Reseña bibliográfica de" LA ROTACIÓN DE CULTIVOS, UN ...

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Cultivos Tropicales ISSN: 0258-5936 [email protected] Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas Cuba Díaz, G. S.; Hernández, Teresa; Cabello, R. Reseña bibliográfica de "LA ROTACIÓN DE CULTIVOS, UN CAMINO A LA SOSTENIBILIDAD DE LA PRODUCCIÓN ARROCERA" Cultivos Tropicales, vol. 25, núm. 3, 2004, pp. 19-44 Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas La Habana, Cuba Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193217916004 Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

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  • Cultivos Tropicales

    ISSN: 0258-5936

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    Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas

    Cuba

    Daz, G. S.; Hernndez, Teresa; Cabello, R.

    Resea bibliogrfica de "LA ROTACIN DE CULTIVOS, UN CAMINO A LA SOSTENIBILIDAD DE LA

    PRODUCCIN ARROCERA"

    Cultivos Tropicales, vol. 25, nm. 3, 2004, pp. 19-44

    Instituto Nacional de Ciencias Agrcolas

    La Habana, Cuba

    Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193217916004

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    Cultivos Tropicales, 2004, vol. 22, no. 3, p. 19-44

    Key words: crop rotation, sustainable agriculture, Oryzasativa

    Palabras clave: rotacin de cultivos, agricultura sostenible,Oryza sativa

    INTRODUCCIN

    Tierra, cuanta haya debe culti-varse y con varios cultivos, jams conuno solo, avizor Jos Mart, y agre-g ... la tierra es la madre de la for-

    tuna y salvarla es ir directamente aella.

    En posicin contraria a las en-seanzas del apstol, el monoculti-vo que ha imperado en la agriculturaarrocera est arruinando la fertilidaddel suelo y la estabilidad delagroecosistema.

    La agricultura no es sosteniblesi no se practica de forma conse-cuente, oportuna y cientficamenteargumentada la rotacin de cultivos.

    No es un capricho de la ciencia,es una necesidad que desde los an-tiguos romanos se conoca y aplica-ba, pero presionados por las necesi-

    dades, deslumbrados por las bonda-des de los fertilizantes qumicos ypresionados por los avances de laagricultura industrial, se olvida y nose tiene presente en cada accin laestabilidad del medio. Si la agricul-tura arrocera no toma el sendero dela sostenibilidad ser una calamidada no muy largo plazo.

    Los fenmenos de salinizacinde los suelos, baja fertilidad, brotesde enfermedades cada vez ms agre-sivas, ataques de nuevas y ms per-judiciales plagas, establecimiento denuevas especies vegetales comoplantas indeseables, la invasin y

    Resea bibliogrficaLA ROTACIN DE CULTIVOS, UN CAMINO A LA SOSTENIBILIDADDE LA PRODUCCIN ARROCERAG. S. Daz , Teresa Hernndez y R. CabelloABSTRACT. What seemed to be a classic theory ofagronomy is a tangible reality; rice monoculture ruins soilfertility, helps pests, diseases, weeds, causes soil salinizationand non profitable harvests. Since rice is the basic diet inCuba, its production and marketing is a vital necessity, that iswhy thousands of people in our country are dedicated to itand each day more people get involved with this work,specially producers in need of having peak harvests but donot protect the soil as the main productive medium, which isquickly emproverished. However, there are somephytotechnical methods, such as crop rotation, addition ofgreen manures, the use of chemical amendments and othersthat just in case they are applied, they will stop this processand turn those ills into benefit for the own producers and thesociety. Stopping the causes of a bad work is a necesity thatcannot be postponed, the special agronomic managementgiven to rice crop leads inexorably to the deterioration of itsagroproductive qualities. As an answer to the problem and apossible solution, this work summarizes the main resultsrelated with crop rotation that have been obtained in LosPalacios Rice Research Station, Pinar del Rio, which provethat it can be possible and there is plenty of time to recoverthe lost fertility and achieve stable, sustainable and profitableproductions.

    RESUMEN. Lo que pareca teora de los clsicos de la agrono-ma, es una realidad tangible; el monocultivo del arroz arruinala fertilidad de los suelos, favorece las plagas, las enfermeda-des, las plantas indeseables, provoca la salinizacin de lossuelos y las cosechas se hacen no rentables. Por ser el arroz ladieta bsica del cubano, su produccin y comercializacin esuna necesidad vital, a lo cual se dedican miles de personas entodo el territorio nacional y cada da se incorporan ms perso-nas, fundamentalmente productores, que necesitados demaximizar las cosechas, no protegen al suelo como el mediofundamental de produccin, lo que est provocando su acele-rada degradacin; existen, sin embargo, mtodos fitotcnicos,como la rotacin de cultivos, la incorporacin de abonos ver-des, el uso de enmendantes qumicos y otros, que de aplicarsedetendran ese proceso y convertiran esos males en beneficiode los propios productores y la sociedad. Frenar las causasdel mal accionar es una necesidad impostergable; el manejoagronmico especial que se le dispensa al arroz, conduce inexo-rablemente al deterioro de sus cualidades agroproductivas.Como respuesta al problema y una posible solucin, el presen-te trabajo resume los principales resultados que en materia derotacin de cultivos se han obtenido en la Estacin Experi-mental del Arroz Los Palacios, situada en la parte ms occi-dental de Cuba, en los cuales se demuestra que es posible y seest a tiempo de recuperar la fertilidad perdida y lograr produc-ciones estables, sostenibles y rentables.

    G. Daz y Ms.C. Teresa Hernndez, Investiga-dores Agregados de la Estacin Experimentaldel Arroz Los Palacios, Instituto Nacionalde Ciencias Agrcolas, Gaveta Postal 1, SanJos de las Lajas, La Habana, CP 32 700; Dr.C. R.Cabello, Investigador Agregado del Departa-mento de Agronoma, Instituto de Investiga-ciones del Arroz (IIA), Autopista Nacional delMedioda, La Coca.

    [email protected]

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    colonizacin de los suelos por elarroz rojo, es el precio que se estpagando y cada da se incrementarnlos daos de no revalorizar las prc-ticas agrcolas que se siguen en laactualidad.

    Segn el Artculo 27 de la Cons-titucin de la Repblica de Cuba(1998), ...es deber de los ciudada-nos contribuir a la proteccin delagua, la atmsfera, la conservacindel suelo, la flora, la fauna y todo elrico potencial de la naturaleza... Elsuelo es patrimonio de todos y noun encargo de nadie en particular,mejorarlo, cuidarlo y preservarlo tie-ne que ser tarea de todos los queinciden sobre l. Avizorando la mag-nitud que ha tomado y tomar elMovimiento de Produccin de ArrozPopular y en aras de ordenar esaproduccin y diversificarla, se acor-d en el resumen de los encuentrosprovinciales del 2002, revisar la le-gislacin vigente para la produccinde arroz popular a los efectos de fa-cilitar la posibilidad de que los pro-ductores que han recibido tierras encalidad de prstamos puedan culti-var otros granos, con el arroz comocultivo principal (1).

    El arroz por la naturaleza de suagrotecnia especial, es el cultivo quems degrada el suelo y, por esa ra-zn, son los cultivadores de arroz losencargados de atenuar losdevastadores efectos de este cultivo.

    El presente documento brinda aproductores, investigadores y estu-diantes los resultados ms sobresa-lientes que en materia de rotacin decultivo se han obtenido en los sue-los Gley Nodular FerralticoConcresionarios, dedicados al culti-vo del arroz, en la zona ms occi-dental de Cuba y el estado del arteen la esfera mundial.

    PRESENTACIN DE LOSRESULTADOS

    Antecedentes histricos. Los pue-blos primitivos vivieron sin preocupar-se del cultivo de la tierra, ni de la crade animales; los alimentos, talescomo races, frutas y semillas que

    se procuraban en condiciones natu-rales o mediante la caza y la pescaeran suficientes para su subsisten-cia, cuando en determinada reginescaseaban, trasladarse de lugar erala solucin.

    El asiento de las tribus en cier-tas regiones, el aumento de la po-blacin, la predileccin por determi-nados frutos, hizo que el hombre seiniciara en el cultivo de las plantas yla crianza de animales, lo cual mar-c un perodo de la historia: el hom-bre dej de ser nmada para dedi-carse a cultivar y a incidir sobre elsuelo.

    El suelo es el medio fundamen-tal de la produccin agropecuaria, elsuministra agua y elementosnutrientes a la planta, de el dependeel crecimiento y desarrollo de ellasy, por consiguiente, de la magnitudde la cosecha.

    Antes del siglo XIX, muchoscientficos explicaban la baja fertili-dad del suelo, o sea, el bajo rendi-miento de las plantas cultivadas, plan-teando que las tierras envejecan, quela tierra estaba cansada; por esapoca surgen diferentes teoras,cuya finalidad fundamental fue darexplicacin a la disminucin de laproductividad del suelo por el cultivocontinuado de la misma planta, esdecir, la circunstancia de que cual-quier cultivo se desarrolla mejor enrotacin con otro, que cuando sesucede as mismo.

    La teora del agotamiento de lasreservas nutritivas del suelo o delbalance qumico, parte del principiode que si bien todas las plantas cul-tivadas se componen de los mismoselementos, no todas extraen del sue-lo en igual proporcin las sustanciasque le son imprescindibles; ciertasplantas absorben ms algunos ele-mentos que otros, lo cual con el cul-tivo continuo de dichas especies ago-tan en desproporcin determinadoselementos del suelo (2). Esta pecu-liaridad le sugiere al hombre la nece-sidad de establecer en losagroecosistemas, formas de explo-tacin que conlleven la mejora o re-cuperacin de la fertilidad que se pier-

    de cuando se cultiva el suelo con al-guna especie vegetal.

    No solo se pierde la fertilidad alpracticarse la agricultura industrial,se pierde la estabilidad delecosistema y un ejemplo de ello (3)lo constituye el desplazamiento dela civilizacin norteamericana haciael occidente del pas; con ella llevlas grandes plantaciones de papahasta donde estaba el escarabajo,el cual encontr ms apetecible estecultivo y le permiti multiplicarse, detal forma que en menos de 20 aosalcanz la costa atlntica de losEstados Unidos.

    El monocultivo se considera labase ecolgica de la aparicin deplagas y de la inestabilidad de laagricultura moderna. Con este secrean condiciones muy favorablespara aquellos fitfagos que se alimen-tan de la planta en cuestin, a la vezque se ve afectada la competencia,o sea, la accin de los enemigosnaturales y los dems mecanismosde regulacin (4). En los suelos mscultivados y que por aos han recibi-do la accin de los agrotxicos, setiene comprobado que el contenidode materia orgnica decrece (5), loque incide en los niveles de nitrge-no, azufre y fsforo; por su parte, seplantea que el pH tiende aincrementarse con los consiguientesefectos negativos por la toxicidad delaluminio (6).

    Breve resea sobre la produccinen Cuba y caracterizacin del si-tio experimentalEl archipilago cubano est formadopor la Isla de Cuba, la Isla de la Ju-ventud y unas 1 600 isletas y cayos,agrupados en cuatro diferentes con-juntos. Se encuentra ubicado en elmar Caribe, a la entrada del Golfo deMxico, entre los 19 y 23 de lati-tud norte y los 84 y 85 de longitudoeste.

    El rea total del archipilago esde 110 860 km2, de los cuales co-rresponden a la Isla de Cuba 104 945y 2 200 a la Isla de la Juventud, elresto se debe a las isletas y cayosadyacentes. La poblacin supera los11 millones de habitantes en los ini-cios del 2003.

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

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    Relativo a las precipitaciones,existen dos pocas bien definidas:una lluviosa de mayo a octubre y unapoco lluviosa de noviembre a abril.La lluvia total media anual oscila en-tre los 1 000-1 500 mm, pero su dis-tribucin es poco uniforme.

