Fundación Universitaria Juan de Castellanos FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Formato para la presentación de Proyecto de Grado Programa: INGENIERIA AGROPECUARIA Fecha: 22 de Enero de 2013 TITULO: INFLUENCIA DE DIFERENTES TIPOS DE COBERTURAS SOBRE LA TEMPERATURA DEL SUELO PARA EL CRECIMIENTO VEGETATIVO DE ARBOLES DE PERO (Pirus pyrifolia), DE LA VARIEDAD TRIUNFO DE VIENA EN SORACÁ - BOYACÁ.
Apellidos Nombres Investigador Principal:
y Documento de Identidad
Programa
No. Teléfono Móvil
Diana Carolina 1.054.372.8 Posada; Wilson 67. Fernando Medina 1.051.210.5 17
Ingeniería Agropecuaria
311 471 Didiyayita@ 7928 hotmail.co m; 31188832 cimi.medina 80 wilson@gm ail.com
Apellidos Nombres
Grupo Investigación
No. Teléfono Móvil
Co Investigador:
DIRECTOR
y Profesión
Luis Alberto Gómez Sierra
4059341 Boavita
Luchogo19 62@hotmail .com
Co - Director Grupo de Investigación al cual pertenece el Líder Grupo: proyecto: FRUCTAL Luis Alberto Gómez Sierra Línea de Investigación: Fisiología De Los Frutales Director de la Línea: Caducifolios Luis Alberto Gómez Sierra Lugar de Ejecución del Proyecto:
Ciudad, Departamento:
Finca Juan de Castellanos
Soraca Boyacá
INFLUENCIA DE DIFERENTES TIPOS DE COBERTURAS SOBRE LA TEMPERATURA DEL SUELO PARA EL CRECIMIENTO VEGETATIVO DE ARBOLES DE PERO (Pirus pyrifolia), DE LA VARIEDAD TRIUNFO DE VIENA EN SORACÁ - BOYACÁ.
DIANA CAROLINA POSADA YAYA
WILSON FERNANDO MEDINA
FUNDACION UNIVERSITARIA “JUAN DE CASTELLANOS FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS INGENIERIA AGROPECUARIATUNJA 2013
INFLUENCIA DE DIFERENTES TIPOS DE COBERTURAS SOBRE LA TEMPERATURA DEL SUELO PARA EL CRECIMIENTO VEGETATIVO DE ARBOLES DE PERO (Pirus pyrifolia), DE LA VARIEDAD TRIUNFO DE VIENA EN SORACÁ - BOYACÁ.
Presentado por: DIANA CAROLINA POSADA YAYA WILSON FERNANDO MEDINA
TRABAJO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO AGROPECUARIO
Director: LUIS ALBERTO GOMEZ SIERRA Ingeniero agropecuario
FUNDACION UNIVERSITARIA “JUAN DE CASTELLANOS” FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS INGENIERIA AGROPECUARIA TUNJA 2013
NOTA DE ACEPTACION _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________ _______________________________
_____________________________ FIRMA DEL JURADO
_____________________________ FIRMA DEL JURADO
Tunja 11 de Febrero de 2013
TABLA DE CONTENIDO Pág. RESUMEN DEL PROYECTO ABSTRACT
_________________________________5
_________________________________________________6
INTRODUCCIÓN
___________________________________________7
1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
_________________________15
2.
JUSTIFICACION
_______________________________________16
3.
OBJETIVOS
_______________________________________18
3.1.
OBJETIVO GENERAL
3.2.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
4.
HIPOTESIS
5.
MARCO DE REFERENCIA
5.1.
ESTADO DEL ARTE
5.2.
MARCO TEORICO
________________________________18 _________________________18
________________________________________19 ___________________________20 _______________________________20 ______________________________________18
5.2.1. EL CULTIVO DE PERO
________________________________18
5.2.1.1.
Taxonomía y morfología
5.2.1.2.
Descripción general del cultivo de pero
5.2.1.3.
Requerimientos climáticos
5.2.1.4.
Actividades culturales
a.
Plantación
b.
Fertilización
c.
Riego
d.
Poda
5.2.1.5.
__________________________18 ________________19
__________________________26 _________________________27
_________________________________________27 ___________________________________________28 ______________________________________________29 __________________________________________________30
Fitosanidad
_______________________________________32
5.2.1.6.
Fenología del árbol frutal
5.2.1.7.
Labores del cultivo
5.2.2. EL SUELO
__________________________32
__________________________________33
__________________________________________33
5.2.2.1.
Temperatura del suelo
____________________________34
5.2.2.2.
Sistema radicular
5.2.2.3.
Formas de transmisión de la temperatura
5.2.2.4.
Importancia biológica de la temperatura
5.2.2.5.
Absorción de minerales por la raíz
5.2.2.6.
Efectos de la rizósfera en la absorción de nutrientes
5.2.2.7.
Factores que afectan la absorción de nutriente en la raíz
5.2.2.8.
Vías de contacto
________________________________35 _____________36 _________________39 __________________41 ______37 ___38
________________________________39
5.2.3. ACOLCHADOS O COBERTURAS
______________________46
5.2.3.1.
Ventajas del uso de acolchado o coberturas
___________46
5.2.3.2.
Desventajas del uso de acolchado o coberturas
5.2.3.3.
Factores que se alteran en el uso de acolchados o coberturas
5.2.3.4.
Tipos de acolchados o coberturas según el color
5.2.3.5.
Tipos de acolchados o coberturas según el tipo de cultivo
5.2.3.6.
Colocación de acolchados o coberturas
________47 48
_________47 ____49
___________________55
6.
Diseño metodologico
6.1.
Tipo De Estudio:
_______________________________________55
6.2.
Plano de campol:
_______________________________________55
6.3.
MATERIALES Y MÉTODOS
6.3.1. Materiales de campo: 6.3.2. Métodos
__________________________________55
_________________________________58 _ ________________________________58
____________________________________________58
6.4.
Población y Muestra
__________________________________60
6.5.
Fuentes y Técnicas de Recolección:
_____________________58
6.6.
Definición y Preparación de Variables:
______________________61
6.7.
Instrumentos de Recolección de Datos
_________________________57
6.8.
Procesamiento de la Información:
7.
RESULTADOS Y DISCUSION
7.1.
Promedio de altura del eje principal
7.2.
Crecimiento de ramas primarias
7.3.
Área Foliar
7.4.
Temperatura
8.
CONCLUSIONES
9.
RECOMENDACIONES
10.
IMPACTO
________________________________________77
10.1. Ambiental:
_________________________________________77
10.2. Económico:
_________________________________________77
10.3. Social: 11.
BIBLIOGRAFIA
______________________58 _________________________65 ______________________65 ________________________68
_______________________________________69 ________________________________________70 ____________________________________75 ______________________________76
___________________________________________78 _______________________________________79
LISTA DE FIGURAS
Pág.
Ilustración 1: Descomposición de la Luz ................................................................ 38 Ilustración 2: La luz y las longitudes de onda ........................................................ 38 Ilustración 3 Reflexión del color en un objeto. ....................................................... 38 Ilustración 8: Crecimiento progresivo semanal del eje principal de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación. ...................................................................................... 67 Ilustración 9: Comparación del crecimiento del eje principal con el de ramas primarias entre tratamientos por semana. ............................................................. 68 Ilustración 10: Crecimiento promedio del eje principal y las ramas de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación. ...................................................................................... 68 Ilustración 11: Crecimiento promedio del área foliar de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación............................................................................................................ 70 Ilustración 12: Temperatura promedio en las plantas de pero, registrada por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación. ................ 71 Ilustración 13 : Variabilidad de la temperatura en las plantas de pero, alcanzada por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación............................................................................................................ 73
LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla 1 Clasificación de Minerales Según su Movilidad Dentro de la Planta ____ 45 Tabla 2: Plano de campo ___________________________________________ 57
RESUMEN DEL PROYECTO
El árbol de pero es un frutal caducifolio de la familia de las Rossáceas, originario de las zonas templadas del norte que se adapta bien en regiones de altitud tropical, posee unas características climáticas particulares que tienen similitud con los cultivos de climas templados, con fotoperiodos largos de alta iluminación y alternando con noches frescas de bajas temperaturas, condiciones que son favorables para los procesos fisiológicos de la maduración y la calidad de los frutos. Se ha considerado que las labores culturales y las técnicas utilizadas en el manejo agronómico incorrectamente, se convierten en un limitante para la eficiencia en el proceso productivo y el potencial que esta especie puede expresar. Mediante el manejo de diferentes tipos de coberturas en el suelo, tales como: plástico negro, transparente, rojo, verde, cobertura vegetal, y un testigo sin cobertura, se determinó las variaciones de la temperatura del suelo para cada uno de los tratamientos, evaluando los efectos mostrados sobre el comportamiento en el crecimiento vegetativo de las plantas, midiendo la longitud del eje principal, y la longitud de ramas primarias en árboles de pero de la variedad “Triunfo de Viena”. Los resultados obtenidos del estudio y su análisis permitieron demostrar que la cobertura con plástico negro mostró el mayor crecimiento vegetativo en el eje principal. Se pudo determinar también que la cobertura de plástico transparente aunque presentó el mayor promedio de temperatura, no resultó coherente con el crecimiento. Este estudio demostró que la coberturas influyen en la temperatura y en el crecimiento vegetativo si se comparan con el testigo.
PALABRAS CLAVE
Cobertura, Acolchado, Plástico, Color, Crecimiento, Cultivo, Temperatura.
ABSTRACT
The tree is a deciduous fruit of the Rossรกceas family, native to the northern temperate zones are well suited in altitude tropical regions, has particular climatic characteristics that are similar to temperate crops with long photoperiods high illumination and alternating with cool nights of low temperatures, conditions that are favorable to the physiological processes of maturation and fruit quality. It was felt that the cultural practices and techniques used in the agronomic management incorrectly become a limiting factor for efficiency in the production process and the potential that this species can express. By handling different types of coverage on the ground, such as black plastic, clear, red, green vegetation, and a control without coverage, we determined changes in soil temperature for each of the treatments, evaluating shown effects on behavior in the vegetative growth of the plants, measuring the length of major axis and the length of primary branches in trees but the variety of "Triumph of Vienna". The results of the study and analysis allowed to show that black plastic cover showed the highest growth rate in the main shaft. It was found also that the clear plastic cover but had the highest average temperature was not consistent with growth. This study demonstrated that the coatings and temperature influence on the vegetative growth when compared with the control.
KEY WORDS Coverage, Padded, Plastic, Color, Growth, Crop, Temperature.
INTRODUCCIÓN
El pero es una especie arbórea caducifolia del cual se conocen tres importantes centros de origen: a) China, donde es cultivada la especie Pyrus pyrifolia, Pyrusus suriensis, Pyrus calleryana. b) Medio Oriente (Cáucaso, Asia Menor), centro de origen primario del Pyrus communis. c) Asia Central. (Angelini 2007)
En zonas subtropicales o de clima templado, la pera es una de las frutas de mayor importancia económica, junto con la manzana y el durazno. El 2004 presentó una producción de 17.9 millones de toneladas métricas, siendo sus principales productores en el contexto mundial, China, Estados Unidos, Italia España, y Argentina (FAO, 2005). En Colombia, este cultivo ha tomado importancia durante los últimos años, debido al continuo incremento en el consumo per cápita de frutas. Esta especie se adaptó bien en diferentes regiones de los andes con altitudes entre los 2300 y 3000msnm, con temperatura media de 12 a 16°C. La pera, al igual que otras especies caducifolias, presenta estados definidos de crecimiento entre la floración y la cosecha, como la división celular, diferenciación entre tejidos, aumento del tamaño y la maduración. Una vez se alcanza la madurez, los agricultores realizan la cosecha mediante indicadores de la epidermis, tamaño y peso de la fruta, parámetros que no son adecuados para definir el momento propicio de la cosecha, debido a la irregularidad de los frutos (Kabas, 2005), especialmente para la venta de este producto en mercados internacionales.
