Cultivos Tropicales

ISSN: 0258-5936

revista@inca.edu.cu

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

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

Key words: crop rotation, sustainable agriculture, Oryzasativa

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

INTRODUCCIÓN

Tierra, cuanta haya debe culti-varse y con varios cultivos, jamás conuno solo, avizoró José Martí, y agre-gó “... la tierra es la madre de la for-

tuna y salvarla es ir directamente aella”.

En posición contraria a las en-señanzas del apóstol, el monoculti-vo que ha imperado en la agriculturaarrocera está arruinando la fertilidaddel suelo y la estabilidad delagroecosistema.

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

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

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

Los fenómenos de salinizaciónde los suelos, baja fertilidad, brotesde enfermedades cada vez más agre-sivas, ataques de nuevas y más per-judiciales plagas, establecimiento denuevas especies vegetales comoplantas indeseables, la invasión y

Reseña bibliográficaLA ROTACIÓN DE CULTIVOS, UN CAMINO A LA SOSTENIBILIDADDE LA PRODUCCIÓN ARROCERAG. S. Díaz , Teresa Hernández 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 parecía teoría de los clásicos de la agrono-mía, es una realidad tangible; el monocultivo del arroz arruinala fertilidad de los suelos, favorece las plagas, las enfermeda-des, las plantas indeseables, provoca la salinización de lossuelos y las cosechas se hacen no rentables. Por ser el arroz ladieta básica del cubano, su producción y comercialización esuna necesidad vital, a lo cual se dedican miles de personas entodo el territorio nacional y cada día se incorporan más perso-nas, fundamentalmente productores, que necesitados demaximizar las cosechas, no protegen al suelo como el mediofundamental de producción, lo que está provocando su acele-rada degradación; existen, sin embargo, métodos fitotécnicos,como la rotación de cultivos, la incorporación de abonos ver-des, el uso de enmendantes químicos y otros, que de aplicarsedetendrían ese proceso y convertirían esos males en beneficiode los propios productores y la sociedad. Frenar las causasdel mal accionar es una necesidad impostergable; el manejoagronómico especial que se le dispensa al arroz, conduce inexo-rablemente al deterioro de sus cualidades agroproductivas.Como respuesta al problema y una posible solución, el presen-te trabajo resume los principales resultados que en materia derotación de cultivos se han obtenido en la Estación Experi-mental del Arroz “Los Palacios”, situada en la parte más occi-dental de Cuba, en los cuales se demuestra que es posible y seestá a tiempo de recuperar la fertilidad perdida y lograr produc-ciones estables, sostenibles y rentables.

G. Díaz y Ms.C. Teresa Hernández, Investiga-dores Agregados de la Estación Experimentaldel Arroz “Los Palacios”, Instituto Nacionalde Ciencias Agrícolas, Gaveta Postal 1, SanJosé de las Lajas, La Habana, CP 32 700; Dr.C. R.Cabello, Investigador Agregado del Departa-mento de Agronomía, Instituto de Investiga-ciones del Arroz (IIA), Autopista Nacional delMediodía, La Coca.

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colonización de los suelos por elarroz rojo, es el precio que se estápagando y cada día se incrementaránlos daños de no revalorizar las prác-ticas agrícolas que se siguen en laactualidad.

Según el Artículo 27 de la Cons-titución de la República de Cuba(1998), “...es deber de los ciudada-nos contribuir a la protección delagua, la atmósfera, la conservacióndel 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 él. Avizorando la mag-nitud que ha tomado y tomará elMovimiento de Producción de ArrozPopular y en aras de ordenar esaproducción y diversificarla, se acor-dó en el resumen de los encuentrosprovinciales del 2002, revisar la le-gislación vigente para la producciónde arroz popular a los efectos de fa-cilitar la posibilidad de que los pro-ductores que han recibido tierras encalidad de préstamos puedan culti-var otros granos, con el arroz comocultivo principal (1).

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

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

PRESENTACIÓN DE LOSRESULTADOS

Antecedentes históricos. Los pue-blos primitivos vivieron sin preocupar-se del cultivo de la tierra, ni de la críade animales; los alimentos, talescomo raíces, 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 regiónescaseaban, trasladarse de lugar erala solución.

El asiento de las tribus en cier-tas regiones, el aumento de la po-blación, la predilección por determi-nados frutos, hizo que el hombre seiniciara en el cultivo de las plantas yla crianza de animales, lo cual mar-có un período de la historia: el hom-bre dejó de ser nómada para dedi-carse a cultivar y a incidir sobre elsuelo.

El suelo es el medio fundamen-tal de la producción 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, muchoscientíficos explicaban la baja fertili-dad del suelo, o sea, el bajo rendi-miento de las plantas cultivadas, plan-teando que las tierras envejecían, quela tierra estaba cansada; por esaépoca surgen diferentes teorías,cuya finalidad fundamental fue darexplicación a la disminución de laproductividad del suelo por el cultivocontinuado de la misma planta, esdecir, la circunstancia de que cual-quier cultivo se desarrolla mejor enrotación con otro, que cuando sesucede así mismo.

La teoría del agotamiento de lasreservas nutritivas del suelo o delbalance químico, parte del principiode que si bien todas las plantas cul-tivadas se componen de los mismoselementos, no todas extraen del sue-lo en igual proporción las sustanciasque le son imprescindibles; ciertasplantas absorben más algunos ele-mentos que otros, lo cual con el cul-tivo continuo de dichas especies ago-tan en desproporción determinadoselementos del suelo (2). Esta pecu-liaridad le sugiere al hombre la nece-sidad de establecer en losagroecosistemas, formas de explo-tación que conlleven la mejora o re-cuperación 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 civilización norteamericana haciael occidente del país; con ella llevólas grandes plantaciones de papahasta donde estaba el escarabajo,el cual encontró más apetecible estecultivo y le permitió multiplicarse, detal forma que en menos de 20 añosalcanzó la costa atlántica de losEstados Unidos.

El monocultivo se considera labase ecológica de la aparición deplagas y de la inestabilidad de laagricultura moderna. Con este secrean condiciones muy favorablespara aquellos fitófagos que se alimen-tan de la planta en cuestión, a la vezque se ve afectada la competencia,o sea, la acción de los enemigosnaturales y los demás mecanismosde regulación (4). En los suelos máscultivados y que por años han recibi-do la acción de los agrotóxicos, setiene comprobado que el contenidode materia orgánica decrece (5), loque incide en los niveles de nitróge-no, azufre y fósforo; por su parte, seplantea que el pH tiende aincrementarse con los consiguientesefectos negativos por la toxicidad delaluminio (6).

Breve reseña sobre la producciónen Cuba y caracterización del si-tio experimentalEl archipiélago cubano está 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 deMéxico, entre los 19º y 23º de lati-tud norte y los 84º y 85º de longitudoeste.

El área total del archipiélago 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 población supera los11 millones de habitantes en los ini-cios del 2003.

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

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Relativo a las precipitaciones,existen dos épocas 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-tribución es poco uniforme.

Teniendo en cuenta la distribu-ción no uniforme de las lluvias y quela configuración alargada y estrechade la isla, orientada de este a oeste,no permite la existencia de ríos 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 hectó-metros cúbicos, más del 70 % delos cuales se dedican al cultivo dearroz, porque es el agua, despuésdel hombre y el suelo una de las ba-ses fundamentales para la produc-ción arrocera.

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

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

Las necesidades del país paraautoabastecerse están 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 producción, varía de acuerdoa la época de siembra, siendo asíque en el período 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 según decrece la radiación

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 aún máscomo consecuencia de dificultadespara la adquisición de los insumosnecesarios, después de 1993 co-mienza a observarse una ligera re-cuperación, que se ve afectada apartir de 1997 por una nueva plaga:el ácaro Steneotarsonemus spinki,que aún azota las arroceras cuba-nas en asociación con el hongoSarocladium oryzae (7).

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

pérdida de la productividad de lossuelos al disminuir su contenidode materia orgánica, fósforo ypotasio, elevación del pH,salinización y otras causas comola afectación de las propiedadesfísicas, en lo fundamental la den-sidad aparente, la porosidad, lacompactación y la sortividad, don-de las plantas no encuentran lascondiciones óptimas para su cre-cimientoel incumplimiento de lo estableci-do en las normas técnicas del cul-tivo, mediante:

mala nivelación del suelosiembra fuera de fecha óptimaáreas mezcladas con arroz rojoy enyerbamientobaja efectividad en la cosecha

superficies sin sistemas adecua-dos de riego y drenajefalta de poblacióninadecuados manejos agrotécnicosfalta de insumos y deficiencias enla maquinaria agrícola

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 años1978-1995 en la Estación Experi-mental del Arroz “Los Palacios”, per-teneciente al Instituto Nacional deCiencias Agrícolas, situada en la Lla-nura Sur de la provincia de Pinar delRío, específicamente a los 22 º 44’de latitud norte y a los 83º 15’ delongitud oeste (8), a 60 m sobre elnivel del mar con pendiente de 1 %,en un suelo Hidromórfico GleyNodular Ferruginoso (4). De las prin-cipales características químicas delsuelo que se muestran, se aprecianvalores aceptables para el buen cre-cimiento y desarrollo del cultivo delarroz, aunque los contenidos de fós-foro, se valoran de bajos (9).

La temperatura media anual os-ciló entre 24.3 y 24.7oC, siendo ene-ro y febrero los meses más fríos delaño y julio y agosto los más caluro-sos, el régimen de precipitacionesestuvo en el rango 1 000 a 1 500 mmdistribuidas de forma no uniforme, re-cayendo los mayores volúmenes demayo a octubre, la marcha de la hu-medad relativa tuvo un comporta-miento medio que osciló entre el 77y el 85 %.

El comportamiento de las varia-bles climáticas fue normal para elcultivo del arroz y los cultivos de ro-tación, no ocurriendo en ningún añovariaciones bruscas que impidieranel normal desarrollo de las plantas;estos datos fueron extractados de lasinformaciones mensuales de la Es-tación Meteorológica «Paso Real deSan Diego» en Los Palacios.

Principales características quí-micas del suelo al inicio de los en-sayos experimentales:

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

Determinaciones Valores M étodos M ateria orgánica (%) 4.07 W alkley y Black Fósforo (ppm) 34.20 Oniani (extracción con H2SO4N) Potasio (cmol.kg-1) 0.28 Oniani (extracción 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 Potenciométrico

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Todas las investigaciones, desa-rrolladas en campo y en las condi-ciones descritas, se resumen a nue-ve sistemas de rotación que abarcan27 alternancias, probándose 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 rotación y alternativasestudiadas en ellas

Rotación anual con cultivos eco-nómicos

Arroz-maízArroz-soyaArroz-sorgoArroz - girasol

Rotación anual con ganadoArroz–barbecho largoArroz-barbecho corto-ganadoArroz–barbecho largo 100 kg deN.ha-1

Arroz–barbecho corto 100 kg deN.ha -1-ganado

Rotación de año y medio con cul-tivos económicos

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

Rotación de año y medio con cul-tivos para abonos verdes

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

Rotación bienal con cultivos eco-nómicos

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

Rotación bienal con cultivos eco-nómicos y cultivos para abonosverdes

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

Rotación bienal con cultivos paraabonos verdes

Arroz-arroz-arroz-(dolichos)*

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

Rotación de dos años y medio concultivos para abonos verdes y cul-tivos económicos

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

Rotación trienal con cultivos paraabonos verdes y cultivos econó-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 denitrógeno para el cultivo del arroz,cuando se practicó la rotación anualcon cultivos para fines económicos(Tabla I).

Los fertilizantes fósforo y potasiose aplicaron antes de la siembra decada cultivo en forma de superfosfatotriple y cloruro de potasio respecti-vamente; se utilizó la urea como por-tador nitrogenado, fraccionándosepara el cultivo del arroz según la épo-ca de siembra (tres fracciones en elperíodo lluvioso y cuatro fraccionesen el período seco).

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

La atención de los cultivos serealizó según las recomendacionestécnicas de sus respectivos instruc-tivos y en los casos particulares delfrijol terciopelo y el dolichos, se con-dujeron por recomendaciones emiti-das para la producción de pastos yforrajes (Estación de Topes deCollantes) (Tabla II).

Tabla II. Fertilización de los culti-vos rotantes

EFECTO DE LA ROTACIÓNDE CULTIVO SOBRE ELSUELO

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

En la transición de sistemasnaturales hacia los agroecosistemas,o sea, de la vegetación nativa haciala agricultura, se hace necesaria lautilización racional de todos los mé-todos de estabilización ecológica,entre los cuales se encuentra tam-bién la rotación de cultivos (10). Mien-tras algunos problemas como el re-calentamiento climático global, elaumento de la deuda externa del ter-cer mundo y la proliferación de losdesperdicios tóxicos reciben granpublicidad y ocupan los titulares delos periódicos en todo el mundo, enel trasfondo está creciendo un peli-gro más tranquilo y más gradual so-bre el cual casi no se habla y consti-tuye una silenciosa pero nada invisi-ble amenaza; la sequía y las enfer-medades a veces lo enmascaran, ylos cultivadores presionados por lasdeudas y deseosos de maximizar su

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

Primer Año Segundo. Año Tercer año Cuarto Año 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. Rotación anual con diferentes niveles de nitrógeno

N0 (sin adición 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

Maíz 150 100 100 Sorgo 100 60 60 Soya 50 80 80 Girasol 50 80 80 Maní 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, allí está, es la crisiscalma de la pérdida de la fertilidaddel suelo (11). Después de la Cum-bre de Río, esta apreciación 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 reducción de la materia orgáni-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 año) reduce los rendi-mientos a partir de la tercera siem-bra, lo que se debe al aumento de ladensidad aparente y a la disminuciónde los contenidos de materia orgáni-ca y de potasio del suelo, entre otrosfactores (14).

PROPIEDADES FÍSICAS

El no laboreo del suelo permiteel restablecimiento rápido de las pro-piedades físicas, mientras que el la-boreo tradicional conduce a la degra-dación (15). Las rotaciones basadasen pastos y leguminosas contribu-yen a la estabilización 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 físicas de este se lesconsidera un elemento de la fertili-dad; en un trabajo para determinar ycuantificar las propiedades físicasmás cambiantes del suelo (16), cuan-do se usa permanentemente con elcultivo del arroz, se muestran los si-guientes resultados que se explicanpor sí solos (Tabla III).

