EVALUACIÓN DE LA RESPUESTA DE LA
ROTACIÓN ALGODÓN-MAÍZ CON
DIFERENTES PRÁCTICAS DE LABRANZAS EN
EL VALLE CÁLIDO DEL ALTO MAGDALENA
EVALUATING THE RESPONSE OF COTTON AND CORN
ROTATION TO VARIOUS TILLAGE PRACTICES IN THE
ALTO MAGDALENA WARM VALLEY
Montenegro-Ramos, Omar
Centro de Investigación Nataima, Colombia
Jaramillo-Bonilla, Sair
Centro de Investigación Nataima, Colombia
Abaunza-González, Carlos
Centro de Investigación Nataima, Colombia
pág. 2260
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13689
Evaluación de la Respuesta de la Rotación Algodón-Maíz con Diferentes
Prácticas de Labranzas en el Valle Cálido del Alto Magdalena
Montenegro Ramos Omar
1
omontenegro@agrosavia.co
https://orcid.org/0000-0001-8905-5283
Corporación Colombiana de Investigación
Agropecuaria (Agrosavia)
Centro de Investigación Nataima
Tolima Colombia
Jaramillo Bonilla Sair
sjaramillob@agrosavia.co
https://orcid.org/0000-0003-1297-7444
Corporación Colombiana de Investigación
Agropecuaria (Agrosavia)
Centro de Investigación Nataima
Tolima Colombia
Abaunza González Carlos
cabaunza@agrosavia.co
https://orcid.org/0000-0003-4496-1455.
Corporación Colombiana de Investigación
Agropecuaria (Agrosavia)
Centro de Investigación Nataima
Tolima Colombia
RESUMEN
En el centro de investigación experimental CI Nataima de la corporación Colombiana de investigación
agropecuaria (Agrosavia) ubicada a 4° 11' 14” Latitud norte y 74° 57' 22” longitud Oeste y 381 msnm,
se llevó a cabo un experimento en un suelo Typic Haplustepts de textura franco arenosa y se evaluó el
efecto de cuatro sistemas de labranza con el rendimiento con los cultivos de maíz (Zea mays L.) y
algodón (Gossypium hirsutum L.) en rotación y el efecto se evaluó a partir de algunas propiedades
físicas y químicas en el suelo. Los sistemas de labranza fueron: convencional (LC), reducida con
caballones (LR), vertical con cincel rígido (LV) y siembra directa (SD) (labranza cero). Las
características físicas analizadas fueron: densidad aparente (Da), densidad real (Dr), porosidad Total
(PT), agua aprovechable e infiltración (Inf) y químicas pH, contenidos de MO, fósforo (P) y potasio
(K), calcio (Ca), Magnesio (Mg), azufre (S) y capacidad de intercambio catiónico efectiva (CICE). Los
resultados para el cultivo de maíz mostraron que con la labranza reducida más el levantamiento de
caballones, las plantas alcanzaron la mayor altura (239 cm), y la labranza convencional presentó los
menores valores (209 cm). El peso del grano por mazorca y el rendimiento por hectárea, presentó los
mayores valores con la labranza vertical, alcanzando 102 g/mazorca y 5475 kg ha
-1
respectivamente.
Para el cultivo de algodón se encontró que la labranza reducida con la construcción de caballones
presentó los mayores rendimientos alcanzando un promedio de producción de 1290 kg ha
-1
de fibra
siendo superior hasta en 557 kg ha
-1
al obtenido con la labranza vertical. La resistencia a la penetración
del suelo presentó una relación inversa con los rendimientos de algodón presentando reducción
significativa a partir de los 3 Megapascales. Se observó una relación directa entre la longitud de la raíz
principal y el rendimiento del cultivo de algodón al igual que entre el porcentaje de humedad a
capacidad de campo (CC) y los rendimientos; alcanzando la más alta producción con valores superiores
al 12% de humedad a CC. La velocidad de infiltración fue similar para los diferentes métodos de
labranza. Las propiedades químicas del suelo, evaluadas para el sistema de rotación algodón-maíz no
presentaron diferencias estadísticas significativas sin embargo se observó que la labranza reducida
presentó alguna tendencia a acumular un mayor porcentaje de materia orgánica y mayor contenido de
magnesio.
Palabras clave: labranza, suelo, rendimiento, labranza reducida, algodón.