Para la aceleración del crecimiento y maduración
de las plantas, se ha
investigado el uso de acolchados plásticos en este tipo de cultivo, por las ventajas
que trae su utilización en otros cultivos en donde ya se ha avanzado bastante en su uso. Por los marcados cambios estacionales de temperatura en sus zonas de origen, para protegerse de las mínimas temperaturas térmicas el pero ha evolucionado, estableciendo mecanismos de sincronización de su propia fenología de acuerdo a los comportamientos estacionales que se traducen en primer lugar, en la permanencia de las hojas por un periodo limitado de tiempo durante el año con una rigurosa estacionalidad de su fenología. (Villaseca, S. 1990) La temperatura ambiente es el factor climático que mayormente condiciona la evolución fenológica y la velocidad con la cual ocurre el paso de un estadio a otro. Es además el parámetro ambiental más estudiado a causa de múltiples efectos sobre la fenología de la planta por la elevada variabilidad como indicador climático en el tiempo y en el espacio. (Villaseca, S 1990) La influencia de la temperatura sobre la duración de las fases del ciclo ontogénico de la planta, en general se describe desde el punto de vista cuantitativo. Alguna fase muestra sin embargo respuesta a factores diversos en relación a procesos biológicos que prevalecen en un específico estado de desarrollo de la planta. Así por ejemplo, en gran parte de los árboles frutales deciduos, bajas temperaturas favorecen el ingreso hacia la fase de la dormancia invernal, mientras influyen negativamente en el crecimiento y desarrollo de varios órganos de la planta en el curso de la estación vegetativa. (Gutiérrez, 1999) Según (Macua, J. Lahoz, I., & Garvillo, S,. 2004) el uso de acolchados en horticultura ha tenido últimamente un gran desarrollo, ya que proporciona un gran número de beneficios agronómicos y medioambientales. Los acolchados más utilizados son de propileno negro, verde, rojo, transparente. Entre las ventajas de su utilización cabe destacar el incremento de los rendimientos, prevenir la aparición de malas hierbas, un uso más eficiente del agua y de los fertilizantes y reducción de la erosión del suelo. Además, el aumento de la temperatura en las
zonas de las raíces se traduce en una mayor precocidad de los cultivos e incluso en la posibilidad de realizar plantaciones más tempranas. No obstante, un exceso de temperatura puede llegar a causar efectos negativos. Según (Parra Coronado, A., Hernandez Hernandez, J. E., & Camacho Tamayo, J. 2005.), en Colombia la floración de los árboles de pero se da entre septiembre y noviembre; y la cosecha se realiza entre los meses de marzo y junio del siguiente año. Dada la situación geográfica de Colombia, no se cuenta con periodos de alta luminosidad, ni el cultivo se ve sometido a cambios de temperatura a lo largo del año
marcado por las estaciones, como sucede en los principales países
productores de pera. El presente trabajo tuvo como objetivo, evaluar algunos parámetros de crecimiento en cultivos de pero, utilizando varios tipos de coberturas, entre ellas acolchados plásticos de diferentes colores, con el propósito de determinar su influencia sobre la temperatura del suelo y el crecimiento vegetativo, en la finca de la Fundación Universitaria Juan de Castellanos ubicada en el municipio de Socará-Boyacá.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El suelo es un gran almacén de energía que acumula calor durante el día y lo cede durante la noche. El balance de estos intercambios determina la temperatura del suelo. El flujo de calor en el suelo es por tanto indispensable, es un componente del balance de energía sobre el cultivo. Por su parte, la temperatura del suelo tiene importancia en numerosos procesos de los cultivos como la germinación, la distribución de las raíces, el crecimiento de las plantas, la extracción de nutrientes, la respiración de las raíces, etc. (Villaseca, S. 1990) Los fenómenos fisiológicos de absorción de agua y nutrientes por parte del aparato radicular de árboles frutales caducifolios, pueden ser influenciados por las variaciones de temperatura sobre la superficie del suelo. De acuerdo a estudios realizados en regiones productoras de las zonas templadas, las bajas temperaturas limitan la absorción de nutrientes por relentización en la actividad enzimática, produciéndose como consecuencia una disminución en el proceso metabólico (Gil, 1999; Salisbury y Ross, 1994). Estos efectos en las regiones de altitud tropical aun no han sido estudiados. La duración de cada uno de los estados fenológicos, está influenciada por el comportamiento de la temperatura del suelo acortándose o alargándose. Las condiciones de clima y suelo del altiplano boyacense son favorables para el cultivo del pero y otros frutales caducifolios; sin embargo los rendimientos y la calidad de los frutos si se comparan estadísticamente con países productores son muy bajos. Los factores que influyen pueden ser; por una parte, la ausencia de programas para el mejoramiento genético, y debido a la falta o poca investigación en las técnicas de manejo. En la actualidad las labores culturales y las técnicas aplicadas, obedecen más a un concepto tradicionalista que a un criterio técnico basado en la experimentación científica.
2. JUSTIFICACION
En el departamento de Boyacá existen según la secretaría de agricultura de Boyacá, 2011, 1.212 hectáreas plantadas de pero, lo que indica que se ha desarrollado una importante actividad económica en ésta especie. Sin embargo comparando con las zonas productoras (zonas templadas). Los rendimientos por hectáreas aún son muy bajos (Chile promedio de 70 toneladas por hectárea, Colombia 25 toneladas por hectárea). (Gratacos, 2000) Entre los diversos factores ambientales que intervienen en los procesos fisiológicos para el crecimiento vegetativo normal de las plantas, juega un papel fundamental la temperatura del suelo. Esta variable puede ser modificada a través de diferentes manejos, y la respuesta puede ser diferente de acuerdo al tipo de suelo. El cuarzo y los minerales de la arcilla (los dos componentes sólidos fundamentales del suelo) tienen densidades y colores específicos parecidos. La materia orgánica tiene una densidad que es aproximadamente la mitad que la del cuarzo, pero su calor específico es aproximadamente el doble. Como consecuencia el calor específico por unidad de volumen de la mayoría de los suelos se encuentra entre 1.5 y 2.5 MJ/m3/K. Como el calor específico del agua es 4.18 MJ/m3/K, el calor específico del suelo aumenta considerablemente cuando aumenta su contenido de agua, esto explica por ejemplo el mayor calor específico de los suelos arcillosos en comparación con los arenosos si ambos se encuentran en el límite superior de contenido de agua (capacidad de campo) (Villalobos 2002). El color de las coberturas plásticas absorbe diferentes flujos de radiación reflejándola o acumulándola, lo que incide en el comportamiento térmico de la superficie del suelo. Se desconocen para condiciones del trópico alto valoraciones cuantitativas y cualitativas de éstos fenómenos.
Se propuso encontrar a través de la experimentación científica, mejorar las técnicas agronómicas de manejo del cultivo del Pero, para alcanzar el mayor potencial productivo. Las limitaciones en la obtención de frutos de Pero con calidad, son básicamente las deficiencias tecnológicas que reducen la competitividad de esta actividad agrícola. Por todo lo anteriormente descrito, se considero pertinente e importante la realización de éste estudio por cuanto existen muchas zonas en el departamento de Boyacá
potencialmente productoras de pero por sus condiciones
pedoclimáticas favorables para este cultivo, equiparables a las condiciones ambientales de zonas optimas para la explotación del mismo.
3. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL Evaluar la influencia de coberturas de diferentes colores, sobre el comportamiento de la temperatura del suelo, para el crecimiento vegetativo en arboles de pero, (Pirus pyrifolia).
3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Medir la temperatura promedio de cada uno de los tipos de cobertura, durante el periodo de estudio. Evaluar el comportamiento del área foliar, longitud del eje central y longitud de ramas principales para cada tipo de cobertura.
Identificar comparativamente el tipo de cobertura de mejor comportamiento agronómico.
4. HIPOTESIS
Hi: El color de la cobertura de los acolchados, influye positivamente en el crecimiento vegetativo en arboles de pero.
Ho: El color de la cobertura, influye negativamente sobre el crecimiento vegetativo en arboles de pero.
Ha: El color de la cobertura no influye en el crecimiento vegetativo en arboles de pero.
5. MARCO DE REFERENCIA
5.1. ESTADO DEL ARTE
Sobre el estudio de coberturas plásticas, se encuentran algunos experimentos en varios tipos de cultivos, en donde se busca conocer el efecto de algunos colores de las mismas. Los objetivos de cada trabajo de investigación son muy diferentes entre sí, pero sin embargo lo que en común se busca conocer es el efecto de los acolchados de diferentes colores analizando comparativamente entre ellos los mejores rendimientos; como un estudio que se realizo en la Universidad Católica del Maúlle- Talca en el año de 1996, para determinar la conducta térmica del suelo bajo cuatro cubiertas plásticas a diferentes, centímetros de profundidad: Se utilizaron acolchados de polietileno transparente (Tra), blanco/ negro (Opa), café (Caf) y naranja (Nar). Se seleccionaron las láminas (Tra) y (Opa) por ser opuestas en transitividad, (Nar) y (Caf), como alternativas de acolchados ofrecidas en el mercado. Se concluyó que (Tra) alcanzó la temperatura más alta entre 39ºC acumulando más calor que (Caf) pero ambas, produjeron incrementos térmicos superiores a (Opa),
la cual mantuvo el suelo ligeramente por debajo de la
temperatura promedio del suelo cubierto a 27 ºC aunque este resultado no fue significativo. La menor temperatura fue registrada por (Opa) que mostró una compensación nocturna, con una temperatura mínima y más alta que en el suelo descubierto. Otro estudio, sobre el efecto de los colores de los acolchados, según (Quezada, y Jimenez, 2004) evaluaron las ventajas y las desventajas de siete colores de acolchados plásticos sobre el desarrollo y rendimiento en el cultivo de pimiento
morrón (Capsicum annuum), tomando como parámetros de investigación, la acumulación de materia seca, el área foliar y el rendimiento, además de la temperatura del suelo a los 15 cm de profundidad y la radiación fotosintética activa reflejada por cada uno de los acolchados. Esta investigación arrojo como resultados que la producción de materia seca y el área foliar cambia por el tipo de color del acolchado, tuvieron efectos positivos los acolchados de color blanco y negro y como efectos negativos, los acolchados transparente, rojo y azul. La temperatura es más determinante en el desarrollo y rendimiento que en radiación
reflejada
por
los
acolchados;
teniendo
efectos
negativos
la las
temperaturas alcanzadas hasta 30°C como lo fueron los colores transparente y rojo. Los mejores rendimientos se obtuvieron en los acolchados blanco y negro. En estos dos últimos las temperaturas del suelo son las más bajas y con menor fluctuación. Se evaluó tambien la influencia del color del acolchado plastico de suelo en parámetros vegetativos y productivos en la provincia de Buenos Aires Argentina, con tratamientos aplicados al cultivo que consistieron en la cobertura del suelo con ploietileno de colo negro, blanco con envés negro y naranja, dejandose un testigo sin cubrir. Se encontraron algunos resultados como el que no se encontró efectos sobre la altura de la planta ni en las dimensiones de las hojas sin embargo la altura maxima tuvo un crecimiento sostenido de 30 cm en promdio entre los 45-60 dias desde el transplante para todas las situaciones. La altura maxima de plantas con acolchado naranja fue la mejor a los 45 dias desde el transplante, a los 60 dias dias todos los tratamientos ya se habian igualado y a los 75 dias no habia diferencia entre ellos ni con el testigo, aunque en todos los casos los rendimientos comerciales estuvieron por encima de los promedios registrados. (Francescangeli, 2006) En 1996 a 1998 se realizaron dos experimentos en los que utilizaron polietileno negro llamados (TA y TE). En 1996 el primer experimento, cubrió el 31% en comparacion con el segundo tratamientoque cubrio el 33% de la superficie del
suelo, y nuevamente se realiza en 1998 con bandas de plastico negro que cubrieron el 58% y 63% (TE). Se utiliz贸 en ambos experimentos (1996 a 1998) un controlador de malezas complementado con control manual a los 30 dias de la aplicaci贸n. El tratamiento (TA) tuvo un rendimiento y precocidad similar a (TE) debido a que se control贸 el rebrote de malezas perennes, lo que no ocurrio con el control manual en (TE). Se da por evidente la manera de utilizar buenas tecnicas de control de malezas tanto manual como quimicamente, sin que el porcentaje de cobertura en el suelo sea altamente significativa. (Ayastuy y Kroeger, 2003)
5.2. MARCO TEORICO
5.2.1. El cultivo de pero
El cultivo de pero, tuvo su „„origen de los perales cultivados en Europa que se remonta probablemente entre 1.000 y 2.000 a.C. Es nativa de las regiones de Europa occidental. Deriva al parecer de la selección de varias especies europeas o asiáticas: Pyrus Nivalis, (Jacq), P. Pyrifolia (Burn. f), P. Spinosa (Forssk) ‟‟. El cultivo también se conocido por diferentes escritores griegos y latinos que en sus obras citan este árbol como Homero que reseña la planta presenta en la huerta alcinoe, algunos siglos mas tarde lo mencionan Teofrasto, Catón y Plynio (Cepeda M, 2001) El pero fue difundido ampliamente por los romanos, llegando a América del sur luego de la conquista española. 5.2.1.1.
