Caña de Azúcar , Vol. 13(02): 51-64. 1995

EFECTOS DE 3 ENMIENDAS SOBRE UN SUELO SALINO-SODICO
CON 9 VARIEDADES DE CAÑA DE AZÚCAR

L. Zérega M.; T. Hernández y J. Valladares

RESUMEN

El objetivo de este experimento fue el de evaluar bajo condiciones de campo el efecto correctivo de 3 enmiedas químicas (fosfoyeso, azufre y nitrato de calcio) sobre un suelo con deterioro físico por las altas concentraciones de sodio y magnesio intercambiables y, la respuesta varietal (My5514, B7549, B75403, PR980, PR61632, PR692176, V68-78, V74-7 y V75-6) del cultivo de la caña de azúcar ante diferentes ambientes químicos del suelo. El ensayo se instaló sobre un suelo Aquic Ustropepts, arcillosa fina, mixta, isohipertérmico, salino-sódico originado por el agua freática. Se emplearon 36 tratamientos distribuidos en un diseño estadístico de parcelas divididas con 2 repeticiones. La actividad se condujo durante 2 ciclos-. plantilla y soca 1. Las enmiendas no tuvieron ninguna influencia importante en la composición final del suelo ni en los niveles de productividad del cultivo. Los resultados estuvieron determinados por la conductividad eléctrica del suelo, la cual presentó un RI de 0,63 con ton de caña.ha^-1 en plantilla y, 0,79 en soca 1. Las variedades de mejor comportamiento fueron MY5514, B7549, V74-7, PR980 y PR692176. 

Palabras claves: Caña de azúcar, variedades, suelo salino-sódico, enmiendas.

EFECT OF 3 AMENDMENTS ON SALINE-SODIC SOIL WITH 9 VARIETIES OF SUGARCANE 

 ABSTRACT 

The objetive of this trial was to evaluate the correctivo effeets, under field conditions. of 3 chemícal amendments (phospho-gypsum, sulphur and calciurn ndrate) on soíl with deteriorated physical and chemícal propetties by high concentratíons of exchangeable sodium and magnesium, and evaluate the response of 9 sugarcane varieties (My5514, B7549, B75403, PR980, PR61632, PR692176, V68-78. V74-7 y V75-6) grown on lt. The soil was ar) Aquie Ustropepts, elay fine, mixed, ísohipertherrnic, saline-sodie originated by table water. The 36 treatments were distribuited in a split plot desigii, wnh 2 replications. The experiment was conducted in two cieles of both plant and first ratoon crops. The arnendrnents had no influence in both, the soil chemical composition and sugarcane erop yields. T'he resuits were influenced for eléctrical conductivity of soil, when presentes a R2 of 0,63 wdh ton of cane.ha' in plant and 0,79 in the fírst ratoon crops. The varietes with better performance were MY5514, B7549, V74-7, PR980 and PR692176. 

Key words: Sugarcane, Arnendments, salinic-sodie, varieties. 

INTRODUCCIÓN 

Los suelos cañameleros afectados por sodio en Venezuela, por fortuna son relativamente escasos y se originan principalmente por ascenso capilar del agua freática, sin embargo dentro de los afectados por sales son los de mas difícil corrección y muchas veces esto no es posible, bien por razones de índole físico-química, técnica o económica. 

La acumulación excesiva de sodio, magnesio y quizás potasio en la solución del suelo y en la fase de intercambio afecta las propiedades físicas del mismo, tales corno la estabilidad estructural, conductividad hidráulica y tasa de infiltración básica, lo cual consecuencialmente afecta la producción de cultivos. No obstante varios autores, citados por Shainberg y Leter (3), señalan que el magnesio no tiene un efecto especifico sobre la conductividad hidráulica y en la dispersión de las arcillas en suelos calcareos, porque el magnesio intercambiable aumenta la disolución del carbonato de calcio y así los electrodos previenen cualquier deterioro edáfico de este tipo. La recuperación o para convivir con problemas de altas concentraciones de Na y Mg, corno las existentes en el suelo objeto de este trabajo, requiere de la aplicación de prácticas integrales: adición de enmiendas, siembra de cultivares resistentes a la salinidad y a la inundación prolongada, construcción de obras de drenaje, nivelación del terreno, aplicación excesiva y en dosis precalculadas de agua para lavar las sales, entre otras. Dentro de estas acciones, el alto costo de las obras de drenaje y la insuficiencia y/o la mala calidad del agua de riego muchas veces limita o impide la utilización de estos recursos tecnológicos con esos fines. Esto últirno, es la realidad de la zona donde se realizó este estudio. 