1
Autor principal
Correspondencia: omontenegro@agrosavia.co
pág. 2261
Evaluating the Response of Cotton and Corn Rotation to Various Tillage
Practices in the Alto Magdalena Warm Valley
ABSTRACT
At the CI Nataima experimental research center of the Corporación Colombiana de Investigación
Agropecuaria (Agrosavia) located at N 4° 11’ 14” W 74° 57’ 22” and 381 meters above sea level, an
experiment was carried out on sandy loam Typic Haplustepts. Four tillage systems were evaluated with
rotated corn (Zea mays L.) and cotton (Gossypium hirsutum L.) crop yields, and the effect was assessed
based on some physical and chemical properties of soil. The tillage systems were conventional, reduced
with ridges, vertical with a rigid chisel, and direct seeding (zero tillage). The physical characteristics
analyzed were apparent density, actual density, total porosity, usable water and infiltration, chemical
pH, organic matter, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, and sulfur content, and adequate
cation exchange capacity. The corn crop results showed that, with reduced tillage plus ridging, the plants
reached the maximum height (239 cm), while conventional tillage had the lowest values (209 cm). Grain
weight per ear and yield per hectare showed the highest values with vertical tillage, reaching 102 g/ear
and 5475 kg ha-1, respectively. Reduced tillage with ridging had the highest yields for cotton crops,
reaching an average production of 1290 kg ha-1 of fiber, being 557 kg ha-1 higher than that obtained
with vertical tillage. Resistance to soil penetration exhibited an inverse relationship with cotton yields,
involving a significant reduction by 3 Megapascals. A direct relationship was observed between the
length of the primary root and the crop yield of cotton and between the percentage of humidity at field
capacity (CC) and yields, reaching the highest production with values over 12 % humidity at CC. The
infiltration rate was similar for the different tillage methods. The chemical properties of the soil
evaluated for the cotton-corn rotation system did not have significant statistical differences. However,
reduced tillage tended to accumulate a higher percentage of organic matter and higher magnesium
content.
Keywords: tillage, soil, yield, reduced tillage, cotton.
Artículo recibido 08 agosto 2024
Aceptado para publicación: 10 setiembre 2024
pág. 2262
INTRODUCCIÓN
Gran parte de la actividad agrícola del valle cálido del alto Magdalena la constituyen principalmente
los cultivos de algodón que durante el primer semestre de 2023 alcanzó en una extensión aproximada
de 3327 hectáreas con un rendimiento de 1,04tn ha
-
y maíz el cual se establece durante el segundo
semestre con un área aproximada de 25521 hectáreas (CONALGODÓN, 2023). El exceso de laboreo y
la forma como se ha venido practicando la preparación de suelos durante más de 50 años, ha generado
la pérdida de la estructura de los suelos y reducción de los contenidos de materia orgánica a niveles
inferiores al 1%, disminución en el valor de la densidad aparente, disminución en el porcentaje de la
porosidad, disminución en la velocidad de infiltración y conductividad hidráulica, disminución en la
retención de humedad, aumento en la resistencia a la penetración de raíces por compactación y aumento
en las cantidades de fertilizantes utilizados y por consiguiente aumentos en los costos de producción
(Grandet, 2001). Para Colombia se reportan pocos trabajos de investigación en sistemas de labranza, en
la revisión realizada se encontraron los trabajos de Prieto et al. (2010); García (1991); Bonilla y Murillo
(1998); Bonilla y Vanegas (1998); García y Duran (1998) Martínez et al. (2003); realizados en la zona
algodonera de la costa caribe; García et al. (2018) Trabajo realizado en la región de los llanos orientales
y Herrera y Romero (1998); Alvarez (2005); estos dos últimos realizados en el valle alto del Magdalena.
En este contexto, los sistemas de labranza ejercen efectos diferenciales en el rendimiento de los cultivos,
en las características físicas, químicas e hidráulicas de los suelos. Bajo el sistema de labranza
convencional de preparación del suelo, que ha sido utilizado durante muchos años en la producción de
cultivos en el valle cálido del alto Magdalena; deja la superficie del suelo sin ninguna cobertura y con
tamaños de partícula de suelo muy pequeños (polvo). El uso repetitivo del arado y la rastra destruye la
estructura de la capa superficial del suelo, la continuidad del espacio poroso y reduce el contenido de
materia orgánica (Pitty 1997). El método de labranza vertical es utilizado en áreas en donde se presentan
problemas de compactación sub-superficial que limitan el desarrollo radical de los cultivos en este
método no hay remoción del suelo. El método consiste en abrir con la máquina un pequeño surco en
donde se coloca la semilla y la mayor parte del rastrojo, cultivo de cobertura o residuos de la cosecha
anterior quedan en la superficie (Altieri 1983).
pág. 2263
Los rastrojos o coberturas vivas deben ser eliminados antes de la siembra o inmediatamente después de
ésta, con un herbicida sistémico como glifosato o con uno de contacto como el paraquat. La labranza
reducida es un método que se debe acomodar a las condiciones específicas de cada suelo, manejo del
cultivo y condiciones climáticas; que usado correctamente puede reducir los costos de producción por
la disminución del número de pases de los implementos y su efecto en el desarrollo del cultivo. Este
método se pueden realizar labores como el levantamiento de caballones a diferentes distancias que
hacen más eficiente la aplicación de nutrientes y la distribución del riego (Báez y Aguirre. 2011). El
método de siembra directa o labranza cero es utilizado en grandes extensiones en varios países del
mundo y hace parte de los principios de la agricultura de conservación ya que no perturba el suelo
porque no remueve o invierte las diferentes capas u horizontes del perfil del suelo. El método consiste
en abrir con la máquina un pequeño surco en donde se coloca la semilla y la mayor parte del rastrojo,
cobertura o residuos de la cosecha anterior quedan en la superficie (Altieri 1983).
