UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS
CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA
EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE PARA LA
HABILITACIÓN DE CANGAHUAS EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE
2015.
TRABAJO DE GRADO PREVIA A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERA AGRÓNOMA
ANGHELICA ALEJANDRA GUAÑUNA PILLALAZA
TUTOR: ING. MANUEL PUMISACHO, M. Sc.
QUITO, SEPTIEMBRE 2016
DEDICATORIA
A mis padres por haberme enseñado a luchar por mis metas,
porque sé el esfuerzo tan grande que han hecho por mi, gracias
Papi Pato por haber hecho de mi una persona correcta y Mami
Albi por ser la mejor madre por su valentía y ternura. A ambos
por educarme con tanto amor porque gracias a ustedes he
logrado cumplir uno de mis anhelos.
A mis abuelitas Mami Conchi, Mamá Chachito y Michita, gracias
por ser tan buenas porque jamás han dejado que camine sola en
mi vida, por tanto y tanto cariño.
A mi hermano Alvaro por ser mi amigo y apoyarme siempre,
porque yo también creo en ti, se que lograrás grandes cosas.
A Yanira porque eres simplemente la hermana que no tuve.
A Luis Fer por ser mi apoyo incondicional, mi fortaleza en los
momentos más difíciles, por tu alegría, por la espera y tanta
complicidad.
A mis tíos, tías y primos a cada uno de ustedes porque todos han
sido una pieza fundamental en mi formación como persona, en
especial a Marlene, Mery, Paty y Jeaneth por ser mujeres
valientes, inteligentes, amigas sinceras y mis queridas tías.
Y una dedicación especial a mi sobrina Arli Cristal quien con su
inocencia y sonrisa llena de alegría mis días y me motiva a ser
mejor.
AGRADECIMIENTO
A Dios por tantas bendiciones, porque el camino no ha sido fácil
pero en cambio encontré enseñanzas y fortaleza.
A los productores y productoras de la Comuna Porotog por la
colaboración prestada para la realización de esta investigación.
En especial a las señoras Avelina y Elenita Reinoso por la ayuda
en el cuidado del experimento y su amistad.
A la Unión Europea, a Agrónomos y Veterinarios Sin Fronteras,
al Gobierno Autónomo Descentralizado de la Provincia de
Pichincha por el financiamiento de esta investigación.
Al equipo Allpamanta Ing. Luis Rodríguez, Ing. Mónica Chilig,
Ing. Jesús Suárez, Humberto Tutillo, gracias por su apoyo,
acompañamiento, por compartir su experiencia conmigo y sobre
todo gracias por su amistad.
Al Ing. Sylvan Bleuze director de AVSF para Ecuador y Colombia
por permitir que se realice esta investigación y por facilitar los
recursos para la misma.
Al Ing. Manuel Pumisacho por su guía en la elaboración de esta
investigación.
Al Dr. José Espinosa por su guía y paciencia.
Al Ing. Marcelo Gualavisí por su ayuda y amistad.
A todo el equipo de cosecha Yani, Luis, Mayu, Jela, Albi, Alvaro,
Papi, Alexita, Ani, Majo, Seño Elvia por su arduo y fructífero
trabajo.
A mis queridas amigas Taty, Jenny, Cris, Mary, Laurita, Andy,
Carmen gracias por tantas y tantas risas y está gran amistad.
A Alexita gracias amiga por tu amistad tan sincera, por tus
consejos, porque jamás nos rendimos, por hacer de nuestras
tesis una aventura inolvidable.
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Yo, ANGHELICA ALEJANDRA GUAÑUNA PILLALAZA, en calidad de autor del trabajo de
investigación o tesis realizada sobre: "EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE
PARA LA HABILITACIÓN DE CANGAHUAS EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE 2015", por
la presente autorizo a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los
contenidos que me pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines
estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autor me corresponden, con excepción de la presente autorización,
seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y
demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.
Quito, 05 de septiembre del 2016
Anghelica Alejandra Guañuna PillalazaC.l. 1720020609Email: [email protected]
IV
CERTIFICADO
A QUIEN INTERESE:
Agrónomos y Veterinarios Sin Fronteras AVSF, certifica que la Seta. Anghelica Alejandra
Guañuna Pillalaza portadora de la cédula de identidad N2 172002060-9. Egresada de la
Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador, desarrolló su tema de
tesis titulado: "Evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuasen Porotog- Cangahua- Cayambe 2015" bajo el marco del Proyecto Allpamanta, además se
autoriza la publicación de esta investigación en Internet (web) siempre y cuando se de los
debidos reconocimientos, las opiniones expresadas en este documento no reflejan
necesariamente la opinión oficial de la Institución mencionada.
Esta tesis puede ser publicada en el Internet (web) requisito previo a la obtención del título de
Ingeniera Agrónoma.
Quito, 15 de septiembre del 2016
ivanpreuze**^^
Coordinador de AV8F para Ecuador y Colombia
CERTIFICACIÓN
En calidad de tutor del trabajo de graduación cuyo título es: "EVALUACIÓN DE TRES FUENTES
DE ABONO VERDE PARA LA HABILITACIÓN DE CANGAHUAS EN POROTOG- CANGAHUA-
CAYAMBE 2015", presentado por la señorita ANGHELICA ALEJANDRA GUANUNA PILLALAZA,
previo a la obtención del Título de Ingeniera Agrónoma, considero que el proyecto reúne los
requisitos necesarios.
Tumbaco, 05 de septiembre del 2016
IngrAgr:TUTOR
.Se.
Tumbaco, 05 de septiembre del 2016
IngenieroCarlos Alberto Ortega, M. Se.DIRECTOR DE CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICAPresente
Señor Director:
Luego de las revisiones técnicas realizadas por mi persona de trabajo de graduación
"EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE PARA LA HABILITACIÓN DE
CANGAHUAS EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE 2015", llevado a cabo por la señorita
ANGHELICA ALEJANDRA GUAÑUNA PILLALAZA de la Carrera Ingeniería Agronómica, ha
concluido de manera exitosa, consecuentemente el indicado estudiante podrá continuar con
los trámites de graduación correspondientes de acuerdo a lo que estipula las normativas y
disposiciones legales.
Por la atención que se digne dar a la presente, reitero mi agradecimiento.
Atentamente,
TUTOR
vi
EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE PARA LA HABILITACIÓN DE
CANGAHUAS EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE 2015.
APROBADO POR:
Ing. Agr. Manuel Pumisacho, M. Se.
TUTOR
Lie. Diego Salazar, Mag.
PRESIDENTE DEL TRIBUNAL
Dr. Jaime Hidrobo, Ph.D.
PRIMER VOCAL DEL TRIBUNAL
Ing. Agr. Jorge Caicedo, M. Se.
SEGUNDO VOCAL DEL TRIBUNAL
2016
Vil
CONTENIDO
CAPÍTULO PÁGINAS
1. INTRODUCCIÓN 1
2. OBJETIVOS 3
2.1 Objetivo general 3
2.2 Objetivos específicos 3
3. HIPÓTESIS 3
4. REVISIÓN DE LITERATURA 4
4.1 El cultivo de arveja (Pisum sativum L.) 4
4.1.1 Clasificación taxonómica 4
4.1.2 Origen y distribución 4
4.1.3 Importancia 4
4.1.4 Requerimientos 4
4.1.5 Ciclo vegetativo 5
4.1.6 Etapas Fenológicas 5
4.1.7 Características botánicas 6
4.1.8 Variedad Quantum 7
4.1.9 Uso como abono verde 7
4.2 El suelo 7
4.2.1 Características físicas 7
4.2.1.1 Textura del suelo 7
4.2.1.2 Clases Texturales 8
4.2.2 Características químicas 8
4.2.2.1 El Ph 8
4.2.2.2 Conductividad Eléctrica 8
4.2.2.3 Capacidad de Intercambio Catiónico 8
4.2.2.4 La relación entre la CIC y la Fertilidad del suelo 8
4.2.2.5 La materia orgánica 9
4.2.2.6 Minerales del suelo 9
4.2.3 Características biológicas 10
4.2.3.1 Los microorganismos en el suelo 10
4.3 Erosión del suelo 11
CAPÍTULO PÁGINAS
4.4 Cangahua 11
4.4.1 Habilitación de cangahuas 12
4.4.2 Roturación de cangahuas 12
4.4.3 Pulverización de terrones 13
4.4.4 Enriquecimiento del material pulverizado 13
4.4.5 Efectos de la habilitación de cangahuas 14
4.5 Abonos verdes 14
4.5.1 Abono verde para manejo de cangahuas 15
4.5.2 Funciones de los abonos verdes 15
4.5.2.1 Cobertura y protección del suelo 15
4.5.2.2 Mejorar las condiciones físicas del suelo 15
4.5.2.3 Aumento y estabilidad de la materia orgánica 15
4.5.2.4 Mejora las condiciones químicas del suelo 16
4.5.2.5 Mejora las características biológicas de los suelos 16
4.5.2.6 Control de plagas y enfermedades 16
4.5.2.7 Control de plantas invasoras 16
4.5.3 Especies que pueden utilizarse 16
4.5.3.1 Chocho (Lupinus mutabilis Sweet) 17
4.5.3.2 Vicia (Vicia sativa L.) 17
4.5.3.3 Avena (Avena sativa L.) 17
4.6 Abonos de origen animal 18
4.6.1 Pollinaza 18
4.7 Capacitación participativa a productores 18
4.7.1 Capacitación 18
4.7.2 Enseñanza-aprendizaje 18
4.7.3 Escuelas de Campo de Agricultores (ECAs) 19
4.7.4 Principios de la ECA 19
4.7.5 Participantes 20
4.7.6 Facilitador 20
5. MATERIALES Y MÉTODOS 21
5.1 Características del sitio de estudio 21
CAPÍTULO PÁGINAS
5.1.1 Ubicación geográfica y política 21
5.1.2 Características agroclimáticas 21
5.2 Materiales 22
5.2.1 Equipos 22
5.2.2 Herramientas 22
5.2.3 Materiales de oficina 22
5.2.4 Material experimental 22
5.3 Factores en estudios 23
5.3.1 Fuentes de abono verde 23
5.3.2 Fuente de materia orgánica animal 23
5.4 Tratamientos 23
5.5 Características de la unidad experimental 24
5.6 Análisis estadístico 24
5.6.1 Diseño Experimental 24
5.6.2 Esquema del análisis de la varianza con covariable 25
5.6.3 Análisis funcional 25
5.6.4 Definición de variables 25
5.6.4.1 Variables de fertilidad del suelo 25
– Fertilidad inicial 25
– Fertilidad Final 25
5.6.4.2 Población de microorganismos 25
– Análisis inicial 25
– Análisis final 26
5.6.4.3 Variables agronómicas 26
5.6.4.4 Nivel de conocimiento 26
5.7 Manejo del experimento 27
5.7.1 Toma de muestras para análisis químico del suelo 27
5.7.2 Establecimiento de los tratamientos 27
5.7.3 Incorporación del abono verde 27
5.7.4 Siembra del cultivo de arveja 27
5.7.5 Control de plagas y enfermedades 27
CAPÍTULO PÁGINAS
5.7.6 Deshierba 28
5.7.7 Seguimiento 28
5.7.8 Cosecha 28
5.7.9 Pos cosecha 28
5.7.10 Comercialización 28
5.7.11 Recolección de muestras finales de suelo 28
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 29
6.1 Variables de fertilidad 29
6.1.1 Propiedades físicas 29
6.1.2 Propiedades químicas 30
6.1.3 Propiedades biológicas 34
6.2 Variables agronómicas 35
6.2.1 Altura (m) 35
6.2.2 Número de vainas por planta 36
6.2.3 Número de granos por vaina 38
6.2.4 Peso de granos (g) 39
6.2.5 Rendimiento (kg/ha) 41
6.3 Análisis de Componentes Principales 45
6.3.1 Agrupamiento 1 45
6.3.2 Agrupamiento 2 45
6.3.3 Agrupamiento 3 46
6.4 Análisis económico de los tratamientos 50
6.5 Capacitación 53
7. CONCLUSIONES 59
8. RECOMENDACIONES 60
9. RESUMEN 61
SUMARY 62
10. REFERENCIAS 63
11. ANEXOS 68
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXOS PÁG.