    Teniendo en cuenta la distribu-cin no uniforme de las lluvias y quela configuracin alargada y estrechade la isla, orientada de este a oeste,no permite la existencia de ros lar-gos y caudalosos, el verdadero es-tado cubano, a partir de 1959, se dioa la tarea de construir un sistema depresas que permiten garantizar elagua necesaria para la agricultura.Actualmente, se cuenta con una ca-pacidad de embalse de 9 075 hect-metros cbicos, ms del 70 % delos cuales se dedican al cultivo dearroz, porque es el agua, despusdel hombre y el suelo una de las ba-ses fundamentales para la produc-cin arrocera.

    El Grupo Agroindustrial Pecua-rio Arrocero (GAIPA) dirige la activi-dad de la produccin especializada,enmarcada en nueve complejosarroceros (CAI) y adems asesora ycontrola la produccin de arroz po-pular, dedicndose de conjunto aesos fines 291 000 ha en todo el te-rritorio nacional, cifra que est suje-ta a variaciones por nuevas incorpo-raciones del sector de la populariza-cin.

    La superficie de siembra anual enla produccin especializada ha osci-lado en los ltimos aos entre 145 000y 178 192 ha, aunque existe poten-cial para sembrar unas 254 980 ha.

    Las necesidades del pas paraautoabastecerse estn alrededor delas 600 000 t de arroz de consumo,de las cuales actualmente se produ-ce el 40 % y se importa el resto. Elrendimiento potencial de las varieda-des en produccin, vara de acuerdoa la poca de siembra, siendo asque en el perodo diciembre-febrero,ese potencial se eleva a 7.9 t.ha-1,en marzo-abril es de 7.3 y de mayoa julio de 5.7, en agosto 4.5 t.ha-1 yya en octubre es de 0.9 t.ha-1, va-riando segn decrece la radiacin

    solar; los rendimientos medio a es-cala nacional distan mucho de esacifra, no sobrepasando la media na-cional las 3.5 t.ha-1 desde 1987; apartir del 1990 y hasta el 1992 losrendimientos disminuyeron an mscomo consecuencia de dificultadespara la adquisicin de los insumosnecesarios, despus de 1993 co-mienza a observarse una ligera re-cuperacin, que se ve afectada apartir de 1997 por una nueva plaga:el caro Steneotarsonemus spinki,que an azota las arroceras cuba-nas en asociacin con el hongoSarocladium oryzae (7).

    Existen muchas causas queprovocan la obtencin de bajos ren-dimientos de este cultivo, entre lasque pueden citarse:

    prdida de la productividad de lossuelos al disminuir su contenidode materia orgnica, fsforo ypotasio, elevacin del pH,salinizacin y otras causas comola afectacin de las propiedadesfsicas, en lo fundamental la den-sidad aparente, la porosidad, lacompactacin y la sortividad, don-de las plantas no encuentran lascondiciones ptimas para su cre-cimientoel incumplimiento de lo estableci-do en las normas tcnicas del cul-tivo, mediante:

    mala nivelacin del suelosiembra fuera de fecha ptimareas mezcladas con arroz rojoy enyerbamientobaja efectividad en la cosecha

    superficies sin sistemas adecua-dos de riego y drenajefalta de poblacininadecuados manejos agrotcnicosfalta de insumos y deficiencias enla maquinaria agrcola

    Condiciones experimentales. Paracontar con la herramienta con la cual

    pudieran hacerse las recomendacio-nes para solventar en parte los pro-blemas, los resultados que se pre-sentan provienen de investigacionesque se desarrollaron durante los aos1978-1995 en la Estacin Experi-mental del Arroz Los Palacios, per-teneciente al Instituto Nacional deCiencias Agrcolas, situada en la Lla-nura Sur de la provincia de Pinar delRo, especficamente a los 22 44de latitud norte y a los 83 15 delongitud oeste (8), a 60 m sobre elnivel del mar con pendiente de 1 %,en un suelo Hidromrfico GleyNodular Ferruginoso (4). De las prin-cipales caractersticas qumicas delsuelo que se muestran, se aprecianvalores aceptables para el buen cre-cimiento y desarrollo del cultivo delarroz, aunque los contenidos de fs-foro, se valoran de bajos (9).

    La temperatura media anual os-cil entre 24.3 y 24.7oC, siendo ene-ro y febrero los meses ms fros delao y julio y agosto los ms caluro-sos, el rgimen de precipitacionesestuvo en el rango 1 000 a 1 500 mmdistribuidas de forma no uniforme, re-cayendo los mayores volmenes demayo a octubre, la marcha de la hu-medad relativa tuvo un comporta-miento medio que oscil entre el 77y el 85 %.

    El comportamiento de las varia-bles climticas fue normal para elcultivo del arroz y los cultivos de ro-tacin, no ocurriendo en ningn aovariaciones bruscas que impidieranel normal desarrollo de las plantas;estos datos fueron extractados de lasinformaciones mensuales de la Es-tacin Meteorolgica Paso Real deSan Diego en Los Palacios.

    Principales caractersticas qu-micas del suelo al inicio de los en-sayos experimentales:

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

    Determinaciones Valores M todos M ateria orgnica (%) 4.07 W alkley y Black Fsforo (ppm) 34.20 Oniani (extraccin con H2SO4N) Potasio (cmol.kg-1) 0.28 Oniani (extraccin con H2SO4N) Calcio (cmol.kg-1) 9.13 M aslova (CH3COONH4), pH 7, 1N M agnesio (cmol.kg-1) 1.92 M aslova (CH3COONH4) ), pH 7, 1N pH (H2O) 5.5 Potenciomtrico

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    Todas las investigaciones, desa-rrolladas en campo y en las condi-ciones descritas, se resumen a nue-ve sistemas de rotacin que abarcan27 alternancias, probndose en dife-rentes combinaciones 11 cultivos, elbarbecho y el pastoreo del ganadovacuno. El arroz fue el cultivo princi-pal de todas las rotaciones.Sistemas de rotacin y alternativasestudiadas en ellas

    Rotacin anual con cultivos eco-nmicos

    Arroz-mazArroz-soyaArroz-sorgoArroz - girasol

    Rotacin anual con ganadoArrozbarbecho largoArroz-barbecho corto-ganadoArrozbarbecho largo 100 kg deN.ha-1Arrozbarbecho corto 100 kg deN.ha -1-ganado

    Rotacin de ao y medio con cul-tivos econmicos

    Arroz-arroz-soyaArroz-arroz-sorgoArroz-arroz-girasol

    Rotacin de ao y medio con cul-tivos para abonos verdes

    Arroz-arroz-(frijol terciopelo)*Arroz-arroz-(dolichos)*Arroz-arroz-(soya)*

    Rotacin bienal con cultivos eco-nmicos

    Arroz-arroz-frijol-sorgoArroz-arroz-kenaf-frijolArroz-arroz-soya-girasol

    Rotacin bienal con cultivos eco-nmicos y cultivos para abonosverdes

    Arroz-arroz-girasol-(dolichos)*Arroz-arroz-man-(frijol terciopelo)*Arroz-arroz-frijol-(kenaf)*

    Rotacin bienal con cultivos paraabonos verdes

    Arroz-arroz-arroz-(dolichos)*

    Arroz-arroz-arroz-(frijol terciopelo)*Arroz-arroz-arroz-(kenaf)*

    Rotacin de dos aos y medio concultivos para abonos verdes y cul-tivos econmicos

    Arroz-arroz-arroz-(dolichos)*-girasolArroz-arroz-arroz-(frijol terciope-lo)*-soyaArroz-arroz-arroz-(kenaf-frijol)*

    Rotacin trienal con cultivos paraabonos verdes y cultivos econ-micos

    Arroz-ar roz-ar roz-ar roz-(dolichos)*-girasolArroz-arroz-arroz-arroz-(kenaf)*-frijolArroz-arroz-arroz-arroz-(frijol ter-ciopelo)*

    *( ) Cultivos utilizados para incorpo-rar como abonos verdes.

    Se probaron diferentes dosis denitrgeno para el cultivo del arroz,cuando se practic la rotacin anualcon cultivos para fines econmicos(Tabla I).

    Los fertilizantes fsforo y potasiose aplicaron antes de la siembra decada cultivo en forma de superfosfatotriple y cloruro de potasio respecti-vamente; se utiliz la urea como por-tador nitrogenado, fraccionndosepara el cultivo del arroz segn la po-ca de siembra (tres fracciones en elperodo lluvioso y cuatro fraccionesen el perodo seco).

    Durante todo el perodo se man-tuvo la identidad de las parcelas, paradeterminar los efectos de las rota-ciones y el monocultivo.

    La atencin de los cultivos serealiz segn las recomendacionestcnicas de sus respectivos instruc-tivos y en los casos particulares delfrijol terciopelo y el dolichos, se con-dujeron por recomendaciones emiti-das para la produccin de pastos yforrajes (Estacin de Topes deCollantes) (Tabla II).

    Tabla II. Fertilizacin de los culti-vos rotantes

    EFECTO DE LA ROTACINDE CULTIVO SOBRE ELSUELO

    La gran vulnerabilidad del siste-ma ecolgico en regiones tropicalesimplica daos irreversibles cuando esmanejado irracionalmente, los que sehacen sentir especialmente cuandoel suelo es usado de forma intensivay continuamente.

    En la transicin de sistemasnaturales hacia los agroecosistemas,o sea, de la vegetacin nativa haciala agricultura, se hace necesaria lautilizacin racional de todos los m-todos de estabilizacin ecolgica,entre los cuales se encuentra tam-bin la rotacin de cultivos (10). Mien-tras algunos problemas como el re-calentamiento climtico global, elaumento de la deuda externa del ter-cer mundo y la proliferacin de losdesperdicios txicos reciben granpublicidad y ocupan los titulares delos peridicos en todo el mundo, enel trasfondo est creciendo un peli-gro ms tranquilo y ms gradual so-bre el cual casi no se habla y consti-tuye una silenciosa pero nada invisi-ble amenaza; la sequa y las enfer-medades a veces lo enmascaran, ylos cultivadores presionados por lasdeudas y deseosos de maximizar su

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

    Primer Ao Segundo. Ao Tercer ao Cuarto Ao Seca Lluvia Seca Lluvia Seca Lluvia Seca

    Arroz (N0, N1, N2, N3) Sorgo Arroz (N0, N1, N2, N3) Sorgo Arroz (N0, N1, N2, N3) Sorgo Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz (N0, N1, N2, N3) Soya Arroz (N0, N1, N2, N3) Soya Arroz (N0, N1, N2, N3) Soya Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz (N0, N1, N2, N3) Girasol Arroz (N0, N1, N2, N3) Girasol Arroz (N0, N1, N2, N3) Girasol Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz Arroz (N0, N1, N2, N3) Arroz Arroz (N0, N1, N2, N3)

    Tabla I. Rotacin anual con diferentes niveles de nitrgeno

    N0 (sin adicin de fertilizante nitrogenado), N1 68 kg.ha-1, N2 102 kg.ha-1 y N3 136 kg.ha-1

    Dosis (kg.ha-1) Cultivos N P K

    Maz 150 100 100 Sorgo 100 60 60 Soya 50 80 80 Girasol 50 80 80 Man 40 70 60 Frijol 120 80 60 Kenaf 100 100 100 Frijol terciopelo - - Dolichos - - - Kenaf - - -

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    rendimiento a corto plazo, muchasveces prefieren no verlo, pero a pe-sar de todo, all est, es la crisiscalma de la prdida de la fertilidaddel suelo (11). Despus de la Cum-bre de Ro, esta apreciacin se haido transformando y hoy los estadis-tas serios y dedicados a sus pue-blos ya se ocupan de promover le-gislaciones a favor del medio ambiente.