Al analizar el comportamientodel rendimiento del cultivo del arrozcon diferentes tiempos de uso delsuelo, este mismo autor encontró lassiguientes fluctuaciones: Lotes Producciónsegún años 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 químicas y el empo-brecimiento de las propiedades físi-cas son las causas principales delos bajos rendimientos. Mientras los10 países que más 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 Amé-rica 3.79 t.ha-1, en Asia 3.82 t.ha-1,en Europa de 5.19 t.ha-1, en Oceaníade 9.76 t.ha-1. En el caso particular deCuba donde han convergido, falta de

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

En los trabajos desarrollados enla Estación Experimental del Arroz“Los Palacios”, se encontró quecuando se cultiva el arroz en mono-cultivo, se afectan de forma sensiblelas propiedades físicas del suelo ycuando se practica una u otra rota-ción sin importar la alternancia quese siga, se favorece la estabilidad deal menos las variables que se pre-sentan a continuación (Tabla IV).

En los sitios donde se practicóla rotación con diferentes alternati-vas, la densidad aparente del suelono sufrió afectaciones, manteniendosus valores muy cercanos a los en-contrados al iniciarse las investiga-ciones. Cuando el arroz se cultivó enmonocultivo, la situación se tornótotalmente diferente, hubo incremen-to de la densidad aparente y dismi-

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

Tiem po de uso con arroz P ropiedad física 0 años 20 años

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 istribución de agregados (D 50) 2 .87 E structu ra m asiva In filtración 592.35 3 .64 Susceptib ilidad de com pactación (% ) 67 .20 85.35 R esistencia tangencial al co rte (K pa) 13 .83 85.35 R esistencia a la penetración (kg.cm 2 ) 0 .50 3 .71 Sortividad (m m /sg½ ) 1 .23 0 .03

Tabla III. Determinación de las propiedades físicas del suelo

Tabla IV. Efecto de los diferentes sistemas de rotación de cultivos sobrealgunas propiedades físicas del suelo

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

Al inicio 5 años después

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

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

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

Aunque el arroz soporta hasta1.6 g.cm-3, en la densidad aparenteno quiere decir esto, que las altera-ciones en las propiedades físicas 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 alrégimen de monocultivo y en ellos estáocurriendo el mismo procesodegradativo descrito. En los trabajosdesarrollados para dar cumplimiento alproyecto territorial 0105 “Determinacióny solución de los factores limitantespara obtener altos rendimientos dearroz en la Granja Caribe” que perte-nece al CAI Arrocero “Los Palacios”,se encontró que los suelos de esteestablecimiento productivo sometidopor más de 20 años al monocultivo delarroz se encuentran en un estado avan-zado de degradación, porque su com-posición en arcilla ha disminuido, ladensidad aparente ha aumentado, lasalinidad está en aumento y el inter-cambio catiónico ha decrecido.

PROPIEDADES QUÍMICAS

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

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

disminuyen a través de los años, y loscontenidos de fósforo aumentan deforma relativa en las primeras siem-bras, debido a tres causas fundamen-tales (18), las cuales se resumen en:liberación del fósforo de la materia or-gánica que se mineraliza, reducciónde fosfatos férricos a formas más so-lubles, aumento de la solubilidad delos fosfatos de hierro y aluminio a cau-sa del aumento del pH de los suelosácidos y desplazamiento de los ionesfosfato de los compuestos de hierro yaluminio por aniones orgánicos.

Se libera fósforo de los diferen-tes compuestos orgánicos einorgánicos del suelo, lo que provo-ca su incremento relativo en los pri-meros años cuando el suelo es so-metido a régimen de inundación. Enestas investigaciones se encontróque a partir del tercer año de explo-tación en condiciones de monoculti-vo, los contenidos de fósforo asimi-lable comienzan a descender termi-nando en valores muy por debajo deaquellos suelos donde se practicóalgún tipo de rotación, como se apre-ciará en la Tabla V.

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

Se aprecia que el potasio seincrementó a prácticamente el doblede los contenidos iniciales en lasparcelas donde se practicó la rota-ción; sin embargo, todo lo contrariosucedió con el monocultivo.

En lo relativo a la materia orgá-nica con las rotaciones, los valoresencontrados al inició y final no dis-tan más allá de 0.5 % y en el mono-cultivo esta diferencia se eleva a másde 1.5 %, que denota la acción fuerte-mente negativa del monocultivo en tanimportante componente del suelo.

Tan solo en un lapso de tiemporelativamente corto (cinco años) seencontraron estos efectos, ¿qué noocurrirá en aquellos suelos donde poraños (más de 25) se han practicadolas siembras de arroz en monoculti-vo?. Al respecto se encontraron es-tados avanzados de degradación delos suelos del establecimiento Cari-be, al extremo de recomendar su usopara otros fines agrícolas (fomentode bosques) hasta tanto se recupe-rara la fertilidad perdida.

En el período 1978-1981, los au-tores de este trabajo emprendieron losestudios de la rotación de cultivos parael arroz y en un corto período cono-cieron de la necesidad de esta prácti-ca dentro de las arroceras, e inclusofueron más allá y al interpretar los re-sultados se percataron que las alter-nativas anuales no eran las que re-solvían el problema y había que em-prender los estudios en sistemas derotación; 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-plotación a que fue sometido el sue-lo, hubo respuestas diferenciadas yse hace referencia a la afectación queprovoca el monocultivo del arroz enlos contenidos de materia orgánicay potasio en el suelo.

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

Fósforo (ppm) Potasio (cmol.kg-1)

Materia orgánica (%)

Sistemas

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

34.92 105.32 0.28 0.35 3.75 3.21

Rotación bienal con cultivos para abono verde 33.41 133.67 0.28 0.46 3.99 3.44 Rotación de dos años y medio con cultivos para abono verde y cultivos económicos

34.60 148.00 0.24 0.47 3.99 3.35

Rotación trienal con cultivos para abono verde y cultivos económicos

32.12 131.51 0.27 0.42 3.99 3.44

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

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

25

En otras investigaciones desa-rrolladas en el período 1978-1985 enuna rotación 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 década de los 80 para la intro-ducción de otras especies vegetalesen las arroceras, ocasión en la quese cultivó frijol (Faciolo vulgaris L.),maíz (Zea maiz L.), boniato (Ipomeabatata L.), sorgo (Sorghum vulgareL. Moech) y tomate (Licopersiconesculentum L.) en cantidades nodespreciables y como resultado, fueesa década en la que más altos ren-dimientos en el cultivo del arroz sehan obtenido en Cuba, que llegó alas 3.7 t.ha-1 de forma sostenida.

BIOLOGÍA DEL SUELO

Los residuos orgánicos, 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 atmósferaa través de la fotosíntesis, así comoun reservorio importante de nutrientesminerales que constituyen una fuen-te esencial para las plantas.

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

La materia orgánica vegetalaportada al suelo evoluciona de dosformas diferentes que pueden darsesimultáneamente: la humificación, esdecir, transformación de la materiaorgánica en humus y la mineralizacióndirecta que a su vez puede ser lentao rápida, dependiendo de múltiplesfactores.

La mineralización es el procesomás importante del ciclo del nitróge-no, ya que determina la concentra-ción de las formas minerales y es-tos a su vez no solo son las formasfundamentales en que es absorbidoel nitrógeno por las plantas (19), sinoque son los sustratos de diferentesprocesos como las pérdidas por la-vado, volatilización y gaseosas.

El factor dominante que afectala velocidad de mineralización delnitrógeno en los trópicos es el con-tenido de humedad del suelo (20).Este autor indicó que la mayoría delos suelos tropicales transitan deperíodos de humedecimiento a se-camiento, los que probablemente fa-vorecen la actividad de la poblaciónmicrobiana del suelo, o tal vez unamayor accesibilidad del humus a los

microorganismos por la contraccióno hinchamiento de los minerales dela arcilla.

El cultivo del arroz tiene la pe-culiaridad en Cuba de realizarse ensu mayor porcentaje en condicionesde inundación en el suelo, con alter-nancia de suelo no inundado que vadesde 15 días antes de la cosechahasta que se efectúa la nueva siem-bra, período que puede mediar des-de uno hasta seis meses, depen-diendo de si en ese suelo se practi-can una o dos cosechas al año. Estaalternancia en el régimen de hume-dad del suelo es la que acarrea laalta mineralización del nitrógeno dela materia orgánica y con ello la dis-minución de los contenidos en lossuelos dedicados al cultivo del arroz.

Para solo ilustrar el efecto ne-gativo del monocultivo del arroz, conlos consiguientes períodos desobrehumedecimiento y sequía, bas-ta señalar que más del 90 % de lossuelos dedicados al cultivo del arrozen Pinar del Río tienen de bajos amuy bajos contenidos de materiaorgánica (21). La inundación de lossuelos arroceros proporciona unambiente favorable para las bacteriasanaerobias, produciéndose así mis-mo cambios bioquímicos variados ynumerosos. Sin embargo, una capadelgada de la superficie del suelopermanece generalmente oxidada ymantiene a las bacterias aerobias.No obstante, los procesos bioquímicosprincipales en los suelos inundadospueden ser considerados como unaserie sucesiva de reacciones de oxi-dación y reducción provocadas pordiferentes clases de bacterias.

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

Al inundarse un suelo, a los po-cos días las bacterias aeróbicas sehacen latentes o mueren y las bac-terias anaeróbicas facultativas yanaeróbicas se multiplican rápida-mente.

Estos cambios en la flora cau-san modificaciones bioquímicas enel suelo, que determinan en granmedida su fertilidad, produciéndosefenómenos de solubilización,

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

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

Análisis inicial Tres años después 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 Análisis inicial Tres años después

Tratamientos

M.O (%) P2O5 (ppm K2O (ppm M.O (%) P2O5 (ppm) K2O (ppm) Maíz-arroz 3.30 34.20 101 3.21 40.42 170 Soya-arroz 3.41 33.33 121 3.11 48.37 195 Asociación 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 duración anual

26

mineralización, inmovilización, oxida-ción y reducción.

La mineralización e inmoviliza-ción mantienen la fertilidad del sueloen elementos tales como carbono,nitrógeno, fósforo y azufre, ocurre lafijación del nitrógeno atmosférico ydel dióxido de carbono, y lasolubilización del fósforo (20).

Al inundarse el suelo, este que-da reducido (22), excepto una delga-da capa en la superficie de este quepuede ser de más o menos 1 cm deespesor, quedando los demás hori-zontes del suelo prácticamente sinoxígeno pocas horas después de lainundación.

En este ambiente sin oxígeno,los microorganismos utilizan para surespiración elementos oxidados delsuelo y algunos metabolitos orgáni-cos, en lugar de oxígeno molecular,lo cual provoca la reducción químicade 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 quí-micos de la inundación del suelo,porque sus raíces reciben el oxíge-no a través de las hojas y tallos delas plantas.

En ausencia de oxígeno en lossuelos inundados, los organismosanaerobios y facultativos se vuelvenactivos, siendo la descomposición dela materia orgánica más lenta y me-nos completa que en los suelosaeróbicos.

Se distinguen en un suelo inun-dado dos zonas distintas, como re-sultado de la penetración limitada deoxígeno. La capa superficial contie-ne formas oxidadas de hierro, nitró-geno inorgánico y azufre, mientrasque la capa subyacente contiene for-mas reducidas de estos elementos.El espesor de la capa oxidada de-pende del suministro de oxígeno enla superficie del suelo y de la tasade consumo en él. Ambas capas secaracterizan por las diferencias en laoxidación y reducción o potencialredox. Un suelo mineral después dela inundación 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 nitrógeno, fósforo, potasio,hierro, manganeso, molibdeno y sili-cio. Las desventajas son la pérdidade nitrógeno por desnitrificación, dis-minución de la disponibilidad de azu-fre, cobre y zinc, y producción desustancias que interfieren en la ab-sorción de nutrientes o que son di-rectamente tóxicas para la planta.

La disponibilidad de nitrógenoen los suelos inundados es más altaque en los que no lo están. A pesarde que la materia orgánica semineraliza a velocidad más lenta queen los suelos anaerobios, la canti-dad neta mineralizada es muchomayor, porque se inmoviliza menosnitrógeno. La disponibilidad de nitró-geno en los suelos inundados aumen-ta con los incrementos del pH, la tem-peratura y la duración de la deseca-ción previa del suelo (23).

La mayor parte del nitrógeno in-orgánico 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 nitrógeno que más seacumula en los suelos inundados,debido a que, en ausencia de oxíge-no, la mineralización del nitrógenoorgánico no sobrepasa la faseamoniacal, puesto que dicho oxíge-no es necesario para la conversiónmicrobiana del amoníaco en nitrato.Los nitritos también pueden acumu-larse en ciertas circunstancias, sien-do intermediarios entre la nitrificacióny la desnitrificación en los suelosinundados. En los suelos inundadoslos nitratos desaparecen rápidamen-te a través de la desnitrificación, la-vado y absorción por la planta. Tam-bién el óxido, los nitratos y el nitró-geno elemental se pueden formar endichos suelos, a causa de la acciónde los microorganismos anaerobiosfacultativos (20). Además, se mani-fiesta que la mineralización de la ma-teria orgánica 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 orgánica y el contenido dearcilla. La mayor parte del nitrógenomineralizado durante una campañaaparece como amoníaco en las pri-meras semanas después de la inun-dación, si la temperatura es favora-ble y el suelo no es fuertemente áci-do o muy deficiente en fósforo asimi-lable.

En un suelo inundado ladesnitrificación puede ser importan-te, registrándose pérdidas del nitra-to aplicado del 30-50 % en la capareducida. Se ha demostrado, utilizan-do 15N, que las pérdidas de nitróge-no en un suelo inundado ocurrencuando este es expuesto al oxíge-no, al ser sometido alternativamenteal secado-inundación. En los sueloscultivados de arroz, donde por la prác-tica del riego existe secado yreinundación frecuentes, las pérdidasde nitrógeno a través de lanitrificación y desnitrificaciónsecuencial son altas. Los valoresestabilizados de pH de los suelos inun-dados, alrededor de 7, favorecen tam-bién, por lo general, la desnitrificación,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 dedesnitrificación.