1 Área experimental 68
2 Cuestionario para evaluación del nivel de conocimiento de los productores de la comuna Porotog
69
3 Herramientas para capacitaciones 71
4 Ficha para levantamiento de datos agronómicos cultivo de arveja Pisum sativum
73
5 Tabla de componentes de fertilidad del suelo 75
6 Parámetros de la regresión para la variable de peso de granos 77
7 Fotografías 78
8 Resultados de los análsis de suelo 81
ÍNDICE DE CUADROS
CUADROS PÁG. 1 Características agroclimáticas del sitio de estudio para la evaluación
de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas(AVSF, 2014).
21
2 Factores en estudio para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
23
3 Tratamientos para la evaluación de tres fuentes a abono verde para la habilitación de cangahuas.
24
4 ANOVA para la evaluación de tres fuentes a abono verde para la habilitación de cangahuas.
25
5 Potencial de hidrógeno (pH), porcentaje de materia orgánica y N-total en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
31
6 Contenido inicial y final, en el suelo, de P, K, Ca, Mg, Na en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
32
7 Contenido inicial y final, en el suelo, de azufre, boro, hierro, manganeso, cobre y zinc en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
33
8 Población inicial y final de Mohos y levaduras, y mesófilos aerobios en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
34
9 Supuestos de la distribución paramétrica de poblaciones para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
35
10 Análisis de la Varianza para la altura de planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
35
11 Análisis de la Varianza para el número de vainas por planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
36
12 Análisis de la Varianza para el número de granos por vaina, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
38
13 Análisis de la varianza para el peso de granos en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
39
14 Análisis de la varianza para el rendimiento en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
41
15 Requerimiento de nutrientes para el cultivo de arveja Prieto, 2010 42
16 Requerimiento nutricional variedad Quantum de arveja vs. Nutrientes presentes en el suelo antes de la siembra en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
43
17 Cuadro de costos de cada tratamiento en la evaluación de tres fuentes 50
CUADROS PÁG. de abono verde para la habilitación de cangahuas.
18 Cantidad cosechada e ingreso bruto del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
51
19 Relación beneficio/costo de los tratamientos de la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
52
20 Nivel de conocimiento inicial y final de los productores de la comuna Porotog en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
53
21 Prueba de Wilcoxon y Friedman al 5% en el nivel de conocimiento de los productores de la comuna Porotog, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
54
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURAS PÁG.
1 Textura del suelo de la comuna Porotog determinado en un triángulo de Texturas del suelo
29
2 Altura de planta de los diferentes tratamientos para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
36
3 Prueba DMS al 5 % para el número de vainas por planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
37
4 Promedios para el número de granos por vaina en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
39
5 Peso de granos en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
40
6 Rendimiento del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
42
7 Gráfico del análisis de Componentes Principales en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
48
8 Análisis de conglomerados en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
49
9 Rendimientos del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
50
10 Nivel de conocimiento inicial y final de cada participante de la ECA Porotog, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
54
11 Nivel de conocimiento inicial y final de cada tema tratado, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
55
12 Nivel de conocimiento adquirido de acuerdo al rango de edad, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
56
13 Nivel de conocimiento de acuerdo al nivel de escolaridad en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
57
14 Nivel de conocimiento de las personas con nivel primario de escolaridad en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
58
EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE PARA LA HABILITACIÓN DE CANGAHUAS
EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE 2015.
Autor: Anghelica Alejandra Guañuna Pillalaza
Tutor: Ing. Agr. Manuel Pumisacho, M. Sc.
RESUMEN
La presente investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la incorporación de distintas fuentes de abono verde en un proceso de habilitación de cangahuas y en la producción del cultivo de arveja, se evaluaron seis tratamientos y tres repeticiones en un diseño DBCA en un área de 425 m2; inicialmente se tomaron muestras de suelo, después se sembraron los cultivos para abono verde, que fueron incorporados al suelo y 30 días después, se cultivó arveja para evaluar la producción y las características agronómicas; las variables de fertilidad del suelo determinaron resultados no significativos, sin embargo en el análisis económico el tratamiento T6 (chocho+ vicia+ avena) fue la mejor fuente de abono verde con un rendimiento de 1.95 T/ha generando una importante relación B/C; este proceso se desarrolló bajo la metodología ECAs dirigido a los productores del sector.
PALABRAS CLAVE: ARVEJA, CAPACITACIÓN CAMPESINA, ABONO VERDE, MERCADEO, ANÁLISIS DEL SUELO
THERE GREEN FERTILIZER SOURCE EVALUATION FOR CANGAHUAS HABILITATION IN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE- 2015.
Author: Anghelica Alejandra Guañuna Pillalaza
Tutor: Agr. Eng. Manuel Pumisacho MsC.
ABSTRACT
The main objective of this research is to evaluate the effect of three different green fertilizers incorporation in a process of cangahuas habilitation and in the growing of peas. Six treatments and three repetitions in DBCA design were evaluated in an area of 425 square meters; soil samples were collected and after that, the green fertilizer was added to the crop. It was added to the soil and the peas were collected 30 days later in order to evaluate the production and the agronomic features. Fertility variables in the soils showed no significant results, however in the economic analysis T6 (chocho + vicia + oat) was the best source of green fertilizer whit an output of 1.95 T/ha generating a significant relation B/C; this process was developed using ECAs methodology guided to producers from the surroundings.
KEY WORDS: PEAS, RURAL TRAINING, GREEN FERTILIZER, MARKETING, SOIL ANALISYS
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA
SALIESIANA- ECUADOR SALESIANOS
DON BOSCO
THREE GREEN FERTILIZER SOURCE EVALUAT1ON FOR CANGAHUAS
HABILITATION IN POROTOG - CANGAHUA - CAYAMBE 2015
f - :^ ' • '
Author: Anghelica Alejandra Guañuna Pillalaza
Tutor: Agr. Eng. Manuel Pumisacho MsC.
ABSTRACT
The main objective of this research is to evalúate the effect of three different green
fertilizers ¡ncorporation in a process of cangahuas habilitation and in the growing of
peas. Six treatments and three repetitions in DBCA design were evaluated in an área of
425 square meters; soil samples were collected and after that, the green fertilizer was
added to the crop. It was added to the soil and the peas were collected 30 days later in
order to evalúate the production and the agronomic features. Fertility variables in the
soils showed no significant results, however in the economic analysis T6 (chocho+
vicia+ oat) was the best source of green fertilizer with an output of 1.95 T/ha generating
a significant relation B/C; this process was developed using ECAs methodology guided
to producers from the surroundings.
KEY WORDS: PEAS, RURAL TRAINING, GREEN FERTILIZER, MARKETING, SOIL
ANALISYS.
4STITUTO DE IDIOMAS
ampus El Girón, Av. 12 de Octubre N24-22 y Wilson, bloque A, 3er piso. Teléfonos-. 3962 800 / 3962 900 ext. í§fono directo: 3962 875. Correo electrónico: [email protected]. Código postal 170517 Quito - Ecuad
This to i.
an etfact translation of trie
is proficient in English and Spanish, and that this document is
al document in Spanish
C.1.171409
Transíalo
1. INTRODUCCIÓN
La comuna Porotog se encuentra en la parroquia Cangahua del cantón Cayambe, está conformada por 90 familias, mismas que subsisten de la producción agropecuaria, complementando sus ingresos con el trabajo asalariado en las plantaciones florícolas y en la construcción (AVSF, 2014). Esta zona se encuentra fuertemente afectada por procesos de erosión que han dado lugar al afloramiento del sustrato subyacente denominado cangahuas que corresponden a un tipo de ceniza volcánica, dura e infértil que se localiza en las vertientes internas de las cordilleras occidental y oriental del callejón interandino en las provincias de Carchi, Imbabura, Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua y Chimborazo (Allpamanta, 2014).
La habilitación para las actividades agropecuarias de los sustratos volcánicos y endurecidos es una práctica muy común en el Ecuador. A partir de los años 70 surgieron algunos programas de reforestación de las zonas erosionadas del país, en las mismas se localizaron estratos más profundos a 20 cm de profundidad de la superficie del suelo, donde no existe ningún contenido de nitrógeno (N), siendo necesaria la implementación de varias prácticas agroecológicas como la incorporación de abonos verdes para el mejoramiento de las propiedades químicas, físicas y biológicas de estos sustratos recuperados (Romero, 2010), sin embargo, los programas tienen impactos positivos limitados, pues las causas primarias que ocasionaron su degradación, aún persisten. Más temprano que tarde los suelos se pierden por procesos erosivos o de otra índole y afloran las cangahuas, lo cual nuevamente demanda su ruptura (Oyarzún, et al., 2015).
El mismo autor indica que las obras de conservación y los programas sin una propuesta agroecológica con labranza mínima, métodos de conservación, cobertura permanente del suelo, incorporación de abonos verdes, entre otros, terminan por producir mosaicos de parcelas con calidades heterogéneas de suelos y una degradación globalizada del paisaje y de sus servicios productivos.
Se debe considerar primeramente que la recuperación de estos sustratos volcánicos endurecidos, son procesos que se logran a mediano y largo plazo, a través de los cuales se pretende reestablecer sus propiedades físicas, químicas y biológicas, mediante el empleo de diferentes tecnologías con una visión integral, entre la cuales destacan: roturación del sustrato endurecido, adición de abonos de diferentes fuentes orgánicas, cultivos múltiples, rotación de cultivos (en la cual juegan un papel importante los cereales de grano pequeño, o de abono verde durante los primeros años), incorporación de residuos orgánicos, entre las principales. Estas tecnologías mejoran la circulación del aire y la retención de humedad, incrementan la actividad biológica y la fertilidad del sustrato, y de manera directa aumentan el potencial productivo del mismo (Sanchéz, et al., 2004).
Los horizontes endurecidos presentan una estructura maciza y una microporosidad muy baja (< 5 %) y que aparte de la formación de costras de carbonato de calcio, impiden la penetración del agua y el desarrollo de las plantas.
Se impone por lo tanto un proceso sistemático de roturación y preparación de un lecho de semilla adecuado al inicio de su incorporación a la agricultura. Además, aun cuando algunas propiedades fisicoquímicas son favorables para su incorporación a la agricultura (15 a 50 % de arcilla, 35 a 70 % de arcilla + limo fino, capacidad de intercambio >15 me/100g de suelo, alto contenido de Ca, Mg y K intercambiables), esta se ve limitada por el bajo contenido de materia orgánica y por lo tanto de N, y de P asimilable (Zebrowski, et al., 1997).
En un estudio de habilitación de cangahuas en la provincia de Cotopaxi, se obtuvieron resultados positivos después de haber roturado estos sustratos tales como el mejoramiento de las propiedades físico – químicas, con la incorporación de los abonos verdes se enriqueció al suelo con 1.91 % de
materia orgánica, 18.70 kg/ha de N, 13.99 kg/ha de fósforo (P) y 396.57 kg/ha de potasio (K), a los 90 días después de haber sido incorporados (Romero, 2010).