    La merma de los rendimientosde los cultivos cuando se siembrano se plantan en monocultivo se debea la reduccin de la materia orgni-ca del suelo (12, 13). Otros autoresconsideran que el establecimiento deplagas y enfermedades, el aumentode la densidad aparente de los sue-los y las toxinas secretadas por lasplantas son las causas de que losrendimientos se depriman por el cul-tivo continuado de una misma espe-cie vegetal.

    El cultivo repetido del arroz (dosveces cada ao) reduce los rendi-mientos a partir de la tercera siem-bra, lo que se debe al aumento de ladensidad aparente y a la disminucinde los contenidos de materia orgni-ca y de potasio del suelo, entre otrosfactores (14).

    PROPIEDADES FSICAS

    El no laboreo del suelo permiteel restablecimiento rpido de las pro-piedades fsicas, mientras que el la-boreo tradicional conduce a la degra-dacin (15). Las rotaciones basadasen pastos y leguminosas contribu-yen a la estabilizacin de estas pro-piedades (12).

    Los cultivos precedentes influ-yen de forma muy distinta en el sue-lo, y a su vez el suelo influye directa-mente en el crecimiento y la produc-tividad de los cultivos; por ello, a laspropiedades fsicas de este se lesconsidera un elemento de la fertili-dad; en un trabajo para determinar ycuantificar las propiedades fsicasms cambiantes del suelo (16), cuan-do se usa permanentemente con elcultivo del arroz, se muestran los si-guientes resultados que se explicanpor s solos (Tabla III).

    Al analizar el comportamientodel rendimiento del cultivo del arrozcon diferentes tiempos de uso delsuelo, este mismo autor encontr lassiguientes fluctuaciones: Lotes Produccinsegn aos de uso (kg.ha

    -1)

    8 32001 58882 44803 43004 430010 406020 1920

    Es conocido que existe una in-terdependencia muy estrecha entreel suelo y la planta; el agotamientode las reservas qumicas y el empo-brecimiento de las propiedades fsi-cas son las causas principales delos bajos rendimientos. Mientras los10 pases que ms alto rendimientoen el 1998 promediaron 6.98t.ha-1 anivel mundial, el rendimiento mediofue de 3.75 t.ha-1; si se analiza porregiones el comportamiento fue comosigue: en Africa 2.18 t.ha-1, en Am-rica 3.79 t.ha-1, en Asia 3.82 t.ha-1,en Europa de 5.19 t.ha-1, en Oceanade 9.76 t.ha-1. En el caso particular deCuba donde han convergido, falta de

    insumos, falta de maquinaria y la inci-dencia del caro (Steneotarsonemusspinki) complementada por los da-os del hongo Sarocladium oryzae,para ese mismo ao el rendimientofue de 2.83 t.ha-1 (9); obsrvese porlos datos aportados, que es precisa-mente en las regiones ms atrasa-das y donde los suelos se han so-metido al monocultivo donde los ren-dimientos suelen ser los ms bajos.

    En los trabajos desarrollados enla Estacin Experimental del ArrozLos Palacios, se encontr quecuando se cultiva el arroz en mono-cultivo, se afectan de forma sensiblelas propiedades fsicas del suelo ycuando se practica una u otra rota-cin sin importar la alternancia quese siga, se favorece la estabilidad deal menos las variables que se pre-sentan a continuacin (Tabla IV).

    En los sitios donde se practicla rotacin con diferentes alternati-vas, la densidad aparente del suelono sufri afectaciones, manteniendosus valores muy cercanos a los en-contrados al iniciarse las investiga-ciones. Cuando el arroz se cultiv enmonocultivo, la situacin se torntotalmente diferente, hubo incremen-to de la densidad aparente y dismi-

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

    Tiem po de uso con arroz P ropiedad fsica 0 aos 20 aos

    D ensidad aparente (g.cm 3) 1 .06 1 .54 Porosidad to tal (% ) 62 .81 41.13 V olum en de m acroporos 10 .35 5 .62 D istribucin de agregados (D 50) 2 .87 E structu ra m asiva In filtracin 592.35 3 .64 Susceptib ilidad de com pactacin (% ) 67 .20 85.35 R esistencia tangencial al co rte (K pa) 13 .83 85.35 R esistencia a la penetracin (kg.cm 2 ) 0 .50 3 .71 Sortividad (m m /sg ) 1 .23 0 .03

    Tabla III. Determinacin de las propiedades fsicas del suelo

    Tabla IV. Efecto de los diferentes sistemas de rotacin de cultivos sobrealgunas propiedades fsicas del suelo

    Sistemas Porosidad final Densidad aparente Densidad real (%) (g.cm-3) (g.cm-3)

    Al inicio 5 aos despus

    Rotacin anual con cultivos econmicos 52 1.17 1.18 2.60Rotacin ao y medio con cultivos econmicos 53 1.18 1.18 2.60Rotacin ao y medio con cultivos para abono verde 52 1.17 1.19 2.60Rotacin bienal con cultivos econmicos 51 1.17 1.17 2.60Rotacin bienal con cultivos econmicos y cultivospara abono verde 54 1.19 1.22 2.60Rotacin bienal con cultivos para abono verde 52 1.18 1.20 2.60Rotacin de dos aos y medio con cultivos para abonoverde y cultivos econmicos 54 1.19 1.18 2.60Rotacin trienal con cultivos para abono verdey cultivos econmicos 52 1.18 1.21 2.60Monocultivo, arroz dos veces cada ao (10 siembras) 42 1.17 1.58 2.60

  • 24

    nucin de la porosidad total, lo quedemuestra el efecto negativo de estaprctica sobre los suelos dedicadosal cultivo del arroz.

    Mientras con las diferentes rotacio-nes se favorecen las propiedades fsi-cas del suelo, el monocultivo del arroz,aliado de las producciones extensivas,provoca su degradacin, afectando lafertilidad y las posibilidades de explota-cin de esos suelos por largos perodos.

    Aunque el arroz soporta hasta1.6 g.cm-3, en la densidad aparenteno quiere decir esto, que las altera-ciones en las propiedades fsicas nole afecten, un suelo bien aireado yque la textura sea granular da mejo-res resultados que un suelocompactado (17).

    Los suelos de las arroceras cu-banas por regla general se someten alrgimen de monocultivo y en ellos estocurriendo el mismo procesodegradativo descrito. En los trabajosdesarrollados para dar cumplimiento alproyecto territorial 0105 Determinaciny solucin de los factores limitantespara obtener altos rendimientos dearroz en la Granja Caribe que perte-nece al CAI Arrocero Los Palacios,se encontr que los suelos de esteestablecimiento productivo sometidopor ms de 20 aos al monocultivo delarroz se encuentran en un estado avan-zado de degradacin, porque su com-posicin en arcilla ha disminuido, ladensidad aparente ha aumentado, lasalinidad est en aumento y el inter-cambio catinico ha decrecido.

    PROPIEDADES QUMICAS

    El cultivo repetido del arroz (dosveces cada ao) reduce los rendimien-tos a partir de la tercera siembra y seatribuye ese efecto a la disminucinde los contenidos de materia orgni-ca y el potasio del suelo (13, 14). Elsistema de cultivo de dos cosechasanuales en el mismo suelo reduce elrea foliar del arroz, cuando se com-para con los distintos precedentesculturales, dando mejores resultadoscuando al arroz le antecedi la soyay el kenaf como abono verde.

    Cuando se practica el monocul-tivo del arroz, los contenidos de ma-teria orgnica y potasio en el suelo

    disminuyen a travs de los aos, y loscontenidos de fsforo aumentan deforma relativa en las primeras siem-bras, debido a tres causas fundamen-tales (18), las cuales se resumen en:liberacin del fsforo de la materia or-gnica que se mineraliza, reduccinde fosfatos frricos a formas ms so-lubles, aumento de la solubilidad delos fosfatos de hierro y aluminio a cau-sa del aumento del pH de los sueloscidos y desplazamiento de los ionesfosfato de los compuestos de hierro yaluminio por aniones orgnicos.

    Se libera fsforo de los diferen-tes compuestos orgnicos einorgnicos del suelo, lo que provo-ca su incremento relativo en los pri-meros aos cuando el suelo es so-metido a rgimen de inundacin. Enestas investigaciones se encontrque a partir del tercer ao de explo-tacin en condiciones de monoculti-vo, los contenidos de fsforo asimi-lable comienzan a descender termi-nando en valores muy por debajo deaquellos suelos donde se practicalgn tipo de rotacin, como se apre-ciar en la Tabla V.

    Los sistemas de rotacin consus alternativas y el monocultivo ejer-cieron efectos diferenciados en rela-cin con el contenido de elementosnutrimentales, la accin del mono-cultivo en el tiempo fue ms depri-mente que el resto de las rotaciones,llegando a esquilmar el suelo (Tabla V).

    Se aprecia que el potasio seincrement a prcticamente el doblede los contenidos iniciales en lasparcelas donde se practic la rota-cin; sin embargo, todo lo contrariosucedi con el monocultivo.

    En lo relativo a la materia org-nica con las rotaciones, los valoresencontrados al inici y final no dis-tan ms all de 0.5 % y en el mono-cultivo esta diferencia se eleva a msde 1.5 %, que denota la accin fuerte-mente negativa del monocultivo en tanimportante componente del suelo.

    Tan solo en un lapso de tiemporelativamente corto (cinco aos) seencontraron estos efectos, qu noocurrir en aquellos suelos donde poraos (ms de 25) se han practicadolas siembras de arroz en monoculti-vo?. Al respecto se encontraron es-tados avanzados de degradacin delos suelos del establecimiento Cari-be, al extremo de recomendar su usopara otros fines agrcolas (fomentode bosques) hasta tanto se recupe-rara la fertilidad perdida.

    En el perodo 1978-1981, los au-tores de este trabajo emprendieron losestudios de la rotacin de cultivos parael arroz y en un corto perodo cono-cieron de la necesidad de esta prcti-ca dentro de las arroceras, e inclusofueron ms all y al interpretar los re-sultados se percataron que las alter-nativas anuales no eran las que re-solvan el problema y haba que em-prender los estudios en sistemas derotacin; estos son parte de aquellosresultados (Tabla VI).

    La fertilidad inicial era la adecua-da para el cultivo del arroz y produc-to de los diferentes sistemas de ex-plotacin a que fue sometido el sue-lo, hubo respuestas diferenciadas yse hace referencia a la afectacin queprovoca el monocultivo del arroz enlos contenidos de materia orgnicay potasio en el suelo.

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

    Fsforo (ppm) Potasio (cmol.kg-1)

    Materia orgnica (%)

    Sistemas

    Inicio Final Inicio Final Inicio Final Rotacin anual con cultivos econmicos 28.02 110.17 0.29 0.43 3.80 3.50 Rotacin ao y medio con cultivos econmicos 33.74 104.02 0.27 0.38 3.99 3.59 Rotacin ao y medio con cultivos para abono verde 33.310 126.55 0.29 0.37 4.04 3.63 Rotacin bienal con cultivos econmicos 34.81 106.61 0.28 0.40 4.00 3.58 Rotacin bienal con cultivos econmicos y cultivos para abono verde

    34.92 105.32 0.28 0.35 3.75 3.21

    Rotacin bienal con cultivos para abono verde 33.41 133.67 0.28 0.46 3.99 3.44 Rotacin de dos aos y medio con cultivos para abono verde y cultivos econmicos

    34.60 148.00 0.24 0.47 3.99 3.35

    Rotacin trienal con cultivos para abono verde y cultivos econmicos

    32.12 131.51 0.27 0.42 3.99 3.44

    Monocultivo, arroz dos veces cada ao 31.15 65.75 0.28 0.15 3.88 2.19

    Tabla V. Los sistemas de rotacin con sus alternativas y el monocultivo

  • 25

    En otras investigaciones desa-rrolladas en el perodo 1978-1985 enuna rotacin anual utilizando diferen-tes especies vegetales (14) se ob-tuvieron los siguiente resultados(Tabla VII).

