Ca�a de Az�car, Vol. 13(02): 65-83. 1995

EVALUACI�N DE FACTORES LIMITANTES DE SUELOS Y AGUAS EN �REAS CA�AMELERAS DE LA REGI�N CENTRAL DE VENEZUELA 

Manuel Wagner; Carlos Rincones; Roque Borrego y Gerardo Medina

 RESUMEN 

El objetivo de este trabajo se fundament� en evaluar a trav�s del estudio de la calidad del agua y de las propiedades f�sicas y qu�micas de los suelos, las causas que est�n limitando el crecimiento y desarrollo del cultivo ca�a de az�car en seis �reas ca�ameleras de la regi�n central de Venezuela. El trabajo se desarroll� en seis tablones. ubicados en Taiguaiguay (10o 09' LN, 67o 28' LO y 550 msnm,' Edo Aragua y en el Asentamiento La Linda (10o 09' IN, 67o 30' LO y 438 msnm) Edo Carabobo. Para el an�lisis f�sico y qu�mico en cada tabl�n se realiz� el muestreo de suelo a tres profundidades (0-20, 20-40 y 40-60 cm) La comparaci�n entre los indicadores f�sicos y qu�micos se hizo entre 0-40 cm. Se tomaron muestras de agua en cada acequia para estudiar la calidad del agua, Igualmente se efectu� el estudio radical del cultivo utilizando el m�todo de perfil en pared. Los resultados indican que en la mayor�a de las parcelas el pH del suelo vari� de alcalino a muy alcalino con bajos valores de capacidad de intercambio de sodio y potasio Alto �ndice de plasticidad, de bajos a moderados valores de macroprosidad y altos valores de m�dulo de ruptura, los cuales favorecieron el sellado superficial y la compactaci�n del suelo. Esta situaci�n origin� problemas en el desarrollo de ra�ces del cultivo ca�a de az�car. El agua de riego por presentar pH de moderado a fuertemente alcalino, acompa�ado de salinidad moderada puede ocasionar que a mediano plazo se presenten problemas de salinizaci�n en la mayor�a de los suelos evaluados. 

Palabras claves: f�sica de suelos, qu�mica de suelos, calidad de agua, cana de az�car. 

EVALUATION OF LIMITING FACTORS OF SOILS AND WATER IN SUCARCANE FIELDS OF THE CENTRAL REGI�N OF VENEZUELA

 ABSTRACT 

The water quality and the soil chemical and physical properties were, evaluated in order to find out the causes that limit the growing and development of sugarcane crop in the Central Regi�n of Venezuela. The research was carried out on six areas placed in Taiguaiguay (10o 9' N, 67o 9' W and 550 m.a.s.l.) Aragua State and Asentamiento La Linda (10o 9' N, 67o 30'W and 438 m.a.s.l.) Carabobo State. The soil was sampled ot three deep: 0-20, 20-40 and 40-60 cm and the relationship of chemical and physical index was between 0-40 cm. The samples for water quality were taken begining the water flow of each area. Root study was made using the wall method. The results indicated that soil pH values were between alcalin lo high alcalin, Na and K interchange capacity was low, plasticity index was high, macroporosity was low to moderate and breaking modules with high values. The last three values led to soil compactation and surface sealing, which produced problems on root development. The irrigation water showed a moderate to strong alcalin pH, which with a moderate alcalin soil could produce sal�nization problems on the evaluated fields. 

Key words: physical soil, chemical soil, water quality, sugar cane.