Aunque en muchos países del mundo hay información del tema de labranzas, es necesario adelantar
trabajos de investigación a nivel local que permitan ofrecer a los agricultores y asistentes técnicos
alternativas de producción, con menores costos unitarios y ambientalmente sanas. Con el manejo actual
se seguirá incrementando las cantidades de fertilizantes de tipo químico para mantener las producciones,
si bien el proceso de cambio de labranza convencional a técnicas de la siembra directa se han aplicado
con éxito en varias regiones del mundo requiere de investigación permanente, debido a que factores
climáticos hacen variar los efectos del laboreo sobre las propiedades del suelo (Heard et al. 1988). Por
lo tanto, si se desea obtener rentabilidad con productos de alta calidad y con una producción sostenible
y con capacidad para competir en los mercados internos y externos, es necesario, que el suelo sea capaz
de suministrar a la planta el agua y los nutrientes esenciales en cantidades adecuadas y oportunas. Para
ello debe poseer buenas propiedades no solamente químicas, sino físicas (Lora 1998). Teniendo en
cuenta lo anterior, el presente estudio tuvo como objetivo analizar el efecto de diferentes métodos de
labranza sobre las propiedades físicas y químicas de un suelo del valle cálido del alto Magdalena y su
respuesta sobre el desarrollo y rendimiento de los cultivos maíz - algodón.
pág. 2264
MATERIALES Y MÉTODOS
Localización
El trabajo de investigación se realizó en la C.I Nataima de Agrosavia ubicado en el municipio de El
Espinal, departamento del Tolima, Colombia. Coordenadas geográficas 4° 53’ 05’’ Latitud Norte y 74°
47’ 17’’ Longitud Oeste. 371 m de altura sobre el nivel del mar. Zona agro climática Bosque Seco
Tropical (BsT) según el modelo Holdridge (1967), con una precipitación promedio de 1273 mm anuales
distribuidos en los meses de marzo a junio y de octubre a diciembre y dos periodos secos de diciembre
a febrero y de julio a septiembre, la temperatura media anual de 28° C. Suelo de textura franco arenosa,
clasificado como un Typic Haplustepts (USDA 2014), con más de 30 años de cultivo intensivo en el
sistema algodón- maíz.
Tratamientos
Los tratamientos correspondientes a los métodos de labranza aplicados fueron:
T1 = Labranza Convencional (LC) (dos pases de rastra y un pase de rastrillo).
T2 = Labranza Reducida + Caballones (un pase de rastra uno de rastrillo y levantamiento de caballones)
T3 = Labranza Vertical (LV) (dos pases de arado cincel en ángulo de 45 ° y un pase de rastrillo).
T4 = Siembra Directa (SD) o labranza cero. (quema con glifosato en pre-siembra).
La siembra directa se realizó con una sembradora mecánica tipo Semeato diseñada para esta labor, sobre
los residuos de la cosecha cortados previamente con una desbrozadora. Los cultivos plantados fueron
maíz variedad (Impacto viptera-3) en el segundo semestre de 2016 y algodón (ST-5288- 2BF) en el
primer semestre de 2017, por ser éstos los dos cultivos comerciales y tradicionales en la región. Los
tratamientos se establecieron sobre un diseño experimental en un arreglo de bloques completos al azar
(BCA) con tres repeticiones. El área de cada tratamiento de labranza fue de 2500m
2
. Para un total del
área experimental de tres hectáreas, la distancia de siembra para maíz fue de 80 cm entre surcos y un
promedio de 5 a 6 plantas por metro lineal para una población final de 70.000 plantas/ha.
Procedimientos
Caracterización del suelo del sitio del experimento. El ensayo se realizó en el Centro de Investigación
de Nataima, ubicado en el municipio de El Espinal del departamento de Tolima. Se realizó una
caracterización inicial del suelo, para lo cual se construyó una calicata de 1 m x 1 m hasta la profundidad
pág. 2265
de 1,2 m. Se evaluó las propiedades físicas y se tomaron las muestras para la determinación de las
propiedades químicas en el laboratorio. Se realizó dos ciclos, uno de maíz en el semestre B de 2016 y
uno de algodón en el semestre A de 2017. Después de la cosecha del algodón, se evaluaron las variables
en estudio.
Propiedades físicas. Las propiedades físicas evaluadas fueron:
Densidad aparente (Da): determinada por el método del cilindro a la profundidad entre 10-20 cm por
la relación entre la masa de sólidos y el volumen total, cuya técnica se basa en la toma de muestras de
suelo sin disturbar mediante un cilindro, de volumen conocido y éste se relaciona con el peso del suelo
seco a 105º C (IGAC, 2006).
Densidad real (Dr): La determinación se realizó por el método del picnómetro cuya técnica se basa en
el cálculo del volumen de agua que desplazan las partículas de solidas de suelo (IGAC, 2006).
Porosidad: La porosidad total se calculó mediante la siguiente expresión:
Pt (%) = (1-Da/Dr) *100. En donde
Pt (%) = Porcentaje de porosidad total.
Da= Densidad aparente (g.cm
-3
).
Dr= Densidad real (g.cm
-3
).
Se expresa como el porcentaje del volumen del suelo que ocupan los poros (Narro, 1994).
Para la determinación de las densidades se siguieron los protocolos de Agrosavia códigos GA-R-84
para densidad aparente y código GA-R-195 para densidad real.
