avances y desafios en el manejo de la labranza del suelo en...

F. Montesdeoca, M. Ávila, F. Borie, P. Cornejo, J. Espinosa, K Lluglluna, J. Oña, F. Chamorro, J,

QuishpeUniversidad Central del Ecuador. Facultad de Ciencias Agrícolas

Universidad de la Frontera, Temuco, Chile

AVANCES Y DESAFIOS EN EL MANEJO DE LA LABRANZA DEL SUELO EN

ECUADOR

➢ El Ecuador continental está dividido por la

cordillera de los Andes en tres regiones

naturales:

▪ Llanura costanera,

▪ Montañosa andina (Sierra),

▪ Amazonía.

➢ Posee una superficie de 256 370 km2,

➢ Es Megadiverso debido a que concentra una

gran diversidad de plantas y animales en una

superficie relativamente pequeña.

Introducción

➢ La región Costa se extiende desde la línea

costera (nivel del mar) hasta la vertiente

occidental de la Cordillera de los Andes a

una altitud de 1 300 – 1 600 msnm.

➢ Presenta una topografía plana y

ondulada,

➢ Cubre un 25 % del área cultivada, a nivel

nacional,

➢ Ahí se produce los principals bienes de

exportación agrícola como: banano,

cacao, caña de azúcar, arroz, palma

aceitera, frutas tropicales.

…Introducción

➢ La amazonia del Ecuador se localiza a partir del pie de la vertiente oriental de la cordillera de los Andes,

➢ Entre los 500 y 1 500 msnm se encuentra una faja de 50 km de ancho que se asemeja a una tercera cordillera;

➢ Luego, por debajo de la cota 500 msnm, se extiende la llanura Amazónica que llega hasta el límite con Perú, y Colombia.

➢ Cubre el 47 % de la superficie ecuatoriana.

➢ Se produce ganadería de carne, porcina, palma aceitera, cacao, etc.

…Introducción

• El Archipiélago de Colón o

Galápagos está ubicado al oeste

del territorio continental,

• A una distancia de entre 900 y

1 200 km del continente,

• Integrada por 13 islas mayores

y numerosas islas menores,

• Constituidas por volcanes que

emergen del mar con laderas

suaves, cuyas calderas se elevan

hasta unos 1 600 msnm.

…Introducción

…Introducción

➢La Sierra está caracterizada por grandes pendientes en territorios reducidos lo que produce numerosos microclimas (1600 a 6310 msnm).

➢Formada por las cordilleras Occidental y Oriental,

➢Con vertientes exteriores muy abruptas,

➢Gran diversidad de microclimas locales los cuales se presentan en cortasdistancias,

➢Por lo que existe gran megadiversidaden flora y fauna,

➢Dentro de la especialidad esta regiónproduce la mayoría de productosagrícolas de primera necesidad: maíz, frutas, papa, hortalizas, ganadería de leche.

➢ La agricultura en la Sierra del Ecuador

está caracterizada por la extrema

fragmentación del suelo (5 ha o menos).

➢ Ha promovido el desarrollo de un

Sistema de producción denominado

“Agricultura Familiar Campesina”

➢ Es la principal fuente de alimentación

para la población.

➢ Este SP se muestra precario debido a la

presión sobre los recursos escasos y

ausencia de tecnología.

…Introducción

➢ Sin embargo, la degradación de los suelos

no es patimonio exclusico de los pequeños

agricultores, también los grandes

agricultores causan erosion.

➢ La erosion de los suelos es el problema

ambiental más importante de la agricultura

del Ecuador.

➢ Algunas de las razones que explican los

problemas de erosión son que los

agricultores dejan el suelo desnudo porque

los rastrojos lo utilizan para:

▪ alimentación de su ganado

▪ combustible. (Brassel, Zapatta, & Ruiz, 2008; Carrión & Herrera, 2012; Cepeda, Gondard, & Gasselin, 2006)

…Introducción

La LC promueve la remoción indiscriminada del suelo y con ello la degradación de los Recursos suelo, agua, biodiversidad…

La alternativa es SD la cual consiste en depositar la semilla en el suelo dejandolos residuos de la cosecha sobre la superficie y promoviendo la rotación de cultivos

Alternativas de lucha contra la EROSIÓN

Siembra

Directa

➢ SD es ampliamente usada en amplias zonas del mundo,

➢ ¿Porqué esta técnica no es utilizada en la tierra altas de

sudamerica y especialmente del Ecuador?

➢ Porque culturalmente está arraigada en la conciencia de

los agricultores,

➢ En Ecuador, muy poco se ha hecho para el cambio de

percepción de parte de los agricultores,

➢ La principal limitante para difundir y adoptar SD en las

fincas de pequeños agricultores es el control de las

malezas y la baja productividad,

➢ SD no ha sido priorizada en los programas de

investigación e innovación desarrollada para la Sierra

del Ecuador.