Taxonomía y morfología
La clasificación taxonómica para el cultivo de pero, según (Gil, 1999. Cepeda M, 2001), es la siguiente:
Reino: Vegetal
Familia: Rosaceae
Subreino: Tracheobionta
Subfamilia: Spiraeoideae
División: Magnoliophyta
Género: Pyrus
Clase: Magnoliopsida
Especies: Pyrus nivalis, P. pyrifolia. P.
Subclase: Rosidae Orden: Rosales
spinosa etc
Los países mayores productores de pero a nivel mundial se encuentran en su mayoría en el Hemisferio Norte, siendo China, Argentina, Canadá, Italia, Grecia, México, Nueva Zelanda, Chile, Rusia, Sudáfrica, España, Turquía, Reino Unido, y Estados Unidos. China es el mayor productor con un 75%, pero como exportador ocupa el segundo lugar con solo el 3% (420 mil Tn) después de Argentina quien es el exportador más grande con el 60%(440 mil Tn) de Pero del total de su producción. Los países exportadores a nivel mundial promedian 1.5 millones de toneladas y equivale al 10% del total de la producción. En el Hemisferio sur
en cambio,
Argentina es el país mayor exportador con el 50% del volumen de la exportación seguido de Sudáfrica y Chile. El consumo es liderado por Rusia con un 25% del volumen total, seguida por Alemania con el 12%. (Coperfrut S.A 2008) La produccion de pera en Colombia se limita al departamento de Boyacá donde en la actualidad, existe un área sembrada de aproximadamente 1.212 ha que producen 13.579 toneladas anuales (DANE, 2012).
5.2.1.2.
Descripción general del cultivo de pero
El pero al igual que otras especies caducifolias, presenta muy bien los estados de crecimiento entre la floración y la cosecha, como son la división celular, la diferenciación entre tejidos, aumento de tamaño y maduración. Cuando se alcanza la madurez, se realiza la cosecha mediante parámetros como son la coloración de la epidermis, tamaño y peso de la fruta, conceptos que no son los recomendados para productos de exportación. En Colombia la floración de los árboles, se
presenta entre los meses de septiembre y noviembre y la cosecha se recoge entre los meses de marzo y junio del siguiente año, siendo la causa de este efecto, la ubicación geográfica del país, ya que no se presenta alta luminosidad, tampoco se presentan cambios extremos de temperatura a lo largo del año como las zonas de estaciones situación que si ocurre en los principales países productores de pera. (Parra, 2006) Según (Guillermo y Arata 2009) „„La planta de pera en estado adulto, presenta de manera habitual una forma piramidal, la altura escasamente pasa los 20 metros. Presenta un tronco grueso con cortezas agrietadas, hojas en forma ovalada acorazonada casi redondeada y dentada. Es una planta caducifolia, es decir, que sus hojas se caen en otoño, luego que acumula las reservas y nutrientes para la siguiente campaña. La floración y nuevos brotes de hojas se dan a partir del inicio de las temperaturas primaverales. Las flores son blancas con matices rosados presentan cinco sépalos, numerosos estambres y un pistilo; el sistema radicular presenta una raíz profunda con eje central muy desarrollado‟‟.
El árbol es de forma piramidal cuando adulto y re4dondo cuando es joven, alcanza alturas de 20 mt pero comercialmente no supera los 10mt. Raíz pivotante y profunda, tronco muy desarrollado. Sus hojas son pecioladas con bordes aserrados, de forma lobulada y de color verde brillante. Las flores crecen en racimos, tienen forma de umbela, presentan en su mayoría colore blancos y ocasionalmente color rosado. Su fruto y parte comestible se define en términos botánicos como un pomo.(Hogares juveniles campesinos 2002). Este tiene una forma globosa o pinniforme, de textura firme con tonalidades en la piel desde el verde amarillento, hasta rojo y pardo según su variedad. La pulpa es de color verde claro y en estado de madurez con alta humedad es agradable y refrescante. (Chavez y Arata, 2009)
En cuanto a su utilización, la pera es consumida como fruta fresca y a la vez se pueden elaborar con ella distintos subproductos como las frutas deshidratadas, licores y vinagres. (Chavez y Arata, 2009)
5.2.1.3.
Requerimientos climáticos
Prospera muy bien en climas templados algo húmedos con temperaturas más frías que calientes (12°C a 16°C). Las nieblas, los rocíos la humedad y las heladas tardías perjudican notoriamente la floración. El árbol necesita de reposos invernales pero cada variedad tiene diferentes exigencias. Florece a 7°C y resiste temperatura de -18°C a -20°C hasta -40°C. Puede ser cultivado desde los 2400 msnm hasta los 3000 msnm. El pero asi como otras especies de frutales caducifolios, por la ubicación de sus centros geneticos (Europa oriental, Caucaso, China etc), son adaptados a ciertas condiciones climaticas, las cuales son generalmente las zonas templadas donde existe el frio invernal lo que limita su distribucion a otras regiones con climas diferentes a sus paises originarios. En este aspecto hay que ver los efctos del ambioente sobre el crecimiento del tallo, mientras entre especies y variedades existen diferencias en sus exigencias a los factores exogenos. (Fischer 1999). La dependencia de las diferentes acciones del crecimiento de los factores ambientales, especialmente de la temperatura se manifiesta en una relacion del optimo. Por ejemplo la temperatura optima para la respiracion es mas alta que para la fotosintesis. El margen optimo para el crecimiento es por esto el rango, en el cual es posible, la mejor coordinacion de las velocidades de todos los procesos involucrados. El rango optimo para los frutales de hoja caduca, esta modificado por las especies y variedades, entre 15°C y 25°C. El minimo se encuentra en unos 2-4°C, y el maximo no puede pasar de 35°C para evitar daños de los tejidos, que pueden influir en el crecimiento del meristemo apical. Daños por temperaturas
bajas se observan en tejidos en crecimiento a partir de -2°C. a -4°C. (Fischer 1999).
5.2.1.4.
Actividades culturales
a. Plantación
Es muy amplio el concepto que se tiene para la implantación de un cultivo, a decir el viento, la altura sobre el nivel del mar, la altura de la planta y la densidad de siembra. Las distancias entre arboles pueden oscilar entre 0.30 m para cordón injertado sobre membrillero y 12 m para formas franco. (Angelini 2007) Franco: Los arboles heterogéneos (proceden de semilla) y de gran desarrollo, dificultando varias operaciones como la poda y la cosecha, e influye en la lenta entrada de la producción. El sistema radicular es potente, pivotante y muy profundo lo que conlleva a un buen anclaje, resistencia a la asfixia en suelos húmedos y tolerancia a la sequía. Membrillero: Tiene un crecimiento moderado y enano lo que conlleva a un anticipo en la obtención de frutos. El sistema radicular contiene raíces más delgadas pero profundas, bueno para suelos superficiales. El membrillero son tolerantes al pulgón lanígero pero susceptible a la sequía y al tizón de fuego. (Infoagro.com, 2010) La densidad de plantación del cultivo depende de varios factores a decir el vigor que tenga el porta injerto, las condiciones edáficas, el clima etc. La densidad de plantación varía desde 2 X 3 m2 hasta 7 X 7 m2. (Infoagro.com, 2010) En el momento de la plantación del cultivo de pero por parte del productor agropecuario, este tiene que iniciar con una serie de prácticas agrícolas encaminadas a llevar el cultivo con los mejores rendimientos de producción, sin
afectar el medio ambiente, prácticas que son más conocidas como Buenas Prácticas Agrícolas (BPA). (Chavez y Arata, 2009) Según la (FAO, 2008), las BPA son prácticas orientadas a la sostenibilidad ambiental, económica y social para los procesos productivos de la explotación agrícola que garantizan la calidad e inocuidad de los alimentos y de los productos no alimenticios. El Ministerio de Agricultura en Colombia publicó un artículo (Agricultura limpia Buenas Prácticas Agrícolas) en donde afirma que „„Las Buenas Prácticas Agrícolas se consideran como una forma específica de producir o procesar productos agropecuarios; esto quiere decir que, el modo como se lleva a cabo el proceso de siembra, cosecha y pos cosecha para los cultivos, cumple con los requerimientos de producción limpia‟‟. Las B.P.A enseñan a tener una producción limpia, organizada, con una orientación encaminada a una excelente producción sin necesidad de que el productor tengas las últimas tecnologías del mercado en este tipo de cultivos.
b. Fertilización
La fertilización debe ser media tendiendo a baja, para evitar el exceso de vigor a una profundidad mínima de 50 cm. Se puede utilizar como abono, 50 Kg de estiércol descompuesto, con 1 Kg de Nitrógeno en forma de nitrato de amonio, 750 gr de Potasio, y 1 Kg de fosforo y amonio, en forma de fosfato di amónico; y para regiones húmedas. Los planes de fertilización deben elaborarse con base en previo análisis de suelos pero mas importante sobre análisis foliares para ajustar los niveles óptimos de cada uno de los nutrientes que están activos en el aparato foliar. (Pantezzi, 2007). En suelos con pH elevados se recomienda 0.36 Kg de Bórax en 100 Litros de agua.
c. Riego
El suministro de agua al cultivo del pero, es una de las operaciones más importantes que se deben tener en cuenta, pues de no hacerlo, el cultivo se defolia por deficiencia en los procesos metabólicos, los frutos disminuyen de tamaño o pueden disminuir su cantidad, aunque también se debe evitar el exceso de agua porque se pueden presentar podredumbres en las raíces. (Chavez, W; & Arata, A. 2009) Existen algunos métodos de irrigación que dependen del tipo de suelo, necesidades hídricas del cultivo, y disponibilidad de agua; por ejemplo en los suelos planos se utiliza el método de inundación y ojala el suelo sea de textura franco arcillosa, arcilloso arenoso, arcilloso limoso o arcilloso. Este sistema tiene una eficiencia de distribución del 45% para los suelos inclinados, se utiliza el método de escorrentía por medio de surcos, los cuales están en cada hilera de árboles sin exceder el grado de inclinación ya que se evita el arrastre de sedimento desde los arboles hasta otros predios; este método tiene una eficiencia del 55%. Un tercer método de irrigación de agua es por aspersión en suelos con bastante inclinación y de textura gruesa;
utilizando este método los arboles
reaccionan más rápido a pesar del grado de inclinación del suelo comparado con los dos sistemas anteriores. La eficiencia de este sistema es del 65-75%. Por último se tiene el método de irrigación por micro irrigación y goteo; este sistema el mas eficiente con un 95% de efectividad. (Angelini, 2007; Fideghelli & Sansavini, 2005) La cantidad de agua requerida por los perales varía según el clima, la humedad del suelo tipo de suelo y el tamaño de la planta. La cantidad del agua debe ir aumentando a mediad que la planta vaya creciendo. En suelo profundos se puede regar una sola vez en el mes en cambio en los suelo de textura gruesa, los riegos deben ser más frecuentes. (Chavez, W; & Arata, A, A. 2009)
d. Poda
La poda es el conjunto de operaciones que controlan la vegetación y la producción de la planta, permitiendo optimizar el rendimiento económico. La poda sirve para limitar el desarrollo del árbol al interior para que haya espacio disponible, para definir la obtención de la forma de conducción seleccionada y para regular la cantidad y la calidad de la producción. Las intervenciones de poda involucran modificaciones del crecimiento del árbol o de sus órganos. Las actividades de poda
contemporánea
integra
actividades
estrechamente
conexas
como:
construcción de la copa y desarrollo de las raíces, desarrollo reproductivo y acumulación de reservas. (Angelini, 2007). Existen dos porta-injertos importantes para el pero, que son el franco y el membrillero. El franco es afín muy vigoroso, resistente a la sequedad y a la clorosis, pero o mal la humedad excesiva. E membrillero tiene raíces mas débiles y superficiales, presenta un vigor inferior al franco.