    Estos resultados dieron paso oen ellos se basaron los productoresen la dcada de los 80 para la intro-duccin de otras especies vegetalesen las arroceras, ocasin en la quese cultiv frijol (Faciolo vulgaris L.),maz (Zea maiz L.), boniato (Ipomeabatata L.), sorgo (Sorghum vulgareL. Moech) y tomate (Licopersiconesculentum L.) en cantidades nodespreciables y como resultado, fueesa dcada en la que ms altos ren-dimientos en el cultivo del arroz sehan obtenido en Cuba, que lleg alas 3.7 t.ha-1 de forma sostenida.

    BIOLOGA DEL SUELO

    Los residuos orgnicos, princi-palmente los restos vegetales, soncomponentes importantes de losecosistemas naturales y losagroecosistemas. En ellos se en-cuentra una gran cantidad de carbo-no reducido, tomado de la atmsferaa travs de la fotosntesis, as comoun reservorio importante de nutrientesminerales que constituyen una fuen-te esencial para las plantas.

    La actividad biolgica en el sue-lo, dominada por los microorganismosdescompositores, controla el flujo yciclo del carbono, de energa y ele-mentos minerales esenciales para lavida en definitiva.

    La materia orgnica vegetalaportada al suelo evoluciona de dosformas diferentes que pueden darsesimultneamente: la humificacin, esdecir, transformacin de la materiaorgnica en humus y la mineralizacindirecta que a su vez puede ser lentao rpida, dependiendo de mltiplesfactores.

    La mineralizacin es el procesoms importante del ciclo del nitrge-no, ya que determina la concentra-cin de las formas minerales y es-tos a su vez no solo son las formasfundamentales en que es absorbidoel nitrgeno por las plantas (19), sinoque son los sustratos de diferentesprocesos como las prdidas por la-vado, volatilizacin y gaseosas.

    El factor dominante que afectala velocidad de mineralizacin delnitrgeno en los trpicos es el con-tenido de humedad del suelo (20).Este autor indic que la mayora delos suelos tropicales transitan deperodos de humedecimiento a se-camiento, los que probablemente fa-vorecen la actividad de la poblacinmicrobiana del suelo, o tal vez unamayor accesibilidad del humus a los

    microorganismos por la contraccino hinchamiento de los minerales dela arcilla.

    El cultivo del arroz tiene la pe-culiaridad en Cuba de realizarse ensu mayor porcentaje en condicionesde inundacin en el suelo, con alter-nancia de suelo no inundado que vadesde 15 das antes de la cosechahasta que se efecta la nueva siem-bra, perodo que puede mediar des-de uno hasta seis meses, depen-diendo de si en ese suelo se practi-can una o dos cosechas al ao. Estaalternancia en el rgimen de hume-dad del suelo es la que acarrea laalta mineralizacin del nitrgeno dela materia orgnica y con ello la dis-minucin de los contenidos en lossuelos dedicados al cultivo del arroz.

    Para solo ilustrar el efecto ne-gativo del monocultivo del arroz, conlos consiguientes perodos desobrehumedecimiento y sequa, bas-ta sealar que ms del 90 % de lossuelos dedicados al cultivo del arrozen Pinar del Ro tienen de bajos amuy bajos contenidos de materiaorgnica (21). La inundacin de lossuelos arroceros proporciona unambiente favorable para las bacteriasanaerobias, producindose as mis-mo cambios bioqumicos variados ynumerosos. Sin embargo, una capadelgada de la superficie del suelopermanece generalmente oxidada ymantiene a las bacterias aerobias.No obstante, los procesos bioqumicosprincipales en los suelos inundadospueden ser considerados como unaserie sucesiva de reacciones de oxi-dacin y reduccin provocadas pordiferentes clases de bacterias.

    En este sentido, la inundacinprovoca cambios en el carcter de laflora microbiana del suelo (21).

    Al inundarse un suelo, a los po-cos das las bacterias aerbicas sehacen latentes o mueren y las bac-terias anaerbicas facultativas yanaerbicas se multiplican rpida-mente.

    Estos cambios en la flora cau-san modificaciones bioqumicas enel suelo, que determinan en granmedida su fertilidad, producindosefenmenos de solubilizacin,

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

    Tabla VI. Resultados obtenidos en la rotacin de cultivos (5)Momentos

    Anlisis inicial Tres aos despus Tratamientos

    MO (%) P2O5 (ppm) K2O (ppm) MO (%) P2O5 (ppm) K2O (ppm) Arroz-arroz 2.84 3.22 110 2.29 17.76 50.25 Soya (granos)-arroz 2.84 2.88 107 2.50 15.25 69.00 Soya (abono verde)-arroz 2.92 3.70 103 2.62 18.20 81.00 Kenaf (fibra)-arroz 2.86 3.40 108 2.54 15.77 77.50 Kenaf (abono verde)-arroz 2.81 3.36 106 2.68 18.26 85.30 Barbecho (forraje)-arroz 2.80 3.12 105 2.41 14.21 59.00 Barbecho (abono verde)-arroz 2.78 3.24 108 2.63 15.58 68.50

    Momentos Anlisis inicial Tres aos despus

    Tratamientos

    M.O (%) P2O5 (ppm K2O (ppm M.O (%) P2O5 (ppm) K2O (ppm) Maz-arroz 3.30 34.20 101 3.21 40.42 170 Soya-arroz 3.41 33.33 121 3.11 48.37 195 Asociacin kenaf y sorgo-arroz 3.24 32.72 110 2.94 49.34 186 Barbecho-arroz 3.34 33.00 98 3.07 47.40 91 Arroz-arroz 3.18 32.63 110 2.62 38.42 60

    Tabla VII. Resultados de los tratamientos durante la duracin anual

  • 26

    mineralizacin, inmovilizacin, oxida-cin y reduccin.

    La mineralizacin e inmoviliza-cin mantienen la fertilidad del sueloen elementos tales como carbono,nitrgeno, fsforo y azufre, ocurre lafijacin del nitrgeno atmosfrico ydel dixido de carbono, y lasolubilizacin del fsforo (20).

    Al inundarse el suelo, este que-da reducido (22), excepto una delga-da capa en la superficie de este quepuede ser de ms o menos 1 cm deespesor, quedando los dems hori-zontes del suelo prcticamente sinoxgeno pocas horas despus de lainundacin.

    En este ambiente sin oxgeno,los microorganismos utilizan para surespiracin elementos oxidados delsuelo y algunos metabolitos orgni-cos, en lugar de oxgeno molecular,lo cual provoca la reduccin qumicade este.

    Dado por ello, las propiedadesde un suelo inundado son muy dife-rentes de la de los suelos biendrenados; sin embargo, el arroz escapaz de explotar los beneficios qu-micos de la inundacin del suelo,porque sus races reciben el oxge-no a travs de las hojas y tallos delas plantas.

    En ausencia de oxgeno en lossuelos inundados, los organismosanaerobios y facultativos se vuelvenactivos, siendo la descomposicin dela materia orgnica ms lenta y me-nos completa que en los suelosaerbicos.

    Se distinguen en un suelo inun-dado dos zonas distintas, como re-sultado de la penetracin limitada deoxgeno. La capa superficial contie-ne formas oxidadas de hierro, nitr-geno inorgnico y azufre, mientrasque la capa subyacente contiene for-mas reducidas de estos elementos.El espesor de la capa oxidada de-pende del suministro de oxgeno enla superficie del suelo y de la tasade consumo en l. Ambas capas secaracterizan por las diferencias en laoxidacin y reduccin o potencialredox. Un suelo mineral despus dela inundacin se reduce y su poten-cial redox baja, lo cual tiene efectos

    positivos y negativos en el crecimien-to del arroz. Los beneficios compren-den el incremento de la disponibili-dad del nitrgeno, fsforo, potasio,hierro, manganeso, molibdeno y sili-cio. Las desventajas son la prdidade nitrgeno por desnitrificacin, dis-minucin de la disponibilidad de azu-fre, cobre y zinc, y produccin desustancias que interfieren en la ab-sorcin de nutrientes o que son di-rectamente txicas para la planta.

    La disponibilidad de nitrgenoen los suelos inundados es ms altaque en los que no lo estn. A pesarde que la materia orgnica semineraliza a velocidad ms lenta queen los suelos anaerobios, la canti-dad neta mineralizada es muchomayor, porque se inmoviliza menosnitrgeno. La disponibilidad de nitr-geno en los suelos inundados aumen-ta con los incrementos del pH, la tem-peratura y la duracin de la deseca-cin previa del suelo (23).

    La mayor parte del nitrgeno in-orgnico que existe en los suelosreducidos, es soluble en agua o ab-sorbido por el complejo de cambio.El amonio (NH4)-4 intercambiable esla forma de nitrgeno que ms seacumula en los suelos inundados,debido a que, en ausencia de oxge-no, la mineralizacin del nitrgenoorgnico no sobrepasa la faseamoniacal, puesto que dicho oxge-no es necesario para la conversinmicrobiana del amonaco en nitrato.Los nitritos tambin pueden acumu-larse en ciertas circunstancias, sien-do intermediarios entre la nitrificaciny la desnitrificacin en los suelosinundados. En los suelos inundadoslos nitratos desaparecen rpidamen-te a travs de la desnitrificacin, la-vado y absorcin por la planta. Tam-bin el xido, los nitratos y el nitr-geno elemental se pueden formar endichos suelos, a causa de la accinde los microorganismos anaerobiosfacultativos (20). Adems, se mani-fiesta que la mineralizacin de la ma-teria orgnica en los suelos inunda-dos se favorece por el secado delsuelo, entre cultivos sucesivos dearroz y por las temperaturas eleva-das. Igualmente influyen el nivel de

    materia orgnica y el contenido dearcilla. La mayor parte del nitrgenomineralizado durante una campaaaparece como amonaco en las pri-meras semanas despus de la inun-dacin, si la temperatura es favora-ble y el suelo no es fuertemente ci-do o muy deficiente en fsforo asimi-lable.

    En un suelo inundado ladesnitrificacin puede ser importan-te, registrndose prdidas del nitra-to aplicado del 30-50 % en la capareducida. Se ha demostrado, utilizan-do 15N, que las prdidas de nitrge-no en un suelo inundado ocurrencuando este es expuesto al oxge-no, al ser sometido alternativamenteal secado-inundacin. En los sueloscultivados de arroz, donde por la prc-tica del riego existe secado yreinundacin frecuentes, las prdidasde nitrgeno a travs de lanitrificacin y desnitrificacinsecuencial son altas. Los valoresestabilizados de pH de los suelos inun-dados, alrededor de 7, favorecen tam-bin, por lo general, la desnitrificacin,ya que los microorganismos del sue-lo que intervienen en ella funcionanmejor en la proximidad de un pH neu-tro. De igual modo, el aumento de latemperatura del suelo contribuye aincrementar la tasa dedesnitrificacin.

    Tambin la naturaleza y canti-dad de materia orgnica influye en ladesnitrificacin, siendo mayor cuan-to ms elevado es el contenido deaquella y sus componentes son mssolubles y fciles de descomponer.En los suelos con bajo contenido demateria orgnica, las prdidas de ni-trgeno por desnitrificacin puedenno ser importantes.

    El amonaco se forma continua-mente en el suelo y en el agua delcultivo del arroz inundado. La libera-cin rpida de amonaco, proceden-te de la descomposicin de la mate-ria orgnica en ausencia de oxgenoy el alto pH asociado con la descom-posicin anaerobia, favorecen la vo-latilizacin del amonaco de los sue-los inundados cuando se han agre-gado grandes cantidades de materiaorgnica. Asimismo, el uso de fertili-

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

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    zantes nitrogenados amoniacales ourea aportan grandes concentracio-nes de sales de amonio disueltas enel agua, que al estar ligadas dbilmen-te a las molculas de ella pasan deamonaco ionizado a amonaco noionizado que se escapa en forma degas.