➢ Si recogemos datos creibles hay posibilidades de

cambiar de SP.

…Alternativas de lucha contra la EROSIÓN

➢ La investigación ha sido iniciada en parcelas que

simulan las condiciones de los pequeños

agricultores,

➢ Se dejó el suelo cubierto con el restrojo de un

cereal (avena),

➢ Luego, es importante identificar esquemas de

rotación de cultivos que sean aceptados por los

productores,

➢ Se ha establecido un sistema de rotación

comparando SD vs LC de largo término con dos

esquemas de rotación para recoger información

de las propiedades físicas y químicas de un suelo.

Pasos para la transición desde LC a SD en la Sierra del Ecuador

4 Niveles de

Fertilización

3

Réplicas

Fréjol Fréjol

Maíz Amaranto

Fréjol Fréjol

LC SD

Maíz Amaranto

N 80 100

Metodología

1° ciclo

2° ciclo

3° ciclo

Fréjol Fréjol

Maíz Amaranto

Fréjol Fréjol

➢ Sitio: Campo Académico Docente Experimental “La

Tola” (CADET), Universidad Central del Ecuador,

Tumbaco, Quito, Pichincha, Ecuador

➢ Localización:

Longitud: 78° 21´ 18´´O , Latitud: 00° 13´ 49´´ S,

Altitud: 2505 msnm, precipitación 868 mm,

temperatura of 17° C

➢ Suelo: Mollisol de origen volcánico, clasificado

como Entic Durustolls

➢ Rotaciones: Phaseolus vulgaris - Zea maize and

Phaseolus vulgaris - Amatanthus caudatus rotations

con diferentes niveles de fertilización nitrogenada (0,

50, 100, 150 kg ha-1)

➢ Diseño Experimental: Parcela dividida,

completamente al azar con tres repeticiones

Condiciones Experimentales

Resultados

1° Ciclo

Resultados, 1° Ciclo

F0² 2518.73 a 56.60 a

F50 2464.52 ab 56.51 a

F100 2559.95 a 57.24 a

F150 2547.23 a 57.73 a

F0 2028.45 bc 50.10 c

F50 1524.53 d 51.25 bc

F100 1753.36 cd 52.18 bc

F150 1786.38 cd 52.70 b

ANOVA

Tillage 31.27*** 84.74***

Fertilization 0.74 1.97 ns

Tillage*Fertilization 0.49 ns 0.35 ns

Tillage systemFertilizer

rates

NT¹

CT

¹NT = No-till; CT = Conventional tillage

²50, 100, and 150 % of the recommended rate of fertilizer based on soil test

Different letters in a column indicate statistical differences according to Tukey's multiple

range tests (p < 0.05)

*p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001

Yield (kg ha-¹)Weight of 100

seed (g)

• Tabla 1. Rendimiento (kg ha-1) y Peso de 100 semillas (g 100 semillas-1) deFréjol cultivado en un Mollisol de origen volcánico bajo LC y SD.

0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm

F0² 1.18 b 1.45 bc 19.90 ab 18.41 abc

F50 1.42 a 1.43 bc 19.14 b 18.10 abc

F100 1.43 a 1.39 cd 18.81 bc 17.94 abc

F150 1.31 ab 1.51 b 22.17 a 20.48 a

F0 1.41 ab 1.62 a 13.65 e 16.32 c

F50 1.33 ab 1.50 bc 17.44 bcd 19.23 ab

F100 1.40 a 1.47 bc 15.89 cde 17.13 bc

F150 1.41 a 1.32 d 15.29 de 20.29 a

ANOVA

Tillage 3.25 ns 1.13 ns 44.7*** 0.53 ns

Fertilization 3.35* 3.55* 1.79 ns 4.19*

Tillage*Fertilization 6.98** 6.86** 3.60* 0.97 ns

*p < 0.05; **p < 0.01; ***p <0.001

NT¹

CT

Tillage system



Fertilizer

rates

Bulk density (g cm-³)Gravimetric water

content (%)

…Resultados, 1° Ciclo

• Tabla 2. Densidad aparente (g cm-3) y Contenido de humedad (%) de unMollisol de origen volcánico cultivado con Fréjol bajo LC y SD.