En un estudio realizado en México sobre la actividad microbiana en suelos roturados, la actividad biológica del tepetate (denominadas así, las cangahuas en ese país) presentó una respuesta favorable a la incorporación de estiércol y al cultivo e incorporación de vicia y de los rastrojos del policultivo maíz-fréjol-haba. El efecto en la actividad biológica del sustrato mexicano, fue mayor al incorporar vicia que al incorporar los rastrojos del policultivo. En relación con el tepetate que se mantuvo sin cultivo, aquellos en presencia de vicia, con y sin incorporación previa de estiércol, tuvieron incrementos netos en el número de bacterias (8.0 y 8.9), actinomicetos (7.02 y 7.08) y hongos (5.6 y 5.8) reportado en unidades formadoras de colonias logarítmicas por gramo de suelo, la respiración microbiana (56 y 62 mg de CO2/ 100 g) y el N inorgánico mineralizado (73 y 22 mg/kg), respectivamente. El uso de vicia como abono verde o la incorporación de rastrojos de policultivo y estiércol, por su efecto positivo en la actividad microbiana, constituyen alternativas en el proceso de habilitación de tepetates para la producción agrícola (Álvarez, et al., 2000).
El aporte de abonos verdes es recomendable pues producen en efecto, un aumento de microorganismos y de la mesofauna. La mayoría de estudios realizados en estaciones experimentales, tanto en México como en el Ecuador, han demostrado que un aporte de abono orgánico, a razón de 40 t/ha, lo que representa aproximadamente 150 unidades de N y 50 a 60 unidades de P, proporciona rendimientos tan elevados como un abono mineral de tipo 120-60-0. Además de su aporte nutritivo y de su actividad biológica, la materia orgánica mejora las propiedades físicas del suelo, aumenta la retención de agua y disminuye el efecto del estrés hídrico, ayudando así a la germinación, la floración y la fructificación de las plantas. La materia orgánica y la actividad biológica desempeñan un papel fundamental en la creación de una buena estructura del suelo (Zebrowski, et al., 1997).
El 95, 08 % de la población de Cangahua se encuentran dentro de la denominada pobreza económica y el 75 % de la población presenta una condición de extrema pobreza a esto debe sumarse el aspecto socioeconómico, el 33,5% de la población no satisface sus necesidades básicas; la población económicamente activa de la parroquia Cangahua se encuentra ocupada predominantemente en actividades de agricultura, ganadería, silvicultura y pesca (63 %), construcción (10 %), comercio al por mayor y menor (3% )y a las industrias manufactureras (2 %) (GADP-Cangahua, 2012).
Durante algunos años las familias socias de la comuna Porotog han iniciado procesos de recuperación de las cangahuas y hace tres años el Gobierno Autónomo Descentralizado Provincial de Pichincha (GADPP) realizó una fuerte inversión económica en la parroquia Cangahua, para roturar las cangahuas hacia la habilitación en suelos agrícolas. La comuna Porotog recibió la ayuda para roturar 200 ha de este material, pero la necesidad de alternativas de conservación son urgentes (Allpamanta, 2014).
El fin de este proyecto fue evaluar las características físicas, químicas y biológicas del suelo habilitado de cangahuas y las características agronómicas del cultivo de arveja como efecto de la incorporación de diferentes fuentes de abonos verdes, así también se buscó capacitar a productores de la comuna, en el uso de abonos verdes para que sea una alternativa agroecológica, económicamente viable y sostenible, que les permita enriquecer estos sustratos estériles.
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo general
Evaluar el efecto de la incorporación de las distintas fuentes de abonos verdes en el aumento de los rendimientos del cultivo de arveja (Pisum sativum L.) y en la habilitación de las cangahuas.
2.2 Objetivos específicos
– Evaluar las características físicas, químicas y biológicas de las cangahuas habilitadas como efecto de la incorporación de diferentes fuentes de abono verde.
– Evaluar las características agronómicas en el cultivo de arveja por efecto de la incorporación de abonos verdes.
– Realizar un análisis económico de las diferentes fuentes de abono verde.
– Capacitar a los productores de la comuna Porotog sobre el uso de abonos verdes para habilitar las cangahuas, mediante la aplicación de la metodología ECAs.
3. HIPÓTESIS
Ho: No hay diferencia en las características físicas, químicas y biológicas de las cangahuas habilitadas
al incorporar diferentes fuentes de abono verde.
Ha: Hay diferencia en las características físicas, químicas y biológicas de las cangahuas habilitadas al
incorporar diferentes fuentes de abono verde.
Ho: No hay diferencia agronómica en el cultivo de arveja al incorporar diferentes fuentes de abono
verde en las cangahuas habilitadas.
Ha: Hay diferencia agronómica en el cultivo de arveja al incorporar diferentes fuentes de abono verde
en las cangahuas habilitadas.
4. REVISIÓN DE LITERATURA
4.1 El cultivo de arveja (Pisum sativum L.)
4.1.1 Clasificación taxonómica
La arveja conocida comúnmente con los nombres alberja, guisante y chicharo, presenta la clasificación taxonómica que a continuación se describe (Romero, 2010).
Reino: Plantae
Clase: Angiosperma
Subclase: Dicotiledóneas
Orden: Leguminosas
Familia: Leguminaceae
Subfamilia: Papilionaceae
Género: Pisum
Especie: sativum L.
4.1.2 Origen y distribución
La arveja es originaria del medio Oriente, el guisante se ha cultivado en Europa durante siglos y se encuentra hoy día entre las leguminosas más populares en todo el mundo. La arveja constituye uno de los alimentos básicos en Latinoamérica y resulta ser muy apreciado en todos los grupos sociales. En nuestro país ocupa el segundo lugar del grupo de las leguminosas de grano comestible, después del fréjol (Casa, 2014).
4.1.3 Importancia
El cultivo de arveja es vital para la seguridad y soberanía alimentaria de la población, por sus características nutritivas, por ser parte de la dieta diaria y por los ingresos que genera su comercialización (Subía, 2001). Además el aporte en carbohidratos y proteínas es (7.1 % en grano verde y 22.5 % grano seco) es también importante para mejorar la alimentación y la nutrición de la población (Pabón, et al., 2011).
Constituye actualmente el 0.93 % del total de la superficie arable en el Ecuador, el rendimiento promedio es de 0.32 TM/ha de arveja seca mientras que en grano verde los rendimientos alcanzan 0.98 TM/ha (Peralta, et al., 2011).
El consumo de arveja en grano seco aporta con el 46 % de proteína, la misma que es barata, si se compara con las proteínas provenientes de la carne, pescado, leche, y huevos, por esta razón la arveja se considera como la segunda leguminosa en importancia para los productores de la sierra (Subía, 2001).
También la arveja es fuente de carbohidratos, fibra, Ca, Fe, vitaminas y calorías que son elementos importantes para mejorar la alimentación de la población rural y urbana. La proporción más indicada de consumo es de una tercera parte de arveja, más dos terceras partes de cereales (Vaca, 2011).
4.1.4 Requerimientos
La arveja es un cultivo de clima templado algo húmedo, que se adapta al frío y períodos de bajas temperaturas durante la germinación y primeros estados de la planta lo que favorece su enraizamiento y macollaje, posteriormente en las sucesivas etapas vegetativas requiere una mayor
temperatura en especial en la floración y llenado de vainas (donde la afectación por las heladas es mayor), estando la temperatura óptima entre 15° C a 18° C y la mínima en 10° C. Requiere de una precipitación media de 500 a 1 000 mm durante todo el periodo vegetativo. La presencia de una buena luminosidad favorece los procesos de la fotosíntesis y de la transpiración de la planta, requiriéndose de 5 a 9 horas/sol/día. En el país se cultiva dentro de un amplio rango altitudinal comprendido entre los 2 000 a 3 000 msnm. Es una planta que se adapta a una variedad de suelos que van desde los franco-arenosos a los franco -arcillosos con buen drenaje, que tengan buena estructura, profundos, fértiles, con una reacción levemente ácida a neutro y con un pH óptimo entre los 5.5 a 6.5. Suelos que tengan la adecuada capacidad de captación y almacenaje del agua que permita la normal provisión de ella en especial en la fase de la floración y llenado de las vainas (El-Agro, 2013).
4.1.5 Ciclo vegetativo
Esta leguminosa en el país tiene un ciclo vegetativo corto entre la siembra y la cosecha de alrededor de cuatro meses para tierno y de cinco meses para seco. La siembra se realiza al comenzar las lluvias o en cualquier época del año si se dispone de riego. La semilla se siembra entre 2.5 y 5.0 cm., de profundidad. Para determinar las distancias y el sistema de siembra hay que tener en cuenta la variedad, la tecnología a utilizar, el clima y el destino o uso de la cosecha (Paspuel, 2013).
4.1.6 Etapas Fenológicas
Pregerminación: En condiciones adecuadas de temperatura y de humedad de la semilla comienza ha embeber agua a través de la testa y el micrópilo, aumentando gradualmente de tamaño hasta el segundo día, luego comienza un proceso de gran actividad para posteriormente germinar. Existe perdida de la permeabilidad de las membranas, la que provoca que una serie de exudados constituidos de glucosa, sucrosa, fructosa y maltosa se difundan en la superficie circundante e induzcan la germinación (Villareal, 2006).
Germinación: La germinación empieza al cuarto día de la siembra; aparecen el hipocótilo y la radícula que empiezan a crecer el primero hacia la superficie del suelo y el otro en sentido contrario, la germinación es hipógea con la particularidad de que sus cotiledones no salen a la superficie debido a que el hipocótilo no se alarga (Puga, 1992).
Formación de hojas verdaderas: Una vez que ha emergido la pequeña planta, empieza a desarrollarse el primer par de hojas verdaderas a la vez que se desprenden los cotiledones o falsas hojas (Puga, 1992). Esta emergencia ocurre a los 10 o 15 días de la siembra en donde la plúmula da paso al primer par de hojas verdaderas a partir de ese momento y bajo estas se hace visible el epicótilo estructura que lleva consigo dos hojas rudimentarias llamadas brácteas trífidas (Vaca, 2011)
Desarrollo vegetativo: Empieza cuando la planta desarrolla las primeras hojas verdaderas, sucesivamente se forman los nudos vegetativos y el tallo principal comienza a ramificarse a partir del segundo nudo. El crecimiento del tallo continúa, las hojas, foliolos y zarcillos van apareciendo y las ramas se desarrollan igual que el tallo principal, pero de menor tamaño (Villareal, 2006). Esta fase se cumple entre tres y seis semanas según el tipo y la variedad de arveja (Puga, 1992).
Floración: La floración se inicia de los 25 a 30 días de la siembra, en las variedades precoces y a los 40 o 45 días en las variedades de arvejas para consumo en fresco (Puga, 1992). Los botones florales, al formarse, crecen encerrados por las hojas superiores, produciéndose la fase de fecundación poco antes de que ocurra la apertura de flores (Villareal, 2006). La fecundación dura de dos a tres días, verificándose únicamente en horas de máxima intensidad solar, la dehiscencia de las anteras se
realiza antes de la apertura de la flor, agrupándose el polen en los extremos de la quilla (Villareal, 2006).
Fructificación: Una vez que ocurre el proceso de fecundación, los pétalos se vuelven al ovario fecundado, a continuación se marchitan y se desprenden, dejando en evidencia una vaina pequeña que porta rudimentos del estilo en su ápice. Por otra parte los filamentos de los estambres rodean inicialmente a la vaina, pero prontamente se secan y caen. Este hecho netamente morfológico comienza a los 125 días de la siembra y tiene una duración de 25 días aproximadamente (Proaño, 2007).
Maduración de frutos: Las vainas de los primeros nudos reproductivos, luego de lograr una primacía en el crecimiento sufren un retraso, que se presenta hasta el estado de madurez para consumo en verde (Vaca, 2011).