    Los nitratos que se producen enla capa superficial oxidada de unsuelo inundado se mueven fcilmen-te por difusin y percolacin a la capasubyacente reducida, donde rpida-mente se desnitrifican (23). Cuandola forma aplicada es de nitratoamnico, el lavado es menor, debidoa su adsorcin por el complejo decambio de cationes. Las prdidas denitrgeno por lavado ocurren princi-palmente en los suelos de texturagruesa con una capacidad de inter-cambio baja.

    Las prdidas de amonaco porlavado son tambin mayores en lossuelos inundados que en los que nolo estn, debido a su mayor acumu-lacin en los primeros, a que el hie-rro y el manganeso reducidos des-plazan al amonaco del complejo decambio a la solucin del suelo, don-de est ms expuesto al lavado y ala presin constante del agua estan-cada que da lugar a una mayorpercolacin hacia debajo de la solu-cin del suelo (23).

    Otra prdida de nitrgeno en lossuelos arroceros inundados, que pue-de ser importante, es por escurrimientosuperficial. Puede perderse de estemodo ms del 10-15 % del nitrgenoaplicado, siendo la mayor parte delas prdidas en forma de nitrgenoamoniacal.

    Por el contrario, tambin puedeocurrir que el amonaco sea fijado porlas arcillas de los suelos inundados,hacindose inalcanzable por el culti-vo del arroz, aunque no se conocebien si este fenmeno es mayor enlos suelos inundados que en los queno lo estn.

    Respecto a la inmovilizacin delnitrgeno, los microorganismos en unsuelo inundado, por lo general, re-quieren menos nitrgeno que la po-blacin microbiana de un suelo noinundado, debido a que el metabolis-

    mo anaerobio es menos eficiente queel aerbico y muchos microorganismosson inactivos en suelos inundados porfalta de oxgeno. Segn estudios rea-lizados en California (20), en suelosde cultivo de arroz inundado, el re-querimiento de nitrgeno para la des-composicin de la paja de arroz fuede 1/3 de la concentracin de nitr-geno requerida para la descomposi-cin aerbica de los restos de la plan-ta. Este mismo autor informa que se-gn investigaciones efectuadas en elIRRI en Filipinas, la inmovilizacin denitrgeno puede ser aproximadamen-te el 20 % del aplicado, aunque ellopuede variar con el tipo de suelo.

    Debido a las diferentes prdidasque sufre el nitrgeno en condicio-nes de inundacin, es evidente quela rotacin de cultivos constituye unaalternativa importante en los aportesy el uso eficiente del nitrgeno en lossuelos arroceros (24).

    LA ROTACIN DE CULTIVOSEN EL DESARROLLO DELAS PLANTAS

    Antes de considerar los efectosde una u otra prctica agrcola sedefinen algunos trminos, que ayu-dan a la comprensin de los aspec-tos que se tratarn.Monocultivo: definicin, ventajas ydesventajas. El monocultivo se defi-ne (25) como la repeticin en el tiem-po de un mismo cultivo sobre unamisma superficie de suelo. Si semantiene la variedad o cultivar, se ledenomina unicultivo.

    El monocultivo posee la ventajade la especializacin del personaltcnico y administrativo; logra unamayor eficiencia de la maquinaria ydel personal responsable, as comofacilita el manejo de los medios b-sicos y circulantes, y evita erroresen el manejo de los insumos agrco-las. La prctica del monocultivo esms ventajosa en presencia de in-dustrias complementarias.

    El monocultivo, sin embargo,posee los inconvenientes de elevarel riesgo de prdida total de los ren-dimientos, eleva los costos de pro-

    duccin por exceso de insumos, pro-voca desbalance en las propiedadesfsicas, qumicas y biolgicas delsuelo, limita la diversidad y por tantoel equilibrio ecolgico.

    El monocultivo, como ya semencion, se considera la baseecolgica de la aparicin de plagasy de la inestabilidad de la agriculturamoderna.

    En un campo donde predominauna sola especie de cultivo, se creancondiciones para que algunos orga-nismos se conviertan en plagas. Eneste ambiente tan simplificado (3)existe abundante fuente de alimen-to, abrigo, lugares de apareamientoy otros factores ambientales, quefavorecen que los insectos fitfagoscolonicen y permanezcan en el lu-gar, debido a que este ambiente pocodiverso satisface sus necesidadesvitales.

    Por otro lado, los monocultivosson ambientes en los que es difcilinducir un control biolgico eficiente,debido a las prcticas culturales uti-lizadas en las que los enemigos na-turales no encuentran los recursosambientales necesarios (nctar, po-len, abrigo) para dar una respuestafuncional efectiva.

    Un ejemplo de plaga inducida porel monocultivo es el escarabajo delColorado. Antes de 1850, este insec-to viva tranquilamente en las vertien-tes orientales de las montaas roco-sas del oeste norteamericano dondese alimentaba de una hierba silves-tre, el Solano del Colorado; al des-plazarse la civilizacin norteamerica-na hacia el occidente del pas, llevlas grandes plantaciones de papahasta donde estaba el escarabajo,el cual encontr ms apetecible estecultivo y le permiti multiplicarse, detal forma que en menos de 20 aosalcanz la costa atlntica de losEstados Unidos (3).

    En Cuba, a finales de la dcadadel 70, se produjeron prdidas en elcultivo de la caa de azcar de alre-dedor del 30 %, debido a la apari-cin en forma muy virulenta de laenfermedad conocida como roya.Esto ocurri porque la variedad quepredominaba en el pas era la Barba-

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

  • 28

    do 4362, altamente susceptible aesta enfermedad; en este caso el fe-nmeno se agrav por la escasa di-versidad varietal.

    En estudios realizados se de-muestra (26) que el monocultivo delarroz disminuye los rendimientos, apartir de la tercera siembra conse-cutiva, en ms de 0.5 t.ha-1, mien-tras que la rotacin con otras espe-cies vegetales estabiliza las produc-ciones en niveles aceptables y eco-nmicamente rentables, y atribuye lareduccin del rendimiento en el mo-nocultivo al agotamiento de las re-servas nutritivas del suelo, a la ma-yor incidencia de vegetacin indesea-ble y de las plagas y enfermedades.

    En arroz de riego, los problemasdebido al monocultivo comienzan aaparecer en reas explotadas pormucho tiempo, principalmente en lossuelos en la regin de Santa Maraen Ro Grande, Brasil, con aumentode incidencia de enfermedades, pla-gas y plantas dainas como es elcaso del arroz rojo (27).

    Diversos son los factores quehan influido en la disminucin de losrendimientos del arroz por unidad desuperficie a nivel nacional en estosltimos aos en Colombia, destacn-dose el aumento del rea de siem-bra en condiciones de secano, ladestruccin del equilibrio biolgico delos campos, prdida de la fertilidadnatural por la siembra continua ynica del arroz, el laboreo continua-do del suelo (28), razn por la cuallos colombianos prestan especial de-dicacin a los estudios sobre rota-cin de arroz con sorgo, soya y al-godn, con el objetivo de generar tec-nologas que ayuden a la conserva-cin de los recursos naturales, prin-cipalmente mantener en algunos ca-sos y recuperar en la gran mayorala fertilidad natural de los suelos ydesacelerar la presin de las plagas,enfermedades y malezas.

    Uno de los elementos que parti-cipa en los elevados costos de pro-duccin en el monocultivo, es el con-trol de malezas, que representa el10 % ponderado de los costos deproduccin, ya que estas reducen el

    rendimiento del cultivo y la calidaddel grano (29).

    La compactacin que se produ-ce en los suelos dedicados al arrozes un fenmeno muy frecuente, yaque independientemente de la utili-zacin de equipos e implementos enla preparacin del suelo tambin seemplean compactadores en la siem-bra, provocando altas concentracio-nes de Cl-, debido al lento movimien-to del agua a travs de los poros (20).

    La estabilidad de la estructuraes afectada debido a las siembrascontinuadas de arroz. El aumento dela densidad aparente que se provocadebido a esta forma de produccincausa efectos negativos en el creci-miento de las races (30).

    Las condiciones de inundacinen que se desarrolla el arroz, origi-nan una serie de fenmenos, talescomo la reduccin qumica del hie-rro y manganeso y la formacin decidos orgnicos y gases como eldixido de carbono, metano y sulfurode hidrgeno, los cuales pueden re-tardar el desarrollo de la raz, inhibirla absorcin de nutrientes y causarla pudricin radicular, en especialentre la fase de plntula y la de ini-cio de formacin de la pancula.

    En este sentido, la intoxicacindel arroz por el hierro es muy comn,debido a su liberacin de formaferrosa, el cual es absorbido por laplanta (23).

    Por otra parte, se refiere que encondiciones de inundacin sesolubilizan varios elementos y traecomo consecuencias que la concen-tracin de la solucin del suelo varegrandemente, provocando el lavadode las bases.

    En Cuba, la prctica del mono-cultivo en suelos con ms de 35 a40 aos de explotacin ha trado porconsecuencia su degradacin, al pro-vocar una serie de enfermedades fi-siolgicas, as como la prdida delmaterial orgnico y coloides de lacapa entre 0 y 20 cm, para deposi-tarse a profundidades mayores delperfil (31).

    En los arrozales pinareos apartir de 1997 y como consecuenciadirecta del monocultivo del arroz,

    nuevos problemas se sumaron a laya afectada productividad de los sue-los, aparicin de una devastadoraplaga de caro (Stetarsonemosspinki) y acompaando y reforzandolos daos, el hongo Sarocladiumoryzae; estos agentes han elevadolos resultados del vaneamiento del14 % a ms del 30 %, llegando in-cluso a ataques tan severos que laproduccin se reduce a cero o eco-nmicamente no es rentable su co-secha.

    ROTACIN DE CULTIVOSCOMO PRINCIPIO DE LAAGRICULTURA SOSTENIBLE

    La rotacin de cultivos se definecomo la repeticin en el tiempo dediferentes cultivos sobre una mismaparcela, los cuales se repiten en elmismo orden o no (32).

    La rotacin es el uso convenien-te, consecuente y oportuno de dife-rentes cultivos sobre una misma su-perficie de suelo (33).

    La sucesin de cultivos diferen-tes en un mismo terreno contribuyea mantener el equilibrio nutritivo delsuelo y aumenta la fertilidad, ademsse plantea que la economa generalde la explotacin agrcola se benefi-cia como consecuencia de la diver-sificacin de los cultivos y de lasmejores posibilidades de dar salidaa los distintos productos, lo que con-tribuye a una mejor y ms racionalutilizacin de los medios de produc-cin (semillas, abonos, insecticidasy mquinas).

    En este sentido, se plantea quedada la gran heterogeneidad en elcultivo y uso de los granos bsicosque existen en los pases deCentroamrica, lo cual culmina mu-chas veces en una diversidad bienpobre de zonas rurales por influen-cias socioeconmicas, ambientalesy tcnicas, la rotacin es una opor-tunidad para cultivos tan importantescomo el arroz, maz, sorgo, trigo, lacebada y avena (34).

    Las rotaciones de cultivos sonnecesarias en la agricultura, ya quecultivando siempre las mismas plan-tas en el mismo terreno se crea en

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

  • 29

    l una incompatibilidad, a causa delas toxinas especiales que cada unaemite. Tampoco en los terrenos ri-cos se puede cultivar siempre, ya quedespus de dos o tres aos los ren-dimientos comienzan a disminuir,como sucede en el cultivo del arroz,adems de ser invadidos fcilmentelos arrozales por la vegetacin es-pontnea, plagas y enfermedades.

    Al respecto, se expresa que larotacin de cultivos es una de lasfuentes gratis de la agricultura. Sumanejo adecuado puede mantener omejorar la fertilidad del suelo, frenarel desarrollo epidmico de plagas,enfermedades y plantas indesea-bles, y aprovechar el bienestar de laalelopata, como es el caso del culti-vo del girasol intercalado en la yucay en rotacin con el arroz (35).