Su ventaja consiste en la productividad y en la precocidad de la
producción; también suele mejorar las características de las peras, en cuanto al tamaño. (Bonfiglioli, O; Marro, M; 2004) Con base en las fases evolutivas del árbol y a la época de intervención es posible distinguir las siguientes tipologías de poda: a) Poda de formación: Es típica en los arboles jóvenes y va hasta obtener la forma seleccionada y tiene por objeto también abreviar la fase improductiva. b) Poda de producción: Sustituye gradualmente la poda de formación, se realiza para el mantenimiento del equilibrio vegeto-productivo del árbol. c) Poda de rejuvenecimiento: Utilizada en los arboles senescentes (Viejos) que están en la fase terminal del ciclo vital, sirve para estimular la vegetación, efecto que se obtiene con cortes enérgicos. d) Poda de reforma: Sirve para modificar la forma de la copa del árbol. e) Poda de saneamiento: Se utiliza para eliminar ramas enfermas o secas. f) Poda verde: Se realiza cuando hay actividad vegetativa.
g) Poda seca: Es la que se efectúa cuando los árboles están en reposo. (Angelini, 2007)
5.2.1.5.
Fitosanidad
El pero lo atacan plagas y enfermedades similares a la del manzano, cuyo control se establece de la misma forma, dentro de las enfermedades mas frecuentes están: El tizon que ataca durante la floración y afecta primero las flores; su control se realiza eliminando y quemando el material afectado, controlando la humedad del cultivo y usando herramientas esterilizadas. La mancha de las hojas (Entomosporium maculatum) mancha las hojas y causa su caída; se pude controlar con caldo bordelés y caldo super 4. La roña del pero (Venturia pirina) Es la enfermedad mas grave y causa deformación de las flores y frutos; se controla igualmente con caldo bordelés y caldo super 4. Dentro de sus plagas se encuentran el pulgón lanífero (Erisoma lanigerum) que produce tumores en las ramas y raíces; su control se realiza con la aplicación de hidrolatos de ají con cilantro y haciendo una buena preparación de suelo. También se encuentra la mosca de la fruta que produce los mismos efectos y se controla de manera similar al manzano. (Trampas, aplicaciones preventivas de caldo sulfo-calcico y controladores biológicos) (Hogares juveniles campesinos 2002).
5.2.1.6.
Fenología del árbol frutal
Los árboles de hoja caduca responden a los cambios estacionales que llevan a unas acciones fisiológicas, logrando sobrevivir a una estación difícil y prepararse para la siguiente etapa. En otoño los arboles detienen su crecimiento vegetativo botando sus hojas, esto con el fin de resistir el frio del invierno. Al acortarse los días, se producen inhibidores de crecimiento en las hojas, acumulándose en las yemas viejas evitando que crezcan de nuevo. (Ecofisiología del arbol frutal, 2010) En invierno los árboles se encuentran en reposo, que es una adaptación ecológica de las especies caducifolias para desarrollarse en zonas invernales. Las plantas también desarrollan mecanismos para corregir los daños que se puedan presentar con el invierno, razón por la cual son muy resistentes en sus zonas naturales. Antes y durante el invierno, las plantas caducifolias sufren cambios internos para resistir la temporada invernal, cambios fisiológicos que ocurren a nivel de ordenamiento celular, en compuestos que juegan un papel importante dentro de la planta como proteínas, lípidos, hidratos de carbono, hidratación de tejidos y a la vez, se estimula la aparición de promotores para la tolerancia al frio. La aclimatación se debe a dos señales climáticas, a decir la sucesiva bajada de la temperatura y el acortamiento de los días. (Toledo, 2009) Al bajar la temperatura, cambia el metabolismo de la planta que tiene que ver en la reducción en la actividad enzimática, la intensidad respiratoria, la actividad fotosintética, la actividad transpiratoria, disminución en la velocidad de absorción de agua y soluciones nutritivas.(Ecofisiología del arbol frutal, 2010) Al acercarse la primavera la planta bloquea la acción de los inhibidores que aparecieron en otoño y en invierno para comenzar su desarrollo despertando las yemas durmientes por dos vías; la acción del frio estimulador aumentando la
acción de las giberelinas y por acción del fitocromo, aumentando la actividad respiratoria de los azucares que se mantuvieron como reservas durante el invierno. (Toledo, 2009) Las frutas comienzan su crecimiento en otoño y entran en receso en invierno volviendo a crecer en primavera. (Ecofisiologia del arbol frutal, 2010)
5.2.1.7.
Labores del cultivo
Las principales labores que se realizan al cultivo se encuentran los deshierbes que se hacen con el fin de evitar que exista competencia por el alimento y facilitar las siguientes operaciones como los riegos, y cosecha e incorporar los abonos. Realizar siembra protectora la cual ayuda a mantener la materia orgánica favoreciendo la textura del suelo evitando la erosión. De estas siembras protectoras las más comunes son las leguminosas anuales como: trébol (Trifolium repens.), habas (Vicia faba), y arvejas (Pisum sativum). (Pérez, 2011)
5.2.2. El suelo
Existen muchos conceptos sobre lo que significa el suelo, pero para el caso de la agricultura, el suelo toma un significado especial que da a entender las características generales que tiene éste, para el sostenimiento de la vida, abarcando no solo la parte mineral si no también la parte microbiológica y macro biológica. En primer lugar podemos definir que „„El suelo es la cubierta superficial de la mayoría de la superficie continental de la tierra. Es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del
viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica‟‟.
(Bligoo los
alrededores, 2011). Según Castro, (1998) afirma que el suelo es „„un cuerpo natural tridimensional sobre la superficie terrestre, que contiene materia viva y es capaz de soportar plantas al aire libre, es producto de la acción que ejercen el clima, los organismos y el relieve sobre el material parental durante su tiempo de formación. Como cuerpo tridimensional (perfil), el suelo tiene un límite superior que es el aire y un límite inferior que es donde termina toda actividad biológica (roca) ‟‟ (Castro, 1998) El pero es un árbol exigente en el tipo de suelo como las tierras limosas, silíceoarcillosas y permeables. Los suelo deben presentar un homogeneidad del cultivo en general, fáciles de profundizar y ni muy secos y ni muy húmedos. Alcanza a tolerar los suelos arenosos que pueden evacuar el exceso de humedad más rápido que los demás suelos, y los suelos demasiado secos por el verano, los arboles no pueden desarrollasen muy bien teniendo como consecuencia la formación de unas masas esclerosas en la pulpa del fruto. (Hogares juveniles campesinos, 2007) Los suelos idóneos para establecer el cultivo del peral sobre membrillero son los que presentan pH entre 6.5 y 7.5 con cal activa menor al 70% y una profundidad mínima de 50cm. Y para establecer un cultivo con patrón franco, el pH debe alcanzar 8.2-8.3 con cal activa al 11-12%. (Bonfiglioli, O; Marro, M; 2004)
5.2.2.1.
Temperatura del suelo
La temperatura del suelo es una de sus propiedades más importantes ya que facilita la germinación de semillas, el crecimiento de las raíces, permite la formación del suelo, el intercambio de energía suelo-aire y la evaporación de la humedad, controlando los procesos biológicos de cada planta. Muchas plantas
tropicales requieren de una temperatura del suelo mínima de 24°C o más; al igual que la micro flora y micro fauna del suelo necesitan temperaturas adecuadas para su supervivencia. La capa superficial está sometida a los cambios atmosféricos, va volviéndose constante con la profundidad, y a una cierta distancia de la superficie se mantiene más o menos uniforme a lo largo del año, esto hace que se forme una fauna específica, sensible a las variaciones térmicas, que en este medio alcanza un gran desarrollo. Se encuentra también que los suelos húmedos mantienen una temperatura mas estable que los suelos secos. (Mahecha, G, & Roa, S. 2000)
En conclusión, la temperatura del suelo tiene gran influencia, no
solo en los procesos biológicos, sino también en los procesos físicos y químicos. Cerca de la superficie, la temperatura se dinamiza con las horas del día y con las épocas del año, en oscilaciones muy grandes o muy pequeñas, dependiendo del tipo de suelo y medio ambiente, por esta razón las raíces de la mayoría de las plantas morirían si estuvieran a los cambios de temperatura que ocurren a la superficie del suelo. (Villaseca, 1990) Los daños del as heladas se pueden evitar a veces sacando provecho del calor almacenado en el suelo. Por la noche cuando ocurren los daños de las heladas, el calor absorbido durante el dia calienta el aire que esta inmediatamnete por encima del suelo. La irrigacion tambien es util, porque los suelos humedos almenan mas calor que los suelos humedos. (Plaster, E. 2000)
5.2.2.2.
Sistema radicular
El sistema radicular de los vegetales profundiza en el suelo y a la vez sirve de sostén y anclaje, absorbe y conduce nutrientes. Por el íntimo contacto entre las raíces y el suelo, las variaciones de la temperatura influyen en los siguientes procesos:
A. Procesos fisiológicos Desarrollo radicular. Absorción de agua y nutrientes en raíces. Germinación de semillas. Procesos respiratorios. Brotes de yemas.
B. Absorción de nutrientes Regula el desarrollo y actividad de los microorganismos.
Además la temperatura modifica el medio y la velocidad de algunos procesos afectando su desarrollo indirectamente sobre: Velocidad de difusión de los gases: Esta se incrementa proporcional al aumento de la temperatura
influyendo en el intercambio gaseoso que
realizan las raíces y las semillas. Actividad microbiana y enzimática: Tiene un rango de temperatura limitado por la velocidad de difusión y la actividad de las proteínas. Solubilidad de algunos compuestos minerales por las bajas temperaturas. Alteración química de las arcillas que aumenta proporcionalmente con la temperatura. Estructura del suelo, como resultado de algunos de los procesos anteriores. (López, 2006)
5.2.2.3.
Formas de transmisión de la temperatura
Primera ley „„La amplitud de las oscilaciones de la temperatura del suelo disminuye geométricamente cuando la profundidad aumenta aritméticamente. ‟‟
Segunda ley „„El atraso en el tiempo del registro de las temperaturas máximas y mínimas del suelo es proporcional a la profundidad. ‟‟ (López, 2006) En la naturaleza se han conocido tres formas de transmisión de calor a decir: Conducción: Transmisión de calor por contacto y puede tener lugar en los sólidos líquidos y gases. (Cengel, Y, 2007) Radiación: Es la transmisión del calor a través de la atmosfera por lo que no requiere un medio interventor siendo el mas veloz de los tres. (Cengel, Y, 2007) Convección: Es la transmisión del calor a través de corrientes verticales ascendentes. Se presenta entre una superficie solida y liquida o gaseosa que están adyacentes en movimiento. (Cengel, Y, 2007) Se han tenido varios conceptos para medir la temperatura como: Caloría: Es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de 14.5 °C a 15.5 °C. Conductividad calórica: Es la propiedad que tiene los cuerpos de dejarse tras pasar por un flujo de calor. Calor: Es una forma de energía, que da movimiento a las moléculas. Temperatura: Es la medida de esta forma molecular. Cengel, Y, 2007 La luz: Es emitida por el sol desde la capa mas externa llamada
fotosfera, y debido a sus altas temperaturas alli se generan las ondas de luz. La luz blanca se descompone al atravesar un prisma en sus diversos colores de acuerdo a las frecuencias de onda que los componen. (Cengel, Y, 2007)
Ilustraciรณn 1: Descomposiciรณn de la Luz
El ojo humano no es capaz de ver la luz de longitudes de onda mayores a la luz ultravioleta (UV), ni menores a la de la luz infrarroja. (Unicrom.com, 2007)
Ilustraciรณn 2: La luz y las longitudes de onda
La luz se divide en tres grandes grupos, los cuales poseen diferentes longitudes de onda. La luz blanca es la luz que el ojo humano puede captar. (Unicrom.com, 2007)
Ilustraciรณn 3 Reflexiรณn del color en un objeto.