Infiltración: Corresponde a determinar la velocidad de agua que se infiltra en suelos a capacidad de
campo en determinada unidad de tiempo. Se empleó el infiltrómetro de doble anillo que consiste en un
anillo externo de 63 cm de diámetro y uno interno de 33 cm de diámetro (Naeth et al., 1991), se siguió
la metodología de IGAC 2006 consignada en el protocolo de Agrosavia (CÓDIGO: GA-R-98).
Retención de humedad: La capacidad de retención de humedad se determinó mediante las ollas de
presión en 5 puntos 0.1, 0.3, 1.0, 3.0 y 15.0 atmosferas (Pierroux y White 1988).
Penetrometría: Se realizó la medición de la resistencia del suelo a la penetración con un penetrómetro
manual Eijkelkamp tipo Stiboka, para profundidades hasta 1 m en unidades de Newtons para luego
realizar la conversión a kpa. Se basa en la medición de la fuerza necesaria para penetrar el suelo con
pág. 2266
una sonda metálica. Esta medida se relaciona con el grado de compactación de suelo, y está influenciado
por el contenido de humedad, por lo que se toma a capacidad de campo, textura y tipo de arcilla (IGAC,
2006).
Propiedades químicas. Para evaluar el efecto de los tratamientos sobre las propiedades químicas, al
final del cultivo de algodón, se tomaron muestras de suelo de los primeros 20 cm en todas las unidades
experimentales y se llevaron al laboratorio de suelos de Agrosavia en el Centro de Investigación de
Tibaitatá, fueron procesadas según las siguientes metodologías para las determinaciones: pH (NTC
5596.2008), contenidos de materia orgánica Walkey & Black, fósforo (NTC 5350.2005), potasio(NTC
5349.2008), calcio (NTC 5349.2008), magnesio (NTC 5349.2008), azufre (Fosfato monobásico de
calcio), sodio (NTC 5349.2008) y elementos menores (hierro, manganeso, cobre, zinc y boro)(NTC
5526.2007).
Parámetros de crecimiento.
Para maíz se evaluó la altura de planta, número de mazorcas por planta, peso de mazorca y relación
tuza - maíz. Para el algodón se evaluó: altura de planta, longitud de la raíz principal, número ramas
productivas por planta, número de motas por planta, peso de mota, porcentaje y calidad de fibra.
Rendimiento de los cultivos. La respuesta de los cultivos a los tratamientos se evaluó a través de un
muestreo de rendimiento, cosechando cinco surcos centrales de cada unidad experimental en cada
cultivo. Esta variable fue medida en los dos ciclos uno del cultivo maíz y uno de algodón (un año
agrícola) y se expresó en kg. ha
-1
teniendo como base en un 14% de humedad para el maíz y 10% para
el algodón.
Análisis estadístico. Se utilizó el programa InfoStat (V. 2017) para el análisis de las variables a las
cuales se les realizó la prueba de normalidad y homogeneidad de varianza, un análisis de varianza
individual y su correspondiente prueba de medias de Tukey además de un análisis de correlación entre
variables.
RESULTADOS
Variables para el cultivo de maíz
Se analizaron las principales variables y componentes del rendimiento para el cultivo del maíz en
relación con los métodos de labranza y se encontró solamente diferencias significativas para la altura
pág. 2267
de planta, sin embargo, las variables peso del grano por mazorca y rendimiento por hectárea se observó
una tendencia a aumentar con el uso de la labranza vertical, con rendimientos de grano por mazorca de
102g y producciones que alcanzaron los 5475 kg/ha (Tabla 1).
Tabla 1: Variables evaluadas para el cultivo de maíz bajo diferentes métodos de labranza. 2016B
Método de labranza
Altura de
planta (cm)
Mazorcas por
planta
Relación
Maíz/Tuza
Rendimiento
grano (kg/ha)
Labranza Cero
235.0±4.85 a*
1.00±0.013 a
4.3±0.052 a
4473±110.6 a
Labranza Reducida
237.5±9.08 ab
0.95±0.040 a
4.7±0.321 a
5392±273.6 a
Labranza
Convencional
209.6±5.22 b
1.01±0.013 a
5.2±0.240 a
4741±49.7 a
Labranza Vertical
232.0±9.50 ab
0.97±0.023 a
4.8±0.448 a
5475±756.9 a
CV (%)
5.11%
4.16%
13.67%
17.07%
Error (CME)
136.4
0.0017
0,4231
780808,1
R
2
0.67
0.53
0.27
0.30
Medias con la misma letra no son significativamente diferentes (p ≥ 0,05). Fuente: Este estudio
A continuación, se analizan en más detalle el comportamiento de algunas de las variables evaluadas en
el cultivo del maíz.
Altura de planta: Los resultados del análisis de varianza no mostraron diferencias estadísticas (P≤0.05)
entre los métodos de labranza cero, reducida, vertical. La labranza convencional presento los menores
valores de altura (209 cm) lo cual puede estar relacionado con la presencia de una capa endurecida en
el horizonte Bw
1
que impide un buen desarrollo. Las plantas establecidas en labranza reducida con
levantamiento de caballones, alcanzaron la mayor altura (239 cm), probablemente porque este método
permite un mejor enraizamiento de las plantas y un aumento del volumen de suelo explorado por las
raíces. (Figura 1).
