Importancia de suplir y manejar agua en el suelo

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Uno de los factores que inciden en los rendimientos de los cultivos de “verano” o de un período lluvioso irregular; es el contenido de agua almacenada en el suelo o la suministrada mediante riego  en los momentos críticos de cada uno de los cultivos sembrados: arroz, maíz ,soya, ajonjolí, girasol, caraotas, frijol, algodón entre otros.

En un sistema de cultivo, el balance de agua en el suelo resulta de las diferencias entre: a) ingresos: precipitaciones, riego, capa freática y los aportes por escurrimiento desde las áreas mas elevadas; y b) egresos: dados por la transpiración de los cultivos y la evaporación desde la superficie del suelo (evapotranspiración),  el escurrimiento hacia zonas mas bajas y la percolación por debajo de la zona explorada por las raíces

En este balance, la transpiración es el componente que está directamente ligado con la fotosíntesis y por consiguiente con el crecimiento del cultivo y los rendimientos. Es decir, que los cultivos pueden aprovechar la mayor parte del agua del suelo, y utilizar este recurso, intercambiándolo  por el CO2 a nivel de los estomas de las hojas para la producción de fotoasimilados, convirtiendo estos productos en una forma cosechable (biomasa y grano).

Cuando el agua no es limitante la cantidad transpirada por el cultivo depende fundamentalmente de la cantidad de radiación interceptada por su área foliar. La radiación solar es la fuente de energía utilizada tanto en el proceso transpiratorio como en el de fijación de CO2, por lo tanto cuanto más energía absorba el cultivo  más agua podrá transpirar y más CO2 podrá fijar para la generación de hojas, tallos, raíces y grano.

La fisiología de la planta es compleja y debe analizarse. Por ejemplo en el arroz sembrado en “verano” en los llanos occidentales las altas tasas de transpiración, los vientos de diciembre enero febrero están influyendo en la muerte de plantas. Desde hace más de diez años nos llegaban al fonaiap inia, agricultores con plantas  de arroz secas o muertas debido a ese fenómeno. Actualmente hay síntomas de muerte de plantas posiblemente ocasionadas por esa relación suelo agua planta atmosfera.

Por otro lado, el desarrollo fenológico y el crecimiento máximo para  cada estado de desarrollo de un cultivo bien provisto de agua resultará de la interacción entre factores climáticos (fotoperiodo y termo período), las características del cultivo (área foliar, estructura, cobertura) y factores edáficos (disponibilidad de agua y nutrientes). Por lo tanto aspectos como: la elección de la especie, selección de los cultivares, duración del ciclo, fecha de siembra, densidad de la siembra, nutrición y sanidad del cultivo jugarán un rol importante a la hora de establecer las estrategias de manejo para optimizar la ET.

Del mismo modo una buena cobertura del suelo, con suficientes rastrojos y bien distribuidos,  es también un  aspecto a tener en cuenta  si el objetivo es tratar que la mayor proporción del agua sea utilizada en la traspiración del cultivo y no perdida en el proceso de evaporación.

Los requerimientos totales de agua de un cultivo  durante el periodo de crecimiento generalmente superan la cantidad  de agua que un suelo  puede almacenar. Esto nos está indicando que  la acción de “bombeo” ejercida por el cultivo a través de sus raíces, puede contribuir de manera muy efectiva a la eliminación de excesos hídricos. Por ejemplo,  para un rendimiento de  4.000 de soja  se necesitarían entre 450 y 600 mm de agua para satisfacer los requerimientos de evapotranspiración, mientras  la cantidad de agua disponible que un suelo puede almacenar en un metro de profundidad está muy por debajo de esos valores.

La capacidad volumétrica de un suelo desde el punto de vista agronómico está muy relacionada con la profundidad efectiva que alcancen  explorar las raíces de los cultivos, pero la posibilidad que tiene de abastecer los requerimientos de transpiración en sus distintos horizontes dependerá de la fracción del agua almacenada que se encuentra disponible en cada uno de ellos y de la conductividad hidráulica que posean para trasmitirla. Estas características de almacenamiento de agua, aireación y enraizamiento  son totalmente dependientes de las características estructurales, en particular de la proporción de macro y microporos y de la continuidad y estabilidad de los mismos. Propiedad que a su vez está muy ligada a la textura, al nivel de carbono orgánico y a la actividad biológica, incluida las de las propias raíces y la fauna del suelo. En el caso del arroz el sistema de manejo de monocultivo y de preparación de suelos, hace que la profundidad de raíces no sea la más adecuada para una eficiencia de productividad. Por ello debemos analizar el sistema de manejo y el comportamiento fisiológico de la planta.

La propiedad que tiene el suelo de retener agua está determinada por la textura, su capacidad para almacenarla por su profundidad efectiva, y la posibilidad para conducirla depende mayormente de su estructura que define la geometría del espacio poroso ocupado por agua y aire.