La cavidad de las vainas se llena prácticamente en su totalidad cuando los granos alcanzan el estado de madurez para consumo en verde (Paspuel, 2013).
La madurez para consumo en verde se logra se logra con un contenido promedio de humedad en los granos de 72 a 74 % y el tamaño promedio de los granos al obtener este estado de madurez es dependiente de los cultivares (Vaca, 2011).
4.1.7 Características botánicas
Raíz: Posee una raíz principal con numerosas raicillas laterales, algunas de las cuales se desarrollan tanto como ella. Hay también raíces adventicias, que brotan de la parte inferior del hipocótilo. También es importante este cultivo porque en las raíces de la arveja hay nódulos de bacterias de tamaño variable. Las bacterias que los producen entran por los extremos de los pelos absorbentes, se reproducen abundantemente y llegan hasta el periciclo, donde forman una masa que se agranda hasta constituir un nódulo (Casa, 2014).
Tallo: El tallo principal de la arveja es hueco y muy delgado en la base, va engrosándose progresivamente hacia la parte alta, se clasifica en arbustivo, con una altura de 50 cm. (variedades arbustivas); semi arbustivo, de 51 a 80; semi voluble, de 81 a 150, y voluble, de 151 a 300 cm (Paspuel, 2013).
Hojas: Las hojas son compuestas e imparipinnadas con folíolos elípticos de bordes ondulados. En los tres primeros entrenudos se presentan hojas rudimentarias a manera de escamas, y en los siguientes llevan hojas con un solo par de folíolos. Las estípulas, de tamaño mayor que los foliolos, se insertan en la base del pecíolo de cada hoja. En las hojas superiores los foliolos se transforman en zarcillos persistentes, que utiliza la planta para sostenerse (Casa, 2014).
Flor: La inflorescencia corresponde a un racimo axilar largamente pedunculado; en la axila de la hoja de cada nudo reproductivo y en forma alterna, se desarrolla un racimo floral produciendo de dos a tres flores por racimo, aunque existen variedades comerciales cuya producción promedio puede alcanzar las cuatro flores (Paspuel, 2013).
En cuanto a las flores hay de diversos colores como blancos violáceos y otros siendo dominante el color blanco. El sitio en donde aparece la primera flor, sirve como referencia, para determinar si la variedad es precoz o tardía. Las variedades precoces producen las primeras inflorescencias entre el nudo ocho y diez del tallo, pueden encontrarse semi tardías produciendo inflorescencia en el nudo 10 y 13, y las tardías o de ciclo largo después del nudo 13 (Casa, 2014).
Frutos: El fruto es una vaina alargada casi recta, que contiene varias semillas que son de coloración verde de forma redondeada, de superficie lisa y arrugada, las primeras son más resistentes a las enfermedades que las segundas (Proaño, 2007).
El llenado de los granos comienza poco antes de que las vainas alcancen su longitud máxima, durante los primeros días crecen lentamente, entran muy pronto a una fase de rápido crecimiento, la cual se manifiesta mediante el abultamiento de las vainas, que se va haciendo cada vez mayor (Paspuel, 2013).
4.1.8 Variedad Quantum
La arveja (Pisum sativum L.) var. Quantum, es una planta de crecimiento semi indeterminado, posee semillas arrugadas, se caracteriza por tener un buen vigor de planta, produce tres vainas por racimo, de 7 a 8 granos, tiene un excelente color de vaina y de granos, buen rendimiento cáscara/grano, buen llenado lo que la hace muy apetecida en el mercado, es una variedad precoz y su producción promedio es de 12.5 T/ha (TQC, 2015).
4.1.9 Uso como abono verde
Debido a la importancia económica, social y nutricional que este cultivo representa, su uso como abono verde no es practicado comúnmente, sin embargo el aporte de N que esta planta ofrece al suelo es importante a pesar de no ser incorporado según (Casa, 2014), la capacidad de fijación de N por parte de la arveja suele ser muy alta, se han medido aportes de hasta 185 kg/ha por esta vía, de aquí que es la fuente de N más económica para el productor.
4.2 El suelo
El suelo es un recurso natural semi renovable de importancia para la vida sobre la tierra, pues de este dependen las plantas, los animales y los humanos. La producción agrícola y pecuaria dependen de la fertilidad del suelo (Suquilanda, 2008).
El suelo es algo más que un sustrato abastecedor de nutrientes el suelo es un sistema vivo donde la materia orgánica y los minerales forman un entramado orgánico- mineral que condiciona sus propiedades (Astier, 2002).
El suelo es un componente esencial del medio ambiente en el que se desarrolla la vida. El suelo es frágil, de difícil y larga recuperación, tarda desde miles a cientos de años en formarse y de extensión limitada, por lo que se considera como un recurso no renovable. La espectacular explosión demográfica actual, ha provocado la roturación de tierras en relieves cada vez con pendientes más fuertes, fuertemente degradables y como consecuencia, frenar la degradación del suelo, se ha convertido en uno de los grandes retos (GADP-Chimborazo, 2013).
4.2.1 Características físicas
4.2.1.1 Textura del suelo
La textura del suelo se refiere a la proporción relativa de las clases de tamaño de partículas (o separaciones de suelo, o fracciones) en un volumen de suelo dado y se describe como una clase textural de suelo. Los nombres para las clases de tamaño de partícula corresponden estrechamente con la terminología estándar comúnmente utilizada, incluida aquella del sistema utilizado por el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) (FAO, 2009).
4.2.1.2 Clases Texturales
Los nombres de las clases texturales del material de suelo descrito son codificados. En adición a la clase textural, se da un estimado en campo del porcentaje de arcilla. Este estimado es útil para indicar el incremento y decremento en contenido de arcilla dentro de las clases texturales y para comparar estimaciones de campo con los resultados analíticos. La relación entre las clases texturales básicas y los porcentajes de arcilla, limo y arena se indican en una forma triangular.
4.2.2 Características químicas
4.2.2.1 El pH
El pH del suelo expresa la actividad de los iones hidrógeno en la solución del suelo. Este afecta la disponibilidad de nutrientes minerales para las plantas así como a muchos procesos del suelo. Cuando el pH es medido en campo, el método utilizado se debe de indicar en la cartilla de campo. El pH del suelo medido en campo no debe ser un sustituto para su determinación en el laboratorio. Si es posible, las mediciones de pH del suelo en campo deben ser correlacionadas con las determinaciones de laboratorio (FAO, 2009).
4.2.2.2 Conductividad Eléctrica
La Conductividad Eléctrica (C.E.), indica el grado de contenido de sales solubles en el suelo, sean estas de carácter natural o artificial por la aplicación de sales fertilizantes. Las sales son comúnmente mezclas de cloruros, sulfatos, bicarbonatos, nitratos y boratos de sodio (Na), magnesio (Mg), calcio (Ca) y potasio (K). El grado o índice de salinidad del suelo se lo mide a través de la conductividad eléctrica, la que se basa en el principio de que cuanto mayor es la concentración de sales en la solución del suelo, mayor es la corriente eléctrica que puede ser trasmitida a través de ella. El agua pura es muy mala conductora de la electricidad, mientras que el agua que contiene sales en solución puede conducir corriente en forma proporcional a la cantidad de sales disueltas. Por lo tanto un suelo con alta C.E. no permite una buena absorción de agua ni de nutrientes por parte de la planta ya que el esfuerzo que ella tiene que hacer para tomarlos es cada vez más grande, llegando al extremo que el proceso osmótico se invierte y es el suelo el que toma el agua de la planta y no a lo contrario (Fuentes, 1971).
4.2.2.3 Capacidad de Intercambio Catiónico
Los suelos son entes activos que contienen en sus estructuras, constituyentes que tienen la propiedad de retener, fijar, intercambiar y adsorber una cantidad máxima de iones positivos (cationes) y negativo (aniones) (Chaves, 2012).
La capacidad de intercambio catiónico se refiere a la clase y cantidad de mineral y de materia orgánica que forman parte de las partículas del suelo, a los cuales se les denomina coloides. Como se ha visto ya, la porción mineral del suelo está compuesta por partículas de muchos tamaños (Padilla, 2007).
4.2.2.4 La relación entre la CIC y la Fertilidad del suelo
Los iones fijados o adsorbidos en la superficie del suelo son fácilmente disponibles para el crecimiento de las plantas. Ellos pueden ser intercambiados con la solución del suelo, donde la absorción por las plantas ocurre en forma inmediata, pudiendo también tomar directamente de la
superficie por intercambio iónico con las raíces de las plantas, pero a un grado bastante limitado (Padilla, 2007).
4.2.2.5 La materia orgánica
La materia orgánica (MO) se puede definir como el total de compuestos orgánicos en el suelo con excepción de los tejidos de plantas y animales sin descomponer, sus productos de descomposición parcial y la biomasa del suelo (Suquilanda, 2008).
Para restaurar los suelos se necesita aumentar el contenido de materia orgánica. La composición y velocidad de descomposición de la materia orgánica afectan las condiciones físicas y biológicas del suelo y la disponibilidad de nutrientes para las plantas, además de proporcionar nutrientes y hábitat para los organismos que viven en el suelo, la MO también une partículas en agregados y mejora su capacidad de retención de humedad (Benites, 2015).
La MO está conformada por una parte recalcitrante que es el humus y otra mucho más activa, de vida corta, que incluye a las raíces y los organismos (micro, meso y macroscópicos). La biomasa microbiana, en particular, es el principal motor de la descomposición de la materia orgánica (Astier, 2002). Los subproductos de su acción influyen directamente en el suelo así:
Biológicamente: suple energía y minerales para los microorganismos.
Químicamente: proporciona CO2, NO3, SO4, ácidos orgánicos y nutrientes directa e indirectamente influye además la disponibilidad de los nutrientes, el pH y la capacidad de intercambio.
Físicamente: aumenta la agregación, hace al suelo más laborable, aumenta la porosidad, la aireación, la capacidad de infiltración y percolación y reduce la escorrentía y erosión.
4.2.2.6 Minerales del suelo
Nitrógeno: El nitrógeno (N) del suelo procedente de la fijación atmosférica y de los residuos orgánicos es alto en comparación con el de las rocas, a pesar de esto es una parte insignificante del total. En agricultura la parte más importante de N usado por las plantas es a veces el que se provee en forma de fertilizante. Sin exagerar, el crecimiento de las plantas está más a menudo afectado por la deficiencia de N que de otro nutrimento. Una razón para esto es que las plantas requieren grandes cantidades de N (Padilla, 2007).
El N es tal vez uno de los elementos químicos más importantes pues forma parte de los aminoácidos, base de las proteínas que son moléculas esenciales para la vida (Sanchéz de la Puente, 1984).
Fósforo: La absorción de fósforo (P) se realiza como ión fosfato mono o divalente. En la planta existe principalmente en forma orgánica, pero es transportado como en forma inorgánica. La mayor proporción de fosforo en las plantas maduras está en las semillas y en el fruto (Latorre, 2011).
El mismo autor señala que el P es un componente vital de la estructura de los ácidos nucleicos, nucleoproteínas, fitinas, fosfolípidos, adenosina, trifosfato (ATP) y muchos compuestos fosforilados. Como componente de los ácidos nucleicos, el P constituye parte del DNA de los cromosomas y del RNA de los núcleos y ribosomas, donde es vital para el proceso de división del núcleo y de la célula y regulación de cada uno de los procesos celulares.
Cabe recalcar que en suelos volcánicos endurecidos el fósforo aprovechable es prácticamente inexistente (Etchevers, et al., 1997).