Figura 1. Altura de planta de maíz variedad (Impacto viptera-3) para diferentes métodos de labranza.
2016B.
Fuente: Este estudio
ab
a
b
ab
200
205
210
215
220
225
230
235
240
245
250
Cero
Reducida
Convencional
Vertical
Altura (cm)
Métodos de labranza
pág. 2268
El número de mazorcas por planta y el peso promedio de mazorca no presentaron diferencias
estadísticas al (P≤0.05) para los diferentes métodos de labranza, sin embargo, se evidenció un mayor
número de mazorcas por planta en la labranza convencional, pero de menor tamaño, ya que el peso
promedio de las mazorcas fue mayor en la labranza cero o siembra directa (Figura 2).
Figura 2. Número de mazorcas por planta y peso promedio de mazorca en plantas de maíz variedad
(Impacto viptera-3) para diferentes métodos de labranza. 2016B.
Fuente: Este estudio
A pesar de que en el análisis para el rendimiento en grano no se evidenciaron diferencias estadísticas se
observó que con el método de labranza vertical basado en dos pases de cincel rígido que alcanzó una
profundidad promedia de descompactación de 35cm, los incrementos en los rendimientos fueros
notorios siendo superiores al método de siembra directa hasta en una tonelada (Figura 3).
Figura 3. Rendimiento en grano de maíz variedad (Impacto viptera-3) para diferentes métodos de
labranza. 2016B.
Fuente: Este estudio
a
a
a
a
0
20
40
60
80
100
120
Cero Reducida Convencional Vertical
Peso de mazorca
Métodos de labranza
a
a
a
a
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
Cero Reducida Convencional Vertical
Mazorcas por planta
Métodos de labranza
a
a
a
a
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
Cero Reducida Convencional Vertical
Rendimiento (Kg/ha)
Métodos de labranza
pág. 2269
Variables analizadas en el cultivo de algodón
Para el cultivo de algodón se analizaron las componentes del rendimiento en la variedad ST-5288- 2BF
bajo los diferentes métodos de labranza evaluados y se encontró diferencias significativas para la altura
de planta, porcentaje de fibra, producción de algodón semilla y producción de fibra. En estas variables
se observó que la labranza reducida con la construcción de caballones se destacó como el método que
presentó las mayores bondades ya que influyó positivamente en las componentes del rendimiento
alcanzando un promedio de producción de 1290 kg/ha de fibra siendo superior hasta en 557 kg/ha al
obtenido con la labranza vertical (Tabla 2).
Tabla 2: Variables evaluadas para el cultivo de algodón bajo diferentes métodos de labranza. 2017A.
Tratamient
os
Altura
planta
(cm)
Ramas
Productiva
s
longitud
Raíz
Principal
(cm)
Motas
por
planta
(g)
Peso de
motas
(g)
% Fibra
Algodón
semilla
(kg. ha
-1
)
Rendimien
to Fibra
(kg. ha
-1
)
Labranza
Cero
77.70±4.0
2 b
11.25±0.8
4 a
14.97±0.2
3 a
13.81±0.
38 a
4.11±0.1
1 a
41.84±0.
69 b
1958.39±1
54 bc
843.97±64.
05 bc
Labranza
Reducida
102.89±7.
78 a
11.77±0.3
5 a
18.67±0.6
0 a
16.27±0.
39 a
3.02±0.1
9 a
43.96±0.
49 a
3078.68±1
24 a
1290.98±5
3.41a
Labranza
Convencion
al
90.70±6.0
2 ab
12.38±0.1
7 a
16.77±0.5
2 a
11.87±0.
51 a
5.97±0.3
3 a
42.71±0.
41 b
2354.73±1
39 b
1013.31±5
8.57 b
Labranza
Vertical
85.12±7.2
9 b
11.77±0.5
6 a
15.40±0.7
5 a
12.03±1.
13 a
4.52±0.1
6 a
41.56±0.
41 b
1678.30±2
29 c
733.18±98.
87 c
CV%
5.40
4.37
13.26
0.00
4.05
0.89
12.74
12.51
Error
estándar
23.16
0.2647
5.3797
1.8E-06
0.0298
0.38
288.9
121.43
R
2
0.93
0.82
0.35
0.76
0.74
0.71
0.83
0.82
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p ≥ 0,05)
Fuente: Este estudio
Un análisis más detallado de las diferentes variables permite observar el comportamiento del cultivo de
algodón frente a los métodos de labranza evaluados.
Altura de planta: Los resultados del análisis de varianza mostraron diferencias estadísticas (P≤0.05)
entre los métodos de labranza reducida y convencional con los demás métodos, alcanzando altura de
102,87cm y 90,73cm respectivamente. Las plantas establecidas en labranza reducida que incluyó la
construcción de caballones presentaron la mayor altura de planta, probablemente porque este método
permite un mejor enraizamiento de las plantas con mayor posibilidad de aumentar el volumen de
exploración de suelo por las raíces. La menor altura (77,7cm) se presentó con la labranza cero lo cual
pág. 2270
puede estar relacionado con la presencia de una capa endurecida en el horizonte Bw1 que impide un
buen desarrollo radical y por lo se afecta el desarrollo aéreo de las plantas (Figura 4).