En ese sentido, este trabajo tiene corno objetivos evaluar bajo condiciones de campo, el efecto correctivo de 3 enmiendas químicas (fosfoyeso, azufre y nitrato de calcio), donde las 2 primeras son las mas utilizadas con este propósito a nivel internacional, sobre un suelo salino-sódico identificado en un estudio de caracterización de suelos realizados en el área de influencia de Azucarera Río Turbio (5), y la influencia de esos tratamientos sobre el comportamiento de 9 variedades de caña de azúcar, preseleccionadas unas en un estudio previo (6) y otras, han sido señaladas como tolerantes a la salinidad por caiiieuftores e investigadores. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

El experimento se condujo en la Hacienda Guacabra, ubicada en el sector Veragacha del Municipio lribarren en el Estado Lara. sobre un suelo clasificado por Ovalles (comunicación personal, 1993) como Aquic Ustropepts, arcillosa fina, mixta, isohipertérmica: salino-sódico originado por el agua freática. Se emplearon 36 tratamientos conformados con 9 cultivares de caña de azúcar, 3 enmiendas químicas y un testigo sin rnejorador, distribuido en un diseño en parcelas divididas, con 2 repeticiones y 3 hilos de siembra por unidad experimental de 10 m de largo cada uno y 1,5 m entre surcos, para un total de 72 parcelas. 

Las cantidades de los rnejoradores químicos aplicados se redujeron en un 40% porque se calcularon solamente para el área del fondo del surco, sin alterar las dosis predeterminadas y estas fueron las siguientes:

Los niveles o requerimientos de estas enmiendas para sustituir al sodio (Na) en este suelo, se calcularon en base a la siguiente ecuación: 

Kg./ha de la enmienda= Na x CIC x Pe x DA x Z 

Na = cantidad de Na a remover teóricamente, en meq/100g de suelo. 
CIC = capacidad de intercambio canónico del suelo, en meq/100g. 
Pe = peso equivalente de la enmienda, en gramos. 
DA = densidad aparente del suelo, en g/crn³. 
Z = profundidad de aplicación de la enmienda, en cm. 

El área total del ensayo fue de (101 m x 40,5 m) 4090,5 m² . Las variedades de caña de azúcar sembradas fueron My5514, B7549, B75403, PR980, PR61632, PR692176, V68-78, V74-7 y V75-6, las cuales se ubicaron en las subparcelas, mientras que las enmiendas, cuya composición se presenta en el cuadro 1, se localizaron en las parcelas grandes, aplicadas únicamente en plantilla.

El ensayo se condujo durante 2 ciclos: plantilla y soca 1. Previo a la siembra del experimento se tomaron muestras de suelo a 3 profundidades: 0 a 20 cm, 20 a 40 cm y 40 a 60 cm, a las cuales se les determinó textura, contenidos de fósforo (P), potasio, (K), y calcio (Ca) solubles en ppm, % de materia orgánica (MO), pH en la relación suelo-agua 1:2,5 y conductividad eléctrica (CE) en 1:5 en dS/m a 25°C. La textura se determinó por el procedimiento de Bouyoucos, el P y el K fueron analizados por el método de Olsen, Ca por Morgan y MO por Walkley y Black. 