Potasio: Se encuentran en los suelos en cantidades variables y es absorbido por las plantas en forma de ión K+. El contenido de potasio (K) de los suelos y de los fertilizantes se expresan también en
forma de K2O, tomando en este caso el nombre de potasa. Por lo general, los suelos contienen más K que cualquiera de los otros nutrientes más importantes y la mayor parte se encuentra en forma de silicatos insolubles como feldespatos y micas (Padilla, 2007).
En las cangahuas recuperadas y cultivadas se puede observar una tendencia del K intercambiable a disminuir con los años del cultivo (Etchevers, et al., 1997).
Calcio: El calcio (Ca) se halla asociado al humus, aunque principalmente a micelas de arcilla, es parte constituyente de cada célula de las plantas. El Ca presente en las planta se encuentra como pectato de Ca en y a lo largo de las paredes celulares de las hojas y tallos. Estos depósitos concentrados de Ca engrosan y fortalecen estas partes de la planta. Las plantas y sus componentes, tienen contenidos variables de Ca y esto depende de la especie, variedad y condiciones de crecimiento de las mismas. Las flores y semillas son generalmente bajas en Ca, una cantidad relativamente grande de Ca está contenida en las hojas (Latorre, 2011).
Magnesio: el magnesio (Mg) es un nutrimento de suma importancia pues es constituyente de la molécula de clorofila, este elemento en pequeñas dosis puede satisfacer las necesidades de muchas plantas, pero que en cantidades excesivas inhibe la absorción de Ca (Chaves, 2012).
Los cationes K, Ca y Mg son necesarios para regular varios procesos fisiológicos de las plantas entre lo que destacan la osmosis, difusión, permeabilidad, absorción y transpiración todos relacionados con correcto uso del agua (Sanchéz de la Puente, 1984).
En la relación con el Ca y Mg, un exceso de K puede dificultar la absorción de estos elementos y también puede dificultar la absorción de algunos microelementos como el zinc (Zn) (García, 2016).
El mismo autor señala que el Ca en el suelo tiende a mejorar la aireación mientras que el Mg favorece la adhesión de partículas del suelo, es así que si el ratio Ca/Mg es muy bajo el suelo se vuelve menos permeable, perjudicando el desarrollo del cultivo.
En general, la concentración de cationes intercambiables observada en suelos volcánicos endurecidos es adecuada, aunque se ha constatado que el potasio de este tipo puede disminuir con los años de cultivo, pese a la abundancia de vidrios volcánicos primarios que contienen (Etchevers, et al., 1997).
4.2.3 Características biológicas
4.2.3.1 Los microorganismos en el suelo
Un suelo fértil contiene millones de microorganismos, el impacto de esta vida subterránea sobre la productividad agrícola es asombrosa, ni bosques, ni pastizales existirían sin los microorganismos, pues prácticamente todo el nitrógeno del suelo proviene de la descomposición de la materia orgánica o de la fijación del nitrógeno realizada por los microoganismos (Bunch, 2008).
Las bacterias y los hongos (microflora) descomponen la materia orgánica produciendo humus que facilita el desarrollo de plantas superiores, además, entre las funciones de las diferentes bacterias están las que oxidan el azufre a sulfatos, las nitrificantes que transforman el amonio a nitritos y luego otras a nitratos. Entre los numerosos hongos hay benéficos y dañinos que producen enfermedades a las plantas. Hay hongos simbiontes que viven en las raíces de algunas plantas, con beneficio mutuo (Latorre, 2011).
Las micorrizas son asociaciones entre hongos y las raíces de las plantas. Parte de micelio fúngico se encuentra dentro del tejido radical de la planta hospedante y parte está en contacto con el suelo que rodea a la raíz (Ferrera-Cerrato, et al., 1997).
Los microorganismos del suelo intervienen en la rehabilitación de zonas degradadas como las cangahuas. Juegan un papel fundamental debido a sus actividades metabólicas como la biotransformación de materia orgánica y la síntesis de humus. Además, aportan a los agro-ecosistemas múltiples beneficios, pues efectúan diversos procesos biodegradables a través de sus complejos sistemas enzimáticos (Delgadillo, et al., 1997).
4.3 Erosión del suelo
La parte superior del suelo, conformada por material inerte, materia orgánica, agua, aire, y microorganismos, constituyen la capa arable que es la porción donde puede llevarse a cabo la actividad agrícola (Guerra, 2009)
En todo el mundo el uso agrícola de la tierra está causando graves pérdidas de suelo. Es muy probable, que la raza humana no pueda alimentar una población creciente, si la pérdida de suelos fértiles por el uso agrícola continua con esta tendencia. Las causas del uso inadecuado de la tierra son múltiples. En muchos países en desarrollo el hambre obliga a la gente a cultivar tierras que no son aptas para agricultura o que solo con esfuerzos muy grandes y costosos como la construcción de terrazas, pueden ser convertidas en áreas para uso agrícola (FAO, 2000).
Sostiene que la erosión del suelo es el desprendimiento, arrastre y deposición de partículas que constituyen el suelo por acción del agua, el viento o su remoción en masa (Guerra, 2009). Es un proceso natural que se acelera por influencia de las actividades del ser humano.
Así mismo este autor acota que la erosión del suelo afectó al 97.83 % de la sierra ecuatoriana en el año 1993. En la actualidad es poco probable que este panorama haya mejorado
La modernización agropecuaria, consecuencia del proceso de reforma agraria, trajo nuevas propuestas para el manejo de suelos. La introducción de tractores desplazó a la labranza de tracción animal y a las herramientas con las que tradicionalmente se procesaba el suelo. Aunque la agricultura campesina en tierras de altura y de ladera impulsa el proceso de degradación, ninguna innovación ha resultado tan contraproducente y catastrófica como la introducción de arados y rastra de disco, cuyo efecto pulverizador destruye totalmente la estructura de los suelos negros y produce ese aspecto y sensación de polvo talco al tacto y al paso de la maquinaria (Oyarzún, et al., 2015).
4.4 Cangahua
Cangahua es un término autóctono que abarca toda una gama de materiales de origen volcánico que se han endurecido, en primera instancia, sus principales características son; su dureza y escasa cobertura vegetal, a menudo se nota en su superficie una red de malla hexagonal de costras blanquecinas que reaccionan fuertemente al ácido clorhídrico, indicando una gran cantidad de material calcáreo (Romero, 2010).
Los horizontes endurecidos de suelos volcánicos se llaman tepetates en México, talpetates en América Central y cangahua en Ecuador. Los dos primeros términos vernáculos se derivan de la palabra náhuatl tepetatI, que a su vez proviene de tetI (piedra) -lo que ha dado la sílaba te- y de petatI (cama, lecho). Con este término se designaba a una capa de suelo cuya dureza era mayor que la de la tierra y menor que la de la roca. En cuanto a cangahua, significaría "suelo estéril". En México, América Central y la zona andina, la parte cubierta por suelos volcánicos corresponde más o menos a un 23% de sus territorios, y los suelos endurecidos se extienden sobre áreas más pequeñas. No obstante, por lo general éstos se sitúan en zonas densamente pobladas, con una superficie que podría alcanzar de 40 a 50% de las tierras cultivables; de ahí su importancia (Navarro, et al., 1996).
En el Ecuador, los suelos volcánicos que presentan capas duras llamadas cangahua (lo que significa tierra estéril) están localizados en la parte septentrional del callejón interandino. Sus características y distribución fueron detalladas en el marco de un inventario de los recursos naturales realizado de 1974 a 1984 por el Programa Nacional de Regionalización Agraria (PRONAREG) y el ORSTOM (Zebrowski, 1996).
Por miles de años, sobre las cenizas volcánicas endurecidas conocidas en Ecuador como cangahuas se acumularon materia orgánica y deposiciones volcánicas que formaron gruesas capas de suelos negros conocidos hoy como andisoles. Las condiciones topográficas en la sierra, en particular la inclinación y la longitud de las pendientes y sus condiciones físicas hacen a estos suelos muy propensos a la erosión y al movimiento de masa, excepto en condiciones de cobertura permanente (Oyarzún, et al., 2015).
4.4.1 Habilitación de cangahuas
En países como el Ecuador y México en los que, las zonas erosionadas ocupan superficies considerables en áreas densamente pobladas, resulta necesaria la reincorporación a la agricultura de dichas zonas. Este proceso no es nuevo pues se practicaba en la época prehispánica y hace más de 100 años los tlaxcaltecas lograban la recuperación de las zonas con tepetate en dos años, con base en cultivo de haba y ayocote el primer año, y de maíz el segundo (Zebrowski, 1992).
Alarmados por la pérdida de suelos para la producción, durante décadas los campesinos han presionado recurrentemente a los gobiernos locales solicitando programas de ruptura por subsolación de estas cenizas endurecidas. A mediados de los años 80 algunos miles de hectáreas fueron roturadas y recuperadas para la agricultura en las pequeñas tenencias de la sierra central. Los impactos de las propuestas técnicas han sido poco evaluados. Desde hace tres años el GAD de Chimborazo y unas cuantas parroquias se han enganchado en un programa de recuperación. Inicialmente se pensó en 5 000 de las 20 000 hectáreas afectadas, pero actualmente se estima que tal meta no será alcanzada (Oyarzún, et al., 2015).
Un enfoque más efectivo que centrarse en las obras de conservación de suelos es el uso de medidas agronómicas, biológicas y mecánicas para mejorar la calidad del suelo a través de la protección del mismo, la incorporación de materia orgánica y el uso de los organismos del suelo. Estos procedimientos apuntan directamente a factores como la estructura del suelo y la cobertura de su superficie, y que pueden ser controlados por el usuario y usarse para reconstruir el suelo en un sistema dinámico y viviente. Los suelos que favorecen el crecimiento de las raíces también favorecen su conservación y una mejor retención del agua en el mismo predio (Hellin, 2004).
4.4.2 Roturación de cangahuas
Los horizontes endurecidos presentan una estructura maciza y una microporosidad tan baja menor al 5%, que impide la penetración del agua y el desarrollo de las plantas. Se impone por lo tanto la roturación y preparación de un lecho de semilla adecuado al inicio de su incorporación a la agricultura. La roturación de los horizontes se realiza manualmente (utilizando pico) o mecánicamente (subsoleo). Después, los bloques son reducidos mediante pulverización, hasta que alcanzan un tamaño lo suficientemente pequeño como para permitir el brote de las plantas (Zebrowski, et al., 1997).
La roturación de los tepetates consiste en pasar de un material duro y compacto a un material blando y poroso. Este cambio físico tiene como consecuencia la creación de huecos a los que pueden llegar el agua, el aire y las raíces, y el desarrollo de los microorganismos (Ferrera-Cerrato, et al., 1997). Además, esta agua puede acumularse y crear así una reserva que alimentará a las plantas según sus
necesidades, en la medida en que las lluvias sean suficientes, ya que en la mayoría de casos los terrenos habilitados no poseen riego. Por lo tanto es necesario roturar el tepetate con la suficiente profundidad como para aumentar otro tanto la capacidad de reserva en agua del "suelo" y para evitar que éste, al comprimirse en el transcurso de los años, se vuelva demasiado delgado. Es por ello que recomendamos una pasada cruzada de dientes a un metro de distancia entre sí y a unos 60 cm, como mínimo, de profundidad durante la roturación, seguida de dos o tres pasadas de un tractor equipado con discos que circule a velocidad media, a fin de quebrar los bloques grandes sin por ello reducirlos a polvo, pues esto facilitaría la erosión (Navarro, et al., 1996).
Los pequeños agricultores del Ecuador pueden roturar 1 m2 de cangahuas en 1 día usando un pico mientras que un bulldozer puede roturar entre 0.5 y 1 ha por día (Prat, et al., 2015).