También la naturaleza y canti-dad de materia orgánica influye en ladesnitrificación, siendo mayor cuan-to más elevado es el contenido deaquella y sus componentes son mássolubles y fáciles de descomponer.En los suelos con bajo contenido demateria orgánica, las pérdidas de ni-trógeno por desnitrificación puedenno ser importantes.

El amoníaco se forma continua-mente en el suelo y en el agua delcultivo del arroz inundado. La libera-ción rápida de amoníaco, proceden-te de la descomposición de la mate-ria orgánica en ausencia de oxígenoy el alto pH asociado con la descom-posición anaerobia, favorecen la vo-latilización del amoníaco de los sue-los inundados cuando se han agre-gado grandes cantidades de materiaorgánica. Asimismo, el uso de fertili-

G. S. Díaz, Teresa Hernández 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 débilmen-te a las moléculas de ella pasan deamoníaco ionizado a amoníaco noionizado que se escapa en forma degas.

Los nitratos que se producen enla capa superficial oxidada de unsuelo inundado se mueven fácilmen-te por difusión y percolación a la capasubyacente reducida, donde rápida-mente se desnitrifican (23). Cuandola forma aplicada es de nitratoamónico, el lavado es menor, debidoa su adsorción por el complejo decambio de cationes. Las pérdidas denitrógeno por lavado ocurren princi-palmente en los suelos de texturagruesa con una capacidad de inter-cambio baja.

Las pérdidas de amoníaco porlavado son también mayores en lossuelos inundados que en los que nolo están, debido a su mayor acumu-lación en los primeros, a que el hie-rro y el manganeso reducidos des-plazan al amoníaco del complejo decambio a la solución del suelo, don-de está más expuesto al lavado y ala presión constante del agua estan-cada que da lugar a una mayorpercolación hacia debajo de la solu-ción del suelo (23).

Otra pérdida de nitrógeno en lossuelos arroceros inundados, que pue-de ser importante, es por escurrimientosuperficial. Puede perderse de estemodo más del 10-15 % del nitrógenoaplicado, siendo la mayor parte delas pérdidas en forma de nitrógenoamoniacal.

Por el contrario, también puedeocurrir que el amoníaco sea fijado porlas arcillas de los suelos inundados,haciéndose inalcanzable por el culti-vo del arroz, aunque no se conocebien si este fenómeno es mayor enlos suelos inundados que en los queno lo están.

Respecto a la inmovilización delnitrógeno, los microorganismos en unsuelo inundado, por lo general, re-quieren menos nitrógeno que la po-blación microbiana de un suelo noinundado, debido a que el metabolis-

mo anaerobio es menos eficiente queel aeróbico y muchos microorganismosson inactivos en suelos inundados porfalta de oxígeno. Según estudios rea-lizados en California (20), en suelosde cultivo de arroz inundado, el re-querimiento de nitrógeno para la des-composición de la paja de arroz fuede 1/3 de la concentración de nitró-geno requerida para la descomposi-ción aeróbica de los restos de la plan-ta. Este mismo autor informa que se-gún investigaciones efectuadas en elIRRI en Filipinas, la inmovilización denitrógeno puede ser aproximadamen-te el 20 % del aplicado, aunque ellopuede variar con el tipo de suelo.

Debido a las diferentes pérdidasque sufre el nitrógeno en condicio-nes de inundación, es evidente quela rotación de cultivos constituye unaalternativa importante en los aportesy el uso eficiente del nitrógeno en lossuelos arroceros (24).

LA ROTACIÓN DE CULTIVOSEN EL DESARROLLO DELAS PLANTAS

Antes de considerar los efectosde una u otra práctica agrícola sedefinen algunos términos, que ayu-dan a la comprensión de los aspec-tos que se tratarán.Monocultivo: definición, ventajas ydesventajas. El monocultivo se defi-ne (25) como la repetición 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 especialización del personaltécnico y administrativo; logra unamayor eficiencia de la maquinaria ydel personal responsable, así comofacilita el manejo de los medios bá-sicos y circulantes, y evita erroresen el manejo de los insumos agríco-las. La práctica del monocultivo esmás ventajosa en presencia de in-dustrias complementarias.

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

ducción por exceso de insumos, pro-voca desbalance en las propiedadesfísicas, químicas y biológicas delsuelo, limita la diversidad y por tantoel equilibrio ecológico.

El monocultivo, como ya semencionó, se considera la baseecológica de la aparición 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 fitófagoscolonicen 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 difícilinducir un control biológico eficiente,debido a las prácticas culturales uti-lizadas en las que los enemigos na-turales no encuentran los recursosambientales necesarios (néctar, 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 vivía tranquilamente en las vertien-tes orientales de las montañas roco-sas del oeste norteamericano dondese alimentaba de una hierba silves-tre, el Solano del Colorado; al des-plazarse la civilización norteamerica-na hacia el occidente del país, llevólas grandes plantaciones de papahasta donde estaba el escarabajo,el cual encontró más apetecible estecultivo y le permitió multiplicarse, detal forma que en menos de 20 añosalcanzó la costa atlántica de losEstados Unidos (3).

En Cuba, a finales de la décadadel 70, se produjeron pérdidas en elcultivo de la caña de azúcar de alre-dedor del 30 %, debido a la apari-ción en forma muy virulenta de laenfermedad conocida como roya.Esto ocurrió porque la variedad quepredominaba en el país era la Barba-

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

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do 4362, altamente susceptible aesta enfermedad; en este caso el fe-nómeno se agravó 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 más de 0.5 t.ha-1, mien-tras que la rotación con otras espe-cies vegetales estabiliza las produc-ciones en niveles aceptables y eco-nómicamente rentables, y atribuye lareducción del rendimiento en el mo-nocultivo al agotamiento de las re-servas nutritivas del suelo, a la ma-yor incidencia de vegetación indesea-ble y de las plagas y enfermedades.

En arroz de riego, los problemasdebido al monocultivo comienzan aaparecer en áreas explotadas pormucho tiempo, principalmente en lossuelos en la región de Santa Maríaen Río Grande, Brasil, con aumentode incidencia de enfermedades, pla-gas y plantas dañinas como es elcaso del arroz rojo (27).

Diversos son los factores quehan influido en la disminución de losrendimientos del arroz por unidad desuperficie a nivel nacional en estosúltimos años en Colombia, destacán-dose el aumento del área de siem-bra en condiciones de secano, ladestrucción del equilibrio biológico delos campos, pérdida de la fertilidadnatural por la siembra continua yúnica del arroz, el laboreo continua-do del suelo (28), razón por la cuallos colombianos prestan especial de-dicación a los estudios sobre rota-ción de arroz con sorgo, soya y al-godón, con el objetivo de generar tec-nologías que ayuden a la conserva-ción de los recursos naturales, prin-cipalmente mantener en algunos ca-sos y recuperar en la gran mayoríala fertilidad natural de los suelos ydesacelerar la presión de las plagas,enfermedades y malezas.

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

rendimiento del cultivo y la calidaddel grano (29).

La compactación que se produ-ce en los suelos dedicados al arrozes un fenómeno muy frecuente, yaque independientemente de la utili-zación de equipos e implementos enla preparación del suelo también seemplean compactadores en la siem-bra, provocando altas concentracio-nes de Cl-, debido al lento movimien-to del agua a través 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 produccióncausa efectos negativos en el creci-miento de las raíces (30).

Las condiciones de inundaciónen que se desarrolla el arroz, origi-nan una serie de fenómenos, talescomo la reducción química del hie-rro y manganeso y la formación deácidos orgánicos y gases como eldióxido de carbono, metano y sulfurode hidrógeno, los cuales pueden re-tardar el desarrollo de la raíz, inhibirla absorción de nutrientes y causarla pudrición radicular, en especialentre la fase de plántula y la de ini-cio de formación de la panícula.

En este sentido, la intoxicacióndel arroz por el hierro es muy común,debido a su liberación de formaferrosa, el cual es absorbido por laplanta (23).

Por otra parte, se refiere que encondiciones de inundación sesolubilizan varios elementos y traecomo consecuencias que la concen-tración de la solución del suelo varíegrandemente, provocando el lavadode las bases.

En Cuba, la práctica del mono-cultivo en suelos con más de 35 a40 años de explotación ha traído porconsecuencia su degradación, al pro-vocar una serie de enfermedades fi-siológicas, así como la pérdida delmaterial orgánico y coloides de lacapa entre 0 y 20 cm, para deposi-tarse a profundidades mayores delperfil (31).

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

nuevos problemas se sumaron a laya afectada productividad de los sue-los, aparición de una devastadoraplaga de ácaro (Stetarsonemosspinki) y acompañando y reforzandolos daños, el hongo Sarocladiumoryzae; estos agentes han elevadolos resultados del vaneamiento del14 % a más del 30 %, llegando in-cluso a ataques tan severos que laproducción se reduce a cero o eco-nómicamente no es rentable su co-secha.

ROTACIÓN DE CULTIVOSCOMO PRINCIPIO DE LAAGRICULTURA SOSTENIBLE

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

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

La sucesión de cultivos diferen-tes en un mismo terreno contribuyea mantener el equilibrio nutritivo delsuelo y aumenta la fertilidad, ademásse plantea que la economía generalde la explotación agrícola se benefi-cia como consecuencia de la diver-sificación de los cultivos y de lasmejores posibilidades de dar salidaa los distintos productos, lo que con-tribuye a una mejor y más racionalutilización de los medios de produc-ción (semillas, abonos, insecticidasy máquinas).

En este sentido, se plantea quedada la gran heterogeneidad en elcultivo y uso de los granos básicosque existen en los países deCentroamérica, lo cual culmina mu-chas veces en una diversidad bienpobre de zonas rurales por influen-cias socioeconómicas, ambientalesy técnicas, la rotación es una opor-tunidad para cultivos tan importantescomo el arroz, maíz, 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

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él una incompatibilidad, a causa delas toxinas especiales que cada unaemite. Tampoco en los terrenos ri-cos se puede cultivar siempre, ya quedespués de dos o tres años los ren-dimientos comienzan a disminuir,como sucede en el cultivo del arroz,además de ser invadidos fácilmentelos arrozales por la vegetación es-pontánea, plagas y enfermedades.

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

Todo sistema de producciónagrícola debe estar dirigido a lograrel máximo de rendimiento por unidadde superficie, en el menor tiempoposible, sin afectar las propiedadesfísicas, químicas y biológicas delsuelo de forma irreparable, lo cual selogra con la rotación de cultivos, prac-ticada actualmente en muchos paí-ses del mundo.

La rotación de cultivos debe in-cluir una selección 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 nitrógeno de la at-mósfera, plantas que contrarrestenlos efectos de plagas y enfermeda-des, eviten la erosión y conserven elnivel apropiado de materia orgánicaen el suelo (12), lo cual demuestralas ventajas de la rotación de los cul-tivos desde el punto de vista econó-mico; en cuanto a la conservacióndel suelo como patrimonio de la hu-manidad, permite una mayor y me-jor utilización de los abonos verdes,restaura la materia orgánica y poneelementos nutricionales a disposiciónde la nueva planta.

Por la importancia que reviste larotación de cultivos, diversos paíseshacen uso de esta práctica, dentro deellos, México utiliza la combinaciónsoya-arroz con muy buenos resulta-dos y en Filipinas la de maíz-arroz (35).

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

EFECTOS BENÉFICOS DELA ROTACIÓN DE CULTIVOS

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

mejor utilización del suelo y losnutrientesmovilización y transporte denutrientes de capas más profun-das para la superficieaumento de la materia orgánicacontrol de la erosión e insolacióncontrol de malezascontrol de plagas y enfermedadesmejor distribución de mano de obray mejor aprovechamiento de lamaquinariamejor estabilidad económica parael agricultor

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

ser económicasadaptarse al clima de la regióngarantizar 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 lasliliáceas y solanáceas, cuyos perío-dos óptimos de plantación seenmarcan en los meses de invierno,alternan con otros de buen compor-tamiento productivo en primavera yverano como el boniato (Ipomoeabatata), el maíz (Zea mays) y algu-nas cucurbitáceas como la calaba-za (Cucurbita maxima) y el pepino(Cucumis sativus) (25).

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

Los cultivos de kenaf, soya, sor-go, maní, girasol y frijol, entre otrospueden integrar sistemas de rotacióncon el arroz alcanzando buenos ren-dimientos, lo que demuestra suadaptabilidad a las condiciones desuelo y clima de Pinar del Río; loscultivos más 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 físicas de los suelos ni el ren-dimiento del arroz (26).

La utilización de la soya en unsistema de rotación es muy impor-tante, debido a que esta es capazde fijar el nitrógeno atmosférico. Enel noroeste de México, la soya seha establecido en diferentes rotacio-nes tales como: trigo-soya; cártamo-soya; garbanzo-soya; trigo-soya-al-godón y trigo-soya-tomate.

SISTEMAS DE ROTACIÓNMÁS EMPLEADOS

En muchos países de Europa,cuyas posibilidades de producciónagrícola se limitan a una cosecha poraño, la secuencia barbecho-cerealesconstituyó durante muchos años larotación típica y se desconocía elconcepto de rotación como sistema;sin embargo, sabían que la repeticiónde cultivos en la misma superficie to-dos los años era desfavorable a losrendimientos, por lo que usualmentetras dos cosechas de cereales deja-ban descansar el suelo un año (36);posteriormente el barbecho fue reem-plazado por plantas mejoradoras delsuelo, como las leguminosas, que enausencia de abonos aportaban losmejores resultados.

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

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

30

respetando sus necesidades y ca-racterísticas diferentes, así como suinfluencia diferenciada sobre el sue-lo, crecimiento de malezas, desa-rrollo de plagas y enfermedades enuna secuencia apropiada y prácti-cas que promueven efectosresiduales benéficos.

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

En general, el monocultivo tienecomo consecuencia la disminuciónde la productividad por área. El mo-nocultivo aliado a una preparacióninadecuada del suelo que lo dejadescubierto por semanas o mesescon la consecuente erosión, estáentre las principales causas de ladegradación del suelo y la baja pro-ducción de los cultivos.

