Consecuencias de la agricultura de conservación en la eficiencia del uso de agua bajo condiciones de riego

Abstract

Esta investigación se realizó en un experimento a largo plazo establecido en 1992 para evaluar el suelo sometido a diferentes prácticas de labranza y manejos de rastrojo del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en la estación experimental en el Centro de Investigaciones Agrícola del Noroeste (CIANO) en Ciudad Obregón, Sonora, México, en el invierno 2008. Se evaluaron cinco diferentes sistemas agrícolas respecto a su eficiencia en el uso de agua (EUA) en el cultivo de trigo, y un sistema de riego por tubería con compuerta. Los cinco diferentes sistemas incluyeron camas convencionales (CAC) con incorporación de paja y camas permanentes (CAP) con cuatro diferentes manejos de paja (paja incorporada, paja quemada, paja removida, paja parcialmente removida y paja retenida). El tipo de suelo en la estación del CIANO es arcillo arenoso (Vertisol). El clima se clasifica como subtropical árido. Para evaluar la EUA se hicieron mediciones en el cultivo, en el suelo y el riego. Se evaluaron el desarrollo del cultivo mediante un sensor de índice diferencial normalizado de vegetación y la cobertura por follaje. En el suelo se evaluó la cobertura por rastrojo, la elasticidad del suelo, el agrietamiento, el tiempo de encharcamiento, la resistencia a la penetración del suelo y el contenido de humedad del suelo. Para el riego se diseñó un método para evaluar el riego a nivel de parcela experimental que consistió en la medición de agua por cama, el agua de entrada, la tasa de avance y la salida del agua. En las CAP con retención de paja el desarrollo inicial del cultivo fue más tardado en comparación a CAC, pero en total el primero tenia más tiempo en la actividad fotosintética. Los sistemas con retención de paja (total o parcial) tienen un tiempo de encharcamiento mayor que los otros sistemas. La resistencia a la penetración del suelo fue lo mas alto en CAP con quema de paja. La labranza disminuye la resistencia en la capa superficial en comparación con las CaP, mientras que las CaP con retención de paja tuvieron la distribución de la resistencia más uniforme en el perfil. La elasticidad del suelo fue la mas baja en CaP con quema de paja. La superficie de grietas fue más alta en CaP con retención de paja que en CaP con quema de paja y CaC. La medición de la entrada del agua y de la tasa de avance del agua así como la medición de salida del agua con una adaptación de un vertedor de cresta triangular resultó adecuada para la evaluación del riego a nivel de parcela experimental. La infiltración del agua del riego fue mayor en CaP con retención de paja que en CaP con quema de paja y CaC. El manejo de quemar los residuos es una práctica no recomendable por el efecto disminuir la calidad del suelo. Los sistemas de manejo agrícolas con retención de paja total o parcialmente, contribuyen para tener una mayor eficiencia en el uso de agua._______This investigation was realized in a long term trial established in 1992 to evaluate different tillage and straw management of the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in the experimental station of the Northwestern Agricultural Investigation Centre (Centro de Investigaciones Agrícola del Noroeste, CIANO) near Ciudad Obregón, in Sonora, Mexico, in 2008. Five different agricultural systems were evaluated in respect of the water use efficiency (WUE) in wheat under furrow irrigation. The five systems were conventional beds (CTB) with incorporation of crop residue and permanent beds (PB) with four residue managements (burning of straw, straw removal, partial and full straw retention). The soil type at CIANO station is a coarse sandy clay (Vertisol). The climate is subtropical arid. To evaluate WUE measurements of crop, soil and irrigation were taken. Of crop development the Normalized Difference Vegetation Index and crop ground cover were measured. Mulch ground cover, soil resilience, cracking, time-to-pond, penetration resistance and soli moisture were measured to evaluate soil quality. To evaluate irrigation a method to measure irrigation on experimental plot level was developed consisting in the measurement of inflow, outflow and advance-rate. Irrigation water had a higher advance rate in systems without straw retention than in PB with straw retention. The infiltration of water was higher in PB with straw retention than in PB with straw burned and CTB. In PB with straw retention the initial crop development was delayed in comparison to CTB, but in total CTB had a longer time of photosynthetic activity. Straw retaining systems have a higher direct infiltration (time to pond) than other systems. Penetration resistance was the highest in PB with burning of residue. Tillage decreased the penetration resistance in the top layer in comparison with PB, while the distribution of penetration resistance was the most uniform throughout the profile in permanent beds with residue retention. Soil self-mulching capacity was the lowest in permanent beds with residue burning. The surface of cracks was higher in PB with residue retention than in PB with burning of residue and CB. Inflow and advanced measurement as well as outflow measurement with an adaption of a v-notch weir resulted adapted for irrigation evaluation at experimental plot level. The irrigation water advanced faster in systems without mulch cover. The infiltration of irrigation water was higher (but not significantly) in PB with residue retention than in PB with residue burning and conventional beds. The system of burning straw is a practice which reduces permeability of the surface soil. The systems of agricultural managements with total or partly straw retention contribute to a better water use efficiency.