Un cuerpo iluminado por la luz blanca, refleja solo el color que posee a esepcion de todos los demas. Ej: Un cuerpo verde, refleja el color verde y absorve los demas colores. (Alvarez, 2012)
El color de los objetos: El color de un objeto depende de la luz que llega sobre éste absorbiendo y reflejando varios colores. El color que se vé, es el reflejado por el objeto, como por ejemplo; los absorbidos por una hoja de color verde, la cual absorbe casi todos los colores excepto el color verde, el cual se refleja, y es por esto que es visble pora una persona. El color blanco refleja todos los colores. El color depende tambien de la superficie del objeto haciendo que la luz se refleje de forma diferente, es por esto que los colores claros reflejan bastante luz y una persona no siente tanto calor como en colores oscuros que no reflejan tanta luz. (Alvarez, 2012) El Calor: Si un objeto emite luz roja por si mismo es capas de dañar nuestra piel, es muy distinto un objeto pigmentado de rojo, a un objeto al rojo (vivo), a causa de su temperatura, por lo que deducimos que el pigmentado no se ve en la oscuridad y el segundo si se puede observar. (Alvarez, 2012) 5.2.2.4.
Importancia biológica de la temperatura
Según (Fernández y Johnston, 2006) „„La temperatura es el principal factor que determina la adaptación de las especies a diferentes localidades dado que afecta diversas funciones vitales. Entre las actividades afectadas esta la velocidad de las reacciones químicas; los cambios del estado del agua (hielo - liquido - vapor),
cambios en la estructura y actividad de las macro moléculas, las funciones asociadas a la membrana y la actividad enzimática. ‟‟ También hacen énfasis (Fernández y Johnston, 2006) sobre los efectos que ejerce el cambio de la temperatura en las plantas, proceso importante que debemos conocer „„A medida que la temperatura aumenta también lo hace la velocidad del crecimiento vegetal hasta alcanzar un valor óptimo, por encima del cual un aumento de temperatura provoca una disminución de ella ‟‟ La razón principal por la cual sucede este efecto según (Fernández y Johnston, 2006) es que la temperatura ejerce su acción sobre las enzimas ya que estas incrementan su energía cinética a medida que la temperatura aumenta, acelerando también la velocidad de las reacciones. Recordemos que las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones químicas en los seres vivos, como regla general un incremento de 10°C en la temperatura duplica su velocidad, sin embargo, al ser proteínas, a partir de cierta temperatura, se empiezan a desnaturalizar. En general, y considerando solo la acción de las temperaturas, las plantas tienen un desarrollo óptimo cuando las variaciones térmicas y los valores extremos de temperaturas no ejercen ningún efecto negativo sobre sus funciones. A este respecto y en función de cada tipo de planta se puede hablar de: cero de vegetación, temperatura optima, temperatura umbral o limite y temperatura letal. (Urbano, 1999; Villalobos et al., 2002). La luz solar absorbida por el suelo eleva la temperatura tanto de las partículas minerales como del agua del suelo. Se necesita cinco veces mas energía para calentar agua que para calentar un volumen igual de partículas minerales por lo que es mas fácil calentar suelos secos. (Plaster, E. 2000) Cero de vegetación: Es aquella temperatura por debajo de la cual la planta deja de crecer. Es difícil de determinar como para la misma especie y variedad.
Temperaturas optimas: Es la temperatura optima que asegura el crecimiento potencial de la planta encontrándose en general entre 25 y 28 °C, para la gran parte de las plantas, pero puede llegar a 30°C para plantas cálidas como el maíz. Temperatura umbral o límite: Es aquella temperatura superior a la temperatura mínima determinada, que las plantas necesitan para realizar algunas fases del desarrollo de las plantas como la floración y el espigado de cereales. Temperaturas letales: Son las temperaturas extremas es decir; las más bajas y las más altas como por ejemplo cuando el suelo queda cubierto de hielo, las raíces no pueden respirar. Por otro lado la mayor parte de las plantas cultivadas en zonas templadas no soportan temperaturas superiores a 50%C. Las temperaturas tiene un efecto sobre la velocidad de crecimiento, germinación, transpiración, respiración, fotosíntesis, y absorción de agua y nutrientes. (Urbano, 1999; Villalobos et al, 2002)
5.2.2.5.
Absorción de minerales por la raíz
El medio en donde ocurre la absorción de los nutrientes por parte de la raíz se llama Rizósfera y se define como aquella zona del suelo que es influenciada por las raíces, en la cual, los exudados radicales afectan procesos del suelo y a microorganismos que se encuentran en él. (Urbano, 1999; Villalobos et al, 2002). La forma general de los sistemas radicales se encuentra controlado principalmente por mecanismos genéticos, más que ambientales es por esto que la hierva tiene
raíces muy ramificadas y fibrosas que suelen alcanzar una profundidad mayor que las especies anuales similares. (Salisbury, F; & Ross, C., 2000). La adquisición de nutrientes por la planta esta estrechamente ligada a las características de interfase suelo-raíz de la rizosfera. Estas interfases residen fundamentalmente en las paredes celulares mas externas, la epidermis y lo pelos radiculares; las paredes celulares y los espacios intercelulares forman un espacio de difusión libre, como también otras plantas han desarrollado mecanismos de secreción de exudados que facilitan los procesos de solubilizacion de nutrientes. (Barceló, J et al, 2001)
5.2.2.6.
Efectos de la rizósfera en la absorción de nutrientes
Al hablar de la rizósfera, esta se ve alterada en su estructura, textura crecimiento vegetal y población microbiana, por el pH, teniendo este un papel importante para el enriquecimiento mineral del suelo y nutrición vegetal en general. (Ramos, 2008) El pH describe la acidez o alcalinidad del suelo, y se mide con la escala que oscila entre 0,0 y 14,0. Las lecturas entre 0, y 7, se dicen que son acidas, y las lecturas entre 7, y 14 se dicen que son alcalinas.(Plaster, E. 2000) El pH hace que la presencia de muchos minerales en la rizósfera se aumente o disminuyan ya que al aumentarse, se está incrementando el número de iones que desplazan los cationes de los demás minerales y viceversa. (Ramos, 2008) El pH puede ser afectado significativamente por: Las raíces. Extrusión radical de protones y ácidos orgánicos.
La presencia del nitrógeno utilizado por la planta. El NH4+ tiende a bajar y el NO3tiende a subir el pH. El rango óptimo del pH del suelo para el crecimiento de los vegetales es de 6.0 a 7.0 por que la mayor parte de las sustancias nutritivas se encuentran en este intervalo. Se encuentra suelos ácidos y suelos básicos, haciendo que se altere la presencia de algunos minerales como el hierro, el aluminio, el magnesio el calcio entre otros. (Ramos, 2008)
5.2.2.7. Factores que afectan la absorción de nutrientes en la raíz
La absorción de minerales depende de dos factores principalmente: Factores endógenos: Regulación de la absorción por el estado nutricional de la raíz. Presencia de micorrizas Aporte de foto asimilados para la producción de ATP, necesario para el transporte activo. (Mendoza, 2011)
Regulación de la absorción por el estado nutricional de la planta. Factores exógenos: Concentración de iones (pH). Aireación del suelo. Irradiancia recibida por la planta. Temperatura. (Ramos, 2008)
La absorción de minerales también depende del tipo de transporte que se efectúa:
Transporte pasivo: También llamado gradiente negativo el cual se produce cuando el ion es impulsado hacia adentro, por la fuerza física. Transporte activo: También llamado gradiente positivo, el cual se produce cuando el ion tiende a separarse o a escaparse de la raíz, y ésta requiere de energía metabólica para atraparlo. No todos los minerales del suelo están disponibles para la planta y hay una especie de factores que condicionan esta disponibilidad, referidos fundamentalmente a la especiación química y la movilidad del elemento en el suelo. Solo se hallan disponibles aquellos elementos que se encuentran en forma soluble o en los lugares de intercambio iónico de las miscelas del suelo. (Barceló, J et al, 2001)
La raíz de una planta, es el órgano que crece al interior de la tierra, que no solo la sostiene si no que también absorbe la savia bruta conduciéndola hasta el tallo y dependiendo de la especie de planta, también se convierte en un gran almacenador de sustancias de reserva. (Urbano, 1999, Villalobos et al, 2002).
Algunas funciones que cumple la raíz es anclar las plantas al suelo, absorber agua y nutrientes, aumentar la solubilidad de los nutrientes del suelo, y la absorciones de iones que se caracteriza por selectividad, acumulación y diferencia genotípica. La absorción de iones es diferente de la absorción de agua. No solo la rizòsfera se ve alterada, por el factor pH, sino que también la raíz, para poder, realizar los diferentes procesos fisiológicos, es afectada por varios factores a decir:(Urbano, 1999, Villalobos et al., 2002).
5.2.2.8.
Vías de contacto
Para que el nutriente pueda ser absorbido por la raíz, éste tiene que entrar en contacto primero con ella.
La movilidad de los nutrientes del suelo raíz puede ocurrir por distintos mecanismos: difusión, intercambio iónico, transporte en masa e intercepción. (Barceló, J et al, 2001)
Tabla 1 Clasificación de Minerales Según su Movilidad Dentro de la Planta Móviles
No móviles
Nitrógeno
Calcio
Potasio
Azufre
Magnesio
Hierro
Fosforo
Boro
Cloro
Cobre
Sodio Zinc Molibdeno Las plantas absorben el (2%) de los minerales en el suelo en forma mineral atraves de las hojas y las raices. (Pérez, D. 2010).
Las pantas absorben los nutrientes contenidos en el aire y en el suelo a través de las hojas y de las raíces. El CO2, Fuente de carbono y de oxigeno, se absorbe en los estomas de las hojas, en tanto que los demás nutrientes se absorben desde la disolución del suelo a través de las raíces. Solo una pequeña parte de cada nutriente presente en el suelo se encuentra disponible para las plantas (2%), el resto (98%) aparece en formas no asimilables por las plantas, es decir, se halla firmemente ligado a la fracción mineral y a la materia orgánica, resultado inaccesible mientras no se vea afectado por los procesos de descomposición. Estos ocurren lentamente durante largos periodos y los nutrientes son liberados de modo gradual. (Flores, E 2000)
5.2.3. ACOLCHADOS O COBERTURAS
La temperatura del suelo es un factor de gran importancia, para el crecimiento vegetal, para las actividades microbianas y para las diferentes reaccione físicoquímico que ocurren a su interior. Para obtener mayor eficiencia del cultivo en general, se viene adelantando desde hace ya varios años el uso de coberturas plásticas, más conocidas como acolchados plásticos. (Contreras, et, al, 1992) Según Berardocco, (2005) El acolchado de suelos es una técnica muy antigua que consiste en colocar materiales como paja, aserrín, cascara de arroz, papel o plástico, cubriendo el suelo con la finalidad de proteger al cultivo y al suelo de los agentes atmosféricos, promover cosechas precoces, mejorar rendimientos y calidad de los productos.
5.2.3.1.
Ventajas del uso de acolchado o coberturas
Esta técnica es muy utilizada a nivel mundial, por lo tanto se conocen muchas ventajas según el uso en el tipo de suelos, condiciones climáticas y el tipo de plantas; las ventajas que tiene el uso de acolchados son las siguientes: Control de malezas. Ahorro de agua. Anticipo de la fecha de siembra. Protección de la estructura del suelo. Mayor eficiencia en los métodos de desinfección químico del suelo. Desinfección del suelo por solarización.
„„Aumento de la temperatura en las zonas de las raíces que se traduce en una mayor precocidad de los cultivos, no obstante un exceso de temperatura puede provocar efectos negativos‟‟. (Macua et.al, 2005) Reduce la compactación del suelo. Reduce la lixiviación de fertilizantes. Reduce el ahogamiento de la planta por exceso de agua. No se requiere cultivar. (Cerda, 2006)
5.2.3.2.