CONSIDERACIONES A TENEREN CUENTA PARA LA PLA-NIFICACIÓN DE LA ROTACIÓNDE 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 consideración todoefecto negativo o positivo de uncultivo sobre el siguiente. Estosefectos pueden tener su origen enlas sustancias tóxicas, el sumi-nistro de nutrientes, el incremen-

to de materia orgánica, 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, máquina 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-tación u otro depende de la finalidadque se persigue por los productorestanto en colectivo como individuales,la situación en específico de cadalugar impone el sistema de cultivo aemplear, pero los agricultores tendránpresente que las rotaciones de culti-vos cumplen las siguiente funcionesy objetivos:

FUNCIONES DE LA ROTACIÓNDE CULTIVOS

utilizar al máximo el potencial pro-ductivo del suelo manteniendo ymejorando su fertilidadaprovechar plenamente el períodovegetativo de los cultivos, garanti-zando la utilización de las mejo-res épocas de siembrasevitar la multiplicación en masa demalezas así como de plagas yenfermedades de difícil (o sin) con-trol y disminuir drásticamente ladensidad de los patógenoscontribuir a la estabilidad de lascosechasgarantizar, teniendo en cuenta elordenamiento de las operacionesde campo, la plena eficiencia demedidas de intensificación para laobtención de mejores rendimien-tos de los cultivoscorresponder a las necesidadespolítico-administrativas y de manode obra de la sociedad.

OBJETIVOS DE LA ROTACIÓNDE CULTIVOS

asegurar la distribución uniformede trabajo durante todo el añoampliar los períodos de utilizaciónde maquinaria e implementos(siembra, cuidados y cosecha),disminuyendo las necesidades deinversión de capitalcontrol de la erosiónconservar la humedad del suelodisminuir la aplicación de insumos(abono y pesticidas)mejorar la utilización de los fac-tores de producción en la agricul-turalograr la estabilidad y hacer sos-tenible el agroecosistema.

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

La rotación 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 rotación, es necesariosaber hasta qué punto las diferentesespecies son autocompatibles, osea, cuánto tiempo una especie pue-de ser sembrada después de unamisma especie (5).

EL ARROZ COMO SISTEMADE CULTIVO

El cultivo del arroz tiene la pe-culiaridad de cultivarse en disímilescondiciones, pero el sistema de cul-tivo que más impera en Cuba es elde aniego permanente, realizándosela siembra en dos épocas bien defi-nidas: siembras de la época seca denoviembre a abril y la época de losperíodos lluviosos de mayo a julio.Los calendarios y la magnitud de lassiembras dentro de cada época 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. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

31

Campaña de frío: Inicio noviembre 15 Termina: febrero 28Campaña de primavera: Inicio: marzo 1ro

Termina: julio 31En el calendario de primavera del

11 de abril al 15 de junio, no se per-mite sembrar arroz para evitar laspérdidas por la incidencia del ácaroSteneotarsonemus spinki. Esta limi-tación es temporal hasta tanto selogre disminuir la incidencia de estaplaga.

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

La aplicación de herbicidas, fer-tilizantes nitrogenados, insecticidasy fungicidas se realiza con mediosaéreos en las áreas de la producciónespecializada con la consiguientecontaminación ambiental que elloimplica. El arroz popular en la prácti-ca solo lleva aplicaciones químicaspara los insectos plagas cuando es-tos se presentan y estas aplicacio-nes son terrestres.

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

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

rimental del Arroz “Los Palacios”, losque por sí solos son el reflejo de loque por más de 30 años ha venidoocurriendo en las arroceras pinareñasy en las cubanas en general.

EFECTOS DEL PASTOREOEN ALGUNAS PROPIEDADESFÍSICAS 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 propiedadesfísicas del suelo

Momento 1: parcelas donde aún no habíaefecto del ganado y recién cosechadoel arroz

Momentos 2 y 4: parcelas donde hubo arrozpero no pastoreo, el muestreo se reali-zó 60 días después de la cosecha

Momentos 3 y 5: parcelas donde el ganadopastó hasta agotar el pasto 60 díasdespués de la cosecha

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

EFECTOS DEL PASTOREOEN ALGUNAS PROPIEDADESQUÍMICAS DEL SUELO

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

Inicialmente los contenidos demateria orgánica en todas las varian-tes fueron altos, lo que se puede atri-buir a que el área experimental semantuvo en barbecho por más de 15años, imperando los pastos natura-les y arbustos de poca talla, sin quese tenga conocimiento si en algúnmomento de esos años 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 áreasque así correspondían, los conteni-dos de materia orgánica bajaron sen-siblemente, siendo mayor esa afec-tación en las variantes donde incidióel ganado; algo similar pudo y puedeestar ocurriendo en las áreasarroceras, donde por largos períodosla alternancia del arroz y el ganadoha imperado, llevando esta prácticade monocultivo a que más del 90 %de los suelos del CAI arrocero de Pi-nar del Río tengan categoría de muybajos.

Con los contenidos de fósforoasimilable hay cierta diferenciaciónen la respuesta, puesto que en aque-llos tratamientos donde no se practi-có el pastoreo los contenidos del fós-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 fós-foro retenido, pero en estos trata-mientos solo se exporta lo extraídopor la cosecha, ya que el resto sereincorpora al suelo con los restosde cosecha.

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción 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***

32

Donde el ganado pasta, consu-me prácticamente todo lo que en elcampo encuentra y una gran parte delcontenido de fósforo que se debió in-corporar como resto de cosecha tam-bién es exportado por dos vías: pri-mero con el aumento de peso delganado y segundo con la distribucióndesordenada de este por el campo yen los terraplenes a donde va a des-cansar por las noches como mediode defensa de las plagas; este fósfo-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 estiércol a los camposde donde fue extraído. Esta es la si-tuación actual y es una de las princi-pales causas de la degradación delos suelos, sin obviar lógicamenteotros factores degradantes como elmal manejo del agua, el sobrelaboreopor largos años, el uso de aguas demala calidad, el exceso de agrotóxicosque sobre el suelo se vierten cada añopara sustentar los rendimientos delarroz en monocultivo (Tabla IX).

Con respecto al potasio el com-portamiento fue muy similar al del fós-foro, aunque más acentuado el pro-blema porque en las variantes dondese pastoreó el ganado descendióabruptamente, lo que puede estarcondicionado por las mismas razonesque se explicaron para el fósforo; uncomportamiento contrario se observóen aquellos tratamientos donde seincorporaron al suelo los restos de co-secha, a pesar de practicarse el mo-nocultivo; del suelo no se exportó todolo extraído para formar la cosecha,aparte del período de barbecho quepermitió en parte restaurar sus pro-piedades físico-químicas afectadaspor el cultivo del arroz cada año.

LA ROTACIÓN DE CULTIVOSEN LA PRODUCCIÓNARROCERA CUBANA

Los suelos dedicados al cultivodel arroz por lo general se adecuanpara este cultivo, por la peculiaridadde cultivarse bajo lámina de agua, enestricta nivelación, 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 producción de otroscultivos en rotación con el arroz.

Venciendo estas dificultades enlas arroceras pinareñas, se llegó asembrar más de 5 000 ha de toma-te, 1 400 ha de frijoles y en menorescala otros cultivos como sorgo,boniato, calabaza, maíz y girasol.

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

RESULTADOS MÁSRELEVANTES PRODUCTODE LA ROTACIÓNEN EL RENDIMIENTODEL ARROZ

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

Con estos estudios se llegó a laconclusión de que el monocultivo delarroz afecta la fertilidad del suelo, tan-to desde el punto de vista químicocomo físico y los rendimientos delarroz después de 10 cosechas con-secutivas fueron desde 5.5 a1.55 t.ha-1 para la época del períodolluvioso y en las parcelas donde sepracticó la rotación, al quinto año aún

los rendimientos se mantenían altosy estables.

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

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

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

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

G. S. Díaz, Teresa Hernández 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 Arroz–barbecho 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 químicos en el suelo después de cuatro años

Tratamientos Rendimiento al inicio (t.ha-1)

Rendimiento cinco años después (t.ha-1)

Diferencia Incremento con respecto

al monocultivo A-maíz-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 económicos) so-bre el rendimiento del arroz

33

EFECTO DE DIFERENTESDOSIS DE NITRÓGENOPARA EL ARROZ EN UNAROTACIÓN ANUAL

Se encontraron influencias delos tratamientos sobre las caracte-rísticas químicas del suelo. Tantopara la materia orgánica como parael fósforo y potasio, por ser un estu-dio de niveles de nitrógeno en com-binación con rotación de cultivos,solo se analizarán los efectos en lamateria orgánica del suelo, dado queen cuanto al fósforo y el potasio elcomportamiento fue muy similar alya analizado en otros trabajos derotación de cultivos.Materia orgánica. Se observó influen-cia significativa en la interacción delos sistemas de rotación y los nive-

les de nitrógeno sobre el contenidode materia orgánica en el cuarto año(Figura 1).

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

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

el contenido de materia orgánica enrelación con N

o.

Este comportamiento respondeal efecto acumulativo de los residuosorgánicos de los cultivos rotantesincluyendo los del arroz, en las va-riantes donde se practicó la rotación,mientras que en las siembras suce-sivas la acumulación de materia or-gánica solo estuvo favorecida por losrestos de cosecha del arroz en mo-nocultivo.

Como la velocidad de descom-posición de los residuos es variabley depende de la relación 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 radiación solar.

Diferentes cualidades de labiomasa tienen efectos distintos so-bre el suelo y los microorganismos.Las leguminosas, entre ellas la soya,mejoran los aspectos físicos y quí-micos, lo cual se refleja en el desa-rrollo vegetativo de las plantas culti-vadas en sucesión, ocurriendo unarápida mineralización del nitrógenocontenido en ellas, dada una bajarelación C:N (37).

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

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

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

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

Rendimiento (t.ha-1)

Rotación

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 cáscara de arroz y el estiércol vacuno a razónde 10 t.ha-1 en la disponibilidad del fósforo y la materia or-gánica en un suelo dedicado al cultivo del arroz

Testigo Cáscara de arroz Estiércol 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 Después 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

ánic

a (%

)

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

Sistemas

0 68 102 136 kg.ha de Nitrógeno

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

34

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

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

Esto lógicamente evidencia lanecesidad de desarrollar y utilizarprácticas adecuadas de manejo delsuelo y de los restos culturales, in-cluso, de ser posible, la práctica delabonado orgánico, buscando el man-tenimiento de grandes cantidades demateria orgánica en el suelo, parapreservar e incrementar su actividadmicrobiana y productividad al mane-jar los suelos agrícolas, se debe te-ner presente para favorecer la diversi-dad y actividad de su microbiota (39).En estas condiciones, generalmen-te, los procesos benéficos como lafijación biológica del nitrógeno, for-mación de micorrizas y mineralizaciónson 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 agrícolas. Por tan-to, preservar la actividad biológica delsuelo es cultivar la productividad yrentabilidad de la agricultura.

Además, al realizar un manejocorrecto de los residuos, sepotencializa la actividad microbianade forma directa e indirecta, ya quelos microorganismos del suelo y susprocesos bioquímicos influyen en elciclo y la descomposición denutrientes, y en la fertilidad del sue-lo, actuando en el ciclo del carbonoy de varios elementos a través de laliberación de nutrientes inmovilizadosen los restos vegetales, materialesorgánicos y en la propia materia or-gánica activa, en la producción desustancias acomplejantes que influ-yen en la solubilidad, fijación biológi-ca del nitrógeno atmosférico en laformación de micorrizas y otras aso-ciaciones benéficas.

El incremento de la materia or-gánica a través de los residuos decosechas dejados sobre el sueloimplica significativos beneficios a lascaracterísticas químicas del suelo,ya que facilitan el reciclaje y la movi-lización de nutrientes, disminuyen-do el lavado de estos y aumentandosu disponibilidad, fundamentalmen-te de nitrógeno.

Además, la presencia de mate-ria orgánica favorece la creación deuna reserva de bases, que se iráncediendo a la solución edáfica amedida que la planta lo requiera.

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

El cultivo del arroz aporta 5.20 t.ha-1

de materia seca; sin embargo, seobserva una sensible caída de lamateria orgánica, la cual se hacemás notoria cuando se compara concultivos que realizan menos aportes,como es el caso de la soya. Estecomportamiento responde a que lapaja de arroz tiene característicasespeciales de dureza y composición,y por lo general cuando se preparael suelo para la próxima siembra delcultivo, la paja aún está húmeda, sien-do menores las cantidades de mate-ria orgánica descompuesta y de ni-trógeno mineralizado disponible (20).

La paja de arroz tiene tambiénun papel importante en el manteni-miento de la materia orgánica delsuelo y en la formación de humus.Este efecto se produce a largo pla-zo, siendo muy difícil de valorar enun corto período de tiempo sus ven-tajas e inconvenientes, así como losniveles deseables de restitución. Noobstante, en principio, el exceso dehumus no presenta ningún inconve-niente para el suelo, aunque sí ladesventaja de inmovilizar una partedel nitrógeno disponible (40).

En los sistemas de secano delas áreas mediterráneas, con suelosde bajo contenido de materia orgáni-

ca, los residuos de la paja de cerea-les que quedan en el suelo y que sequeman frecuentemente represen-tan, con frecuencia, una aportaciónde materia orgánica inferior a la con-sumida durante el año, produciéndo-se un empobrecimiento de esta enel suelo cuando predomina el cultivodel cereal. Sugiere, además, 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 nitrógeno (20).

El citado autor refiere que paramejorar el balance de materia orgá-nica, la estructura y en última 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 más nutrientes al arroz, se reali-za la incorporación de la paja de estecultivo con dosis inicial de 20 kg deN.ha-1 (41).

Por otra parte, la disminución dela materia orgánica en el cultivo con-tinuado del arroz, responde a los ci-clos de oxidación-reducción que ocu-rren en el suelo, los cuales provocanla oxidación de la materia orgánica ypor consiguiente su pérdida del per-fil. Así también sucede en áreas va-cías expuestas a la degradación porinterperismo, no así cuando se prac-tica la rotación de cultivos.