    Todo sistema de produccinagrcola debe estar dirigido a lograrel mximo de rendimiento por unidadde superficie, en el menor tiempoposible, sin afectar las propiedadesfsicas, qumicas y biolgicas delsuelo de forma irreparable, lo cual selogra con la rotacin de cultivos, prac-ticada actualmente en muchos pa-ses del mundo.

    La rotacin de cultivos debe in-cluir una seleccin acertada de loscultivos que van a rotarse y a la vezrequiere de una adecuada secuen-cia de las siembras subsiguientes,teniendo en cuenta: el uso de plan-tas que tomen el nitrgeno de la at-msfera, plantas que contrarrestenlos efectos de plagas y enfermeda-des, eviten la erosin y conserven elnivel apropiado de materia orgnicaen el suelo (12), lo cual demuestralas ventajas de la rotacin de los cul-tivos desde el punto de vista econ-mico; en cuanto a la conservacindel suelo como patrimonio de la hu-manidad, permite una mayor y me-jor utilizacin de los abonos verdes,restaura la materia orgnica y poneelementos nutricionales a disposicinde la nueva planta.

    Por la importancia que reviste larotacin de cultivos, diversos paseshacen uso de esta prctica, dentro deellos, Mxico utiliza la combinacinsoya-arroz con muy buenos resulta-dos y en Filipinas la de maz-arroz (35).

    Adems, cuando se utiliza legu-minosa en rotacin con arroz, el be-neficio que esta proporciona en laspropiedades fsicas del suelo, es unade las causas del incremento de losrendimientos, debido a que se favo-rece la textura del suelo, logrndosemayor estabilidad de los agregados.

    EFECTOS BENFICOS DELA ROTACIN DE CULTIVOS

    Diversos estudios han demostra-do los efectos beneficiosos de la ro-tacin de cultivos tanto sobre lascondiciones de suelo como en la pro-ductividad, dentro de los cuales sedestacan:

    mejor utilizacin del suelo y losnutrientesmovilizacin y transporte denutrientes de capas ms profun-das para la superficieaumento de la materia orgnicacontrol de la erosin e insolacincontrol de malezascontrol de plagas y enfermedadesmejor distribucin de mano de obray mejor aprovechamiento de lamaquinariamejor estabilidad econmica parael agricultor

    La eleccin del precedente cul-tural en las diferentes alternativas decosechas juega un papel importan-te, ya que estas deben:

    ser econmicasadaptarse al clima de la regingarantizar condiciones favorablesen el suelo para el cultivo principaltener mercadotener diferente exigencia nutricionalque el cultivo principalno ser atacadas por plagas o en-fermedades comunes a las del cul-tivo base.

    Los cultivos de la familias de lasliliceas y solanceas, cuyos pero-dos ptimos de plantacin seenmarcan en los meses de invierno,alternan con otros de buen compor-tamiento productivo en primavera yverano como el boniato (Ipomoeabatata), el maz (Zea mays) y algu-nas cucurbitceas como la calaba-za (Cucurbita maxima) y el pepino(Cucumis sativus) (25).

    Dentro de una perspectiva depracticar cultivos armnicos cuandose intenta hacer rotaciones para aho-rrar insumos antes que lograr altosniveles de produccin, las plantasproductoras de aceites y protenasparecen ser las apropiadas para ta-les logros, cuando se usan en rota-cin con cereales.

    Los cultivos de kenaf, soya, sor-go, man, girasol y frijol, entre otrospueden integrar sistemas de rotacincon el arroz alcanzando buenos ren-dimientos, lo que demuestra suadaptabilidad a las condiciones desuelo y clima de Pinar del Ro; loscultivos ms factibles a emplear sonel kenaf, sorgo, girasol y soya, yaque sus labores pueden ser mecani-zadas, estos pueden integrar diferen-tes rotaciones sin afectar las propie-dades fsicas de los suelos ni el ren-dimiento del arroz (26).

    La utilizacin de la soya en unsistema de rotacin es muy impor-tante, debido a que esta es capazde fijar el nitrgeno atmosfrico. Enel noroeste de Mxico, la soya seha establecido en diferentes rotacio-nes tales como: trigo-soya; crtamo-soya; garbanzo-soya; trigo-soya-al-godn y trigo-soya-tomate.

    SISTEMAS DE ROTACINMS EMPLEADOS

    En muchos pases de Europa,cuyas posibilidades de produccinagrcola se limitan a una cosecha porao, la secuencia barbecho-cerealesconstituy durante muchos aos larotacin tpica y se desconoca elconcepto de rotacin como sistema;sin embargo, saban que la repeticinde cultivos en la misma superficie to-dos los aos era desfavorable a losrendimientos, por lo que usualmentetras dos cosechas de cereales deja-ban descansar el suelo un ao (36);posteriormente el barbecho fue reem-plazado por plantas mejoradoras delsuelo, como las leguminosas, que enausencia de abonos aportaban losmejores resultados.

    La rotacin de cultivos no tienecomo objetivo solo un cambio deespecies, sino escoger cultivos

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

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    respetando sus necesidades y ca-ractersticas diferentes, as como suinfluencia diferenciada sobre el sue-lo, crecimiento de malezas, desa-rrollo de plagas y enfermedades enuna secuencia apropiada y prcti-cas que promueven efectosresiduales benficos.

    Las siembras continuadas delmismo cultivo en el mismo lugar du-rante muchos aos, solamente sonposibles en el caso de cultivos es-peciales y usando tecnologas ade-cuadas, como es el caso del arrozirrigado; sin embargo, la prctica pro-ductiva est indicando que cuandolos suelos se someten al monoculti-vo del arroz, los rendimientos de-caen, la fertilidad del suelo se afecta yaparecen nuevas y ms devastadorasplagas.

    En general, el monocultivo tienecomo consecuencia la disminucinde la productividad por rea. El mo-nocultivo aliado a una preparacininadecuada del suelo que lo dejadescubierto por semanas o mesescon la consecuente erosin, estentre las principales causas de ladegradacin del suelo y la baja pro-duccin de los cultivos.

    CONSIDERACIONES A TENEREN CUENTA PARA LA PLA-NIFICACIN DE LA ROTACINDE CULTIVOS

    cultivos alternados de especies deplantas con habilidades diferencia-das para absorber nutrientes delsuelo o que tengan sistemas radi-cales que profundicen de forma di-ferenteespecies de plantas susceptiblesa ciertas enfermedades y plagas,alternados con aquellos que seanresistentes o no sean atacados porellassecuencia planificada de especiesque lleven en consideracin todoefecto negativo o positivo de uncultivo sobre el siguiente. Estosefectos pueden tener su origen enlas sustancias txicas, el sumi-nistro de nutrientes, el incremen-

    to de materia orgnica, el siste-ma radical, la estructura del sue-lo, el microorganismo y la hume-dad residual del sueloalternar el uso de cultivos que tien-den a agotar el suelo con cultivosque contribuyen a mejorar su fer-tilidadcultivos alternados de especiescon diferentes necesidades extre-mas de mano de obra, mquina eimplementos, agua, etc, en dife-rentes etapassecuencia de plantas que dejen lasuperficie del suelo infestada deplantas indeseables con plantasque limpian el suelo de estas ma-lezas.

    El empleo de un sistema de ro-tacin u otro depende de la finalidadque se persigue por los productorestanto en colectivo como individuales,la situacin en especfico de cadalugar impone el sistema de cultivo aemplear, pero los agricultores tendrnpresente que las rotaciones de culti-vos cumplen las siguiente funcionesy objetivos:

    FUNCIONES DE LA ROTACINDE CULTIVOS

    utilizar al mximo el potencial pro-ductivo del suelo manteniendo ymejorando su fertilidadaprovechar plenamente el perodovegetativo de los cultivos, garanti-zando la utilizacin de las mejo-res pocas de siembrasevitar la multiplicacin en masa demalezas as como de plagas yenfermedades de difcil (o sin) con-trol y disminuir drsticamente ladensidad de los patgenoscontribuir a la estabilidad de lascosechasgarantizar, teniendo en cuenta elordenamiento de las operacionesde campo, la plena eficiencia demedidas de intensificacin para laobtencin de mejores rendimien-tos de los cultivoscorresponder a las necesidadespoltico-administrativas y de manode obra de la sociedad.

    OBJETIVOS DE LA ROTACINDE CULTIVOS

    asegurar la distribucin uniformede trabajo durante todo el aoampliar los perodos de utilizacinde maquinaria e implementos(siembra, cuidados y cosecha),disminuyendo las necesidades deinversin de capitalcontrol de la erosinconservar la humedad del suelodisminuir la aplicacin de insumos(abono y pesticidas)mejorar la utilizacin de los fac-tores de produccin en la agricul-turalograr la estabilidad y hacer sos-tenible el agroecosistema.

    Teniendo presente las funcionesy los objetivos de la rotacin de cul-tivo, es que se deben trazar los sis-temas de explotacin de cada sitioen particular.

    La rotacin de cultivos no repre-senta composiciones inventadas ensalas de oficinas, sino son el resul-tado de experiencias adquiridas du-rante siglos (10). Para poder planifi-car mejor la secuencia de cultivosdentro de una rotacin, es necesariosaber hasta qu punto las diferentesespecies son autocompatibles, osea, cunto tiempo una especie pue-de ser sembrada despus de unamisma especie (5).

    EL ARROZ COMO SISTEMADE CULTIVO

    El cultivo del arroz tiene la pe-culiaridad de cultivarse en dismilescondiciones, pero el sistema de cul-tivo que ms impera en Cuba es elde aniego permanente, realizndosela siembra en dos pocas bien defi-nidas: siembras de la poca seca denoviembre a abril y la poca de losperodos lluviosos de mayo a julio.Los calendarios y la magnitud de lassiembras dentro de cada poca seajustan en cada localidad, depen-diendo de la disponibilidad de losinsumos y a las disposiciones lega-les. Al efecto, para el arroz especia-lizado (estatal) se establece el si-guiente calendario de siembra:

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

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    Campaa de fro: Inicio noviembre 15 Termina: febrero 28Campaa de primavera: Inicio: marzo 1ro Termina: julio 31

    En el calendario de primavera del11 de abril al 15 de junio, no se per-mite sembrar arroz para evitar lasprdidas por la incidencia del caroSteneotarsonemus spinki. Esta limi-tacin es temporal hasta tanto selogre disminuir la incidencia de estaplaga.

    Existen en Cuba dos formasorganizativas para la produccin dearroz, la forma especializada y lassiembras del Programa de Arroz Po-pular devenido y sintetizado a ArrozPopular; toda la superficie de siem-bra especializada est bajo sistemade riego y drenaje con diferentes gra-dos de nivelacin, imperando an loscampos a curvas de nivel. En el arrozpopular, aunque predominan lassiembras en los suelos anegados,existen producciones en lapremontaa y en las laderas que sonsiembras de secano.

    La aplicacin de herbicidas, fer-tilizantes nitrogenados, insecticidasy fungicidas se realiza con mediosareos en las reas de la produccinespecializada con la consiguientecontaminacin ambiental que elloimplica. El arroz popular en la prcti-ca solo lleva aplicaciones qumicaspara los insectos plagas cuando es-tos se presentan y estas aplicacio-nes son terrestres.

    El sistema de rotacin arroz-ganado ha imperado sobre el restode los sistemas; no obstante, se hancultivado con buenos resultadosagronmicos, frijol, tomate, maz,boniato, sorgo y girasol.

    La rotacin arroz-ganado en lossuelos de la zona occidental hanconllevado entre otros factores a ladisminucin de la fertilidad de estosy tambin a los bajos rendimientosagrcolas del arroz y a otro elementono tenido muy en cuenta, ya que elganado ha sido la fuente fundamen-tal de distribucin de los arroces ro-jos dentro de la arrocera y a modode ejemplo se exponen los resulta-dos obtenidos en la Estacin Expe-

    rimental del Arroz Los Palacios, losque por s solos son el reflejo de loque por ms de 30 aos ha venidoocurriendo en las arroceras pinareasy en las cubanas en general.