Para aumentar la cantidad de agua almacenada es necesario aumentar la proporción de agua de lluvia o del riego  que infiltra al suelo, respecto de la que escurre. La infiltración es un proceso complejo que depende fundamentalmente de la condición estructural de la superficie del suelo, del contenido de humedad  y de la rugosidad y cobertura que regulan los tiempos de permanencia del agua de lluvia donde cae, aumentando la posibilidad de conducirla a profundidades mayores. Por ejemplo en INTA Argentina se ha demostrado que cuando se comparó SD vs laboreo convencional encontraron que la SD redujo la escorrentía del 46 % al 31 % en trigo y de 62 % al 37 % en soja. Lo mismo ha ocurrido en investigaciones realizadas en Venezuela con cultivos como maíz, crotalaria, frijol.

Los cultivos de cobertura resultan una herramienta efectiva  para amortiguar los excedentes hídricos del suelo convirtiéndolos además en aportes importantes de material orgánico. Su efecto protector sobre la superficie del suelo y la generación de bioporos por las raíces permite que en las lluvias inmediatas a las siembras estivales se mitigue el encostramiento, y se aumente la infiltración.

En un estudio realizado en Córdoba, España sobre un suelo franco arcilloso y 3 % de pendiente se midió el efecto de un cultivo de avena como cubierta vegetal en una rotación algodón-maíz comparado con el suelo desnudo  Sobre 20 eventos de lluvias diarias que totalizaron  272 mm, las pérdidas de agua por escurrimiento en el suelo desnudo fueron de 197 mm (72,4%) frente a los 62 mm (22,7%) que se perdieron en el tratamiento con cubierta.

Los bioporos creados por la meso fauna del suelo y las raíces de los cultivos  constituyen rutas preferenciales  para la entrada del agua en el suelo. Cuando la intensidad de la lluvia supera la capacidad de infiltración y el agua comienza a estancarse en la superficie, estos macroporos facilitan su drenaje y hacen que el agua penetre en el subsuelo recargando el perfil con mayor rapidez, incluso alcanzando profundidades que no se lograrían con implementos de labranza.

Desde un punto de vista práctico, la densidad aparente y la porosidad total junto con la conductividad hidráulica constituyen indicadores confiables para el estudio del comportamiento estructural del suelo y resultan muy útiles para estudiar la acción y evolución de los efectos producidos por mecanismos bióticos en planteos de siembra directa y detectar limitaciones de importancia

Una vez más, prácticas de manejo orientadas a conservar los rastrojos en superficie, con rotaciones que incluyan cultivos de biomasa voluminosa (aérea y raíces), y la posible utilización de barbechos vivos sobre todo en ciclos húmedos,   permitirá la reducción de los escurrimientos y concomitante acumulación de agua en zonas mas bajas, con la posibilidad de aumentar  la cantidad de agua infiltrada, almacenada y disponible para la transpiración.

Por lo tanto  algunas  recomendaciones  para un eficiente manejo del agua:

  • Elección de especies y cultivares que presentan sistemas de raíces  profusos y profundos, y buena capacidad de profundizar. Esto constituye una manera indirecta  de aumentar la cantidad de agua almacenada y disponible y capacidad para utilizarla.
  • La densidad de plantación  puede constituir una estrategia para modificar el patrón de enraizamiento.
  • Evitar la formación de capas compactadas superficiales y subsuperficiales. La densificación del suelo genera una mayor proporción de microporos  aumentando la energía de retención del agua (menor disponibilidad) para la ET.
  • Rotación de cultivos con especies que aporten volúmenes  de rastrojo que permitan mantener el balance del C orgánico.
  • Ajustar la planificación de los ciclos de los cultivos de tal manera de maximizar  el uso del agua en función de la cantidad y distribución de las lluvias, y de la capacidad de almacenaje de los suelos.

Un suelo cultivado  tomando en cuenta  las consideraciones comentadas permitirá ciertas ventajas para el agro-sistema como:

  • Mayor protección de la superficie del suelo y conservación de las propiedades funcionales de la porción superficial del subsuelo.
  • Mejor aprovechamiento de los excedentes hídricos transformándolos en materiales orgánicos.
  • Generar más macro-porosidad continua y estable
  • Mejor aireación del suelo
  • Mejor control de malezas, por tener más tiempo el suelo ocupado con cultivos densos y eventualmente cultivos de cobertura.
  • Potenciar la activación de los procesos biológicos del suelo
  • Facilitar un aumento en la capacidad de almacenaje, mayor renovación del agua almacenada y mejor aprovechamiento del agua incorporada.

Jesus M Peña B

Manjeo de suelos y mecanizaciòn

Jesuspe2009hotmail.com

Enero2019

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