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

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

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

35

ganeso del horizonte superior y laacumulación de estos a los 40 cmde profundidad, pérdida de la fracciónarcillosa de los primeros 20 cm delperfil y acumulación de esta por de-bajo de los 40-50 cm de profundidad.Se plantea, además, que los ciclossucesivos de oxidación y reducciónen el suelo provocados por el cultivocontinuado del arroz conducen a queel suelo sometido a estas condicio-nes adquiera características 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 práctica de la rotación decultivo como vía de solución a estaproblemática.

EFECTO DE LOS SISTEMASDE ROTACIÓN EN ELRENDIMIENTO DEL CULTIVODEL ARROZ

La rotación del cultivo del arrozcon otras especies vegetales en di-ferentes sistemas de rotación favo-rece la obtención de altos y establesrendimientos, que superan al mono-cultivo del arroz en más de 3 t.ha-1;las condiciones físico-químicas queencuentran las plantas de arrozcuando le antecede una o más es-pecies vegetales a las cuales ya sele hizo mención favorece que las pro-ducciones se incrementan inclusocon respecto al rendimiento obteni-do al inicio de las rotaciones. Nóte-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 también ejerció efec-tos sobre el rendimiento agrícola delarroz.

Tomando el rendimiento delarroz como elemento indicador pararealizar las valoraciones de la inci-dencia de una variante u otra, se-gún se aprecia claramente en la Ta-bla XIV, el pastoreo del ganado enlas áreas arroceras conduce a laafectación del cultivo, ocasionado enlo fundamental por su incidencia enlas propiedades físicas y químicasdel suelo anteriormente analizadas.La diferencia entre las parcelas don-de se rotó con ganado y donde elsuelo se dejó en barbecho está cer-cana a una tonelada por hectárea 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 compactación del suelo, eldesarrollo radical se ve afectado, loque conduce a su mala nutrición, queprovoca poco desarrollo foliar y malaformación de la cosecha.

La disponibilidad de elementosquímicos en el suelo para la nutri-ción de las plantas es esencial; enaquellos sitios donde las plantas loslogran tomar sin limitaciones, los ren-

dimientos suelen ser altos y establesa no ser por otros factores limitantes.En el caso particular que se analizase pudo corroborar lo anterior, enaquellos sitios donde se pastoreó elganado y donde esta práctica hizobajar los contenidos de materia or-gánica del suelo, así como los defósforo y potasio, más las alteracio-nes que provoca en las propiedadesfísicas del suelo condujeron a que losrendimientos declinaran de formasensible en solo cuatro años.

El ganado vacuno transita libre-mente dentro de grupos de camposde arroz que presentan diferentesniveles de infestación; las semillasde arroces transitan por el aparatodigestivo sin que todas pierdan elpoder germinativo (36 %). Dentro deestos arroces están los granos rojosy aquellos que aún germinan sondistribuidos por los diferentes cam-pos, trayendo con ellos nuevasinfestaciones de esta nociva plantaindeseable, que ha invadido por estacausa la mayor parte de los camposarroceros con uno u otro nivel de in-festación.

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

Tratam ientos R endim iento inicio de los

experim entos

R endim iento a los cinco años (t.ha-1)

D ife-rencia

Increm ento con respecto al

m onocultivo R otación anual cultivos económ icos A-m aíz-A 5.70 5.12 - 0 .58 3.57 A-soya-A 5.60 5.35 - 0 .25 3.80 A-girasol-A 5.43 5.00 - 0 .43 3.45 A-sorgo-A 5.57 5.25 - 0 .32 3.70 A-kenaf-A 5.54 5.26 - 0 .28 3.71 R otación de año y m edio con cu ltivos económ icos A-A -sorgo 4.35 5.63 + 1.28 4.08 A-A -soya 4.76 5.65 + 0.89 4.10 A-A -girasol 4.16 5.45 + 1.29 3.90 R otación bienal con cultivos económ icos A-A -frijol-sorgo 5.00 5.12 + 0.12 3.57 A-A -kenaf-frijol 4 .73 5.26 + 0.53 3.91 A-A -soya-girasol 4.89 5.17 + 0.28 3.62 A-A (m onocultivo) 5.57 1.55 - 4 .02 -

Tabla XIII. Efecto de los sistemas de rotación en el rendimiento del arroz

Rendimiento agrícola del arroz (t.ha-1) Variantes Inicio

primer año Final

cuarto año Media general de los 4 años

Arroz-barbecho-arroz 5.6 5.0 5.4 Arroz-barbecho-ganado-arroz 5.6 4.3 5.1 Arroz-barbecho 100 kg de N.ha-1-arroz 5.7 5.4 5.6 Arroz-barbecho 100 kg de N.ha-1-ganado-arroz 5.6 4.4 5.3

Tabla XIV. Incidencias del pastoreo del ganado en las áreas arroceras

36

Esta alternativa que en sus ini-cios resolvió un sinnúmero de pro-blemas, como fue la limpieza de loscampos, bajar el alto índice de rotu-ras de la maquinaria y resolver en par-te los problemas para la producciónde proteína animal, se ha tornado unproblema que en estos momentos esdifícil de resolver, dado por la impor-tancia que para las empresasarroceras representa el ganado en subalance económico y por ser estossitios los únicos que aportan gran-des volúmenes de forraje sin quemedie el regadío. Los subproductosde la cosecha del arroz de no reali-zarse esta práctica se pierden apa-rentemente.

EL RENDIMIENTO AGRÍCOLADEL ARROZ BAJO ELEFECTO DE LOS SISTEMASDE ROTACIÓN Y SU RELA-CIÓN CON LAS DOSIS DENITRÓGENO APLICADAS

Para el caso específico de esteexperimento y pueda realizarse lamejor interpretación, se presentaránlos resultados de cada año en particular.Resultados del primer año. El rendi-miento agrícola del arroz en el pri-mer año es evaluado solamente porel efecto de los niveles de nitrógenoy no por el de la alternancia; el estu-dio se inició para las cuatro varian-tes con la siembra del arroz y susdiferentes dosis de fertilizantenitrogenado, estableciéndose poste-riormente a la cosecha la siembra delos cultivos rotantes, en su corres-pondiente variante; por tal razón, noexisten diferencias en las medias desus rendimientos, lo que refleja lahomogeneidad del suelo en cada unade ellas.

Se obtuvo respuesta significati-va a la fertilización nitrogenada, en-contrándose los mayores rendimien-tos con la dosis de 68 kg.ha-1 de N,sin diferencias significativas con lasmayores dosis empleadas (Tabla XV).

Este comportamiento puede serexplicado por la fertilidad natural, enespecial por los altos contenidos demateria orgánica que presentaba el

suelo cuando se inició la investiga-ción, de modo tal que suplió las ne-cesidades del cultivo dando lugar arendimientos aceptables durante elprimer año. Resultados similares seinformaron en 1994, al aplicar 90 kgde N.ha-1 se obtuvieron rendimientossatisfactorios en el cultivo, cuando elsuelo tuvo buena fertilidad natural (44).

Todas las variantes fueron sem-bradas con arroz al inicio de la in-vestigación, destinándose la varian-te 1 para la rotación con sorgo, la 2con soya, la 3 con girasol y la 4 paralas siembras sucesivas de arroz (mo-nocultivo), las cuales están identifi-cadas por sistemas, a partir del se-gundo año, donde comienza el efec-to de la rotación.

Esta respuesta sería válida parala obtención de una o al menos doscosechas (a expensa de la fertilidadnatural del suelo), ya que el arroz esun cultivo que agota rápidamente lariqueza nutrimental y la productividadde los suelos, lo cual implica la ne-cesidad de implementar la rotaciónde cultivos o cualquier otro métodode mejoramiento para mantener lafertilidad del suelo y obtener rendi-mientos satisfactorios, principalmen-te a partir de un segundo año, quees donde los rendimientos comien-zan a declinar cuando se siembra deforma continua sobre un mismo sue-lo, como se demuestra en los siguien-tes años de estudio.Resultados del segundo año. Se pue-de apreciar que existe significaciónestadística en la interacción de losfactores: niveles de nitrógeno y sis-temas de rotación.

El análisis de comparación demedias refleja que en los sistemas

arroz-sorgo-arroz y arroz-soya-arrozse obtuvieron los mayores valores delrendimiento a partir de la dosis de 68 kgde N.ha-1 hasta 136 kg de N.ha-1 sindiferencias significativas entre sí.

En el sistema arroz-girasol-arrozel mejor comportamiento se observóa partir de la dosis de 102 kg de N.ha-1,que no difirieron de los sistemas an-teriores (Tabla XVI).

Tabla XVI. Efecto de los sistemasde rotación y nivelesde nitrógeno en el ren-dimiento agrícola delarroz en el segundoaño de estudio

Medias con letras iguales no difierensignificativamente (p≤0.10)

En el monocultivo se refleja unincremento del rendimiento en lamedida que aumentan las dosis defertilizante. Esa respuesta del arroza la mayor dosis de nitrógeno pudie-ra estar dada por el bajo coeficientedel aprovechamiento del nitrógeno porla planta, puesto que en los suelosinundados ocurren pérdidas notablespor desnitrificación (30-50 %) en lacapa reducida; otra pérdida de im-portancia es por volatilización delamoniaco (N-NH

3), las cuales pue-

den superar el 40 % del N aplicadoen forma de amonio o urea, así comotambién pérdidas de N por lavado,principalmente en los suelos de tex-tura gruesa, con una capacidad deintercambio bajo.

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

Niveles de nitrógeno (kg.ha-1) Medias por variante Variantes* 0 68 102 136

1 5.02 5.70 5.56 5.42 5.42 2 5.00 5.78 5.48 5.48 5.43 3 5.01 5.30 5.59 5.55 5.36 4 5.00 5.60 5.58 5.27 5.41

ESx = 0.09 ns

Medias por niveles 5.00 b 5.59 a 5.55 a 5.48 a MG=5.40 ESx=0.10 ***

Tabla XV. Comportamiento del rendimiento agrícola del arroz en elprimer año de estudio (sin el efecto de los precedentes cul-turales)

Medias con letras iguales no difieren significativamente (p≤0.05)

Niveles de nitrógeno (kg.ha-1) Sistemas de rotación

0 68 102 136 A-sorgo-A 4.83 bc 5.45 ab 5.30 abc 5.32 abc A-soya-A 4.78 bcd 5.55 a 5.39 ab 5.39 ab A-girasol-A 4.00 de 4.49 cd 5.40 ab 5.37 abc A-arroz-A 3.96 e 4.00 de 4.13 de 5.02 bc ESx = 0.19***

37

Todo ese comportamiento indi-ca que un cultivo se desarrolla mejoren rotación con otro que cuando sesucede así mismo, ya que parte delprincipio de que si bien todas lasplantas cultivadas se componen delos mismos elementos, no todasextraen del suelo en igual proporciónlas sustancias nutritivas que le sonindispensables, puesto que ciertasplantas absorben más algunos ele-mentos que otros, lo cual con el cul-tivo continuo de dichas plantas se vanagotando desproporcionalmente de-terminados elementos del suelo.

Además, bajo el efecto de la ro-tación el arroz puede hacer un usomás eficiente de los elementosnutrientes que aportan los cultivosrotantes, a través de sus residuos decosecha, lo cual se revierte en unamayor producción.

Resultados similares exponenque a partir de la tercera cosecha dearroz se producen diferencias signi-ficativas entre las parcelas donde sepracticó la rotación y en aquellas don-de se practicó el monocultivo (45).

Los altos rendimientos que seobtienen en el cultivo del arroz enalgunos países se debe al uso de larotación (5).

Al respecto se refiere que el ren-dimiento del maíz después de la soyaes mayor que después de sí mismoy que al rendimiento de la soya des-pués del maíz o sorgo le sucede lomismo (44).

La práctica de la rotación decultivos con leguminosas, como esel caso de la soya, constituye unafuente barata de suministro de N alas plantas, ya que estas utilizanmenos N del suelo que otros culti-vos, debido a su habilidad para fijarloen simbiosis con una bacteria; poresta razón, después de su cosechaqueda más N en el suelo para lossiguientes cultivos, obteniéndosemayores rendimientos de cultivos noleguminosos cuando están sembra-dos después de una leguminosa.Resultados del tercer año. En esteaño al igual que en el anterior, existesignificación estadística en lainteracción de los factores: nivelesde nitrógeno y sistemas de rotación.

Los valores más elevados delrendimiento del arroz se obtuvieronen los sistemas con sorgo y soyacomo cultivos rotantes entre las do-sis de 68 y 136 kg.ha-1 de N, mientrasque en la rotación con girasol estuvie-ron a partir de la dosis de 102 kg.ha-1

de N, sin diferencias significativas en-tre sí para ambos casos (Tabla XVII).

Además, en el caso específico delsorgo y la soya sin aplicación de ferti-lizante nitrogenado, se obtienen rendi-mientos equivalentes en unidades defertilizante nitrogenado a 136 kg.ha-1.

En el monocultivo el valor ma-yor del rendimiento continúa siendoa la dosis de 136 kg.ha-1 de N, para unrendimiento de tan solo 4.50 t.ha-1,dejándose de producir alrededor demedia tonelada con respecto al añoanterior, lo que puede ser atribuido afactores tales como una mayor inci-dencia de la vegetación indeseable,de enfermedades e insectos y dis-minución de la fertilidad del suelo, de-bido a la siembra consecutiva delmismo cultivo por varios años, asícomo a efectos alelopáticos negati-vos por el sistema de producción enmonocultivo.

Tabla XVII. Efecto de los sistemasde rotación y los nive-les de nitrógeno sobreel rendimiento agrí-cola del arroz en eltercer año de estudio

Medias con letras iguales no difierensignificativamente (p≤0.10)

Resultados similares fueron in-formados por el IRRI (5), que desta-có que las siembras continuadas dearroz producen una disminución enlos rendimientos de una cosecha aotra de 0.5 t.ha-1, pudiendo llegar avalores superiores.

La producción intensiva y/oinapropiada de algunos cultivos haocasionado una progresiva y acele-rada degradación de la productividad

de los suelos, repercutiendo en ladisminución de los rendimientos (46).