0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm 0-5 cm 5-20 cm

F0² 7.07 b 6.40 bc 4.09 abc 3.14 a 0.20 abc 0.16 a 124.26 bc 64.51 b 1.68 a 0.64 a 18.67 e 13.93 a

F50 7.17 b 6.74 ab 4.01 abc 2.98 a 0.20 abc 0.15 a 127.25 abc 80.84 b 1.42 ab 0.80 a 27.73 ab 14.13 a

F100 7.07 b 6.63 ab 3.67 bc 2.99 a 0.18 bc 0.15 a 149.53 ab 91,20 a 1.28 b 0.88 a 27.31 abc 14.25 a

F150 6.63 c 6.49 bc 4.62 a 2.92 a 0.23 a 0.14 a 181.67 a 112.85 ab 1.17 b 0.66 a 30.11 a 14.55 a

F0 7.40 a 6.88 a 3.46 c 2.90 a 0.18 c 0.15 a 93.17 c 68.18 b 1.12 b 0.66 a 17.28 e 13.57 a

F50 7.04 b 6.61 abc 4.27 ab 3.11 a 0.21 abc 0.16 a 128.18 abc 109.43 ab 1.17 b 0.74 a 25.80 bcd 14.66 a

F100 7.17 b 6.70 ab 4.25 ab 3.23 a 0.21 abc 0.16 a 145.84 abc 92.00 b 1.27 b 0.84 a 24.46 cd 14.78 a

F150 7.24 ab 6.26 c 4.28 ab 3.09 a 0.22 ab 0.15 a 171.90 ab 154.78 a 1.33 b 0.95 a 23.95 d 14.32 a

ANOVA

Tillage 12.64** 0.30 ns 0.03 ns 0.10 ns 0.00 ns 0.13 ns 0.60 ns 1.77 ns 4.02* 0.42 ns 22.15*** 0.07 ns

Fertilization 3.76* 2.81* 1.63 ns 0.04 ns 1.68 ns 0.05 ns 4.28** 3.91* 0.61 ns 1.23 ns 43.51*** 0.63 ns

Tillage*Fertilization 6.17*** 3.46* 1.48 ns 0.22 ns 1.28 ns 0.18 ns 0.25 ns 0.50 ns 3.57* 0.99 ns 0.68 ns 0.30 ns

NT¹

TN (%) P (mg kg-1)pH

*** Different letters in a column indicate statistical difference at p < 0.05

*p < 0.05; **p < 0.01; ***p < 0.001

K (cmol kg-1) Sum of bases (cmol kg-1)



CT


rates

SOM (%)

Tabla 3. Principales características químicas de un Mollisol de origen volcánico cultivado con Fréjol bajo LC y SD.

…Resultados, 1° Ciclo

Conclusiones

1° Ciclo

➢ El rendimiento de fréjol, propuesto como cabeza de rotación, fue significativamente más

alto en SD comparado con LC.

➢ La SD influye para obtener mejores condiciones físicas y químicas de un suelo y que éstas

a su vez influyen en un major desemvolvimiento del cultivo de fréjol en una etapa

temprana de la transición desde LC hacia SD en suelos de origen volcánico del Ecuador.

➢ Estas mejores condiciones de salud del suelo son evidentes en la capa de 0-5 cm de

profundidad representados por las variables Contenido de humedad, pH, contenido de P y

K.

➢ A pesar de que no se presentan diferencias estadísticas en variables como MOS, NT, se

puede notar que hay diferencias matemáticas a favor de SD; esperando que en los ciclos

posteriors ya sean más evidentes tales diferencias.

Resultados

2° Ciclo

Derpsch, et al., (2010); Jena, (2019); Malecka, et al., (2012)

…Resultados…Resultados

Resultados, 2° Ciclo

Tabla 4. Rendimiento (kg ha-1) de Amaranto (grano) y Maíz (choclo) cultivadosen un Mollisol de origen volcánico bajo LC y SD.


RatesAmaranth Maize

F0** 1799 b 36245 ab

F50 1721 b 48396 a

F100 1760 b 26773 bc

F150 2045 ab 45844 a

F0 1826 ab 27761 bc

F50 2032 ab 26904 bc

F100 2165 ab 22117 bc

F150 2406 a 19318 c

NT*

CT

*NT = No-till; CT = Conventional tillage

**50, 100, and 150 % of the recommended rate of fertilizer based on soil test


De Moraes, et al. (2015); Sapkota, et al. (2012)

Franchini, et al., 2012; Lopez-Bellido, et al., 2017; Mora Gutiérrez, et al., 2001; Tormena, et al., 2017)

Crovetto (2006); Vidal, et al. (2002) Torres-Guerrero, et al. (2013)