4.4.3 Pulverización de terrones
El tamaño de los agregados debe estar comprendido entre 0.5 y 8 mm para que los suelos cuenten con un conjunto de propiedades ideal en lo que se refiere a la aireación y a la capacidad de retención de agua, en los tepetates de la región de Texcoco, el tamaño medio de los agregados debe ser alrededor de 2 mm con el objeto de que su capacidad de retención de agua sea máxima y el peligro de erosión mínimo. A pesar que es difícil obtener este grosor en el terreno, las lluvias y los métodos de cultivo repetidos reducen el tamaño de los agregados con el paso de los años. Esta desagregación de las partículas está acompañada de una compactación del suelo con disminución de la porosidad y de la capacidad de retención de agua. Únicamente la regeneración de una estructura mediante el aumento del contenido de materia orgánica permitiría evitar estos problemas (Zebrowski, 1992).
4.4.4 Enriquecimiento del material pulverizado
Después de la roturación de las cangahuas existe una segunda parte que es el tema de la recuperación biológica, es decir volverle la vida a los suelos, con la incorporación de abonos verdes, de vicia y avena, paralelamente se necesita proteger el suelo, pues el tema de la recuperación, es un anhelo a largo aliento (GADP-Chimborazo, 2013).
Para que un paisaje totalmente destruido por la erosión se convierta en una tierra productiva no solo basta con romper la capa endurecida mediante medios mecánicos o animales, si no que hay que mejorar de inmediato, desde el primer año, la fertilidad edáfica. Para ello se puede buscar varias vías; bien recurriendo a los clásicos fertilizantes inorgánicos (entre 80 a 100 kg/ha de N y de 20 a 25 kg/ha de P), aunque de manera hábil y moderada y, además, también revertiendo parte de los residuos orgánicos generados al suelo (Gallardo, 2006).
En cuanto a la fertilidad, como los tepetates están desprovistos de materias orgánicas, de N y de P soluble, así como de microorganismos, es necesario aportar nutrimentos para compensar su deficiencia. Esto puede hacerse según varios esquemas: abonos minerales, orgánicos (estiércol), u orgánicos con un complemento mineral a principios del ciclo. Las aplicaciones efectuadas son fraccionadas, y las dosificaciones se adaptan a las estrictas necesidades de las plantas. La solución orgánica asociada al inicio del ciclo a un abono mineral es la mejor en términos de rendimiento así como desde un punto de vista biológico (el desarrollo de microorganismos es especialmente productor de N). El problema es que es materialmente imposible generalizar esta posibilidad por falta de estiércol. Por otro lado, si los campesinos deben comprarlo y transportarlo, los costos sobrepasan por mucho la compra de abonos minerales. En efecto, en el primer año, se requiere un mínimo de 40 t/ha de estiércol húmedo, y luego más de 10 a 20 t/ha por año, contra algunas centenas de kilogramos de abonos químicos, que se encuentran en cualquier pueblo (Navarro, et al., 1996).
Después de la roturación, la cangahua puede ser ocupada para cultivos pero, debido a su pobre condición, es necesario fertilizarla con abonos orgánicos y en unos cinco años, estará madura para la producción. En Ecuador se ha recomendado un programa de mejoras y la incorporación de abonos verdes al suelo pero, por lo general, el campesino lo sigue parcialmente y ha buscado tener una rápida producción de excedentes (Oyarzún, et al., 2015).
4.4.5 Efectos de la habilitación de cangahuas
A partir de una cuidadosa preparación de la roturación del tepetate, de una fertilización racional (mineral u orgánica, pero fraccionada) y de una rotación adecuada (no cultivando maíz el primer año, sino una leguminosa o cereal de pequeños granos, como trigo, cebada, avena, etc.), se obtienen desde el primer año resultados que rebasan los rendimientos normales de los suelos tradicionalmente cultivados (pero muy arcillosos) y las medias regionales y nacionales (Navarro, et al., 1996).
A mediano plazo los efectos del buen manejo: a) sobre las características físicas de los tepetates rehabilitados fueron el incremento del agua útil, la porosidad y la estabilidad de agregados; b) sobre las características fisicoquímicas fue la disminución del pH edáfica y pérdida de Na y el excesivo Mg inicial, lo cual hay que tener en cuenta para corregirlo mediante posterior encalado; y c) sobre las características bioquímicas y biológicas fueron el aumento neto de los contenidos de Carbón orgánico del suelo (COS) y NT y P asimilable (Gallardo, 2006).
En lo que se refiere a los efectos a mediano y largo plazos, es probable que la solución orgánica sea también la mejor, en la medida en que permite formar agregados de suelos estables que detienen temporalmente los nutrimentos y el agua, y que son resistentes a la erosión (Navarro, et al., 1996).
Desde el punto de vista económico, la rentabilidad de cultivar en los tepetates es positiva a partir del tercero o cuarto año. Este balance se fundamenta a la vez sobre los beneficios extraídos de los cultivos, pero también de la plusvalía de la tierra ligada tanto al aumento de las capacidades agronómicas del nuevo terreno como de su revalorización periurbana o rural.
La habilitación asegura un complemento significativo que puede ser del orden del 20 % al 30 % en el caso de las comunidades periurbanas y de más del 60 % en las que son más rurales. Además de ciertos beneficios no cuantitativos como es el placer de comer su propio maíz, y de producir mazorcas más bonitas que las de los vecinos, El aumento del valor predial del terreno, la posibilidad de construir una casa para sus hijos y de acondicionar un solar (jardín y huerta), cuya producción es particularmente importante (Navarro, et al., 1996), en la economía familiar, son datos a tomar en cuenta, incluso si a veces es difícil contabilizarlos desde un punto de vista monetario.
4.5 Abonos verdes
Abono verde es un conjunto de plantas en rotación, sucesión y asociación con cultivos comerciales que se incorporan en el suelo total o parcialmente o se deja en la superficie y que eventualmente puede ser utilizado en la alimentación animal, humana, obtención de fibras etc.(Guerra, 2009).
Los abonos verdes son plantas herbáceas de crecimiento rápido que se cortan y se incorporan, en plena floración, en los sitios donde han sido sembrados con la finalidad de mejorar las condiciones físicas, químicas y biológicas de los suelos, con una capacidad potencial para fijar el N atmosférico en su sistema radicular mediante la simbiosis que logran realizar con bacterias del género Rhizobium (Barrera, 2015).
El abono verde es un método natural utilizado para mantener e incrementar la fertilidad de los suelos que es aplicado por muchos agricultores y jardineros. El uso de abonos verdes implica devolver al
suelo nutrientes que se encuentran en cualquier tipo de vegetación y son la mayor fuente de materia orgánica de la cual dispone el productor (Suquilanda, 2008).
4.5.1 Abono verde para manejo de cangahuas
Al estudiar las plantas que rehabilitan el suelo no basta sugerir el uso de leguminosas. Es preciso señalar no solo la clase de leguminosa, sino la manera de utilizarla para que contribuya a esa rehabilitación. Ese proceso es sumamente lento. No nos referimos aquí al concepto geológico de la formación del suelo que ocurre en las capas profundas de la tierra. Nos referimos al concepto agrícola del aumento permanente de su capacidad productiva. En tal sentido la rehabilitación por medio de cultivos solo puede tener efecto con el aumento de materia orgánica. Logrado esto, se producirán los demás efectos físicos y químicos. En realidad el contenido mineral del suelo no aumenta con el cultivo, pero puede conservarse al impedir su desgaste (Romero, 2010).
El mejoramiento de la estructura del suelo y la capacidad de infiltración puede resultar en un mejoramiento tanto de la producción como de la conservación del suelo. Las mejoras en la administración de cultivos, tales como una plantación temprana, una densidad óptima, el dejar los residuos de las cosechas en la superficie y el uso de abonos verdes, reducen la erosión, fomentan la infiltración del agua y, a través del mejoramiento de la calidad del suelo, conducen a un incremento en la producción (Hellin, 2004).
4.5.2 Funciones de los abonos verdes
4.5.2.1 Cobertura y protección del suelo
Según el concepto de muchos autores hacen referencia a la cobertura que generan los abonos verdes al suelo. Una práctica importante para este ya que no permite el contacto directo de los rayos del sol, a la lluvia, a los vientos principales agentes de las degradaciones (Barrera, 2015).
Los abonos verdes protege la capa superficial del suelo contra las lluvias de alta intensidad, el sol y el viento (FAO, 2000).
4.5.2.2 Mejorar las condiciones físicas del suelo
Mantiene elevadas tasas de infiltración de agua por el efecto combinado del sistema radicular y de la cobertura vegetal. Las raíces después de su descomposición, dejan canales en el suelo y la cobertura evita una desagregación y sellado de la superficie y reduce la velocidad de la escorrentía (FAO, 2000).
Según diferentes autores los abonos verdes influyen directamente en las características de los suelos en: la estructura, la densidad, la capacidad de retención de agua, velocidad de infiltración y aireación. Siendo el principal efecto sobre la estructura del suelo a través de la agregación de materia orgánica, incidiendo en el aumento de la porosidad y conductividad eléctrica (Barrera, 2015).
4.5.2.3 Aumento y estabilidad de la materia orgánica
Promueve un considerable y continuo aporte de biomasa al suelo, aumentando la disponibilidad de agua para los cultivos comerciales (FAO, 2000).
Si los abonos verdes son utilizados adecuadamente, pueden aumentar la materia orgánica del suelo y enriquece de manera temporal de N permitiendo la producción de sustancias de crecimiento quedando disponible para futuros cultivos (Barrera, 2015).
El mismo autor sostiene que los abonos verdes son capaces de agregar al suelo entre 30 y 50 toneladas por hectárea de materia orgánica (peso fresco) en cada aplicación agregando al suelo buenas cantidades de N.
4.5.2.4 Mejora las condiciones químicas del suelo
Disminuye la lixiviación de nutrientes, los retiene en la fitomasa y los libera de forma gradual durante la descomposición del tejido vegetal, atenúa este problema.
Promueve la adición de N al suelo a través de la fijación biológica de las leguminosas, esto puede representar una importante economía de este elemento en la fertilización de los cultivos comerciales, además de mejorar el balance de N del suelo (FAO, 2000).
Las principales acciones de los abono verdes para mejorar las condiciones químicas del suelo, consiste en que promueve el reciclaje de nutrimentos; el sistema radicular bien desarrollado de muchos abonos verdes, tiene la capacidad de translocar los nutrientes que se encuentran en capas profundas hacia las capas superficiales del suelo, poniéndolos a disposición de los cultivos posteriores (Barrera, 2015, FAO, 2000).
4.5.2.5 Mejora las características biológicas de los suelos
El crecimiento de abonos verdes y su descomposición activan el ciclo de muchas especies de macro organismos y principales microorganismos del suelo, cuya actividad mejora la dinámica física y química del suelo (FAO, 2000).
4.5.2.6 Control de plagas y enfermedades
Con el uso de abonos verdes se logran controlar principalmente de hongos parásitos. Gracias a la presencia de toxinas en las hojas, vainas, semillas y raíces se logra el control de plantas invasoras, insectos y fitopatógenos presentes en el suelo por ejemplo los nemátodos (Barrera, 2015).
4.5.2.7 Control de plantas invasoras
Reduce la población de malezas a través del efecto supresor y/o alelopático ocasionado por el rápido crecimiento inicial y exuberante desarrollo de la biomasa (FAO, 2000)
4.5.3 Especies que pueden utilizarse
Según (Guerra, 2009), las plantas que mejor cumplen estas características pertenecen a la familia de las leguminosas.
El mismo autor acota que se puede utilizar plantas como tréboles, avena, vicia, arveja, frejoles, chocho, raygrass, las cuales se deben seleccionar de acuerdo a la disposición, precio, climatología. El abono verde puede intercalarse con el cultivo comercial o implementarse en áreas de descanso.