Por otra parte, se plantea queno es aconsejable la siembra con-secutiva de un mismo cultivo pormuchos años, e incluso la siembrade la misma secuencia de cultivoscada verano e invierno (47); por ejem-plo, soya-trigo, año tras año, porqueestas tendrán el efecto de bajar elcontenido de materia orgánica y denitrógeno total del suelo, repercutien-do en la disminución del rendimien-to, siendo sumamente importante lainclusión del maíz, sorgo, girasol yalgodón en sistemas de rotación, porla gran cantidad de biomasa que pro-ducen con alta relación C:N de difícildescomposición.

Por los múltiples beneficios quebrindan estos cultivos como prece-dentes culturales, se utilizan enCentroamérica y el Caribe en diferen-tes tipos de sistemas, como porejemplo maíz+sorgo en asociaciónsimultánea, maíz+frijol en asociaciónsimultánea+sorgo, obteniéndosemayores rendimientos por el efectode la rotación (48).

INFLUENCIA DE LA ROTACIÓNDE CULTIVOS EN ELCONTROL DE MALEZAS

Las plantas indeseables presen-tan una serie de características fisio-lógicas que superan a los cultivoseconómicos, como es la adaptabili-dad a los diferentes medios y formasde propagación; una de las razonesque justifican la necesidad de la alter-nativa es la vegetación indeseable (12).

La ocurrencia de cierta vegeta-ción extraña asociada al cultivo prin-cipal, la práctica de siembra de arrozcontinuamente, ha sido la causa deldesarrollo de plantas acuáticas yarroz rojo, la cual puede ser resueltamediante la rotación de cultivos (49).

Uno de los principales proble-mas del cultivo del arroz lo constitu-yen las malezas que compiten coneste, además eleva el costo de pro-ducción y reduce los rendimientos;es por ello que en los últimos añosse ha intensificado el uso de herbici-

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

Niveles de nitrógeno (kg.ha-1) Sistemas de rotación 0 68 102 136 A-sorgo-A 4.35 cde 5.30 a 5.20 a 5.23 a A-soya-A 4.40 cd 5.34 a 5.28 a 5.39 a A-girasol-A 3.19 g 4.15 de 5.12 ab 5.10ab A-arroz-A 1.92 h 3.30 fg 3.80 ef 4.50 bc ESx=0.21***

38

das, en combinación con mejoresmétodos culturales.

En la Hacienda “El Triunfo-Tolima”, la rotación algodón-arroz rie-go ayuda a disminuir la agresividadde la maleza Liendre de puerco(Echinochloa colona) y, por tanto, serequiere de menos herbicida paracontrolarla, comparado con lotescontinuamente sembrados de arroz.La experiencia de rotación con sor-go indica resultados similares en lamisma zona (50).

La rotación con soya dio el 90 %de control de arroz rojo en el primeraño y 92 % en el segundo cultivo yal regresar el arroz, el control fue de73 %.

La rotación de cultivos en áreasfuertemente infestadas por malezasdebe estar basada en la inclusión deaquellas más precoces y cobertorasy que además permitan el desarrollode métodos convenientes de lucha,por ejemplo: contra Don Carlos ygramíneas anuales son convenienteslos siguientes esquemas:

boniato-papa-leguminosa-papaboniato-papa-boniato-frijolboniato-frijol-boniato-papaboniato-papa-maní-papa.

Contra cebolleta son convenien-tes las siguientes rotaciones:

maíz-papa-boniato-frijolmaíz-frijol-boniato-papamaíz-leguminosa-boniato-frijolmaíz-boniato-papa-frijol.

Para la lucha contra escobaamarga y otras dicotiledóneas anua-les, resulta más adecuado el siste-ma que incluye maíz o sorgo-papa-maíz o sorgo (51).

Los abonos verdes y sus resi-duos pueden tener una gran influen-cia en la reducción de la infestaciónpor malezas; diferentes especies deabonos verdes tienen una marcadainfluencia en la composición de lasmalezas.

Estudiando la influencia de dife-rentes sistemas de cultivos (arroz-arroz-frijol terciopelo (a.v); arroz-arroz-dolichos (av); arroz-arroz-soya (av);arroz-arroz-arroz-arroz-kenaf (av)-bar-becho; arroz-arroz-arroz-arroz-dolichos (av)-barbecho; arroz-arroz-arroz-arroz-frijol terciopelo (av)-barbe-

cho) en rotaciones de año y medio ytres años sobre la composiciónflorística de la vegetación indeseable,se ha encontrado que el sistema deaño y medio, arroz- arroz- soya (a.v),resultó el de menor número de espe-cies de malezas, seguido del siste-ma de tres años en presencia del fri-jol terciopelo, con coincidencia enambos casos en las especies domi-nantes Echinochloa colona y Ecliptaalba (52).

INFLUENCIA DE LA ROTACIÓNDE CULTIVOS EN LA INCI-DENCIA DE ENFERMEDADES

Se sabe que el manejo óptimode un suelo agrícola es la rotaciónde cultivos, de manera especial en-tre gramíneas y leguminosas, porqueal hacer esta práctica se cambia elhábitat a los demás organismos vi-vos que atacan los cultivos, facilitan-do su control y aprovechando las ven-tajas de las leguminosas (53).

La rotación de cultivos tieneefectos erradicantes en lospatógenos que sobreviven en los res-tos de cultivos (necrotróficos) y queno poseen estructura de resistenciacomo esclerocios, clamidosporo yoosporo. Al terminarse el alimento delos parásitos necrotróficos, o sea,después de la descomposición totalde los restos de cultivos, estos mue-ren por inanición. La rotación de cul-tivos es el método más antiguo parafavorecer el control biológico y es aúnhoy, el medio no químico más efecti-vo para eliminar las poblaciones depatógenos en el suelo. Su eficaciadepende de la secuencia de cultivos,así como también de la duración delperíodo entre cultivos.

La influencia de la rotación decultivos sobre las enfermedades ra-dicales del trigo fue estudiada en elsur de Brasil (45).

La mayor incidencia de enferme-dades (92 %) y el menor rendimien-to de trigo (377 kg.ha-1) se obtuvie-ron cuando el trigo fue cultivado to-dos los años en el mismo campo.Cuando el trigo no se sembró en unaño de cuatro, la incidencia de en-

fermedades se redujo a 67 % y elrendimiento aumentó a 1.045 kg.ha-1.

Se ha analizado la posibilidad dela rotación soya-arroz respecto a losfitonemátodos y se ha encontrado laespecie Pratylenchus zeae como lamás importante en esta rotación, porel tipo de daño que puede causar (45).

LOS ABONOS VERDES

Dentro de las rotaciones se in-cluyen los abonos verdes, plantasque se cultivan o se transportan des-de otro sitio para ser incorporadas odejadas sobre el suelo, sin que se lle-gue a la obtención de su fruto agrícola.

Muchos son los argumentoscientíficos acerca de la incorporaciónde abonos verdes, pero solo se men-cionarán aquellos que más relevan-cia le confieren.

Un ciudadano romano que vivióal parecer entre los años 254-214 AC,escribió que los lupinos (Lupinos sp),frijoles (Phaseolus) y vicias (Vicia)fertilizaban la tierra. Otro agricultorromano en un escrito fechado entrelos años 116-110AC ya sugería quealgunas plantas, a pesar de no apor-tar ningún beneficio durante el añoen que eran incorporadas al suelo,sí proveían beneficios al siguienteaño y relataba que algunos cultivosse siembran no tanto por sus benefi-cios de corto plazo sino con una vi-sión de largo plazo, cuando estos secortan y se dejan en la tierra paraenriquecerla. Cuando el suelo esbastante pobre, en vez de usar es-tiércoles, es una costumbre incorporarlos lupinos y a veces los frijoles cuandocomienzan a echar vainas, antes de quesea rentable cosecharlas.

En muchos sistemas agrícolasde corte y cobertura se utilizan di-versas especies de plantas, ya seacomo cultivo de cobertura o comoabonos verdes, pero siempre se pre-senta una confusión con el uso deestos términos (cultivos de cobertu-ra y abonos verdes), ya que con fre-cuencia se emplean indistintamenteen la literatura.

Los abonos verdes son la “pie-dra angular” de una agricultura sos-tenible y debe ser siempre insertada

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

39

en las rotaciones de cultivos; estospermiten recuperar suelos cansados,conservarlos a través de la coberturavegetal protectora y son elementosesenciales para mantener y mejorarla fertilidad del suelo. El empleo deabonos verdes se conceptualizacomo “la práctica de incorporar alsuelo masa vegetal no descompues-ta, de plantas cultivadas en el localo importadas con la finalidad de pre-servar o restaurar la productividad delas tierras agrícolas”.

Se denominan abonos verdeslos cultivos de vegetación rápida quese siegan y entierran en el mismolugar donde han crecido (24).

Se da a conocer un conceptomás amplio acerca de los abonosverdes, argumentando que son plan-tas utilizadas en rotación, sucesióno asociación con los cultivos, queincorporados al suelo o dejados enla superficie, son capaces de man-tener o mejorar las característicasfísicas, químicas y biológicas delsuelo (54).

El abono verde está destinadoespecialmente a incrementar la acti-vidad microbiana del suelo, con loque se mejora la estructura de estepor los productos intermedios que seforman en el transcurso de su des-composición. Los efectos favorablesdel abonado verde son muchos y sepueden citar:

estimulan la actividad biológicadel suelo y mejoran su estructurapor la acción mecánica de las raí-ces, los productos exudados porestas y la formación de sustanciasprehúmicas al descomponerseprotegen al suelo de la erosión ydesecaciónaceleran la mineralización del hu-mus y lo reemplazan por humusjoven más activoenriquecen al suelo en nitrógeno(cuando se trata de leguminosas)y potasio, que recuperan de zo-nas profundas (cuando se trata decrucíferas), e impide la lixiviaciónde elementos fertilizantesaseguran una mejor descomposi-ción de las pajas de los cereales,ya que mantienen un medio hú-medo y equilibran la relación C/N

limitan el desarrollo de las malashierbasmejoran la circulación del agua enel suelo al mejorar su estructura yaumentar su porosidad.

RESULTADOS CON LOSESTUDIOS DE LOS ABONOSVERDES

En este trabajo ya se hizo men-ción a los efectos beneficiosos de larotación de cultivo sobre las propie-dades físicas y químicas del suelo yen estas rotaciones está incluido ungrupo de especies vegetales que seincorporaron como abonos verdes.En estos estudios se pusieron demanifiesto todas las bondades de losabonos verdes, pues como se apre-cia en la Tabla XVIII, todas las rota-ciones donde se incorporan abonosverdes superan el monocultivo delarroz ampliamente cualquiera quesea el sistema de rotación que seutilice.

Estos resultados por sí solosjustifican la práctica de la inclusiónde cultivos para incorporarlos comoabonos verdes en los diferentes sis-temas de rotación que se vayan aestablecer; nótese que las diferen-cias en el rendimiento al inicio y cin-co años después son mínimas y quetodas las rotaciones superan al mono-cultivo del arroz en más de 2.5 t.ha-1.

LA ROTACIÓN DE CULTIVOSEN LA SOSTENIBILIDADDE LOS AGROECOSISTEMAS

No es posible pensar en unagroecosistema sostenible si no seconsidera como elemento esencialde la explotación agrícola del suelola rotación de cultivos, tanto con fi-nes económicos como para incorpo-rar abonos verdes.

Las alternancias anuales con losmismos cultivos conllevan a resulta-dos satisfactorios en los primerosaños de explotación, pero en un cor-to período quizás de cinco años se tor-nan sus efectos algo parecido al mo-nocultivo, por lo que losagroecosistemas se deben explotaren sistemas de rotación que inclu-yan varias especies vegetales alter-nadas según los cultivos que le pre-ceden. Por esta vía es que se logramantener la fertilidad del suelo y laproductividad de los cultivos por lar-gos períodos.

El reciclaje de los residuos decosecha de diferentes especies ve-getales, la incorporación de especiescomo abonos verdes, los cambios detecnología que se operan al alternarel cultivo, el romper el ciclo biológicode los insectos plagas y la no utili-zación de agrotóxicos como fertili-zantes y pesticidas o disminuyendosu uso, es la fuente de garantía quea través de la rotación de cultivos

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

Rendimiento Tratamientos

Al inicio Al concluir dos ciclos de la rotación

Diferencia Incremento del rendimiento con

respecto al monocultivo

A1-A-(frijol terciopelo)2 5.83 5.71 - 0.12 2.92 A-A-(dolicho) 5.76 5.74 - 0.02 2.95 A-A-(soya) 5.91 5.87 - 0.04 2.78 A-A-girasol-(dolicho) 5.84 5.86 + 0.02 3.07 A-A-maní-(frijolterciopelo) 5.92 5.82 - 0.10 3.03 A-A-frijol-(kenaf) 5.90 5.84 - 0.06 3.05 A-A-A-(dolicho) 5.79 5.70 - 0.09 2.91 A-A-A-(frijol terciopelo) 5.83 5.73 - 0.10 2.94

A-A-A-(kenaf) 5.89 5.76 - 0.13 2.97 A-A-A-(dolicho)-girasol 5.69 5.69 0 2.90 A-A-A-(frijol terciopelo)-soya 5.74 5.70 - 0.04 2.91 A-A-A-(kenaf)-frijol 5.77 5.71 - 0.06 2.92 A-A-A-A-(dolicho)-girasol 5.82 5.80 - 0.02 3.01 A-A-A-A-(kenaf) -frijol 5.87 5.81 - 0.07 3.02 A-A-A-A-(frijol terciopelo)-soya 5.91 5.83 - 0.08 3.04 Arroz (monocultivo) 5.84 2.79 - 3.05 -

Tabla XVIII. Efecto de la incorporación de abonos verdes sobre el rendi-miento (t.ha-1) del arroz en diferentes sistemas de rotación

40

puede llegar a ser sostenible la pro-ducción arrocera cubana.

Hoy, dado por el monocultivoque ha imperado durante largos pe-ríodos, hay arroceras como el casode la granja Caribe en Pinar del Río,donde la producción es insostenibley se necesita de grandes inversio-nes para recuperar la fertilidad perdi-da en el suelo.