    EFECTOS DEL PASTOREOEN ALGUNAS PROPIEDADESFSICAS DEL SUELO

    Se puede apreciar que existie-ron diferencias altamente significati-vas tanto para la densidad aparentecomo para la porosidad total, cuan-do se analizaron los momentos demuestreo (Tabla VIII).

    Tabla VIII. Efecto del pastoreo enalgunas propiedadesfsicas del suelo

    Momento 1: parcelas donde an no habaefecto del ganado y recin cosechadoel arroz

    Momentos 2 y 4: parcelas donde hubo arrozpero no pastoreo, el muestreo se reali-z 60 das despus de la cosecha

    Momentos 3 y 5: parcelas donde el ganadopast hasta agotar el pasto 60 dasdespus de la cosecha

    Los resultados en cuestin sonlos siguientes: el menor valor de ladensidad aparente y el mayor valorde porosidad total se encontraron enel momento uno, despus de la pri-mera cosecha del arroz. En los mo-mentos 2 y 4, despus de la cose-cha de arroz en los tratamientos sin pas-toreo, los valores fueron significativamenteinferiores a los encontrados en losmomentos 3 y 5, despus del pasto-reo, donde la porosidad total dismi-nuy por el incremento de la densi-dad aparente; lo analizado demues-tra que el ganado con su pisoteo pro-duce fuerte compactacin en el sue-lo, lo que despus conlleva a un maldesarrollo de las plantas y como con-secuencia bajos rendimientos.

    EFECTOS DEL PASTOREOEN ALGUNAS PROPIEDADESQUMICAS DEL SUELO

    Los resultados del efecto delpastoreo del ganado en las reasarroceras relativos a los contenidosde algunos elementos nutrimentalesen el suelo, denotan la accin de estaprctica en su fertilidad.

    Inicialmente los contenidos demateria orgnica en todas las varian-tes fueron altos, lo que se puede atri-buir a que el rea experimental semantuvo en barbecho por ms de 15aos, imperando los pastos natura-les y arbustos de poca talla, sin quese tenga conocimiento si en algnmomento de esos aos hubo pasto-reo del ganado vacuno, por lo que sepuede considerar que el suelo esta-ba en estado natural sin sufrir afec-taciones.

    Debido a los efectos del cultivodel arroz en monocultivo o de este yel pastoreo del ganado en las reasque as correspondan, los conteni-dos de materia orgnica bajaron sen-siblemente, siendo mayor esa afec-tacin en las variantes donde incidiel ganado; algo similar pudo y puedeestar ocurriendo en las reasarroceras, donde por largos perodosla alternancia del arroz y el ganadoha imperado, llevando esta prcticade monocultivo a que ms del 90 %de los suelos del CAI arrocero de Pi-nar del Ro tengan categora de muybajos.

    Con los contenidos de fsforoasimilable hay cierta diferenciacinen la respuesta, puesto que en aque-llos tratamientos donde no se practi-c el pastoreo los contenidos del fs-foro se incrementaron con respectoa los valores iniciales, lo que en par-te se justifica, porque al inundarseun suelo los fosfatos de hierro y alu-minio se hidrolizan, liberando el fs-foro retenido, pero en estos trata-mientos solo se exporta lo extradopor la cosecha, ya que el resto sereincorpora al suelo con los restosde cosecha.

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

    Porosidad total (%) Momento de muestreo

    Densidad aparente (g.cm-3)

    Datos originales

    Datos transformados Arc

    1 1.18c 54.47 47.56a 2 1.31b 49.63 44.78b 3 1.42a 45.56 42.45c 4 1.28b 50.58 45.33b 5 1.43a 45.02 42.14c

    ES x 0.02*** 0.40***

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    Donde el ganado pasta, consu-me prcticamente todo lo que en elcampo encuentra y una gran parte delcontenido de fsforo que se debi in-corporar como resto de cosecha tam-bin es exportado por dos vas: pri-mero con el aumento de peso delganado y segundo con la distribucindesordenada de este por el campo yen los terraplenes a donde va a des-cansar por las noches como mediode defensa de las plagas; este fsfo-ro exportado no regresa nunca y algosimilar ocurre en algunos lugares don-de ese ganado es estabulado por lasnoches y no se tiene el cuidado dereintegrar ese estircol a los camposde donde fue extrado. Esta es la si-tuacin actual y es una de las princi-pales causas de la degradacin delos suelos, sin obviar lgicamenteotros factores degradantes como elmal manejo del agua, el sobrelaboreopor largos aos, el uso de aguas demala calidad, el exceso de agrotxicosque sobre el suelo se vierten cada aopara sustentar los rendimientos delarroz en monocultivo (Tabla IX).

    Con respecto al potasio el com-portamiento fue muy similar al del fs-foro, aunque ms acentuado el pro-blema porque en las variantes dondese pastore el ganado descendiabruptamente, lo que puede estarcondicionado por las mismas razonesque se explicaron para el fsforo; uncomportamiento contrario se observen aquellos tratamientos donde seincorporaron al suelo los restos de co-secha, a pesar de practicarse el mo-nocultivo; del suelo no se export todolo extrado para formar la cosecha,aparte del perodo de barbecho quepermiti en parte restaurar sus pro-piedades fsico-qumicas afectadaspor el cultivo del arroz cada ao.

    LA ROTACIN DE CULTIVOSEN LA PRODUCCINARROCERA CUBANA

    Los suelos dedicados al cultivodel arroz por lo general se adecuanpara este cultivo, por la peculiaridadde cultivarse bajo lmina de agua, enestricta nivelacin, con diques encontorno que pueden o no ser per-

    manentes, las dimensiones de loscampos o terrazas y el mal drenajeinterno son entre otros, factoreslimitantes para la produccin de otroscultivos en rotacin con el arroz.

    Venciendo estas dificultades enlas arroceras pinareas, se lleg asembrar ms de 5 000 ha de toma-te, 1 400 ha de frijoles y en menorescala otros cultivos como sorgo,boniato, calabaza, maz y girasol.

    Siempre que el arroz regresabadespus de uno de estos cultivos,las producciones eran mayores quecuando se cultivaba el arroz en mo-nocultivo.

    RESULTADOS MSRELEVANTES PRODUCTODE LA ROTACINEN EL RENDIMIENTODEL ARROZ

    Se comenzaron los estudioscon la rotacin anual a base de arroz-maz, arroz-soya, arroz-kenaf y arroz-barbecho y un testigo en monoculti-vo (Tabla X).

    Con estos estudios se lleg a laconclusin de que el monocultivo delarroz afecta la fertilidad del suelo, tan-to desde el punto de vista qumicocomo fsico y los rendimientos delarroz despus de 10 cosechas con-secutivas fueron desde 5.5 a1.55 t.ha-1 para la poca del perodolluvioso y en las parcelas donde sepractic la rotacin, al quinto ao an

    los rendimientos se mantenan altosy estables.

    En el Instituto de Investigacio-nes del Arroz, tambin se informa-ron resultados alentadores a favor dela rotacin de cultivos, utilizando lasesbania como abono verde, la soyacomo cultivo econmico y el arrozcomo cultivo base (Tabla XI).

    Estos resultados sugieren deforma explcita el uso de la Sesbaniarostrata como cultivo alternativo a lafertilizacin mineral del cultivo delarroz; con este sistema de rotacinpuede suprimirse hasta el 50 % dela fertilizacin nitrogenada en lasarroceras, aparte de los beneficiosque da al suelo por su enriquecimien-to en materia orgnica.

    Cuando se utilizan enmiendasorgnicas los resultados son tambinalentadores, por su efecto beneficio-so sobre la fertilidad del suelo; amodo de ejemplo se plasman los re-sultados de una siembra cuando seaplic cscara de arroz y estircolvacuno comparado con el cultivo delarroz con fertilizante mineral. Estosresultados corresponden al Instituto deInvestigaciones del Arroz (Tabla XII).

    Con estos enmendantes orgni-cos se aprecia que la disponibilidadde materia orgnica y fsforo en lasdiferentes fenofases del arroz es su-perior al testigo, donde se aplic fer-tilizante mineral, por lo que esta se-ra una variante que puede aplicarsesiempre que se disponga de los ma-teriales necesarios en cantidadessuperiores a las 10 t.ha-1.

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

    MO (%) P2O5 (ppm) K2O (cmol.kg-1) Variantes Inicio Final Inicio Final Inicio Final

    Arroz-barbecho-arroz 4.07 3.2 34.20 36.63 0.28 0.28 Arroz-barbecho-ganado-arroz 4.05 2.8 34.36 26.36 0.27 0.18 Arroz-barbecho 100 kg de N.ha-1-arroz 4.05 3.4 34.24 37.38 0.28 0.30 Arrozbarbecho 100 kg de N.ha-1-ganado arroz 4.06 2.5 34.23 25.37 0.25 0.21

    Tabla IX. Efecto de las variantes en los contenidos de algunos elemen-tos qumicos en el suelo despus de cuatro aos

    Tratamientos Rendimiento al inicio (t.ha-1)

    Rendimiento cinco aos despus (t.ha-1)

    Diferencia Incremento con respecto

    al monocultivo A-maz-A 5.70 5.12 - 0.58 3.57 A-soya-A 5.60 5.35 - 0.25 3.80 A-kenaf-A 5.70 5.42 -0.28 3.87 A-barbecho-A 5.66 5.20 -0.46 3.65 A-A (monocultivo) 5.57 1.55 -4.02 -

    Tabla X. Efecto de las alternancias anuales (cultivos econmicos) so-bre el rendimiento del arroz

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    EFECTO DE DIFERENTESDOSIS DE NITRGENOPARA EL ARROZ EN UNAROTACIN ANUAL

    Se encontraron influencias delos tratamientos sobre las caracte-rsticas qumicas del suelo. Tantopara la materia orgnica como parael fsforo y potasio, por ser un estu-dio de niveles de nitrgeno en com-binacin con rotacin de cultivos,solo se analizarn los efectos en lamateria orgnica del suelo, dado queen cuanto al fsforo y el potasio elcomportamiento fue muy similar alya analizado en otros trabajos derotacin de cultivos.Materia orgnica. Se observ influen-cia significativa en la interaccin delos sistemas de rotacin y los nive-

    les de nitrgeno sobre el contenidode materia orgnica en el cuarto ao(Figura 1).

    As mismo, se aprecia que nohubo diferencias significativas en to-das las variantes donde se practicla rotacin de cultivos con las dosisde 68 hasta 136 kg.ha-1 de N y la delsorgo sin aplicacin de fertilizantenitrogenado, las cuales difirieron delmonocultivo por obtenerse en esteltimo los menores contenidos demateria orgnica. En este sentido,se refleja que las variantes donde seutilizaron los precedentes culturales,mantuvieron los niveles de materiaorgnica cercanos al inicial y supe-riores al tratamiento arroz-arroz.

    Por otra parte, se observa quelos niveles de nitrgeno aplicadosincrementaron, aunque ligeramente,

    el contenido de materia orgnica enrelacin con N

    o.

    Este comportamiento respondeal efecto acumulativo de los residuosorgnicos de los cultivos rotantesincluyendo los del arroz, en las va-riantes donde se practic la rotacin,mientras que en las siembras suce-sivas la acumulacin de materia or-gnica solo estuvo favorecida por losrestos de cosecha del arroz en mo-nocultivo.

    Como la velocidad de descom-posicin de los residuos es variabley depende de la relacin C:N quetengan sus constituyentes, cultivoscomo el sorgo y el girasol (> 25), susresiduos pueden formar una cober-tura muerta estable que contribuyea mejorar la estructura del suelo y aprotegerlo del impacto de la lluvia yla radiacin solar.