También se les midió a este suelo en las mismas 3 profundidades citadas pH en la pasta saturada y, en el extracto de saturación se analizó concentraciones de Ca, Mg, Na, K, sulfatos, cloruros, bicarbonatos y CE en dS/m a 25"C. También se calculó la relación de adsorción de sodio (RAS), Todos estos últimos análisis se efectuaron siguiendo las metodologías descritas por Pla (1). 

Igualmente, antes del inicio del ensayo se determinó densidad aparente por el método de excavación y porosidad en cilindros tipo Uhland de 0 a 20 cm y 20 a 40 cm de profundidad del suelo, y se midió la tasa de infiltración básica a este suelo. Estas determinaciones se realizaron de acuerdo con las rnetodologías indicadas por Pla (2). 

En el momento de la siembra se aplicó una dosis única de 180 Kg./ha de nitrógeno (N), 150 Kg./ha de P₂0₅ y 180 Kg./ha de K₂0, empleando corno fuentes la urea, fosfato diamónico y cloruro de potasio. Esa dosis se aplicaron en función del análisis de suelo que se presenta en el cuadro 2. la soca 1 no se fertilizó. El ensayo en el ciclo de plantilla se regó una vez por semana durante el primer mes y luego cada 15 a 30 días, hasta que se inició el periodo lluvioso. El riego se suspendió 2 meses antes de la cosecha. En soca 1 el cultivo se condujo casi todo el ciclo bajo condiciones de secano por la suplencia continua de agua freática por capilaridad, fuente además de las principales sales que presentó este suelo. 

Se realizaron 3 controles de malezas, uno químico con 3 l/ha de 2,4-D amina mezclado con 4 Kg./ha de ametrol en forma preemergente y, 2 controles manuales en el ciclo plantilla. Estos últimos controles se dirigieron básicamente hacia el junco (Eleochiaris geniculata R. Br.) y la paja para (Brachiaria mutica (Forsk.) Stapf), las cuales fueron las malas hierbas mas abundantes, dadas las condiciones de mal drenaje en el área experimental, originado por el deterioro físico que registró ese suelo debido a las altas concentraciones de sodio y magnesio presentes en el mismo. En soca 1 no se controló malezas porque tal como se mencionó, durante ese ciclo el experimenta no fue regado. 

Dos días antes de la cosecha se tomaron 10 tallos por unidad experimental a los cuales se les determinó en el jugo de la caña, pol % en caña. Después de la cosecha se pesaron los tallos de los 3 hilos sembrados en cada parcela del ensayo. Con estos datos se calculó toneladas de caña por hectárea (TCH) y toneladas de pol por hectárea (TPH). Inmediatamente después de la zafra de la plantilla, se realizó un muestreo de suelos de 0 a 20 cm de profundidad a cada unidad experimental y se le realizó un análisis de salinidad similar al mencionado al inicio de esta sección. Después de la zafra del ciclo soca 1 se realizó un muestreo de suelo igual al anterior a los cuales se les determinó solamente CE 1:5 a 25°C. 

La única manera lógica posible para interpretar los resultados fue la de relacionar los resultados analíticos del suelo con los datos de productividad en cada unidad experimental, sin emplear promedios, dada la gran variabilidad química que presentó este suelo. Por ello se realizaron análisis de varianza siguiendo el diseño estadístico de parcelas divididas, a las variables TCH, pol % en caña, TPH, CE en el extracto saturado del suelo, pH y RAS en plantilla; CE 1:5 y TCH en soca 1. 

Previo al análisis estadístico, se transformaron las variables CE multiplicado por 10 y pH por el método del antilogaritmo. TCH y TPH se transformaron con + 0, 5 por la presencia de muchos ceros biológicos por la muerte de plantas. También se desarrollaron 2 modelos de regresión lineal simple, con las variables dependientes TCH y la independiente CE en el suelo, tanto en plantilla corno en soca 1. Estas ecuaciones fueron evaluadas estadísticamente por medio de análisis de varianza, significación de los coeficientes de regresión, coeficientes de determinación (R 2) y correlación (R). 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

En el cuadro 2 se presentan algunas propiedades físicas y químicas del suelo experimental en 3 profundidades, donde destacan los altos valores de CE, RAS con predominio de sales de sulfato de sodio y densidad aparente, la baja tasa de infiltración básica, poco porcentaje de macroporos y textura franco arcillosa. 