CULTIVOS UTILIZADOSEN LOS ESQUEMAS DEROTACIÓN. PRINCIPALESCARACTERÍSTICAS

Frijol terciopelo (Mucuna spp.): elcontenido de nitrógeno total en el fo-llaje oscila entre 2.6 y 2.8 % en basea materia seca, una hectárea puedellegar a producir 35 t.ha-1 de materialverde y unas 7 t.ha-1 de materia seca.Se estima el contenido de P y K enel follaje en 0.06 y 0.37 % respecti-vamente (tomado del informe de losprimeros resultados obtenidos con lautilización del frijol terciopelo,Mucuna spp., en la finca Monte Lí-bano, Choluteca, Honduras) (55).Dolicho (Dolichos lablab): el uso delfrijol lablab por pequeños agricultoresde varios lugares de Honduras (56)produce gran cantidad de material ver-de; entre 24 y 40 t.ha-1 en Brasil, otrospaíses informan entre 5 y 10. t.ha-1;en estos trabajos produjo 25 t.ha-1 debiomasa. Es una leguminosa muypalatable por el ganado, además deposeer un alto valor nutritivo; se pre-sentan contenidos de 28 % de pro-teína en las hojas verdes y entre 13y 22 % en toda la planta. Es muyresistente a la sequía.Sesbania (Sesbania rostrata): es sinlugar a dudas la especie vegetal quecon mayor facilidad se desarrolla enel ambiente de los suelos dedicadosal cultivo del arroz; es una legumino-sa adaptada a las condiciones tropi-cales, fundamentalmente en prima-vera, en suelos preferentemente ar-cillosos y alcalinos, con alta toleran-cia a la salinidad. Es un cultivofotoperiódico, cuya floración ocurreen los meses de septiembre-octubre,posee alta capacidad de nodulaciónen su sistema radical y parte aérea

así como alta capacidad fijadora denitrógeno atmosférico.

El mejor comportamiento lo haexpresado entre marzo y julio, peromayo es el mes más adecuado, al-canzando velocidad de crecimientoentre 3 y 3.5 cm.día-1.

La Sesbania rostrata es capazde producir de 40 y 50 t.ha-1 debiomasa a solo 45 días de germina-da, con un aporte de nitrógeno equi-valente a una fertilización nitrogenadade 70 a 85 kg.ha-1 (tomado del ple-gable de Sesbania) (57).Kenaf (Hibiscus cannabinus L): plan-ta fibrosa de la familia de lasmalvaceas, de rápido crecimiento enlas condiciones tropicales, tiene altocontenido de proteínas en sus hojascon una excelente palatabilidad, queconstituyen un buen forraje para lascondiciones tropicales.

El kenaf como abono verde rea-liza grandes aportes de biomasa ytiene la ventaja que es una plantaahogante al crecer rápidamente. Rea-liza grandes aportes de biomasa enel orden de las 50 t.ha-1; a la hora dela cosecha de la semilla, sus pelosson urticantes y requieren de protec-ción.Sorgo (Sorghum vulgare L. Moech):fue domesticado por el hombre paraáreas cálidas y secas, seleccionán-dolo para diversos aprovechamientos(grano, forraje, materia prima de be-bidas alcohólicas, fibra y otros usosespeciales). Es, junto con la ceba-da, el cuarto cereal más importantedel mundo, después del trigo, arrozy maíz. Constituye un alimento hu-mano básico en muchas regiones deAsia y Africa, destinándose a la ali-mentación animal en los países de-sarrollados (20). El sorgo para granoes un cultivo de alta producción quese adapta a las regiones de bajasprecipitaciones, es capaz de propor-cionar rendimientos satisfactorios degranos, en condiciones en que elmaíz no lo hace; por tal motivo ofre-ce una gran posibilidad para aumen-tar la producción de granos en aque-llas regiones donde la limitada preci-pitación repercute en una producciónmuy baja de maíz, lo que en muchasocasiones provoca pérdidas en lacosecha de este cereal (46).

El cultivo del sorgo responde ala fertilización nitrogenada igual queel maíz, aunque la diferencia entreambos cultivos es que el sorgo tienemayor capacidad para extraer nitró-geno del suelo, con menor aporte defertilizante, además, una caracterís-tica peculiar del sorgo es la de serhospedero de micorrizas, las cualesfacilitan la solubilidad del fósforo.

En Brasil, el cultivo del sorgoconstituye una alternativa para solu-cionar los problemas de alimentaciónanimal. Además, como presenta grantolerancia al déficit hídrico se viabilizasu cultivo en rotación con otros, ta-les como el arroz, frijol, millo, soya,con muy buenos resultados (58).

Al estudiar diferentes sistemasde cultivos, se observó que cuandoel arroz fue seguido por el sorgo, seincrementó el contenido de materiaorgánica, se mejoraron las propieda-des físicas y químicas del suelo, yse elevaron los rendimientos delarroz, por los aportes de biomasa delsorgo (59).

Por su parte, se ha encontradoque los sistemas de rotación breves,donde se incluye el sorgo, la diferen-cia entre las parcelas rotadas y elmonocultivo llega a más de una to-nelada por hectárea a partir de la ter-cera cosecha (45).Soya (Glycine max L. Merrill): el fri-jol de soya se conoce en Asia desdelos tiempos antiguos, su uso enAmérica data de la segunda décadade este siglo, utilizándose la plantainicialmente como heno y ensilaje,antes de comenzar el aprovecha-miento industrial del frijol seco comofuente de aceite para la alimentaciónhumana y, simultáneamente, em-plear la torta de harina de soya resul-tante en la alimentación animal (60).

El frijol de soya es consideradoel frijol universal; contiene una y me-dio veces más proteína que cualquierotro frijol y diez veces la grasa. Ladistribución de los aminoácidos esmuy similar a la de la leche de vaca,la grasa es alta en ácidos grasos nosaturados, actualmente recomenda-dos para disminuir el colesterol. Otraventaja de este frijol es que puedeser consumido verde o seco. Media

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La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

taza de frijol de soya verde tiene elmismo contenido de proteína que unvaso de leche.

El frijol de soya seco es aúnmejor, media taza de este frijol coci-nado contiene la misma cantidad deproteína que dos onzas de carne, elequivalente en hierro de tres huevosy en cuanto al calcio, el equivalentede media taza de leche. El rendimien-to industrial del frijol de soya, seco yprocesado en aceite y harina, con un42.8 % de proteína bruta en base secaes: aceite 18.3 %, harina 73.4 %,cáscara 6.6 % y pérdida 1.6 %.

El Ministerio de la Industria Ali-menticia y el Instituto de la Infanciatrabajan por la obtención de la lechede soya, alimento este que, por sualto contenido proteico y la altadigestibilidad de dicha proteína, cons-tituye un alimento esencial para losniños distróficos o con serios tras-tornos digestivos.

Además de las bondades del fri-jol soya como alimento para el hu-mano, su condición de leguminosafijadora de nitrógeno, la señalan comocultivo ideal para enriquecer suelosempobrecidos, con un nivel bajo demateria orgánica, que aumentan laactividad microbiológica de los sue-los y así poder utilizarlos en rotacióncon otros cultivos.

La soya es un cultivo de gran-des perspectivas económicas, debi-do a la capacidad genética que po-see de formar asociacionessimbióticas con cepas eficientes deRhizobium japonicum para así “fijarel nitrógeno atmosférico”, lo que con-lleva a un ahorro de fertilizantes (46).

La soya puede ser sembrada enrotación con la caña de azúcar enperíodo de barbecho, posterior a lademolición de la caña vieja y funda-mentalmente en las áreas programa-das para las siembras de frío, asícomo en las áreas vacías de los ban-cos de semilla, lo cual contribuye alaumento de la utilidad económica delos CAI, con la obtención de un nue-vo producto, de alto valor proteicopara la alimentación animal y huma-na, sin que se afecte el cultivo prin-cipal. Además se mejoran las carac-terísticas físicas, químicas y biológi-

cas de los suelos, y se producencambios en la flora de la vegetaciónespontánea, establecidas por prác-ticas culturales en la agricultura demonocultivo interrumpido (37).

El citado autor refiere, además,que la rotación de soya con papa,mediante el empleo de laboreo míni-mo, pueden obtenerse tres cose-chas/año, resultando las mejorescombinaciones la rotación papa-soya-maíz tierno y papa-maíz tierno-soya. En esta última pudiera ser uti-lizada la soya como forraje, lo queacorta el ciclo del cultivo en unos 30días en condiciones climáticas favo-rables, que comprometan el inicio enfecha del cultivo de la papa.

Por otra parte, se ha demostra-do que es posible obtener produccio-nes de soya para granos y forrajes,utilizando las calles entre las hilerasdel cítricos durante los primeros cua-tro años de establecida la plantaciónsin que se afecte, lográndose trescosechas/año, de las cuales puedeser utilizada alguna de ellas para laalimentación animal, directa comoforraje o en mezcla mixta con sorgoo maíz.

El uso de la soya en rotacióncon el arroz ha brindado además delrendimiento adicional del grano desoya, incrementos en los rendimien-tos del arroz, respecto a las siem-bras sucesivas de esta gramínea, yun efecto positivo en las propiedadesquímicas y físicas del suelo.

Cuando se utiliza la soya en ro-tación con el arroz, además deincrementarse los rendimientos deeste último, se reducen las dosis defertilizante nitrogenado y disminuyela incidencia de plagas y enfermeda-des (5).

En Estados Unidos indican quela rotación arroz-soya y otras alter-nativas producen incrementos de 400a 500 kg.ha-1 de arroz. En Japón,empleando también soya y otras le-guminosas en rotación, se presen-tan mejoras en el rendimientoarrocero con la misma variedad en-tre 27 y 33 %. El maíz y el sorgo enrotación con la soya, requieren demenos fertilizante para obtener ren-dimientos máximos (61).

Se ha demostrado la factibilidaddel uso de la soya en rotación con elarroz, por la estabilidad del rendimien-to en ambos cultivos, y el efecto po-sitivo de esta leguminosa en las pro-piedades físicas, químicas y biológi-cas del suelo (21).Girasol (Heliantus annus L): llama-do también mirasol o acahual, fue lle-vado por los españoles a Europa pro-cedente de México, en donde creceen forma espontánea. Hoy en día, unode los principales países producto-res es Rusia. De allí proviene la ma-yoría de las variedades que actual-mente se cultivan. También se siem-bra en gran escala en los paísesbalcánicos y en Francia, España, Ita-lia, China, India, Estados Unidos, Ca-nadá y Argentina (53).

La planta de girasol puede utili-zarse en forma integral. Si se cose-cha cuando el 50 % de las plantasya han florecido, puede usarse comoensilaje, con un rendimiento y unacomposición similares a las del sor-go y maíz.

La semilla de girasol contienemás de un 20 % de aceite de exce-lente calidad para la alimentaciónhumana, pues está entre los mejo-res de origen vegetal, debido a sugrado de asimilación por el organis-mo y valor nutritivo. La ausencia deácido linoleico le da una gran estabi-lidad y prolongada capacidad de con-servación.

Las semillas de ciertas varieda-des se consumen directamente comogolosinas o se usan para la alimen-tación de aves. Es también una plan-ta ornamental y melífera. De una hec-tárea de cultivo pueden obtenerse de40-50 kg de miel de abeja de calidadsuperior. Los tallos secos que que-dan después de la cosecha, puedenutilizarse como material combustible.

Como subproductos de la ex-tracción del aceite, quedan la cas-carilla y la pasta o harina, que cons-tituyen una fuente importante de pro-teínas para la alimentación animal.De una tonelada de semilla se obtie-nen unos 300 kg de torta y cascarilla.

El girasol es objetivo de investi-gación en Africa del Sur, pues estepaís no tiene petróleo y espera re-

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emplazar hasta el 20 % de sus ne-cesidades de combustible con elaceite de girasol (62). También enBrasil se estudia el reemplazo delpetróleo por aceite vegetal, pues seha comprobado que los tractores pue-den funcionar usando aceite de gira-sol, en vez de aceite diesel y desarro-llar plena potencia sin modificaciones.

Es importante destacar que elproceso de extracción del aceite degirasol es simple y requiere muypoco acondicionamiento y purificación.

El girasol es un cultivo resisten-te a la sequía y otras condicionesadversas del medio incluyendo lasalinidad del suelo, por lo que tieneefecto mejorador de estos, se le pue-de utilizar como abono orgánico y enel control de malezas sin mediosquímicos por su efecto alelopático, porlo que resulta aconsejable su empleopara rotar en áreas arroceras (63).

Por otra parte,se refiere que tan-to el girasol como el sorgo y otroscultivos pueden integrar sistemas derotación (Tabla XIX) por los benefi-cios que ofrecen al rendimiento delarroz y a las propiedades físicas delos suelos (64).

Para el cronograma de siembrade un lote arrocero por cuatro años yhacer sostenible la producción, conuna superficie determinada, se tomócomo ejemplo el área arrocera pro-yectada del MINAZ en Pinar del Río,realizada por el grupo de especialis-tas de la UPR y el INCA en la tarea“Alvaro Reynoso” en el 2003 (Tabla XX).

La superficie de mejoramientocada año a su vez se divide en cua-tro porciones y una de ellas se dedi-ca al mejoramiento por la incorpora-ción de abonos verdes.

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a lamemoria del Dr.C. Tomás Hernández,quien consagró los mejores años desu corta vida al establecimiento de laagricultura sostenible en las arrocerascubanas.

Era intención del grupo de rotaciónde la Estación Experimental del Arrozencabezado por Flores, algún día resu-mir los principales resultados en mate-ria de rotación de cultivos y aunque noesté presente entre nosotros, se retomala idea y llegó ese momento.

REFERENCIAS1. Cuba. MINAGRI. Sistema de traba-

jo para la atención del Programade Producción Popular de Arroz. LaHabana, 2003.

2. Pérez, P. Suelo y Agroquímica. LaHabana : Editora Revolucionaria.1968. 240 p.

3. Pérez, N.; Pozo, E. del y Montano,R. Las plagas. ¿Un mal de la na-turaleza o un manejo inadecuadode la agricultura?. Agricultura Or-gánica, 1995, vol. 1, no. 2, p. 11-15.