Figura 4.
Altura de planta de algodón variedad (ST 5288-2BF) para diferentes métodos de labranza. 2017A.
Fuente: Este estudio
El número de motas por planta y el peso promedio de mazorca no presentaron diferencias estadísticas
al (P≤0.05) para los diferentes métodos de labranza sin embargo se evidenció un mayor número de las
motas y un peso promedio superior alcanzando 5,96 gramos con las plantas sembradas en la labranza
reducida (Figura 5).
Figura 5. Número de motas por planta y peso promedio de motas en la variedad de algodón (ST 5288-
2BF) para diferentes métodos de labranza. 2017A.
Fuente: Este estudio
La variedad de algodón ST-5288-2BF presentó diferencias estadísticas en el rendimiento con P≤0.05,
tanto del algodón de campo o algodón semilla como en la producción de fibra; evidenciando que, con
el método de labranza reducida basado en un pase de rastra y la construcción de caballones, se
alcanzaron los mayores rendimientos (3078,67 kg/ha) representando más de 1400 kg/ha frente a los
13,78
16,3
12,11
11,96
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
L. Cero L. Reducida L. Convencional L. Vertical
Motas por planta
Método de labranza
a
a
a
a
4,114
5,967
3,917
4,523
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
L. Cero L. Reducida L.
Convencional
L. Vertical
Peso motas (g)
Métodos de labranza
a
a
a
a
pág. 2271
obtenidos con la labranza vertical y más de 1100 kg/ha de los alcanzados con la cero labranza. Este
mismo comportamiento se presentó con la producción de fibra, con rendimientos de 1290,98 kg/ha con
la labranza vertical, representando un incremento superior al 43% frente a los obtenidos con la labranza
vertical y más de 35% de los rendimientos con la cero labranza. Estos incrementos resultan importantes
en el mejoramiento de los ingresos de los agricultores (Figura 6). Los mayores rendimientos presentados
por la labranza reducida están relacionados con la mayor uniformidad de siembra, además presenta la
ventaja de poder ubicar los nutrientes que se aplican en pre-siembra y colocarlos en la línea de siembra
cuando se construyen los caballones, aumenta el volumen de exploración de raíces, también se facilitó
la aplicación de riego por surco, facilita la destrucción de la soca debido a que hay una altura de corte
o desbrozado más baja.
Figura 6. Rendimiento del algodón semilla y algodón fibra de la variedad (ST 5288-2Bf) bajo diferentes
métodos de labranza. 2017A.
Fuente: Este estudio
Al determinar las correlaciones entre las variables de suelo con los rendimientos se observa la influencia
que éstas presentaron sobre la expresión del cultivo.
La figura 7 muestra la relación entre el rendimiento y el porcentaje de fibra como resultados de la
aplicación de diferentes métodos de labranza. Para garantizar que el porcentaje de fibra es un
componente que puede estar limitando la producción del algodón se consideraron los tratamientos con
todas las repeticiones para los diferentes métodos de labranza. La respuesta en la producción, presenta
pág. 2272
una relación directa con los porcentajes de fibra ajustándose a un modelo cuadrático con R2 igual a
0,81.
Figura 7. Relación entre el rendimiento y el porcentaje fibra de algodón semilla de la variedad (ST
5288-2Bf) bajo diferentes métodos de labranza. 2017A.
Fuente: Este estudio
Variables de suelo evaluadas en el sistema de rotación Maíz -Algodón
En la tabla 3 se presentan la variables físicas del suelo, evaluadas para el sistema de rotación algodón-
maíz y a pesar de no presentar diferencias estadísticas significativas sí se observan algunas tendencias
en las cuales la labranza convencional presenta el mayor promedio de resistencia a la penetración, lo
cual se correlaciona con una mayor densidad aparente en la capa más superficial del suelo afectando la
porosidad y el porcentaje de agua aprovechable factores que pueden disminuir los rendimientos, así
mismo se encontró que la tendencia en la labranza reducida con la construcción de caballones, presenta
valores menores en la resistencia a la penetración y densidad aparente lo cual favorece una mayor
porosidad y retención de humedad a capacidad de campo; factores que pueden mejorar el rendimiento.
Tabla 3. Variables de suelo evaluadas para la rotación maíz-algodón bajo diferentes métodos de
labranza.