Tillage

system Amaranth Maize Amaranth Maize Amaranth Maize

F0** 1.23 a 1.12 a 17.62 ab 27.23 a 69.33 a 88.32 a

F50 1.26 a 1.23 a 16.94 ab 28.06 a 75.58 a 84.60 a

F100 1.22 a 1.12 a 18.12 a 27.35 a 70.29 a 81.24 a

F150 1.21 a 1.04 a 16.91 ab 28.69 a 82.57 a 86.45 a

F0 1.31 a 1.30 a 16.60 ab 25.24 a 74.74 a 78.72 a

F50 1.29 a 1.26 a 16.57 ab 25.19 a 79.70 a 80.65 a

F100 1.34 a 1.29 a 14.23 ab 23.52 a 75.67 a 82.24 a

F150 1.24 a 1.31 a 13.24 b 24.10 a 74.42 a 81.33 a

NT*

CT




Fertilizer

rates

Bulk density Gravimetric Water Content Water Stable Aggregates

Tabla 5. Principales características físicas de un Mollisol de origen volcánico, cultivado con Amaranto y Maíz bajoLC y SD.

…Resultados 2° Ciclo


Baldock and Broos (2012), Craswell and Lefroy (2001),

Eclesia, et al. (2012), Manso and Forján (2012)

Amaranth Maize Amaranth Maize Amaranth Maize

F0** 2.41 ab 1.89 ab 0.60 ab 0.37 ab 3.01 a 6.84 b

F50 2.46 a 1.79 abc 0.68 a 0.34 b 3.09 a 7.93 a

F100 2.42 ab 1.99 a 0.51 bcd 0.47 a 3.12 a 7.12 ab

F150 2.48 a 1.65 abc 0.42 cd 0.37 ab 3.01 a 7.49 ab

F0 2.10 c 1.45 c 0.53 abc 0.35 ab 3.07 a 7.87 a

F50 2.12 c 1.50 c 0.43 cd 0.31 b 3.01 a 7.34 ab

F100 2.12 c 1.45 c 0.36 d 0.29 bc 3.09 a 7.32 ab

F150 2.18 bc 1.58 bc 0.48 bcd 0.41 ab 3.09 a 7.14 ab




Fertilizer

rates

SOC (%) POM (%) E4/E6Tillage system

NT*

CT

Galantini, et al. (2007); Gregorich and Ellert (1993)

Bonometo (2010); de Moura Luz (2013); Kachari, et al. (2015)

Tabla 6. COS, MOP y Relación E4/E6 de un Mollisol de origen volcánico cultivado con Amaranto y Maíz bajo LC y SD.

Domínguez, et al., 2001; Wall, 2007; Figueroa, et al., 2012

Tillage

system Amaranth Maize Amaranth Maize Amaranth Maize

F0** 0.23 a 0.18 ab 106 ab 75.27 a 1.52 b 0.87 a

F50 0.23 a 0.17 abc 112.98 a 62.00 ab 1.65 ab 0.83 b

F100 0.23 a 0.19 a 103.57 ab 76.73 a 1.59 ab 0.93 a

F150 0.21 a 0.16 abc 111.20 a 68.53 ab 1.96 a 0.71 bc

F0 0.20 a 0.15 c 83.73 c 51.50 b 1.08 c 0.70 bc

F50 0.20 a 0.14 c 77.00 c 52.17 b 1.34 bc 0.63 c

F100 0.20 a 0.15 c 82,80 c 48.75 b 1.29 bc 0.59 c

F150 0.20 a 0.15 bc 89.10 bc 63.43 b 1.15 c 0.68 c



NT*

CT


Fertilizer

rates

TN P K

Cerón and Aristizábal, 2012; García and Picone, 2004


Tabla 7. NT (%), P (mg Kg-1) y K (cmol kg-1) de un Mollisol de origen volcánico cultivado con Amaranto y Maízbajo LC y SD.

Conclusiones y Perspectivas

2° Ciclo

➢ La no disturbación del suelos tiene un efecto indiscutido positivo en la característicasfísicas y químicas de los suelos después del segundo ciclo de cultivo.

➢ Hay cultivos como el maíz que se adaptan bien a las técnica de SD encontrando un majorrendimiento en SD.

➢ En cambio, hay cultivos como el amranto, que necesitan un proceso de investigación ydesarrollo tecnológico para su manejo agronómico apropiado bajo SD.

➢ Los resultados obtenidos fortalecen la expectativa de que en los próximos ciclos decultivo se mejorarán los parámetros físicos y químicos del suelo dentro de SD dentro delos dos esquemas de rotación.

➢ Los resultados de mejoramiento en los rendimientos de fréjol y maíz y la majorrespuestas en las variables físicas y químicas vislumbran la perspectiva de que SD seaadoptada por los pequeños agricultores de la Sierra del Ecuador.

Gracias

F. Borie, P. Cornejo, J. Espinosa, S. Alvarado, K. Lluglluna, J. Oña, F. Chamorro, J, Quishpe

avances y desafios en el manejo de la labranza del suelo en...

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