    Diferentes cualidades de labiomasa tienen efectos distintos so-bre el suelo y los microorganismos.Las leguminosas, entre ellas la soya,mejoran los aspectos fsicos y qu-micos, lo cual se refleja en el desa-rrollo vegetativo de las plantas culti-vadas en sucesin, ocurriendo unarpida mineralizacin del nitrgenocontenido en ellas, dada una bajarelacin C:N (37).

    Sin embargo, a pesar de la bajarelacin C:N (> 25) que presenta lasoya, se puede observar que en esesistema se encuentran contenidosde materia orgnica muy similares aaquellos donde se incluyen el sorgoy el girasol. En este sentido, se co-noce que el efecto acumulativo demateria orgnica de las leguminosases poco durante los primeros aos,incrementndose con el decursar delos aos, siendo este proceso lentoal inicio, pero de mayor magnitud enel transcurso del tiempo.

    Los resultados encontrados enChina (38) mostraron un incrementode la materia orgnica activa del sue-lo de 17 %, del complejo orgnicomineral en 52 % y de los cidoshmicos en 6.1 % con la incorpora-cin de leguminosas como abonoverde. Asimismo se observaron incre-mentos de la materia orgnica en1.68 % cuando se incorporaron abo-

    La rotacin de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la produccin arrocera

    Tabla XI. Resultados de la rotacin de cultivos con SesbaniaFertilizacin del arroz (kg.ha-1)

    Rendimiento (t.ha-1)

    Rotacin

    N P K

    %

    1993 1994 Sesbania-soya-arroz 0 0 0 - 4.21 4.04 Sesbania-soya-arroz 52 30 30 50 6.51 5.77 Sesbania-soya-arroz 78 45 45 75 6.40 5.79 Sesbania-soya-arroz 100 60 60 100 6.26 5.88 Arroz-arroz (monocultivo) 100 60 60 100 5.10 4.76

    Tabla XII. Efecto de la cscara de arroz y el estircol vacuno a raznde 10 t.ha-1 en la disponibilidad del fsforo y la materia or-gnica en un suelo dedicado al cultivo del arroz

    Testigo Cscara de arroz Estircol vacuno pH P MO pH P MO pH P MO

    H2O KCl ppm % H2O KCl (ppm) % H2O KCl (ppm) (%) Antes de la siembra 8.0 6.7 1.9 3,2 8.0 6.7 1.9 3.2 8.0 6.7 1.9 3.2 Ahijamiento activo 8.1 6.9 3.4 2.2 8.0 6.9 9.1 2.9 8.1 6.9 12.1 2.6 Cambio de primordio 7.8 6.8 5.7 2.1 7.8 6.8 - 3.5 7.8 6.8 - 3.7 Despus de cosecha 7.6 6.7 3.6 2.0 7.5 6.5 3.9 2.0 7.5 6.6 4.1 2.5

    00.5

    11.5

    22.5

    33.5

    44.5

    5

    Mat

    eria

    org

    nic

    a (%

    )

    A-sorgo-A A-soya-A A-girasol-A A-arroz-A

    Sistemas

    0 68 102 136 kg.ha de Nitrgeno

    Figura 1. Comportamiento de la materia orgnica (%) del suelo paracada alternancia finalizado el cuarto ao de estudio

  • 34

    nos verdes por cuatro aos de formacontinua y en 2.14 % cuando se in-corporaron durante nueve aos con-secutivos.

    Es importante puntualizar que elcontinuo abastecimiento de materiaorgnica en suelos tropicales, don-de ocurre una intensa actividad bio-lgica, es primordial para su conser-vacin, mantenimiento y/o recupera-cin de la fertilidad, sobre todo ensuelos intensamente manejados.

    Esto lgicamente evidencia lanecesidad de desarrollar y utilizarprcticas adecuadas de manejo delsuelo y de los restos culturales, in-cluso, de ser posible, la prctica delabonado orgnico, buscando el man-tenimiento de grandes cantidades demateria orgnica en el suelo, parapreservar e incrementar su actividadmicrobiana y productividad al mane-jar los suelos agrcolas, se debe te-ner presente para favorecer la diversi-dad y actividad de su microbiota (39).En estas condiciones, generalmen-te, los procesos benficos como lafijacin biolgica del nitrgeno, for-macin de micorrizas y mineralizacinson favorecidos, mientras que aque-llos no beneficiosos, como la inciden-cia de enfermedades, son reducidos.Esto implica un menor requerimien-to de insumos y mayor rentabilidaden las actividades agrcolas. Por tan-to, preservar la actividad biolgica delsuelo es cultivar la productividad yrentabilidad de la agricultura.

    Adems, al realizar un manejocorrecto de los residuos, sepotencializa la actividad microbianade forma directa e indirecta, ya quelos microorganismos del suelo y susprocesos bioqumicos influyen en elciclo y la descomposicin denutrientes, y en la fertilidad del sue-lo, actuando en el ciclo del carbonoy de varios elementos a travs de laliberacin de nutrientes inmovilizadosen los restos vegetales, materialesorgnicos y en la propia materia or-gnica activa, en la produccin desustancias acomplejantes que influ-yen en la solubilidad, fijacin biolgi-ca del nitrgeno atmosfrico en laformacin de micorrizas y otras aso-ciaciones benficas.

    El incremento de la materia or-gnica a travs de los residuos decosechas dejados sobre el sueloimplica significativos beneficios a lascaractersticas qumicas del suelo,ya que facilitan el reciclaje y la movi-lizacin de nutrientes, disminuyen-do el lavado de estos y aumentandosu disponibilidad, fundamentalmen-te de nitrgeno.

    Adems, la presencia de mate-ria orgnica favorece la creacin deuna reserva de bases, que se irncediendo a la solucin edfica amedida que la planta lo requiera.

    Los resultados anteriores con-firman lo encontrado por varios auto-res, que refieren que la acumulacinde materia orgnica del suelo por lossistemas de rotacin utilizados enChina, fue identificada como el fac-tor principal responsable de los re-sultados favorables de las propieda-des fsicas y qumicas del suelo.

    El cultivo del arroz aporta 5.20 t.ha-1de materia seca; sin embargo, seobserva una sensible cada de lamateria orgnica, la cual se hacems notoria cuando se compara concultivos que realizan menos aportes,como es el caso de la soya. Estecomportamiento responde a que lapaja de arroz tiene caractersticasespeciales de dureza y composicin,y por lo general cuando se preparael suelo para la prxima siembra delcultivo, la paja an est hmeda, sien-do menores las cantidades de mate-ria orgnica descompuesta y de ni-trgeno mineralizado disponible (20).

    La paja de arroz tiene tambinun papel importante en el manteni-miento de la materia orgnica delsuelo y en la formacin de humus.Este efecto se produce a largo pla-zo, siendo muy difcil de valorar enun corto perodo de tiempo sus ven-tajas e inconvenientes, as como losniveles deseables de restitucin. Noobstante, en principio, el exceso dehumus no presenta ningn inconve-niente para el suelo, aunque s ladesventaja de inmovilizar una partedel nitrgeno disponible (40).

    En los sistemas de secano delas reas mediterrneas, con suelosde bajo contenido de materia orgni-

    ca, los residuos de la paja de cerea-les que quedan en el suelo y que sequeman frecuentemente represen-tan, con frecuencia, una aportacinde materia orgnica inferior a la con-sumida durante el ao, producindo-se un empobrecimiento de esta enel suelo cuando predomina el cultivodel cereal. Sugiere, adems, que enestos casos deben retornarse al sue-lo la mayor cantidad posible de resi-duos e introducir en las alternativasotros cultivos como las leguminosas,que mejoren el nivel de nitrgeno (20).

    El citado autor refiere que paramejorar el balance de materia org-nica, la estructura y en ltima ins-tancia la fertilidad del suelo, debeincorporarse la paja del cereal juntocon el rastrojo y a la vez fertilizantesnitrogenados y fosfatados.

    En la India, con la finalidad deayudar a descomponer la paja y pro-veer ms nutrientes al arroz, se reali-za la incorporacin de la paja de estecultivo con dosis inicial de 20 kg deN.ha-1 (41).

    Por otra parte, la disminucin dela materia orgnica en el cultivo con-tinuado del arroz, responde a los ci-clos de oxidacin-reduccin que ocu-rren en el suelo, los cuales provocanla oxidacin de la materia orgnica ypor consiguiente su prdida del per-fil. As tambin sucede en reas va-cas expuestas a la degradacin porinterperismo, no as cuando se prac-tica la rotacin de cultivos.

    A estas mismas conclusioneshan llegado otros autores (42, 43),los cuales han realizado estudiossobre la fertilidad de los suelos paddyen toda el rea cultivable de china,que tiene una larga historia en el cul-tivo del arroz, y proponen la rotacinde cultivos como una de las vas fun-damentales para mantener altas pro-ducciones de este cultivo.

    Por otra parte, se plantea que elempeoramiento y la degradacin queocurre en los suelos dedicados alcultivo del arroz se manifiesta a tra-vs de un fuerte lavado de las basescambiables en los primeros 30 cmdel perfil (23), la disminucin de lamateria orgnica en la capa arable,el empobrecimiento del hierro y man-

    G. S. Daz, Teresa Hernndez y R. Cabello

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    ganeso del horizonte superior y laacumulacin de estos a los 40 cmde profundidad, prdida de la fraccinarcillosa de los primeros 20 cm delperfil y acumulacin de esta por de-bajo de los 40-50 cm de profundidad.Se plantea, adems, que los ciclossucesivos de oxidacin y reduccinen el suelo provocados por el cultivocontinuado del arroz conducen a queel suelo sometido a estas condicio-nes adquiera caractersticas especi-ficas, lo cual se refleja en el estable-cimiento de un horizonte iluvial com-pacto poco permeable enriquecido enhierro y manganeso y otro eluvialempobrecido, sugiriendo la necesi-dad de la prctica de la rotacin decultivo como va de solucin a estaproblemtica.

    EFECTO DE LOS SISTEMASDE ROTACIN EN ELRENDIMIENTO DEL CULTIVODEL ARROZ

    La rotacin del cultivo del arrozcon otras especies vegetales en di-ferentes sistemas de rotacin favo-rece la obtencin de altos y establesrendimientos, que superan al mono-cultivo del arroz en ms de 3 t.ha-1;las condiciones fsico-qumicas queencuentran las plantas de arrozcuando le antecede una o ms es-pecies vegetales a las cuales ya sele hizo mencin favorece que las pro-ducciones se incrementan inclusocon respecto al rendimiento obteni-do al inicio de las rotaciones. Nte-se que las alternativas que menosbeneficio dan al rendimiento suelenser las anuales, que aunque supe-ran al monocultivo, no logran en eltranscurso del tiempo igualar las pro-ducciones iniciales; esta respuestaen parte fue la que dio paso a estu-diar diferentes rotaciones y alternati-vas para romper el ciclo anual, que ala larga se convierte o responde comoun monocultivo (Tabla XIII).

    El pastoreo del ganado dentrode las parcelas tambin ejerci efec-tos sobre el rendimiento agrcola delarroz.

    Tomando el rendimiento delarroz como elemento indicador pararealizar las valoraciones de la inci-dencia de una variante u otra, se-gn se aprecia claramente en la Ta-bla XIV, el pastoreo del ganado enlas reas arroceras conduce a laafectacin del cultivo, ocasionado enlo fundamental por su incidencia enlas propiedades fsicas y qumicasdel suelo anteriormente analizadas.La diferencia entre las parcelas don-de se rot con ganado y donde elsuelo se dej en barbecho est cer-cana a una tonelada por hectrea afavor del barbecho.

    Al encontrar las plantas de arrozcondiciones que le son adversas,como por ejemplo, alta densidad apa-rente, baja porosidad y por consi-guiente compactacin del suelo, eldesarrollo radical se ve afectado, loque conduce a su mala nutricin, queprovoca poco desarrollo foliar y malaformacin de la cosecha.