Desventajas del uso de acolchado o coberturas
La remoción del acolchado es costosa. Por sus propiedades, el acolchado se contrae o se expande por lo que requiere más atención en su colocación y mantenimiento del cultivo. Incrementa la erosión del suelo entre camas pero se mantiene en el acolchado. Mayor competencia entre plántulas que logran crecer dentro de los acolchados. No es práctico en cultivos de alta densidad de siembra como el ajo, la cebolla, nabos, cilantro, zanahoria. (Cerda, 2006) En otros cultivos por ejemplo, el uso de las técnicas de acolchado plástico y riego por goteo modalidad cintilla en la producción de hortalizas presenta varias ventajas entre las que se encuentran: incremento en el rendimiento, mayor eficiencia del agua de riego, mejor control de malezas, mayor eficiencia del uso de fertilizantes y precocidad de las cosechas. (Inifap, 2007)
5.2.3.3. Factores que se alteran en el uso de acolchados o coberturas
El uso de acolchados más específicamente de polietileno, trae consigo una gran variedad de ventajas, tanto para el suelo como para la planta, por lo que es preciso afirmar que también altera algunos factores micro ambientales.
a.Humedad El uso de acolchado de polietileno logra efectos importantes en el ahorro del agua, pues este impide que el agua se evapore por efecto del calentamiento del sol y porque este cubre la superficie radicular, teniendo como resultado agua a disposición en forma regular y segura, disminuyendo también a la mitad el agua por regadío. (Berardocco, 2005) El plástico transparente permite el paso de la luz lo que provoca el aumento de la temperatura del suelo, favoreciendo a su vez el crecimiento de malezas, efecto que contrarresta el plástico negro gracias a que absorbe la mayor parte de la radiación o luz solar pero obstaculizando en cierta manera el calentamiento del suelo. (Bouzo, 2006).
b. Temperatura El incremento de la temperatura en el suelo con el uso de acolchados en zonas de clima frio o templado frio, mejora el crecimiento y desarrollo en diversas especies. (Trudel et al 1982). La temperatura del sustrato tiene influencia a nivel de las raíces, en la absorción del agua, nutrientes, el área foliar, el peso seco total la relación tallo raíz, precocidad,
el rendimiento y la calidad de cosecha. El comportamiento de la
temperatura del suelo así como el efecto de la cobertura plástica sobre la misma es variable sobre latitud y época del año considerada. (Valenzuela P, 2010) El calentamiento del suelo, se da por el efecto invernadero que se crea por el polietileno y según la transmisividad a la radiación solar que generalmente es alta y su impermeabilidad a la radiación térmica emitida desde el suelo que es baja por las gotas que se forman en la cara inferior del plástico por efecto de la condensación del agua. El suelo cubierto con acolchados presenta mayores temperaturas que un suelo sin cobertura y depende del color del acolchado (Berardocco, 2005).
c. Anticipo de la época de siembra Revisando el ejemplo que nos pone el autor sobre la época de siembra del tomate nos dice que el trasplante del cultivo del tomate lo hacen en agosto, cuando generalmente se realiza en el mes de octubre, encontrándose temperaturas entre 16.5°C y 17.9°C en los primeros 15 cm de profundidad cuando la temperatura optima del suelo para este cultivo es de 24°C, temperatura que es lograda gracias a la utilización del acolchado.
d. Malezas La vegetación que crece bajo el cultivo, es llamada también vegetación espontanea, y aparece según el color del acolchado y bajo este por la luz que deje pasar. Se puede evitar totalmente el crecimiento de malezas con acolchados negros o que en una de sus caras tenga color blanco con negro, la idea es que a menor paso de luz por el acolchado es menor el crecimiento de las malezas. (Valenzuela P, 2010) Este efecto del acolchado negro es llamado efecto herbicida, se debe a su impermeabilidad de la luz que impide la actividad fisiológica de las malezas.
Los acolchados transparentes como verde, marrón, gris humo, y transparente total favorece el crecimiento de las malezas que compiten por agua y nutrientes provocando daño mecánico por levantamiento. (Bouzo, 2006).
e. Estructura del suelo El suelo presenta una estructura ideal para el desarrollo de las raíces ya que estas se hacen más numerosas crecen hacia los lados por la facilidad de encontrar agua la cual es depositada por el acolchado, aparecen muchas raicillas que aprovechan mucho mejor las sales minerales y demás fertilizantes para un mejor desarrollo de la planta. El suelo se protege del impacto de la lluvia, de las escorrentías, de la erosión eólica e hidráulica.
f. Fertilidad del suelo Al aumentarse la temperatura se acelera la actividad microbiana la cual a su vez desarrolla la fijación del nitrógeno a la tierra en sus formas asimilables como el NO3- y NO2- y con el uso del acolchado, permanecerán por más tiempo en la superficie de la tierra, a disposición de la planta, porque ya no hay corrientes de aguan que origine su lixiviación. Además en los días de invierno se favorece la absorción de todo tipo de minerales por mantener la temperatura más alta que en el medioambiente natural. (Berardocco, 2010)
g. Intercambio gaseoso entre el aire y el suelo. El CO2 liberado por las raíces se acumula como es normal, al inferior de las raíces provocando un efecto invernadero, escapándose también por las perforaciones que tenga el plástico haciendo que este gas fluya por debajo de la planta acción que hace que sea posible también la actividad fotosintética. (Valenzuela P, 2010)
h. Estructura física del suelo Permiten recuperar mucho más rápido la reutilización de los plantines usados en los cultivos gracias a las condiciones logradas en el suelo tanto en su fertilización como en su estructura. Permite también protegerlo de la erosión de la lluvia y desecación por el efecto del viento. El suelo es conservado de la acción degradadora del clima. (Bouzo, 2006).
i. Fertilización y actividad microbiológica Dado que el acolchado protege el suelo de las condiciones del clima, mantiene por más tiempo la fertilización edáfica, facilitando la absorción del nitrógeno por parte de la planta Por otro lado la actividad microbiana la cual está influida por el estado físico del suelo, la humedad y la temperatura, logrando que haya una mayor descomposición orgánica, favorece la producción del anhídrido carbónico, que es mayor bajo el efecto del acolchado y es mejor aprovechado por parte de la planta. (Bouzo, 2006).
j. Salinidad del suelo En regiones en donde el agua presenta suelos con alto contenido de sales, la evaporación forma costras en la superficie del suelo. Existen prácticas culturales para ayudar a evacuar estas sales, provocando un gran agotamiento del agua erosión y lavado de los minerales, como la de lavar el suelo antes de la plantación. Los acolchados reducen el uso del agua y como consecuencia de la aparición de sales y también nos ayudan a reducir la evaporación. (Smar, 2012)
k. Calidad de los frutos Los acolchados evitan que los frutos que se caen estén en contacto directo con la tierra, evitando que estos se dañen más rápido. Los acolchados mejoran notablemente el crecimiento de los frutos.
5.2.3.4.
Tipos de acolchados o coberturas según el color
A continuación se describen algunos tipos de acolchados teniendo en cuenta el tipo de cultivo y sus cualidades, siendo los más utilizados para la agricultura:
Acolchado refractivo: Es de color aluminio en la parte superior aumentando la difusión de la luz haciendo que el envés (parte inferior de la hoja), realicen también la fotosíntesis. (Martinez, 2004) Acolchado blanco: Se utilizan con espesores de 25 a 30 micras (100 a 150). Tiene poco efecto en la temperatura del suelo y hace también el efecto de la difusión de la luz, y la fotosíntesis por el envés de las hojas. (Bouzo, 2006). Acolchado IRT (Transmisor de Infrarrojos): Transmite solo rayos infrarrojos apara aumentar la temperatura del suelo y no hay desarrollo de malezas.(Murcia, 2004) Acolchado negro: Este impide el crecimiento de hierbas que no se desean que estén presente en el cultivo sin embargo no logra aumentar significativamente la temperatura del suelo. Como el color negro es absorbente de energía, logra quemar hojas y frutos que caen sobre él en
los días más asoleados. Se encuentra en espesores de 15 a 18 micras (60 a 150 milésimas) (Hortalizas, 2010) Acolchado plata/negro: Se utiliza generalmente para el control de malezas y no aumenta demasiado la temperatura. (Martínez, 2004).Tiene espesores de 25 a 38 micras (100 a 150 milésimas). (Murcia, 2004) Acolchado plata: Tiene espesores de 25 a 38 micras (100 a 150 milésimas). Ejerce un buen control para las malezas, moscas blancas, reduce 3 a 5°C el calor sobre la raíz comparado con el blanco a 10-20cm de profundidad.(Hortalizas, 2010) Acolchado transparente: Produce altos incrementos de temperatura en el suelo favoreciendo al cultivo en los climas fríos y provocando una anticipación de la siembra. Pero tiene un efecto muy importante y es que deja pasar la luz solar, ayudando a la aparición de malezas y como consecuencia, competencia por el alimento. Se recomienda usar el acolchado días antes de la implantación del cultivo para que aumente la temperatura dada la inercia del suelo esta no aumenta inmediatamente. Usar el acolchado en la primera fase del cultivo para ayudarle en su desarrollo. Se encuentran espesores de 15 a 38 micras (60 a 150 milésimas). (Martinez, 2004). Combinación de acolchados de colores: Se puede hacer un acolchado que sea el primero negro para el control de malezas y el superior que sea de color gris, blanco etc, para acumular calor, hacer control de insectos entre otras cosas. (Martinez, 2004)
Acolchado degradable: Este tipo de acolchado se utiliza para no contaminar el suelo de pedazos que tiempo después impidan el flujo natural del agua, el crecimiento de las raíces y para permitir además que se haga una cosecha mecánica. Este un gran beneficio gracias a que después de la
cosecha el agricultor lo puede dejar en el terreno para que se destruya por la acción del clima, sin invertir tiempo y dinero, mientras que en el acolchado permanente no degradable se tiene que hacer aumentando el impacto ambiental. También existen, otros colores con los que se pueden utilizar en la agricultura pero no son tan efectivos como los anteriores a decir: el amarillo, azul, rojo, y gris. (Bouzo, 2006).
5.2.3.5. Tipos de acolchados o coberturas según el tipo de cultivo
En este tipo de clasificación de los acolchados, se da por las necesidades del cultivo en general ya que no todos son iguales, es decir; las densidades, cantidades, y los tamaños. Es por esto que los mercados han desarrollado ciertos parámetros de producción y venta del producto como son: Espesor: Se encuentran espesores de 10 a 100 micras esto con el fin de que resistan el rasgado el punzonado la elongación entre otros pero sin ser tan grueso ya que esto puede dificultar el manejo a la hora de la colocación. Largo: Se presenta en rollos de 500, 1000 y 2000 mts de largo. Estos rollos generalmente se colocan en forma mecánica debido al extenso del cultivo. Ancho: El ancho varía según la densidad y cantidad del cultivo se presenta en, 1.0 ,1.5, y 3.0mts. Peso neto: Esta forma de presentación se vende no solo por el largo y el ancho si no que también cuentan el grosor del plástico. Duración: Generalmente los acolchados están hechos para que tengan una duración de 4-5 meses. (Berardocco, 2005)
5.2.3.6.
Colocación de acolchados o coberturas
En el momento de la colocación del acolchado, este se puede colocar mecánica o manualmente. Mecánicamente con la ayuda de un tractor que tenga un tiro especial para la colocación de acolchados y manualmente con la ayuda de una herramienta manual como el azadón. (Berardocco, 2005)
6. DISEÑO METODOLOGICO
6.1. Tipo De Estudio:
Para el desarrollo de éste trabajo, se hizo una investigación de tipo exploratoria en la primera fase, se argumentó con fuentes de información secundarias como documentos, revistas, textos etc. En la segunda fase, fue de tipo experimental ya que las plantas se sometieron al efecto de las coberturas preferentemente plásticas de diferentes colores, consideradas estas como las variables independientes del estudio, las cuales fueron manipuladas por los investigadores.
6.2. Diseño Experimental:
Para éste trabajo de investigación se utilizo un diseño experimental aleatorio, en el que se aplicaron seis tratamientos de los cuales cuatro fueron de cobertura plástica, variando en el color de la misma así: Negro, rojo, verde y transparente; uno de cobertura vegetal y un testigo (Sin cobertura); con cuatro repeticiones cada uno, para un total de 24 plantas de Pero, cuyos datos se tomaron cada 8 días. El análisis estadístico fue realizado con el software estadístico SPSS, mediante ANOVA y test T.
Tabla 2: Plano de campo
FILA 1
FILA 2
FILA 3
FILA 4
FILA 5
FILA 6
FILA (n)
1 T 2 O 3 R 4 R 5 T 6 O 7 T 8 V 9 O 10 Sc 11 N 12 O 13 V 14 Sc 15 N 16 Sc 17 N 18 V 19 R 20 R 21 V 22 T 23 Sc 24 N
Cada tratamiento tiene cuatro repeticiones para dar un total de 24 plantas, tomadas dentro de una fila, la cual estรก dentro del cultivo de pero.