INTRODUCCI�N 

Swift and Woomer (21) citan que mundialmente los esfuerzos en el sector agr�cola est�n dirigidos hacia la obtenci�n de una agricultura sostenible; es decir, al manejo y uso racional de los recursos para una agricultura que satisfaga las necesidades humanas siempre y cuando se mantenga la calidad del ambiente y la conservaci�n de los recursos naturales. En este aspecto, Wagner et al. (24) reportan que la ca�a de az�car es uno de los cultivos que cumple con los anteriores planteamientos, por su mejor capacidad de adaptarse a condiciones tropicales. Sin embargo, la producci�n en Venezuela es baja e insuficiente ya que en 17 centros azucareros analizados, el rendimiento encontrado alcanz� valores iguales a 64,96 � 12,29 TCH. (6). Entro los factores que m�s influyen sobre este aspecto se encuentran: suelos con dificultades en sus propiedades f�sicas debido al mal manejo a que han sido sometidos y obst�culos mec�nicos del suelo, destacando la presencia de horizontes compactados que limitan la penetraci�n y desarrollo de las ra�ces (2, 24). As� mismo, desde el punto de vista qu�mico, se�alan que la causa principal de la salinizaci�n de los suelos explotados con ca�a de az�car se debe: al uso irracional del agua de riego agravada por la alta concentraci�n salina de este recurso, por las condiciones de clima semi�rido y subh�rnedos, a la textura fina y media de suelos mal drenados y al manejo inadecuado del cultivo (25). Las condiciones qu�micas de los suelos influyen en gran medida en la cantidad de agua y nutrimentos que el cultivo ca�a de az�car puede absorber para su desarrollo, especialmente si existen elementos t�xicos como manganeso y/o aluminio (1 l). Es as� como en este trabajo se busca evaluar a trav�s del estudio de la calidad del agua y de las propiedades f�sicas y qu�micas de los suelos, las causas que est�n limitando el crecimiento y desarrollo del cultivo ca�a de az�car en seis �reas ca�ameleras de la regi�n central de Venezuela.

MATERIALES Y M�TODOS 

El trabajo se realiz� (Fig.1) en seis tablones, tres de ellos ubicados en el Sistema de Riego Taiguaiguay, el cual geogr�ficamente pertenece al Municipio Zamora, Edo. Aragua (10o 11' LN, 67o 28' LO a 550 msnm). El resto de los tablones se ubican en el Sistema de Riego La Linda el cual pertenece al Municipio Carlos Arvelo, Edo. Carabobo (10o 09' LN, 67o 30' LO a 438 msnm). 

Ewel y Madriz (9) clasifican la zona como Bosque seco tropical, subh�medo. Se caracteriza por presentar para los a�os 1989-94 una precipitaci�n promedio anual de 978,89 mm; una temperatura media anual de 24,6o y una evaporaci�n anual de 2.391,10 mm.

La zona presenta: cuatro meses muy secos (Enero, Febrero, Marzo, Abril); un mes seco (Mayo); un mes moderadamente seco (Junio); cinco meses h�medos (Julio, Agosto, Septiembre, Octubre, Noviembre) y un mes moderadamente h�medo (Diciembre), tal como se observa en el cuadro anexo de balance h�drico. 

En cada parcela se realiz� el muestreo de suelo a tres profundidades (0-20, 20-40 y 40-60 cm),y la interpretaci�n de los resultados fueron efectuadas entre 0-40 cm de profundidad. A cada muestra de suelo se le realiz� el an�lisis qu�mico utilizando la metodolog�a del Laboratorio de Qu�mica del CENIAP. Con relaci�n a la metodolog�a usada en los an�lisis f�sicos: para textura, el m�todo de Bouyoucos modificado (5); para plasticidad, el m�todo de Black (3); para macroporosidad, el m�todo citado por Leamer and Shaw (12); para densidad aparente, se utiliz� el muestreador Uhland, seg�n Dortignac (7); para m�dulo de ruptura, el m�todo citado por Pla (17); la humedad retenida en el suelo se determin� por el m�todo de Richard (1 9); la clasificaci�n taxon�mica del suelo se reporta de la referencia del MARNR (14). La distribuci�n radical del cultivo ca�a de az�car (0-60 cm) se midi� en la �poca de cosecha, utilizando el m�todo del perfil en pared (16). 

El an�lisis foliar se determin� utilizando la metodolog�a del Laboratorio de Qu�mica del CENIAP (4). Finalmente, se tomaron muestras de agua en las acequias de riego que abastecen de agua a los tablones; a dichas muestras se les realiz� el an�lisis qu�mico con la finalidad de obtener la clasificaci�n de la calidad del agua de riego, usando el m�todo citado por Pla y Dappo (18).

Fig. N� 1. Ubicaci�n geogr�fica de las 6 parcelas consideradas para el estudio sobre evaluaci�n de factores limitantes suelos y aguas en los sistemas de riego Taiguaiguay Edo. Aragua y la Lina Edo. Carabobo.

 RESULTADOS Y DISCUSI�N. 