Tratamientos
Resistencia
penetración
Mpa
Densidad Real
(g.cm-3)
Densidad
aparente (0-5cm)
(g/cm3)
Porosidad
Total (%)
% agua a CC
(0-5cm)
0.3 atm
Labranza Cero
3.1±0.30 a
2.35±0.012 a
1.41±0.075 a
39.98±3.06 a
13.0±0.51a
Labranza Reducida
3.1±0.11 a
2.34±0.007 a
1.42±0.012 a
39.44±0.63 a
13.1±0.96 a
Labranza
Convencional
3.4±0.20 a
2.34±0.007 a
1.52±0.020 a
35.03±0.68 a
10.3±0.29 a
Labranza Vertical
3.1±0.28 a
2.33±0.026 a
1.41±0.079 a
39.27±3.35 a
11.9±1.66 a
CV%
14.67
1.17
6.61
10.05
22.13
Error estándar
0.21
0.0007
0.01
14.91
7.72
R
2
0.67
0.75
0.37
0.42
0.08
Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Fuente: Este estudio
y = 16,783x
2
- 988,65x + 13940
R² = 0,8156
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
40,00 41,00 42,00 43,00 44,00 45,00
Algodón (Kg.ha
-1
)
Porcentaje de fibra
pág. 2273
Al analizar el comportamiento de la producción frente la resistencia que presenta el suelo a la
penetración se observa que existe una relación inversa evidenciando que a medida que se aumenta la
resistencia a la penetración se disminuyeron los rendimientos (figura 8). Para evidenciar que la
resistencia a la penetración es un componente que puede estar relacionado con la producción del
algodón se consideraron todos los tratamientos con todas las repeticiones para los diferentes métodos
de labranza. La respuesta en la producción, presenta una relación inversa con valores superiores a 2
mega pascales (Mpa) ajustándose a un modelo cuadrático con R2 igual a 0,77. Presentando una fuerte
reducción de los rendimientos a partir de los 3 Mpa; resistencia que se considera que es generada por
una fuerte compactación del suelo y que constituye un impedimento mecánico para el crecimiento
normal de las raíces (Materechera et al, 1992, y Vogel, 1992), demostrado que la compactación del
suelo tiene un efecto tanto en el crecimiento (Barraclough et al, 1991), como en el rendimiento de los
cultivos como lo reportan (Soane y Van Ouwerkerk. 1994).
Figura 8. Relación entre el rendimiento de algodón semilla y la resistencia a la penetración del suelo
para la variedad (ST 5288-2Bf) bajo diferentes métodos de labranza.
Fuente: Este estudio
Cuando la humedad del suelo es alta, el agua se difunde con facilidad por todo el l espacio poroso del
mismo y puede ser absorbida fácilmente por las raíces de las plantas, en la medida en que el suelo se
seca la energía potencial baja y el agua es retenida con mayor fuerza por los capilares del suelo
aumentando la fuerza de retención de la matriz solida e impidiendo la absorción por las plantas.
(Sánchez-Blanco y Torrecillas. 2008) La sequía reduce la producción de materia seca y los componentes
de rendimiento, a través de la disminución del área foliar y el llenado de las estructuras reproductivas
(Emam et al., 2010). Al analizar el comportamiento de la producción del cultivo de algodón frente al
pág. 2274
contenido de humedad a capacidad de campo, se observa que existe una relación directa evidenciando
que a medida que se aumenta el porcentaje de humedad a capacidad de campo se aumentan los
rendimientos (Figura 9). Para realizar el análisis del comportamiento de la humedad frente a los
rendimientos se consideraron todos los tratamientos con todas las repeticiones para los diferentes
métodos de labranza. La respuesta en producción se incrementa con los valores superiores de humedad
alcanzando los más altos rendimientos con valores superiores al 12% ajustándose a un modelo
cuadrático con R
2
igual a 0,74.
Figura 9. Relación entre el rendimiento de algodón semilla y el porcentaje de agua a capacidad de
campo para la variedad (ST 5288-2Bf) bajo diferentes métodos de labranza.
Fuente: Este estudio
La raíz de la planta de algodón es axonomorfa o pivotante con raíces secundaria que se extienden en
forma casi horizontal; la profundidad de penetración de la raíz principal puede alcanzar hasta 100cm si
el suelo no tiene impedimentos físicos y su profundidad efectiva lo permite. La figura 10, muestra la
relación entre el rendimiento y la longitud de la raíz principal como resultados del establecimiento del
cultivo bajo diferentes métodos de labranza. Para analizar este componente y relacionarlo con la
producción del algodón se consideraron los tratamientos con todas las repeticiones para los diferentes
métodos de labranza. La respuesta en la producción, presenta una relación directa con la longitud de la
raíz principal ajustándose a un modelo lineal con R
2
igual a 0,80.
y = 4,201x
2
+ 120,17x + 186,43
R² = 0,7434
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
8 10 12 14 16 18
Algodón semilla (kg/ha)
% de agua a capacidad de campo
pág. 2275
Figura 10. Relación entre el rendimiento de algodón semilla y la longitud de la raíz principal para la
variedad (ST 5288-2Bf) bajo diferentes métodos de labranza.
Fuente: Este estudio
La velocidad de infiltración del agua en el suelo es una de las variables más sensibles a los cambios
generados por la mecanización y el uso en las áreas mecanizables como lo reporta Torres et al. (2006),
así mismo, Aoki y Sereno (2006) reportan que la velocidad de infiltración tiende a incrementarse cuando
mejoran las condiciones físicas del suelo. Los patrones de comportamientos de la velocidad de
infiltración medidos en el campo para los diferentes tipos de labranza presentaron dos fases bien
definidas, una primera fase en donde los valores de la velocidad de infiltración caen rápidamente y una
segunda fase de estabilización final con valores constantes cercanos a cero, lo cual se logra a partir de
los 50 minutos y hasta los 120minutos de evaluación. No se presentaron diferencias estadísticas en esta
propiedad el suelo.