6.3. MATERIALES Y MÉTODOS
6.3.1. Materiales de campo: Para la realización de éste trabajo de investigación se utilizo los siguientes materiales: Finca de la Fundación Universitaria Juan de Castellanos ubicada en el municipio de Socará-Boyacá. Plantas de pero de la variedad Triunfo de Viena establecidas en campo de aproximadamente 50cm de altura. Coberturas plásticas de cuatro colores diferentes.(Negro, rojo, verde, transparente) Cobertura Orgánica. Cinta métrica. Libreta de campo. Bisturí. Cámara fotográfica. pH-metro y Termómetro Computador Medidor de área foliar
6.3.2. Métodos
El estudio se realizo en el Centro de Investigación y producción de frutales caducifolios de altitud, de la Fundación Universitaria Juan de Castellanos, ubicado en el municipio de Soracá (Boyacá- Colombia), en la vereda ´´Otro Lado‟‟ que tiene una altitud: de 2820 m.s.n.m.; temperatura promedio: 12ºC, precipitación:
800 mm anuales, Humedad relativa: 75%, Latitud: 5º 30 30” norte, Long: 73º 20 12” W, Dirección del viento E-W. (Soraca-boyaca.gov.co, 2012) Se tomo una población de 500 árboles de pero que ocupan un área total de 8.000 m2, trasplantados a campo definitivo con una longitud inicial de 50 cm del eje central, utilizando una densidad de siembra de 4.5 x 4.5 m, en sistema de trazado a 3 bolillos determinando como unidad experimental un árbol. La plantación fue establecida en Junio del 2011. Se seleccionaron al azar 24 plantas de una hilera, sobre las cuales se distribuyeron por sorteo los tratamientos. Una vez determinadas la plantas objeto de estudio, con sus respectivos tratamientos, se delimitó el área a influenciar con las coberturas, la cual fue de 3 m de diámetro con respecto al eje central (Plateo). Se utilizaron cuatro colores: Negro, rojo, verde y transparente, cada uno con cuatro repeticiones; el resto de las plantas se manejó con cobertura vegetal muerta y un grupo sin cobertura, que se dejó como testigo, estas dos últimas con igual número de repeticiones. En el momento de colocar las coberturas plásticas (Acolchados), las mismas se cortaron en forma cuadrada de iguales dimensiones (1.5m por cada lado) y con un agujero en el centro de 20 cm aproximadamente. Para tomar la medición del crecimiento de la planta de Pero, se tomo desde la base de la planta hasta el ápice (Última hoja) con cinta métrica. Para medir el área foliar, se tomaron las muestras de diferentes tamaños de hojas (Grande; mayor de 18 cm, mediano entre 8-18 cm, y pequeño entre 2-8 cm) luego se conto el número total de las hojas de cada árbol de pero. La medición de la temperatura del suelo
se realizó con termómetro para
temperatura de suelos, a 8 cm de profundidad operando por el agujero del plástico dejado en la base del tallo. El proceso se realizó en todas las plantas. Los
parámetros de crecimiento vegetativo y la temperatura fueron medidos durante 5 meses con frecuencia de una vez por semana (Días Martes); el área foliar se midió solamente al inicio y al final del estudio (Dos veces). Para todos los tratamientos se garantizaron las mismas condiciones de fertilización, humedad, y control fitosanitario.
6.4. Población y Muestra
La población utilizada para el presente estudio fue de 500 árboles que ocupan un área de 8.000 m2 sembrados en el CENTRO DE INVESTIGACIÓN Y PRODUCCIÓN DE FRUTALES CADUCIFOLIOS DE ALTITUD en la finca de la Fundación Universitaria Juan de Castellanos ubicada en el municipio de SoracáBoyacá. La muestra representativa fue de 24 plantas que corresponde al 4.8% del cultivo sembrado en los 8.000 m2.
6.5. Fuentes y Técnicas de Recolección: Área foliar. Longitud del eje central. Longitud de ramas principales. Temperatura del suelo. El área foliar se tomo las muestras de tres hojas de diferentes tamaños por cada planta (Grande; mayor de 18 cm, mediano entre 8-18 cm, y pequeño entre 2-8 cm); luego se conto el número total de las hojas de cada árbol de Pero, las muestras se analizaron con el medidor de área foliar en el laboratorio de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Uptc.
La información obtenida se tabulo en cada tratamiento para su respectivo análisis estadístico. Para el crecimiento longitudinal de la planta, se realizaron mediciones cada 8 días, registrando el crecimiento del eje central con cinta métrica. Igual método se utilizó para medir la longitud de las ramas principales. Los datos se tabularon mensualmente y se evaluaron aplicando el programa software estadístico SPSS, mediante ANOVA y test T. La recolección de datos para temperatura se efectuó cada 8 días, con termómetro de temperatura de suelo, introduciendo el termómetro máximo 8 cm desde la superficie del suelo, realizando tres mediciones
diarias (07, 13 y 17 horas
respectivamente) registrando datos en tablas.
6.6. Definición y Preparación de Variables:
Se tenía como variable independiente el manejo de las diferentes coberturas en cada tratamiento. Como variables dependientes: 1) Temperatura del suelo. 2) Longitud de ramas. 3) Área foliar. 4) Crecimiento longitudinal del eje central.
6.7. Instrumentos de Recolección de Datos:
Para el desarrollo del presente trabajo se utilizaron los siguientes instrumentos para la recolección de datos que permitieron evidenciar el comportamiento de las variables dependientes en estudio.
1) Tabla de Crecimiento de la Planta. SEMANAS Planta
1
2
3
4
5
6
7
8…
22
1 2 3… 24
2) Tabla de longitud de ramas principales. SEMANAS Planta Rama 1
1 2 3
2
1
1
2
3
4
5
6
7…
22
2 3 3..
1 2 3
3) Tabla de Área Foliar Inicial y Área Foliar final. Planta
AFI
AFF
DIF
1 2 3.. 24
4) Tabla de Temperatura. SEMANAS Planta 1 2 3… 24
1
2
3
4
5
6
7
8…
22
6.8. Procesamiento de la Información:
Una vez recolectados los datos sobre crecimiento del eje principal, longitud de las ramas primarias y las variaciones de la temperatura en el suelo, mediante los instrumentos descritos anteriormente (Ver Item 8.7), se sometieron a un análisis estadístico aplicando las siguientes herramientas: 1) Estadística descriptiva: Mediante la cual se realizo la organización y descripción de la información encontrada, no solo se analizaron individualmente, sino que también se analizaron en los diferentes tratamientos, por medio de técnicas estadísticas y métodos de presentación de la información como: Gráficos de barras, gráficos de puntos y gráficos en pasteles. 2) Anova. Mediante la cual se ordeno la información y se verifico si hay diferencias significativas con resultados menores a 0.05. 3) Test T. Esta prueba permitió establecer que en efecto los diferentes tipos de cobertura produjeron variaciones en la temperatura del suelo y en el crecimiento de las plantas, además fue posible identificar diferencias significativas (P≤0,05 ) entre los diferentes tipos de coberturas.
7. RESULTADOS Y DISCUSION
Tabla 3: Valores promedio alcanzados por cada una de las variables observadas durante las 22 semanas de estudio.
Long eje principal TRAT
Crec total (cm)
TRAN RO VER NE ORG TEST
55,82 57,62 54,10 59,45 57,62 53,77
Creci prom semanal (cm) 2,53 2,61 2,45 2,70 2,61 2,44
Long de ramas primarias Crec total Creci prom (cm) semanal (cm) 34,39 1,56 40,95 1,86 43,67 1,98 34,66 1,57 43,55 1,97 38,57 1,75
Área foliar (cms2)
1195,4 1309,04 1342,6 1339,38 1472,78 1257,66
Temperatura Diurna Variación (°C)
Promedio (°C)
7,83 7,43 7,74 7,41 6,2 7,42
21,95 20,62 19,58 18,38 18,11 17,46
TRAN: transparente RO: rojo VER: verde NE: negro ORG: orgánico TEST: testigo
Los resultados obtenidos durante el periodo de observación del comportamiento de cada una de las variables estudiadas aparecen en la (Tabla 3) de manera promediada. El promedio de eje principal, ramas primarias, y área foliar es estadísticamente un indicador valido para evaluar el crecimiento vegetativo en las plantas de pero bajo el efecto de coberturas plásticas de diferentes colores.
7.1. Promedio de altura del eje principal
En la tabla 3 se observa el promedio de crecimiento longitudinal del eje principal alcanzado por las plantas, en función de los diferentes tipos de cobertura, los valores oscilan entre 53,77 cm y 59,45cm. Se evidencia que el tratamiento de cobertura (NE) obtuvo la mayor altura promedio en su eje principal con 59,45 cm mientras que el valor promedio más bajo fue el (TEST) con 53,77 cm. Se establece también (Ilustración 10) que entre las coberturas plásticas la de color
verde mostro el menor promedio (54,10) cm. Los valores de las demás coberturas mostraron unos promedios similares sin diferencias significativas. Este resultado puede explicarse teniendo en cuenta lo encontrado por Berardoco (2010) quien afirma que el acolchado negro en este caso el plástico, absorbe el 90% - 95% de la radiación, transformando la luz blanca en calor, por lo tanto incrementa la temperatura en la superficie del suelo pero disminuyendo hacia la profundidad. Por otra parte Albregts y Chandler (1993) y Manrique (1995), conceptúan en el sentido en que los colores oscuros no reflejan la luz, por la ley de conservación de energía, si no que la energía se transforma en forma de calor, a diferencia en los colores claros en la cual, la mayor parte de la energía es reflejada; diversas investigaciones han demostrado que el incremento de temperatura en el suelo, aumenta el metabolismo (reacciones químicas) radicular de las plantas lo que se ve reflejado en un mayor crecimiento; el plástico negro trae además otra serie de beneficios agronómicos como la inhibición del desarrollo de malezas por la ausencia de fotosíntesis, protege al suelo de la erosión y desecación, regula la temperatura y conserva de la humedad por diminución de la evaporación. (Albregts y Chandler, 1993, Manrique 1995). Referente al promedio más bajo de crecimiento del eje principal que mostro el (TEST) con 53,77 cm, es evidente que existe una coherencia entre temperatura y crecimiento; si se observa en la tabla 3, este tratamiento obtuvo también el registro más bajo promedio de temperatura (17,46) °C. Además es pertinente manifestar que el suelo sin cobertura está expuesto a una mayor evaporación hídrica lo que limita el crecimiento de las plantas; pero además se presenta competencia por agua y nutrientes con especies arvenses. (Gómez y Gómez 2011). La cobertura orgánica obtuvo el segundo mejor registro de crecimiento en el eje principal (57,62) cm (Ilustración 10) diversos autores afirman que la materia orgánica tiene también efectos importantes sobre la temperatura del suelo, porque tiene una conductividad térmica más baja que la materia mineral, es de color
oscura, y su capacidad calorífica es inferior, pues depende del contenido de humedad. Al tener una conductividad térmica más baja, la materia orgánica que además mantiene las temperaturas constantes, reduciendo las oscilaciones térmicas. (Cardozo 2010) En la (lustración 8) se observa el crecimiento semanal del eje principal alcanzado por las plantas de pero en función de los diferentes tratamientos; la cobertura (NE) presenta a lo largo del estudio un aumento progresivo de su longitud por encima de los demás tratamientos. Las coberturas (VER) y (TEST) mostraron los menores registros en crecimiento del eje principal discriminados por semana.
Ilustración 4: Crecimiento progresivo semanal del eje principal de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación.
Ilustración 5: Comparación del crecimiento del eje principal con el de ramas primarias entre tratamientos por semana.
7.2. Crecimiento de ramas primarias
En la (lustración 10) se observa que el mayor crecimiento alcanzado por las ramas principales, corresponde a la cobertura (VER) secundada por el (ORG), con promedios de 43,67 y 43,55 cm respectivamente. La cobertura (TRANS) fue la que mostró el menor crecimiento con (34,39) cm como se verifica en la Tabla 3.
Ilustración 6: Crecimiento promedio del eje principal y las ramas de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación.
