisferio Sur. INTA. Buenos Aires - Argentina. 25-28 p. 11. QUIROGA, A., ORMEÑO, O. y PEINEMANN, N. 1998. Efectos de la siembra directa sobre propiedades físicas de los suelos. Siembra Directa. ed. Hemisferio Sur. INTA. Buenos Aires (Arg). 57-63 p. 12. SHENG, T. 1990. Conservación de suelos para los pequeños agricultores en las zonas tropicales húmedas. Boletín de suelos de la FAO 60. Roma. 70-78 p. 13. VOGEL, A. 2000. Causas, efectos y formas de erosión de los suelos serranos. Manejo y conservación de suelos: la degradación del suelo y los cambios históricos. CAMAREN. Quito (Ec). 106 p.

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