En el Cuadro 1, donde aparecen los indicadores qu�micos del suelo, se observa con relaci�n al pH, una variaci�n entre 6,35 y 8.50, donde las parcelas: los Bajos (8,50), La Majada (8,35) y El Gu�simo (8,45) se alejan de los valores �ptimos (5,5 -7,5). Seg�n Amezquita (1), se crean condiciones no adecuadas en cuanto a la disponibilidad de nutrimentos para el cultivo ca�a de az�car, cuando los valores de pH superan a 8.0. Tambi�n se nota que la conductividad el�ctrica vari� entre 0,045 y 0,16 ds/m. Todas las parcelas presentaron valores por debajo de 0,80 ds/m) lo cual indica que no existen en estos suelos niveles de sales solubles que puedan interferir en el desarrollo de la ca�a de az�car. 

Respecto a la capacidad de intercambio cati�nico, los valores oscilaron entre 15,7 y 29,2 me/100 gr. de suelo, donde las parcelas ubicadas en el sistema de riego la Linda presentaron valores que las identifican seg�n Chirinos el al (5) corno suelos de moderada capacidad de intercambio cati�nico. Aparentemente no se debe presentar problemas en el suministro de nutrientes al cultivo. 

Los valores de calcio no presentan problemas en ninguna de las parcelas analizadas, no as� con los valores de magnesio intercambiable, los cuales seg�n Chirinos el al (5) se califican de contenido medio al presentar las parcelas del sistema de riego La Linda valores oscilantes entre 2,38 y 2,67 me/100 gr. de suelo. Igualmente, se identifican en categor�a baja al contenido de sodio (0,3 - 0,7 me/100 gr. de suelo) al igual que el contenido de potasio (0,3 - 0,6 me/100 gr. de suelo) para todas las parcelas estudiadas.

En relaci�n a los micronutrientes en el suelo, se presentaron de manera deficitaria: el elemento Zn en la hacienda Los Bajos, el elemento Cu en la hacienda Los Bajos y El Gu�simo. Similar comportamiento present� el elemento Fe, en las haciendas los Bajos, La Majada y El Gu�simo. Todas las parcelas presentaron una relaci�n Ca/Mg mayor que (2:1) reflejando que estos suelos est�n en la capacidad de suministrar calcio normalmente al cultivo.

Cuadro 1. INDICADORES QU�MICOS DEL SUELO (*) DETERMINADOS EN LAS HACIENDAS. LOS BAJOS, LA MAJADA Y EL GUASIMO EDO. ARAGUA. Y LAS PARCELAS 141, 164 Y 165 EDO. CARABOBO.

Igual tendencia se obtiene con la relaci�n Ca + Mg)K al presentarse valores superiores a 140:1) en todas las parcelas analizadas. 

En el Cuadro 2 donde aparecen los indicadores f�sicos hasta 40 cm de profundidad, se observa con relaci�n al �ndice de plasticidad, una variaci�n entre (10,08 - 21,22%) donde el total de las parcelas analizadas presentan los valores por encima del valor (10%) considerado como cr�tico seg�n lo citado por Pla (17) para manejar un suelo. Los altos valores obtenidos se deben a la presencia de un alto contenido de arcilla, especialmente en las haciendas Los Bajos (58,40%); La Majada (34,40%) y El Gu�simo (38,4%) que les proporcionan a estos suelos un alto �ndice de plasticidad, con las consecuencias de originar posibles efectos de compactaci�n y sellado en la superficie del suelo. (Ver Cuadro 4). 