4. Cuba. Minagri. Instituto de Suelos.Nueva versión de clasificación delos suelos de Cuba. La Habana :Agrinfor, 1999.

5. Flores, T. Evaluación técnico-eco-nómica de la tecnología del apro-vechamiento del suelo con dossiembras anuales de arroz o unacon distintos precedentes cultura-les. [Tesis de grado]; INCA, 1984.

6. Preciado, G. Influencia del tiempoen uso del suelo en la propieda-des físicas, en la productividad ysostenibilidad del cultivo del arrozen Casanare. Correo FEDARROZ,1999, vol. 10, no. 104, p. 4-5.

7. Veitía, J. Situación actual de la pro-ducción Arrocera Cubana. En:Congreso Internacional del Arroz(1:2000:La Habana), 2000.

8. Instituto Cubano de Geodesia yCartografía. Atlas de Cuba. 1978.p. 37.

9. Instituto de Investigaciones delArroz. Instructivos Técnicos delCultivo del Arroz. La Habana, 2000,p. 119.

10. Terron, P. y Moro, R. Sistemas agrí-colas con rotaciones y alternativasde cultivos. Madrid : EdicionesMundi, 1992. 134 p.

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

Aporte (kg.ha-1) Especies Rendimiento (t.ha-1)

Biomasa (t.ha-1)

Materia seca (t.ha-1) N P K

Dolicho - 35 8.12 227.36 37.18 - F. terciopelo - 40 7.37 169 27.63 - Kenaf (abono verde) - 54 13.18 158 23.95 171.34 Soya (abono verde) - 27 4.46 84.74 17.40 14.27 Sorgo forrajero - 56 14.76 264.94 140.22 66.12 Sorgo de grano 3.8 33 10.50 31.60 188.47 99.75 Soya de grano 2.0 17 2.89 - - -

Girasol 2.0 27 4.60 - - - Arroz - - 5.20 88.4 11.6 71.5

Tabla XIX. Rendimiento agrícola, aporte de biomasa, materia seca yelementos nutricionales al suelo, por los cultivos utilizadosen los diferentes sistemas de rotación

Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Mejoramiento (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Mejoramiento (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Mejoramiento (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Arroz (10 cab) Mejoramiento (10 cab) Arroz (30 cab) Arroz (30 cab) Arroz (30 cab) Arroz (30 cab) Mejoramiento (10 cab) Mejoramiento (10 cab) Mejoramiento (10 cab) Mejoramiento (10 cab)

Tabla XX. Esquema de rotación a seguir en toda la arrocera, conside-rando los primeros cuatro años para estabilizar altas pro-ducciones y consolidar el área

Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Abonos verdes (2.5 cab)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB.)

Abonos verdes (2.5 CAB.)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB.)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB.)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Abonos verdes (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Rotación Cult. Eco. (2.5 CAB)

Abonos verdes (2.5 CAB)

Rotación 7.5 cab abono verde 2.5 cab

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11. FAO. Un régimen equilibrado parasuelos productores, 1990, 22(126).

12. Puentes, C. Manual de FitotecniaGeneral. 1 ed. La Habana : Minis-terio de Educación Superior, 1980.372 p.

13. Flores, T. Estudio comparativo en-tre las siembras continuadas dearroz en los rendimientos del arrozy en algunas propiedades físicasdel suelo y en el control de la ve-getación extraña. Memorias Semi-nario Científico del Instituto Supe-rior Agrícola de Ciego de Avila (5:1985:La Habana). p. 255-273.

14. Díaz, G. Influencia de la rotaciónen la fertilidad del suelo y su efec-to sobre el rendimiento del arroz(Oryza sativa L.) : Memorias. En:Seminario Científico del InstitutoSuperior Agrícola de Ciego deAvila (5:1985:La Habana). 1985.p. 229-251.

15. Pierce, F. J.; Fortin, M. C. y Staton,M. J. Periodic plowing effects onsoil properties in a no-till farmingsystem. Soil Science Society ofAmerica. 1994. 1787 p.

16. Preciado, G. Influencia del tiempode uso del suelo del cultivo delarroz en Casanare. En las propie-dades físicas, en la productividady sostenibilidad. Correo. 1998,vol. 9, no. 90, p. 4-5.

17. Iglesias, L. A.; Bertolí, M. Las pro-piedades físicas del suelo y su in-fluencia en los rendimientos de al-gunos cultivos económicos. LaHabana. INCA, 1989. 25 p.

18. García, L. Valoración de cinco al-ternativas de cultivo para la siem-bra de arroz (Oryza sativa L.) enlas dos épocas del año. [Trabajode Diploma]; Centro Universitariode Pinar del Río. 1988, 117 p.

19. Devlin, R. M. Fisiología Vegetal.Barcelona : Eds. Omega, 1980.

20. López, L. Arroz. Cultivos herbá-ceos. I. Cereales. EdicionesMundi-Prensa, 1991. 419 p.

21. Díaz, G. y Arrastra, E. La produc-ción de arroz, problemas, perspec-tivas y posibles soluciones. En:Taller provincial sobre la degrada-ción de los suelos de la LlanuraSur de Pinar del Río (1998 mar.11:Los Palacios), 1998.

22. León, L. A. y Arregocés, O. Facto-res que afectan la respuesta a lafertilización nitrogenada del arroz.Arroz: Investigación y Producción.Referencia de los Cursos de Ca-pacitación sobre Arroz, dictadaspor el Centro Internacional de Agri-cultura Tropical. CIAT. 1985, 340 p.

23. Navarro, N. El potencial redox y suinfluencia en las propiedades quí-micas de los suelos en condicio-nes de inundación. [Tesis de gra-do]; INCA, 1988. 105 p.

24. Hernández, T. La rotación de culti-vos. Una alternativa para la produc-ción sostenible de arroz en las con-diciones de Pinar del Río. [Tesisde Maestría]; INCA, 1999. 100 p.

25. Leyva, A. Las asociaciones y rota-ciones de cultivos: Conferencia.En: Curso Internacional sobreagricultura orgánica en Cuba(1:1993:La Habana), 1993. p. 14.

26. Díaz, G. S. La rotación de cultivos yla incorporación de abonos verdesen las arroceras. Conferencia EnTaller de Plantas Oleaginosas(1990:Los Palacios), 1990.

27. Marchezan, E. Rotacao de culturasem areas de arroz. Lavoruearrozeira, 1995, vol. 48, no. 423,p. 31.

28. Muñiz, D. Hacia un cultivo de arrozsustentable. Arroz, 1992, vol. 41,no. 376, p. 30-35.

29. Hernández, W. C.; Alejo, A. y Cas-tro, J. Efecto de la competencia defalsa caminadora (Ischaemunrugosum S.) sobre los componen-tes de rendimiento en el cultivo dearroz. Arroz, 1996, vol. 45, no. 401,p. 45.

30. Cass, A.; Gusli, S. y Mac Leod, D. A.Sustainability of soil structurequality in rice paddy soya-beancropping systems in SouthSulawesi, Indonesia. Soil andTillage Research, 1994, vol. 31, no. 7,p. 339-352.

31. Hernández, D. Nutrición. Cursobásico del cultivo del arroz. Institu-to de Investigaciones del Arroz,1998. 90 p.

32. Garre, L. A. Técnicas de la produc-ción vegetal e industrias fitógenas:Herbicultura. 2da. ed. Barcelona:Editores Salvat. 1968.

33. Franke, G. Fruchtfalge. Ackerbau 5-7.Hochschulstudium. Tropische undSub-Tropische Landusirtschaft.Univertitat Leipzig, 1990, p. 166.

34. Pohlan, J y Borgman, J. Programade estudio para el cursopostgradual. «Agricultura Sosteni-ble en regiones montañosas deltrópico. Bayazo : ISCAB. 1995. 7 p.

35. Hernández, T. Efecto de la rotaciónanual sobre algunas propiedadesfísico-químicas del suelo, la res-puesta del arroz al fertilizantenitrogenado y al rendimiento agrí-cola. Cultivos Tropicales, 1992,vol. 13, no. 1, p. 28-32.

36. Cócer, A. C.; Mortins, C. E.; Ferreira,L. E.; Barros, N. F. de y Ferreria, O.S. Efecto de diferentes coberturasvegetales sobre las característi-cas físicas y químicas de unLatossol Vermelho-alico. RevistaCeres, 1990, vol. 37, no. 210,p. 167-176.

37. Leyva, A. Conferencia sobre el cul-tivo de la soya. Breve reseña his-tórica. La Habana : INCA, 1995,14 p.

38. Lizhi, Chen. The studies on greenmanure in China. Beijing : Soil andfertilizer. CAAS, 1991, 45 p.

39. Rivera, R. Conferencias impartidassobre “Uso y Manejo debiofertilizantes”. Maestría sobreNutrición de las Plantas ybIOFERTILIZANTES, 1998.

40. Lin Bao y Lijia Kang. Some resultsof long-term fertility trials insustainable rice farming in China.Beijing : Soil and Fertilizer Institute,1992, 277 p.

41. Misra, R. D.; Gupta, V. K. y Panday,D. S. Managing crop residue in rice.International Rice Research. No-tes, 1996, vol. 21, no. 2-3, p. 71.

42. Xu, Qun. Cropping system inrelation to fertility of paddy soils inChina. En: Proceeding ofSymposium on Paddy Soil.(1981:New York), p. 220-231.

43. Xi Zhen-Bong. On the tendency oforganic matter acumulation inpaddy under triple cropping systemin suburbs of Shanghai. En:Proceeding symposium on PaddySoil. (1981:New York), 1981.p. 502-508.

44. Rodríguez, E.; Freyre, J. y Peña, J.L. Estudio del efecto de los distin-tos plazos de aplicación de los fer-tilizantes nitrogenados en el ren-dimiento y sus componentes enel cultivo del arroz. 1994, vol 3,no. 2, p. 20.

La rotación de cultivos, un camino a la sostenibilidad de la producción arrocera

44

45. Díaz, G. El cultivo del arroz enCuba. Conferencias impartidas aproductores y técnicos de arroz deCasanare, Colombia, 1998. p. 44.

46. Labrador, J. Efecto de la rotaciónanual en el ahorro de fertilizantenitrogenado y el rendimiento delarroz (Oryza sativa Lin). [Trabajode Diploma]. Centro Universitariode Pinar del Río. 1991.

47. Barber, R. G. Rotaciones de culti-vos para zonas con 1000 a 1300mm de lluvia por año en el depar-tamento de Santa Cruz, Bolivia. En:“Manual del Manejo de Suelos paraAgricultores Mecanizados”. SantaCruz: Ed. El País. 1994. p. 1-42.

48. Paul, L. C. Agronomía del sorgo.Programa de Mejoramiento delSorgo del ICRISAT para AméricaLatina; Instrucciones Internaciona-les para la Investigación en Culti-vos para los Trópicos Semiáridos.India. 1990, 237 p.

49. Zumeta, M. Diferentes alternativasde rotación de cultivos para elarroz. [Trabajo de Diploma]; Cen-tro Universitario de Pinar del Río,1989, 78 p.

50. Miranda H. Efecto de la rotación enarroz. Arroz, 2001, vol. 21, no. 4, p. 23.

51. Cuba. MINAGRI Indicaciones parael control de malezas en las áreasde papa: Boletín Divulgativo. LaHabana, 1991.

52. Moreno, I.; Relova, R. y Díaz, G. S.Composición florística de la vege-tación indeseable y sus variacio-nes en diferentes sistemas de ro-tación. Cultivos Tropicales, 1992,vol. 13, no. 2-3, p. 89-91.

53. Sánchez, A. Girasol. CultivosOelaginosas. Manuales para edu-cación agropecuaria. 2da. ed. Ma-drid: Editorial Trellas. 1990. 48 p.

54. Costa, M. B. B. da. Adubacao verdeno sul do Brasil. Río de Janeiro.1991. 350 p.

55. CIDICCO. Informe de los primerosresultados obtenidos con la utili-zación del frijol terciopelo (Mucunaspp.) en la Finca Monte Líbano,Choloteca, Honduras. Centro Inter-nacional de información sobreCultivos de Cobertera (CIDICCO )Tegucigalpa, Honduras 1996: p.1-8.

56. CIDICCO. Informe de los primerosresultados obtenidos con la utili-zación del frijol dolico (Dolichoslablab Níger)) en la Finca MonteLíbano, Choloteca, Honduras.Tegucigalpa:Centro Internacionalde información sobre Cultivos deCobertera (CIDICCO). 1997, p. 9-17.

57. Cuba. MINAGRI. La sesbania comoabono verde. Plegable, 1992.

58. Costa, N.; Ribamar, J. y Chagas, F.Avaliacao de cultivares de sorgoforrageiro em Porto Velho-Ro.Lavoura arrozeira, 1995, vol. 48,no. 420, p. 17-18.

G. S. Díaz, Teresa Hernández y R. Cabello

59. Peña, J. L. Comportamiento delmillo (Sorghum vulgare Pers)como cultivo antierosivo ymejorados de suelo en áreas deproducción de semillas de papaen la montaña. En: Jornada Cien-tífica Estación ExperimentalEscambray, 1986.

60. Pérez, R. El frijol de soya como ali-mento. La Habana : Ministerio delAzúcar. 1991. 5 p.

61. Angladette, A. El arroz. Técnicasagrícolas y producciones tropica-les. Instituto del Libro. EditorialBlume. 2 ed. 1969, p. 221-232.

62. Randrianjafy, R. El girasol(Helianthus annus, L.) su fenologíae importancia económica. [Traba-jo de Diploma]. ISCAH, 1994. 67 p.

63. Cuba. MINAGRI. Conferencia so-bre rotación de cultivos. DirecciónNacional de Suelos y Fertilizantes.1993.

64. Díaz, G. Efecto del monocultivo delarroz en el suelo. Conferencia aproductores. Curso de capacita-ción Estación Experimental delArroz Los Palacios. Pinar de Río,1990, p. 12.

Recibido: 18 de julio de 2003Aceptado: 19 de marzo de 2004

Precio: 320 USD

Agroecosistemas: su conducción en una agricultura sostenible

Coordinador: Dr.C. Angel Leyva Galán

Fecha: 8 al 12 de julio

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