No obstante, en esta investigación se evidenció que el tipo de labranza que presentó una mayor
velocidad de infiltración en las primeras fases fue la labranza cero, lo cual pudo obedecer a que las
condiciones del suelo que al no ser removido permiten tener continuidad de los poros y mejorar el flujo
de agua, incrementando los valores de esta variable (Figura 11)
y = 314,34x - 2903,3
R² = 0,804
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
14 15 16 17 18 19 20
Algodón semilla (kg/ha)
Longitud raíz principal (cm)
pág. 2276
Figura 11. Velocidad de infiltración evaluada al final del ciclo en el sistema de rotación maíz –algodón
CI Nataima 2017
Fuente: Este estudio
En la tabla 4 se presentan las propiedades químicas del suelo, evaluadas para el sistema de rotación
algodón-maíz y a pesar de no presentar diferencias estadísticas significativas sí se observan algunas
tendencias en las cuales la labranza reducida presentó el mayor promedio en el contenido de materia
orgánica y de magnesio.
Tabla 4: Propiedades químicas y contenido de nutrientes del suelo evaluada para la rotación maíz-
algodón bajo diferentes métodos de labranza
Métodos
de
labranza
pH
MO (%)
P
S
Ca
Mg
K
CICE
ppm
cmol
(+)
/kg
Labranza
cero
6.56±0.092
a
1.11±0.082
a
36.12±5.071
a
2.44±0.461
a
2.19±0.383
a
0.68±0.148
a
0.19±0.021
a
3.06±0.524
a
Labranza
reducida
6.61±0.333
a
1.33±0.062
a
40.14±13.861
a
2.04±0.129
a
2.61±0.461
a
0.75±0.181
a
0.18±0.031
a
2.87±0.792
a
Labranza
convencional
6.81±0.107
a
1.05±0.122
a
43.39±8.156
a
1.88±0.339
a
2.12±0.121
a
0.63±0.066
a
0.16±0.006
a
2.91±0.191
a
Labranza
vertical
6.72±0.183
a
1.09±0.225
a
31.43±8.202
a
1.82±0.731
a
2.08±0.476
a
0.63±0.111
a
0.15±0.025
a
2.86±0.601
a
CV%
2.83
9.27
11.37
24.51
11.31
10.83
11.05
20.81
Error
estándar
0.0357
0.0113
18.455
0.2511
0.0647
0.0053
0.0004
0.367
R
2
0.13
0.58
0.78
0.012
0.59
0.66
0.43
0.0013
Fuente: Este estudio
T-1 T-5 T-10 T-20 T-50 T-90 T-120
L. Cero
33,3 9,5 3,3 1,9 1,3 0,7 0,6
L. Reducida
26,8 4,9 2,3 1,8 1,6 1,4 1,0
L. Convencional
32,0 7,5 4,3 2,8 1,8 1,5 0,7
L. Vertical
29,3 10,0 5,3 2,7 1,8 1,8 1,6
L. Cero y = 36.518e
-0.648x
R² = 0.9335
L. Convencional y = 30.63x
-1.797
R² = 0.9859
L. Reducida y = 27.596e
-0.473x
R² = 0.8746
L. vertical y = 28.534x
-1.581
R² = 0.9819
0
5
10
15
20
25
30
35
Velocidad de infiltación (cm.h
-1
)
Tiempo (minutos)
pág. 2277
En términos generales se considera que los métodos de labranza no afectaron los contenidos de
nutrientes del suelo considerando que el cultivo recibió igual nivel de fertilización para todos los
tratamientos de labranza.
CONCLUSIONES
Los métodos de labranza no evidenciaron influencia sobre las componentes del rendimiento en el
cultivo del maíz.
La labranza reducida con levantamiento de caballones, permitió que las plantas de maíz presentaran
mayor altura porque este método permite tener un mayor volumen de suelo suelto para que sea
explorado por las raíces del cultivo.
En el cultivo de algodón la labranza reducida con la construcción de caballones influyó positivamente
en las componentes del rendimiento alcanzando un promedio de producción de fibra que superaron
hasta en un 43% a los otros métodos de labranza
El rendimiento en el cultivo de algodón presentó una relación directa con el porcentaje de fibra, los
contenidos de humedad a capacidad de campo y la longitud de la raíz principal. En tanto que la
producción, presentó una relación inversa con los valores de resistencia a la penetración del suelo lo
cual constituye un impedimento mecánico para el crecimiento normal de las raíces afectando los
rendimientos
La velocidad de infiltración al igual que en las propiedades químicas no fueron influenciadas por los
diferentes métodos de labranza, probablemente por ser un periodo de evaluación muy corto (un año
agrícola)
Recomendaciones
Se recomienda realizar estas investigaciones por lo menos durante tres ciclos de cultivo de cada especie,
para logra evidenciar efectos sobre las propiedades físicas y químicas del suelo.
Agradecimientos.
La Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia) agradece al Ministerio de
Agricultura y Desarrollo Rural (MADR) por el apoyo financiero para el desarrollo del proyecto
“Recomendaciones para el manejo de labranza en el sistema algodón-maíz, uso eficiente de agua en
pág. 2278
arroz y manejo de nutrientes en algodón para el valle cálido del Alto Magdalena” del cual se obtuvo la
información para realizar este artículo.
Gentil García auxiliar de investigación de Agrosavia por el apoyo y mística en la toma de información.
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