Respecto a los valores de macroporosidad, se nota que su variaci�n oscila entre (6,86 - 10,75%). En este aspecto se observa que existen problemas de aireaci�n (menor de 10%) en 5 de las 6 parcelas analizadas, solo presentando el valor adecuado (10.75%) la parcela la Linda-164. Tomando como referencia las escalas citadas por Trouse y Humbert (23) y Pla (17) se puede se�alar que la mayor�a de estos suelos de mediano a largo plazo presentar�n problemas de compactaci�n y sellado superficial que limitar�n no solo la infiltraci�n de agua en el suelo sino el desarrollo radical del cultivo ca�a de az�car, tal y como se observa en el mismo Cuadro 2 donde los valores de desarrollo de ra�ces hasta una profundidad total de 60 cm, se concentran para todas las parcelas en los primeros 40 cm entre (73,20 y 93,90%), destacando el valor m�s problem�tico en la parcela La Linda-141 la cual present� una macroporosidad de 6,85% y un m�dulo de ruptura (2,47 kmlcm2) referido por Trouse y Humbert (23) y Pla (17) como valores limitantes para esperarse un adecuado desarrollo de ra�ces. Con respecto a las parcelas ubicadas en el Estado Aragua, los valores de macroporosidad est�n por debajo de lo normal y junto con los de modulo de ruptura permiten esperar un desarrollo cr�tico de ra�ces. Sin embargo, no fue esa la situaci�n, presumiblemente por un mejor manejo del riego observado directamente en campo y un menor contenido de limo en el suelo, con respecto a las parcelas de Carabobo.

Cuadro 2. COMPARACI�N ENTRE LOS INDICADORES F�SICOS DEL SUELO (*) CON RESPECTO AL DESARROLLO DE LAS RA�CES EN EL CULTIVO CA�A DE AZ�CAR EN LAS HACIENDAS LOS BAJOS LA MAJADA EL GUASIMO. EDO ARAGUA. Y LAS PARCELAS 141, 164 Y 165. EDO CARABOBO.

En el Cuadro 3, donde aparece el an�lisis foliar, se nota que existen deficiencias de los elementos Ca, Mg y Zn respectivamente en todas las parcelas analizadas, a�n cuando en el suelo exist�a suficiente cantidad de ellos. Seg�n Rodr�guez (20), las deficiencias de Ca y Mg se relacionan con el antagonismo que tienen estos elementos con el potasio, o sea que menores valores de Ca y Mg se relacionan con mayores valores de K. En este aspecto, en el mismo Cuadro 3, se observa que el elemento potasio presenta valores dentro del rango normal establecido para ca�a de az�car por Elwali y Gascho (8), por lo tanto no se debe a esa relaci�n. Tambi�n Rodr�guez (20) asocia la deficiencia de Ca y Mg a nivel foliar con sucios que presentan pH de reacci�n alcalina corno es el caso particular de las haciendas Los Bajos (8,5), La Majada (8,35) y El Gu�simo (8,45). (Ver Cuadro l). Esto explicar�a la deficiencia de Ca y Mg en las hojas, habido cuenta que el agua aporta alcalinidad a la relaci�n suelo-agua-planta. En el caso del elemento Zn, el mismo Rodr�guez (20) relaciona su deficiencia con altos valores de pH y gran disponibilidad de f�sforo, el detalle se nota en el Cuadro 4 donde existen en tres haciendas evaluadas, altos contenidos de f�sforo en los suelos relacionados con pH fuertemente alcalino, a saber: Los Bajos, pH (8,5) y P205 (23 ppm), La Majada, pH (8,4) y P205 (39 ppm), El Gu�simo, pH (8,50) y P205 (61 ppm). 

En el Cuadro 5, donde aparece la calidad del agua de riego se observa: un pH variable entre (7,59 -8,54) que supera los valores �ptimos (5,5 - 7,5) clasific�ndose para todas las parcelas de moderada a fuertemente alcalina. 

Una conductividad el�ctrica variable entre (0,62 - 3,0 ds/m), solo la hacienda La Majada presenta un valor (0,62 ds/rn, medianamente salina) por debajo del nivel cr�tico (0,75 ds/m). En el resto de las parcelas, la conductividad el�ctrica del agua es clasificada como aguas altamente salinas, las cuales pueden ser usadas en suelos de buen drenaje, situaci�n que no sucede en estas parcelas, ya que las mismas presentan una conductividad hidr�ulica entre (0,6 - 4,56 cm/hr.) identificadas seg�n Pla y Dappo (18) de bajas a medianamente permeables. As� mismo, se observa que en el Cuadro 5, que a�n cuando el porcentaje de sodio intercambiable varia entre (O - 15%) y a la vez se encuentra por

Cuadro 3. COMPARACI�N ENTRE LOS INDICADORES QU�MICOS DEL AN�LISIS FOLIAR (*) CON RESPECTO AL DESARROLLO DE LAS RA�CES EN EL CULTIVO CA�A DE AZ�CAR EN LAS HACIENDAS: LOS BAJOS LA MAJADA Y EL GUASIMO EDO. ARAGUA Y LAS PARCELAS 141, 164 Y 165 EDO. CARABOBO.