Efecto de los tratamientos sobre algunas propiedades químicas del suelo: 

Ciclo plantilla: De acuerdo a los análisis de salinidad realizados, no se observó ninguna influencia importante de las 3 enmiendas sobre la composición química final del suelo. Esta última estuvo determinantemente influenciada por el agua freática que presentó altas concentraciones de Na y Mg y, ascendió por capilaridad al suelo superficial. 

Esto se identificó por medio de sondeo realizado al perfil del suelo con barreno y al construir calicata. También esta afirmación proviene del hecho que, el suelo presentó unos niveles y tipos de sales (cuadros 2,3, y 4) totalmente diferentes a las registradas en el agua de riego empleada en el ensayo. Esta última presentó CE de 0,84 dS/m, RAS de 2,59 con predominio de sales de bicarbonato de calcio. Sin embargo, considerando el valor de CE « a 1 dS/m) y por el relativo alto RAS (2,6) de esta fuente hídrica (Quebrada Guardagallo) y dadas las características del área donde se desarrolló el experimento, estas aguas tienen un alto peligro de acumulación de sodio en el suelo y son de mala calidad para el cultivo de la caña de azúcar bajo esas condiciones ambientales. De acuerdo a la experiencia obtenida en otros países, mientras no se corrija el problema de mal drenaje interno, las enmiendas que se apliquen para recuperar suelos afectados por sodio, no funcionarán. En ese sentido, Wu Li y Lu Wang (4) señalaron que las experiencias en Taiwan para recuperar este tipo de suelos mediante el uso de enmiendas (yeso, cachaza y azufre), fracasaron por el mal drenaje. Pero luego que construyeron diques desalinizadores y drenes subsuperficiales las TCH se incrementaron en un 55% porque disminuyeron sustancialmente los niveles de CE y mejoraron las propiedades físicas de unas 3.000 ha. 

Después de la cosecha de la plantilla, los análisis de salinidad realizados a cada unidad experimental, indican que los niveles de CE en el suelo oscilaron entre 7 y 22 dS/rn, los valores de RAS entre 4,3 y 12,5 y el pH a la pasta de 7,6 a 8,3, con unos coeficientes de variación muy altos, excepto el pH el cual no registró diferencias estadísticas entre tratamientos (cuadro 3 ). Las sales predominantes en el extracto saturado fueron las de sulfato de sodio (Na₂SO₄) y sulfato de magnesia (MgSO₄) indicadas en el cuadro 4. 

Ciclo soca 1: Los valores de CE 1:5 obtenidos en el suelo después de la cosecha de soca 1, oscilaron entre 2,0 y 4,5 dS/m, con un altísimo coeficiente de variación (Cuadro 3). 

Relación entre las variables determinadas en el suelo y los niveles de productividad del cultivo de la caña de azúcar 

Ciclo plantilla: Se tomaron las variables salinas del suelo (pH, CE, RAS) y plantas (TCH, Pol % en caña, TPH) que definen mejor la condición de salinidad del suelo y los niveles de productividad del cultivo respectivamente para relacionados entre si. De ellas se seleccionaron las que tuvieron mayor variación, las cuales fueron el RAS, CE y TCH, porque el pol % en caña no varió mucho entre muestras, excepto los ceros obtenidos en 4 unidades experimentales donde las plantas murieron por los altos niveles de CE y RAS presentes en esas parcelas. TPH no se consideró para estos propósitos porque esta es construida a partir de las otras 2 variables de planta mencionadas (Cuadro 3). 

En este sentido, se desarrollaron dos modelos de regresión lineal simple entre TCH y RAS (Cuadro 5) y entre TCH y CE (Cuadro 6 ) para explicar las grandes variaciones observadas con estas variables. 