El mayor valor promedio de crecimiento de ramas primarias mostrado por el tratamiento (VER) 43,67 cm pudo haber sido influenciado por los fragmentos de luz difusa que influyo sobre el suelo atraves de la cobertura, pues ademas de que la cobertura plastica (VER) controla malezas, mantiene humedad en el suelo, permite el desarrollo de microfauna y flora, especialmente de organismos fotosinteticos como las algas y otros que ayudan a la fijacion de nitrogeno y tambien a la descomposicion de materia organica. Si se verifica el valor del promedio alcanzado por el color (NE) en el cual no transpasa la luz, la longitud de ramas fue la menor. Para el caso de la cobertura (ORG) que demostro un valor similar a la cobertura (VER), se explica porque el material orgnico utilizado como
cobertura ademas de mantener humedad, temperatura, controlar arvenses, y mejorar las condiciones fisicas, quimicas y biologicas del suelo, tambien aporta nutrientes como producto de las descomposicion y mineralizacion de la materia organica por parte de los microrganismos Núñez (2008) lo que contribuye a un excedente de nutrientes con respecto a los demas tratamientos.
7.3. Área Foliar
En la tabla 3, Ilustración 11 se muestra que el mayor promedio alcanzado en área foliar en arboles de pero, correspondió a la cobertura (ORG) con un área foliar promedio de (1.472,78) cm2. El menor resultado, fue el tratamiento con cobertura (TRAN) con ( 1.195,4) cm2. La cobertura orgánica además de aportar nutrientes a la planta, regula el contenido de humedad en las raíces y mantiene una temperatura más estable durante el día. La descomposición de sustancias nitrogenadas como proteínas y aminoácidos aportan considerables cantidades de nitrógeno asimilable como nitratos y amonios que favorece la división y elongación celular lo que implica un mayor crecimiento vegetativo dando como resultado el aumento en área foliar en mayor numero y tamaño de hojas. Según Branzanti y Ricci (2001) el nitrógeno es fundamental en la constitución de las proteínas y de otros numerosos compuestos y es el principal factor de crecimiento. Es abundante en todas las partes de las plantas; se absorbe por la raíz y es utilizado especialmente en las hojas para la elaboración de numerosas sustancias orgánicas complejas (Proteínas, nucleótidos etc), la cual sirve para la formación y el crecimiento de nuevos tejidos o para la constitución de nuevas sustancias de reserva. Es preferentemente utilizado para la formación de nuevos brotes, puede encontrarse particularmente abundante, especialmente en ramas jóvenes.
El tratamiento con cobertura (TRA) a pesar de que mostró la mayor temperatura ver (Tabla 3) por su transmisividad permite entrar la luz Sanches (2004) y facilitar el crecimiento de malezas las cuales producen muchos daños al cultivo efecto llamado interferencia. La interferencia incluye la reducción del rendimiento por competencia y la alelopatía, la disminución en la mayoría de los casos de la calidad del fruto, el aumento de los costos de cosecha y mayor incidencia de plagas y enfermedades (Stoller et al, 2007). Las pérdidas de rendimiento son ocasionadas principalmente por la competencia entre maleza y cultivo por luz, agua y nutrimentos, factores básicos para el desarrollo de las plantas (Rosales E, Medina T,2005)
Ilustración 7: Crecimiento promedio del área foliar de las plantas de pero, alcanzado por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación.
7.4. Temperatura
Los resultados obtenidos para este parámetro los cuales se muestran en la
(lustración 12) se determino que el tratamiento que mayor promedio de temperatura alcanzo, corresponde al la cobertura (TRAN) con un registro promedio de 21,95 °C. El menor valor, fue el obtenido por el (TES) con 17,46 °C,
seguido por el tratamiento de cobertura (ORG) con (18,11) °C presentando diferencias significativas entre ellos. Este resultado pudo haberse presentado por cuanto la radiación solar entra directa sobre la superficie del suelo generando más calor bajo la cobertura. De acuerdo a información verificada en Sánchez (2004) el plástico transparente permite entrar la luz, pero impide que las ondas caloríficas salgan, produciendo un calentamiento del ambiente interno; modificando el efecto invernadero. La radiación de onda corta (visible) entrante; y la onda corta que llega sobre el suelo y sobre las plantas, es devuelta por estas como onda larga (infrarroja) la cual es absorbida por el vapor de agua y el CO 2, elevándose la temperatura del microambiente. (Picazo, Artigao y Barbero 2010).
Ilustración 8: Temperatura promedio en las plantas de pero, registrada por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación.
También se dice que el crecimiento de malezas depende del color del plástico, es decir la transmisividad a la luz solar; como el plástico transparente posee una alta transmisión de la radiación solar, favorece el crecimiento de malezas (Valenzuela, P; y Castillo, 2010). La maleza compite con los cultivos por luz, agua y nutrimentos que si no son controlados a tiempo reducen significativamente su rendimiento y la calidad del producto cosechado. (Bridges, 2005). El anterior concepto se puede corroborar con lo hallado por Bouzo (2006), quien manifiesta que el crecimiento y desarrollo de los cultivos es afectado por la temperatura, su magnitud determinara la rapidez con que se desarrolle el follaje, afectando por lo tanto el rendimiento de
la planta. Mientras más caliente el suelo y se encuentre entre las temperaturas optimas, mas rápido crecen las raíces, por lo que la planta madura producirá vegetales o frutas más rápido. (Peña 2009). El tratamiento (TES) que obtuvo el menor valor promedio en temperatura con 17,46 °C, teniendo en cuenta que el suelo descubierto, pierde rápidamente el vapor de agua caliente el cual asciende por su menor densidad registrando la menor temperatura. Por otra parte, la influencia del viento y la radiación acelera los procesos de evaporación del agua que mantiene una condición térmica. Además no existe la presencia de un medio como las coberturas que retengan el calor. Hortalizas.com (2010) Afirma que los acolchados de colores en cambio contienen resinas que cambian la longitud de onda de la radiación reflectante, teniendo un efecto en la temperatura por la luz irradiada. En la lustración 13 se observa que los tratamientos que mayor variación de temperatura obtuvo, corresponde a los tratamientos (TRAN) y (VER)
con un
registro promedio de (7,8 y 7,7) °C. La menor variación, fue en el tratamiento (ORG) con 6,2 °C. La cobertura orgánica además de aportar nutrientes a la planta, regula el contenido de humedad en las raíces y mantiene una temperatura más estable durante el día. Al tener una conductividad térmica más baja, la materia orgánica mantiene las temperaturas constantes, reduciendo las oscilaciones térmicas.
La
cobertura organica que confiere al suelo colores oscuros en la superficie, absorbe mayor cantidad de luz, que se transforma en energia calorica lo que modifica la temperatura, manteniedola constante y produciendo un efecto termoregulador. (Peña 2009)
Ilustración 9 : Variabilidad de la temperatura en las plantas de pero, alcanzada por cada uno de los tratamientos durante las 22 semanas de observación.
En la lustración 14 se observa que el mayor crecimiento longitudinal del tallo principal alcanzado por las plantas de pero, corresponde a la cobertura con plástico (NE) con un promedio de 59,45 cm, sin embargo no registro la mayor temperatura promedio 18,38°C comparada con (TRAN) el cual registro la mayor temperatura con 21,95 °C. Entre los tratamientos (TRAN) y (RO), no se presentaron diferencias significativas en su crecimiento. El menor crecimiento promedio, fue por el tratamiento (TEST) tanto por su eje principal con 53,77 cm temperatura 17,46°C y área foliar 1257,66. El tratamiento (ORG) registro un mejor rendimiento en general ya que obtuvo el más alto registro en área foliar, y el segundo mejor registro en ramas y eje principal sin una diferencia significativa con los tratamientos que le superaron en estas variables, sin necesidad de aumentar mucho la temperatura en comparación con las coberturas plásticas. Por último se observa que la segunda cobertura que menor crecimiento alcanzo por las plantas en el eje principal, corresponde a la cobertura (VER), con 54,10 cm pero sin embargo registra el mayor rendimiento en crecimiento de ramas.
Ilustraci贸n 14: Correlaci贸n de tres variables del cultivo de pero de los promedios obtenidos durante la observaci贸n.
8. CONCLUSIONES
De acuerdo a los resultados obtenidos se concluye que las coberturas plásticas efectivamente influyen el incremento de la temperatura del suelo presentándose algunas diferencias determinadas por el color del plástico. Tal como se verifico los tratamientos que tenían coberturas no plásticas, orgánico y testigo mostraron los menores promedios en los valores de temperatura. El presente estudio ha demostrado que el incremento de la temperatura del suelo no siempre influye sobre el crecimiento vegetativo general de las plantas de pero; como se ha determinado, el tratamiento con plástico negro obtuvo el mayor crecimiento del eje principal aunque mostro una de las tres temperaturas más bajas en comparación con el tratamiento transparente el cual alcanzó las mayores temperaturas y sin embargo un promedio de crecimiento bajo. Se puede deducir también de acuerdo a los resultados de este estudio que las coberturas
de
determinados
colores
influyen
sobre
algunos
parámetros
específicos como por ejemplo el tratamiento con plástico negro produjo elongación del eje principal y no sobre el área foliar y longitud de ramas como si sucedió en la cobertura orgánica con el área foliar y la cobertura verde con la longitud de ramas.
9. RECOMENDACIONES
Para verificar la ocurrencia de estos fenómenos se recomienda realizar el mismo estudio en especies caducifolias de más corto periodo de crecimiento vegetativo por cuanto el cultivo de pero y especialmente la variedad estudiada muestra genéticamente un crecimiento muy lento. Se recomienda aumentar el área de influencia por la cobertura, para comparar y verificar si se presentan modificaciones. Se recomienda incluir en la toma de temperaturas, los promedios de temperatura nocturna para tener una información más completa.
10. IMPACTO
Se espera que los resultados obtenidos de éste proyecto de investigación generen al menos los siguientes tipos de impacto:
10.1. Ambiental:
El uso de los acolchados de polietileno en los cultivos de Pero generen un impacto ambiental positivo al disminuir la cantidad de agua utilizada para riego por hectárea ya que los mismos impiden la evaporación de agua de la superficie del suelo cubierto con el plástico, pues la misma queda a disposición del cultivo beneficiando su alimentación constante y se dé un uso adecuado de los plásticos en el manejo del suelo haciendo que se descompongan en su totalidad para evitar barreras impermeables después de usados.
10.2. Económico:
Que las técnicas descritas en el presente proyecto tales como la utilización de acolchados como cobertura en el suelo, su impacto económico fuera altamente positivo teniendo en cuenta que se incrementaran los parámetros de producción por hectárea y disminuyeran los
costos en la misma, consecuentemente se
incrementaran las utilidades de los productores.
10.3. Social:
La mejora en el proceso productivo de frutales caducifolios como resultado de la experimentación científica, contribuye a la motivación de pobladores que residen en estas áreas potencialmente productivas al establecimiento de este tipo de cultivos sin la incertidumbre del fracaso, lo que generará fuentes de trabajo, excedentes económicos, seguridad alimentaria y mejores condiciones de vida para los implicados.
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ANEXOS COBERTURA TRANSPARENTE
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
COBERTURA ORGANICA
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
COBERTURA ROJA
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
COBERTURA VERDE
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
COBERTURA NEGRA
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
TESTIGO
FUENTE: POSADA Y MEDINA 2012
ANLISIS DE VARIANZA TEMPERATURA Estadísticos descriptivos N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. típ.
COLOR DEL PAPEL
132
1,00
6,00
3,5000
1,71433
SEMANAS DE PRUEBA
132
1,00
22,00
11,5000
6,36846
TEMPERATURA
132
2,23
25,45
19,1840
3,14920
N válido (según lista)
132
CRECIMIENTO DE LA RAMA Estadísticos descriptivos N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. típ.
COLOR DEL PAPEL
132
1
6
3,50
1,714
SEMANAS DE PRUEBA
132
1,0
22,0
11,500
6,3685
132
18,23
78,39
47,3640
13,25047
CRECIMIENTO DE LA RAMA N válido (según lista)
132
CRECIMIENTO DEL TALLO Estadísticos descriptivos N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. Típ.
CRECIMIENTO DEL TALLO
132
117,38
213,25
168,4495
22,25595
COLOR DEL PAPEL
132
1
6
3,50
1,714
SEMANAS
132
1,00
22,00
11,5000
6,36846
N válido (según lista)
132
En constancia firman,
Wilson Fernando Medina Segura
Diana Carolina Posada Yaya
ESTUDIANTE
ESTUDIANTE
(Investigador principal)
(Co-Investigador)
Luis Alberto G贸mez Sierra
Luis Alberto G贸mez Sierra
DIRECTOR DEL PROYECTO
LIDER
DEL
INVESTIGACION
GRUPO
DE