Cuadro 4. AN�LISIS TEXTURAL Y QU�MICO DEL SUELO (*) CON FINES DE FERTILIDAD EN EL CULTIVO CA�A DE AZ�CAR EN LAS HACIENDAS LOS BAJOS, LA MAJADA, EL GUASIMO - EDO. ARAGUA Y LAS PARCELAS 141, 164 Y 165 EDO. CARABOBO.

debajo del 15%, valor cr�tico seg�n Grassi (12), es conveniente significar que el tipo de agua utilizada por los productores indican: agua de muy mala calidad (ST42) para sales totales y para contenido de sodio (NA41), utilizada en la hacienda Los Bajos; agua de mala calidad en sales totales (ST32) y contenido de sodio (NA31), en la hacienda El Gu�simo; agua de mala calidad en sodio (NA31) en la hacienda la Majada y finalmente, agua de muy mala calidad en contenido de sodio (NA41) en las parcelas La Linda 141, 164 y 165 respectivamente. 

Lo antes se�alado sugiere utilizar estas aguas con ciertas precauciones; en este sentido, Pla y Dappo (18) recomiendan:

1. Construcci�n de drenajes superficiales que compensen el d�ficit de drenajes naturales, de tal manera de facilitar la eliminaci�n de los excedentes de aguas superficiales. 
   
   

2. Construcci�n de drenajes sub-superficiales que faciliten la lixiviaci�n del exceso de sales provenientes del agua de riego. 
   
   

3. Mantener los suelos con cobertura vegetal la mayor parte del a�o, a fin de evitar posibles problemas de sellado superficial que limitan la penetraci�n de agua en el perfil del suelo. 
   
   

4. Aplicar l�minas de riego en exceso, de tal manera de cumplir con el requerimiento de lixiviaci�n de exceso de sales. 
   
   

5. Si el balance econ�mico de la finca lo permite, establecer un programa de neutralizaci�n del efecto de sales de sodio en el agua de riego a trav�s de la utilizaci�n de fuentes de azufre. 
   

CONCLUSIONES 

Los valores de pH en las haciendas: los Bajos, La Majada y el Gu�simo son limitantes, origin�ndose condiciones no adecuadas en cuanto a la disponibilidad de nutrimentos para el cultivo ca�a de az�car. 

Los valores de conductividad el�ctrica en todas las parcelas evaluadas, fueron bajos; lo cual asegura que no existen en estos suelos, niveles de sales solubles que puedan interferir en el desarrollo y producci�n de la ca�a de az�car.

Cuadro 5. CALIDAD DEL AGUA DE RIEGO (*) UTILIZADA EN LAS HACIENDAS LOS BAJOS, LA MAJADA Y EL GUASIMO - EDO. ARAGUA. Y LAS PARCELAS 141, 164 Y 165 - EDO. CARABOBO.

La capacidad de intercambio cati�nico en todas las parcelas evaluadas, fue de moderada a alta; por lo cual se presume que no se presentar�an mayores problemas en el suministro de elementos minerales por parte del suelo.

Se present� deficiencia de los rnicroelementos Zn, Cu y Fe en la hacienda Los Bajos; deficiencia de Fe en la hacienda La Majada y deficiencia de Cu y Fe en la hacienda El Gu�simo.

En todas las parcelas evaluadas, se encontr� altos valores del �ndice de plasticidad, lo que sugiere manejar estos suelos en condiciones adecuadas de humedad para evitar un da�o en su estructura. 

En todas las parcelas evaluadas, si se integran la macroporosidad, el m�dulo de ruptura y el desarrollo radical del cultivo, existe la tendencia a obtenerse un desarrollo radical del cultivo, concentrado en los primeros 40 cm de profundidad del suelo. 

El agua utilizada para regar la ca�a de az�car present� en todas las parcelas estudiadas, un pH de moderado a fuertemente alcalino, una conductividad el�ctrica clasificada en la mayor�a de los casos como altamente salina. Igualmente, se encontr� alto contenido de sodio que la identifica como aguas de muy mala a mala calidad, cuando la relaci�n de adsorci�n de sodio es baja. 

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