De estas dos ecuaciones, la desarrollada con la CE fue la que tuvo la mayor bondad de ajuste (Cuadro 6), y explica que el 63 % (R2) del tonelaje de la caña/ha obtenido fue determinado por la CE en el extracto saturado del suelo en el ciclo plantilla. Todo estos modelos y los coeficientes de regresión de los mismos presentaron significación estadística al nivel del 1% (Cuadros 5 y 6), lo que indica que existe relación funcional entre las variables consideradas.

Aunque las variables TCH y TPH registraron coeficientes de variabilidad muy altos (Cuadro 3), las tendencias indican que las variedades que produjeron los mas altos niveles de productividad en este ciclo de cultivo fueron la My5514, B7549, V74-7, PR980 y PR692176 con 109, 98, 90, 90, 81 TCH respectivamente, valores obtenidos en una repetición donde las cifras de CE tuvieron entre 7 y 8 dS/rn y el RAS entre 4,3 y 5,0. Después de estos últimos valores, se obtuvieron niveles de CE iguales o mayores a 1 1 dS/rn y cifras de RAS superiores a 6 con menos de 50 TCH, excepto en algunas unidades experimentales donde se registraron niveles de CE entre 11,5 y 13,5 dS/rn y RAS entre 6,1 y 9,1 con 63 a 78 TCH, logrados con las variedades de caña My5514 y V75-6. 

En un experimento previo, Zérega et al (6) reportaron también como tolerantes a sales las variedades de caña de azúcar V74-7, PR692176, entre otras. 

Ciclo soca 1: Sobre la base de los resultados obtenidos en plantilla se decidió determinar CE en la relación suelo agua 1:5 solamente y se desarrolló un modelo de regresión lineal simple con TCH, el cual dio un coeficiente de determinación (0,79) superior al obtenido en el ciclo plantilla (0,63), tal corno se indica en el cuadro 6. Igualmente, esta ecuación y los coeficientes de regresión tuvieron una significación estadística del 1 %. 

En este ciclo de cultivo se registró la muerte total de plantas en 33 unidades experimentales, de un total de 72 que tuvo el ensayo, en comparación a la plantilla donde solo hubo muerte total de plantas en 4 parcelas. Esto se debió a que el ensayo se condujo bajo condiciones de secano en este ciclo de cultivo por las razones indicadas en materiales y métodos. Corno también en este ciclo el coeficiente de variabilidad resultó muy alto (Cuadro 3), las tendencias indican que los mas altos valores de TCH se obtuvieron con las variedades PR980, PR692176, My5514 y V74-7 con 87, 80, 71 y 71 TCH respectivamente. 

Estos niveles de productividad se registraron en una repetición que presentó niveles de CE (1:5) entre 1,4 y 1,9 dS/m. Después de estos últimos valores los niveles de CE (1:5) se ubicaron entre 2,0 y 2,3 dS/rn con 67 a 41 TCH. 

Luego con valores de CE mayores a 2,3 hasta 4,5 dS/m se obtuvieron menos de 40 TCH, excepto con My55l4 que dio 58 TCH en una unidad experimental que presentó 3,2 dS/m de conductividad eléctrica.

 CONCLUSIONES 

• Las enmiendas no tuvieron ninguna influencia importante en la composición química final del suelo. Esta fue determinada por las sales presentes en el agua freática y no varió con relación a las propiedades químicas determinadas antes de iniciar el experimento. 
  
  

• La CE fue la variable del suelo que explicó entre 63% y 79% las TCH obtenidas en los cielos plantilla y soca 1 respectivamente. Los coeficientes de correlación de estas 2 variables en los 2 ciclos de cultivo considerados resultaron obviamente negativos. 
  
  

• Aunque las TCH registraron coeficientes de variabilidad muy altos, las tendencias indican que las variedades de caña de azúcar que mas resistieron esas condiciones de suelo fueron: My5514, B7549, V74-7, PR980, V75-6 y PR692176.

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