Dentro de las características que los campesinos tienen en cuenta para la selección de los abonos verdes, es que estas sean especies o variedades precoces que produzcan muchas hojas y poco tallo para que estos se descompongan rápidamente después que se haya realizado la incorporación al suelo. Pero cuando se emplean especies para la incorporación se deben seleccionar especies de portes arbustivos bajos. Dentro de estas especies se pueden citar algunas como el frijol terciopelo (Mucuna pruriensvar. Utilis) canavalia (Canavalia ensiformis), Crostalaria (Cotalaria juncea), lupino o chocho (Lupinus mutabilis), etc. (Barrera, 2015)
El mismo autor sostiene que un aspecto fundamental que se debe tener en cuenta al escoger una planta como abono verde es la relación carbono/nitrógeno (C/N). Se recomienda el uso de especies cuya relación C/N sea mayor a 10, porque son más fácilmente atacadas y transformadas por los microorganismos del suelo. Plantas con relaciones C/N mayores de 30 son más resistentes a la descomposición y por ende, no son apropiadas como abonos verdes. También se usan por sus efectos alelopáticos y como cobertura vegetal para proteger los suelos.
Entre las plantas que mejor cumplen todos estos requisitos se encuentran las leguminosas, conjuntamente con ellas también se suelen emplear gramíneas y crucíferas, estas últimas porque poseen una buena capacidad de humificación (desarrollan grandes cantidades de biomasa), y enraizamiento profundo (Dominguez, et al., 2000).
Las leguminosas dentro de los agro-ecosistemas son de gran importancia ya que proveen proteína tanto para el consumo animal y humano, reducen requerimiento de N químico, provee N en rotación, asociación y cobertura, mejoran la calidad del suelo, contribuyen a la recuperación de suelos ácidos, mejoran el ciclo del P, mejoran el control de plagas, controlan malezas (coberturas) y mejoran la captura de carbono (C)(Barrera, 2015).
4.5.3.1 Chocho (Lupinus mutabilis Sweet)
Uso como abono verde
Desde el punto de vista agro ecológico, el chocho acumula grandes cantidades de N, entre 400 y 900 kg/ha, provenientes en su mayor parte de la fijación biológica de N atmosférico. Además el requerimiento de P en el cultivo está entre 30 y 60 kg/ha, lo que refleja una alta eficiencia para tomar nutrientes en suelos que tienen baja capacidad de abastecimiento de estos minerales (Caicedo, et al., 2001).
El mismo autor indica que se ha demostrado que el chocho es una leguminosa que fija N atmosférico en cantidades apreciables de 100 kg/ha aproximadamente, restituyendo la fertilidad del suelo donde se cultiva. Usado de igual forma como abono verde, contribuyendo al mejoramiento de las estructuras del suelo e incrementando tanto los contenidos de materia orgánica, N, P, que hace del suelo rico en nutrientes, al igual que otras leguminosas es capaz de fijar su propio N constituyendo un abono verde excelente, el cual es capaz de fijar 400 kg de N por hectárea (Barrera, 2015).
4.5.3.2 Vicia (Vicia sativa L.)
Uso como abono verde
Una de las principales finalidades con que se cultiva vicia en muchos países, pero sobre todo en los Estados Unidos, es su utilización como abono verde. Enterrando la vicia, se devuelve al suelo todos los elementos que la planta haya podido extraer del mismo y se aporta todo el N que haya podido captar del aire con ayuda de sus bacterias, y además se aportan a este suelo enormes cantidades de materia orgánica de tan decisiva influencia sobre su fertilidad. Un buen cultivo de vicia puede proporcionar más de 50 000 kg de masa verde por hectárea, lo que para el suelo significa una excelente “estercoladura” que supone hasta 350 kg/ha de N, cantidad que equivale a las dosis más elevadas de abonado con fertilizantes nitrogenados minerales. La importancia de la vicia como abono verde es enorme y máxima ahora, que por diversas razones la producción de estiércol resulta insuficiente y los suelos agrícolas denotan, cada vez más, la falta de materia orgánica (Hycka, 2013).
Se reporta que puede proporcionar hasta 80 kg N/ha lo que equivale a 400 kg de abonos minerales en forma de sulfato de amonio o de 500 kg en forma de nitratos (Romero, 2010).
La vicia puede llegar a producir alrededor de 20 ton/forraje verde/ha, cultivado en forma tradicional (Casa, 2014).
4.5.3.3 Avena (Avena sativa L.)
Uso como abono verde
La incorporación de abonos orgánicos como los cereales de grano pequeño (avena, trigo, cebada) ofrecen ventajas desde el punto de vista productivo como mejoradores de las condiciones del suelo
debido principalmente a su alta densidad radicular, sin embrago se presentan problemas de emergencia de la planta cuando las semillas quedan atrapadas entre partículas grandes. Se recomienda así incrementar la densidad de siembra en un 50 %, con la finalidad de lograr un mejor establecimiento del cultivo para garantizar una buena densidad que permita la colonización del suelo, mejorando de esta manera la formación de agregados, la circulación de aire y agua, y una fuente importante de materia orgánica debido a la descomposición de las plantas (Sanchéz, et al., 2004).
4.6 Abonos de origen animal
4.6.1 Pollinaza
Muchas encuestas han demostrado que el estiércol de pollo incrementa la producción en los suelos arenosos de los valles andinos donde hay buena ventilación. La mineralización de este estiércol con una proporción muy similar de C/N es tan rápida que su efecto es casi igual al de los fertilizantes químicos (Benzing, 2012).
La pollinaza son los desechos sólidos de la producción de pollos de engorde, compuestos de la base o cama de los galerones, la excreta y los residuos de alimentos y plumas que quedan en la cama. El contenido de proteína varía de acuerdo al tipo de cama que se utilice pero se encuentra en el rango de 17.2 a 22.7 %. El 50 % del N presente en la pollinaza es proteína verdadera. El aporte de nutrientes de la pollinaza es de 50 % de materia orgánica, de 2.8 a 3 % de N, 1.65 % de P, 1.9 % de K, de 3.3 a 5 % Ca , 52 ppm de cobre (Cu) (Lozano Salcedo, et al., 2013).
4.7 Capacitación participativa a productores
La capacitación expresada como educación continua o permanente de los adultos constituye un instrumento fundamental que permite enriquecer las acciones sociales, económicas y técnicas de los productores agrícolas y otros miembros de la comunidad (Calivá, 2009).
4.7.1 Capacitación
La capacitación participativa sería aquella que en el marco de la producción colectiva de conocimientos, potencializa la capacidad de organización y de gestión de su desarrollo, la conciencia crítica del sujeto frente a su realidad, la sistematización de sus propias experiencias, la transferencia de información para la transferencia de poder de decisión y de acción. La capacitación participativa ayuda a cultivar habilidades verbales (por el ejercicio de la comunicación y explicación), aptitudes mentales y aptitudes sociales (Bejas, 2011).
4.7.2 Enseñanza-aprendizaje
El aprendizaje es la modificación de la conducta a través de la experiencia y el adiestramiento. Tiene lugar dentro de la propia persona que aprende y es una parte esencial de su desarrollo. Un individuo aprende cuando necesita aprender. Mientras mayor sea ese deseo de aprender, más rápido será el aprendizaje (Frias, et al., 1990).
En general las estrategias de enseñanza se conciben como los procedimientos utilizados por el facilitador para promover aprendizajes significativos, implican actividades conscientes y orientadas a un fin. El adecuado y consciente uso de las estrategias, conlleva a una “instrucción estratégica e interactiva” y de alta calidad. El instructor estratégico debe ser un verdadero mediador, y un modelo para el alumno. El facilitador debe dirigir su acción a influir en los procesos de aprendizaje de los alumnos (Parra, 2003).
El mismo autor señala que, las estrategias de aprendizaje por su parte, constituyen actividades conscientes e intencionales que guían las acciones a seguir para alcanzar determinadas metas de aprendizaje por parte del estudiante. Son procedimientos que se aplican de modo intencional y deliberado de una tarea y que no puede reducirse a rutinas automatizadas, es decir, son más que simples secuencias o aglomeraciones de habilidades. También se puede definir como conductas y pensamientos que un aprendiz utiliza durante el aprendizaje, es decir, son secuencias integradas de procedimientos o actividades que se eligen con el propósito de facilitar la adquisición, almacenamiento y/o utilización de la información.
Los métodos de enseñanza son las distintas secuencias de acciones del profesor que tienden a provocar determinadas acciones y modificaciones en los educandos en función del logro de los objetivos propuestos. Es importante tener presente que no existe un método de enseñanza universal, es necesario valorar que su elección y aplicación dependen de las condiciones existentes para el aprendizaje de las exigencias que se plantean. El método de enseñanza es el medio que utiliza la didáctica para la orientación del proceso enseñanza- aprendizaje. La característica principal consiste en que va dirigida a un objetivo, e incluye las operaciones y acciones dirigidas al logro de este, como son la planificación y sistematización (Vargas, 2009).
Algunos de los recursos usados en el proceso de enseñanza/aprendizaje son: literatura de referencia, charlas conceptuales, técnicas vivenciales, talleres grupales, estudios de caso, intercambio de experiencias, visitas y ejercicios de campo (CATIE, 2015).
4.7.3 Escuelas de Campo de Agricultores (ECAs)
La metodología de las ECA’s nació en el sureste de Asia en los años 80; con más de un millón de agricultores participantes, ha llegado a fortalecer diversos movimientos locales de desarrollo rural en África y América Latina (Sherwood, 2003).
Una Escuela de Campo de Agricultores (ECAS) es una filosofía metodológica de enseñanza- aprendizaje, la cual ha ido evolucionando durante el tiempo, insertando y aplicando técnicas innovadoras que fueron adecuándose a la necesidad y flexibilidad frente al agricultor. Bajo este contexto, los productores participan activamente en manera grupal, aportan conocimientos y experiencias de forma organizada y a través de la observación, analizan la realidad de su entorno productivo, reflexionan su opinión colectivamente y toman decisiones con base en lo aprendido (IICA, 2012). Las escuelas de campo de agricultores es una metodología de capacitación participativa. Se basa en el concepto de aprender por descubrimiento y se enfoca en principios ecológicos. Los agricultores y facilitadores intercambian conocimientos, tomando como base la experiencia y la experimentación a través de métodos sencillos y vivenciales (Pumisacho, et al., 2005).
4.7.4 Principios de la ECA
El mismo autor acota que las ECA’s están basadas en cinco principios de aprendizaje
a) El campo es la mejor fuente de aprendizaje b) La experiencia es la base para el aprendizaje c) La capacitación abarca todo el ciclo del cultivo d) Los temas de capacitación para la capacitación dependen de las necesidades locales e) El agricultor se convierte en un experto.
4.7.5 Participantes
Concomitante con lo anterior, esta fuente sostiene que deben participar de 20 a 25 agricultores provenientes de una comunidad, los mismos que se encontrarán en reuniones frecuentes a lo largo de todo el ciclo agrícola de la investigación. Normalmente se realizan entre 15 y 20 sesiones, según las demandas del cultivo. El grupo comparte los costos de materiales y refrigerio, tanto como la cosecha de la ECA.
4.7.6 Facilitador
Cada ECA necesita un facilitador técnicamente competente para dirigir a los miembros a través de los ejercicios prácticos. No se incluye ninguna lectura, de modo que el facilitador puede ser un extensionista o también un graduado de la Escuela de Campo para Agricultores. En la ECA han sido incluidos extensionistas con diferentes antecedentes organizacionales, por ejemplo, gubernamental, ONG y compañías privadas. En la mayoría de los programas, un objetivo clave es optar, en medidas crecientes, por facilitadores comunitarios que los extensionistas externos: ellos conocen a la comunidad y sus miembros, hablan un lenguaje similar, son reconocidos por los miembros como colegas, y conocen bien el área (Gallager, 2003).
5. MATERIALES Y MÉTODOS
5.1 Características del sitio de estudio
La presente investigación se llevó acabo en el terreno de la comuna Porotog. El mismo que tiene un área de 4.5 ha, cuenta con un sistema de riego por aspersión con un caudal de 1.4 L/s que proviene del ramal Porotog (Allpamanta, 2014).
En cuanto a la dotación de riego cabe recalcar que el sistema de aspersión que se maneja en la parcela presentó ciertas dificultades en la aplicación pues la influencia del viento es muy fuerte en la zona, se determinó que la eficiencia de aplicación en este sitio en presencia de vientos fuertes fue de 36 % mientras que en vientos leves la eficiencia alcanzó hasta un 80 % (Farinango, 2016).
5.1.1 Ubicación geográfica y política
Políticamente la comuna Porotog se encuentra ubicada al norte de Pichincha, en la parroquia
Cangahua del cantón Cayambe. Las coordenadas geográficas del sitio de estudio son: 00º 01’ 01’’ sur
(latitud); 78º 08’ 04’’ oeste (longitud) (Allpamanta, 2014).
5.1.2 Características agroclimáticas
Cuadro 1: Características agroclimáticas del sitio de estudio para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas(AVSF, 2014).
Características Valor
Altitud 3 280 msnm
Precipitación anual 800 mm
Temperatura máxima 20 ºC
Temperatura mínima 3 ºC
Temperatura promedio 10 ºC
Humedad ambiental 60 %
Topografía Irregular
Pendiente 5 % - 12 %
Velocidad del viento 16 km/h
Textura Franco Arenoso
pH 6.48 – 6.65
Riesgos Heladas y granizadas
Tiempo de habilitación 3 años
5.2 Materiales
5.2.1 Equipos
– Cámara fotográfica
– GPS
– Altímetro
– Balanza digital de 5 lb
– Balanza de 20 kg
– Romanilla 5 kg
– Computador
– Impresora
5.2.2 Herramientas
– Azadones
– Pico
– Piola
– Mangueras
– Estacas
5.2.3 Materiales de oficina
– Libreta de campo
– Papelotes
– Bolas de espuma flex de diferentes numeraciones
– Cartillas informativas
– Vasos plásticos grandes
– Estilete
– Tela
– Cartón
– Botellas plásticas
5.2.4 Material experimental
– Semilla de arveja variedad Quantum
– Semilla de avena
– Semilla de vicia
– Semilla de chocho
– Pollinaza
5.3 Factores en estudios
Los factores en estudio fueron las fuentes de abono verde y materia orgánica animal tal como se describe a continuación:
Cuadro 2: Factores en estudio para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Codificación Fuente de abono verde
F1 Chocho
F2 Vicia + avena
F3 Chocho+ vicia+ avena
MO Pollinaza
5.3.1 Fuentes de abono verde
Se utilizaron tres fuentes de abono verde:
– Chocho (Lupinus mutabilis Sweet.)
El chocho se sembró en pequeños surcos a una distancia de 25 cm entre hileras y 10 cm entre plantas, se utilizaron estas distancias pues, en este caso el cultivo no completó su ciclo, y se incorporó al suelo al finalizar la etapa de crecimiento vegetativo. Se utilizó una variedad de chocho propia de la zona. Para cada repetición se requirió 700 g de semilla.
– Vicia (Vicia sativa L.) + avena (Avena sativa L.)
Esta asociación se sembró al voleo, se utilizó 350 g de semilla de avena y 350 g de semilla de vicia en cada repetición. Para incorporar la materia vegetal en este caso se esperó que la avena termine su etapa de crecimiento vegetativo, y se procedió a incorporar esta fuente de abono verde.
– Chocho + vicia + avena
En este caso se sembró esta asociación al voleo para lo que se utilizaron 250 g de vicia, 250 g de avena y 250 g de chocho. Se incorporó esta asociación al terminar la etapa de crecimiento vegetativo de la avena.
5.3.2 Fuente de materia orgánica animal
– Pollinaza
Se utilizó 40 kg de pollinaza como fuente de materia orgánica animal, se incorporó este material en la parcela neta en la misma fecha que se sembraron los cultivos para abono verde.
5.4 Tratamientos
La presente investigación consta de seis tratamientos, la combinación vicia + avena (T2) como el único cultivo para abono verde utilizado en la zona; el cultivo de chocho (T1) que es utilizado en otros países como una excelente fuente de abono verde, como se explicó en la literatura; como tratamiento adicional se tiene la combinación de los anteriores tratamientos (T3); como fuente de materia orgánica animal se utilizó pollinaza (T4); un tratamiento adicional en el que se incorporó pollinaza al suelo antes de la siembra de chocho + vicia y avena (T3) y el control o testigo absoluto sin fuente de abono (T5).
Cuadro 3: Tratamientos para la evaluación de tres fuentes a abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento Código Descripción
T1 F1 Chocho
T2 F2 Vicia+ avena
T3 F3MO Chocho+ vicia + Avena+ Pollinaza
T4 MO Pollinaza
T5 Control Testigo absoluto sin fuente de abono
T6 F3 Chocho + vicia+ avena
5.5 Características de la unidad experimental
La unidad experimental presentó las siguientes dimensiones:
Número de parcelas por bloque: 6
Área parcela: 20 m2
Área parcela neta: 20 m2
Número de bloques: 3
Área total neta: 120 m2
Área total experimental: 425 m2
La distribución de los bloques y tratamientos se pueden observar en el Anexo 1
5.6 Análisis estadístico
5.6.1 Diseño Experimental
Para la presente investigación se utilizó un Diseño de Bloques Completos Al Azar DBCA con análisis de covarianza.
Para determinar la distribución normal de los datos, se realizó una prueba de Shapiro Wilk y Q- Q plot. De la misma manera para determinar la heterogeneidad de varianzas se realizó un gráfico de Residuos vs. Predichos.
Modelo
( ) 1
= variable dependiente o de respuesta
µ= efecto medio
= efecto de los tratamientos
= efecto de bloques
= pendiente de la regresión lineal
= covariable o variable independiente, involucrada en el error para el ajuste de medias
= error experimental
1 Fórmula descrita por SÁNCHEZ- OTERO en su guía INTRODUCCIÓN AL DISEÑO EXPERIMENTAL
5.6.2 Esquema del análisis de la varianza con covariable
Cuadro 4: ANOVA para la evaluación de tres fuentes a abono verde para la habilitación de cangahuas.
Fuentes de variabilidad Grados de libertad
Total 17
Tratamientos 5
Covariable 1
Bloques 2
Error 9
5.6.3 Análisis funcional
Se usó la Prueba de Tukey al 5 % y la prueba de diferencia mínima significativa (DMS) al 5 % y en ningún caso se encontró diferencias.
Al no detectar diferencias significativas entre los tratamientos se realizó un análisis de componentes principales que permite la agrupación de las variables formando nuevos grupos y simplificando el análisis de las variables; para confirmar estos datos se utilizó un análisis de regresión múltiple.
De igual manera se realizó un análisis de conglomerados para verificar los grupos que se obtuvieron con el análisis de componentes principales.
5.6.4 Definición de variables
5.6.4.1 Variables de fertilidad del suelo
– Fertilidad inicial
La determinación de la fertilidad inicial se realizó mediante el análisis, físico, químico del suelo. Las variables que se tomaron en cuenta fueron:
La textura del suelo, el pH, la Capacidad de Intercambio Catiónico, Conductividad Eléctrica, el contenido de materia orgánica; los elementos químicos que se analizaron fueron N-total, K, P, Ca y Mg. El muestreo se realizó en zig- zag del área total y se tomó una muestra compuesta por cinco sub muestras, de cada bloque.
Los análisis físico-químicos y microbiológicos se realizaron en el laboratorio de suelos de la Universidad Politécnica Salesiana, sede Cayambe.
– Fertilidad Final
El efecto de la fertilidad final depende del estado de la fertilidad inicial y los tratamientos de abono verde aplicados en cada bloque. Para determinar la fertilidad final, una vez que se cosechó la arveja en verde, se tomaron muestras de suelo de cada tratamiento y se tomó en cuenta los mismos parámetros de la fertilidad inicial. Los análisis fueron realizados en el laboratorio de suelos de la Universidad Politécnica Salesiana.
5.6.4.2 Población de microorganismos
– Análisis inicial
Para determinar la población total de hongos y bacterias, se realizó un análisis microbiológico, de las mismas muestras que se tomaron para el análisis químico.
– Análisis final
Para determinar la población final total de hongos y bacterias, se realizó un análisis microbiológico, de las mismas muestras que se tomaron para el análisis químico.
5.6.4.3 Variables agronómicas
Además de las variables de fertilidad del suelo, se evaluó el efecto de las fuentes de abono verde en el cultivo de arveja, las variables que se evaluaron fueron:
– Altura de la planta
Se tomaron 30 plantas por cada tratamiento y con la ayuda de una cinta métrica, se midió la altura de las plantas desde la base, se tomó una sola medida en la última cosecha, ya que al ser una planta que emite guías tiende al acame, cuando no es tutoreada, por esta razón y para evitar un daño en las plantas solo se tomó una medida.
– Número de vainas
De cada tratamiento se tomaron 30 plantas y se contó el número de vainas de cada planta.
– Número de granos por vaina
Una vez que se contó el número de vainas por planta, se procedió a contar el número de granos de cada vaina. Este proceso se repitió con las 30 plantas de cada tratamiento.
– Peso total en granos por planta
Una vez que se contó el número de granos por vaina por planta se determinó el peso total en granos de cada planta. Para lo cual se utilizó una balanza digital CAMRY.
También se determinó la producción total de cada tratamiento, para esto se utilizó una balanza romanilla de 5 kg. De la misma forma se determinó el peso total por bloque.
5.6.4.4 Nivel de conocimiento
El nivel de conocimiento fue medido con la aplicación de un cuestionario antes y después de impartir los talleres. El cuestionario permitió evaluar el aprendizaje que cada productor alcanzó al finalizar las capacitaciones. (Anexo 2)
Para el análisis estadístico se utilizó una prueba de Wilcoxon para poblaciones pareadas que no presenta distribución normal.
– Capacitaciones
Como primera actividad se realizó un diagnóstico participativo en que se sondearon algunos de los temas que fueron tratados.
Se contó con un promedio de 15 participantes por taller. Se realizaron tres talleres con los siguientes temas
– Características del suelo – Manejo del suelo – Manejo de abonos verdes
Los talleres se realizaron con diferentes herramientas como maquetas, gráficos, y con varias dinámicas (Anexo 3). Para lo que se tomó como referencia el documento de (Merchán, et al., 2009).
5.7 Manejo del experimento
5.7.1 Toma de muestras para análisis químico del suelo
Para los análisis de suelo se tomaron muestras compuestas de 10 sub muestras (0,5 kg) las mismas que fueron tomadas en zig- zag; el muestreo se realizó con una pala cuadrada; los sitios de muestreo fueron georeferenciados mediante un GPS.
5.7.2 Establecimiento de los tratamientos
En primer lugar, se delimitó la unidad experimental; para esto se usaron estacas, piolas y los respectivos rótulos. En presencia de los productores se sortearon los tratamientos; a continuación se preparó el terreno con los productores de la comuna, fue necesario limpiar muy bien el terreno pues estuvo algún tiempo en descanso. Se hicieron grupos de 5 personas para cada tratamiento.
El cultivo de chocho (T1), se sembró en pequeños surcos a una distancia de 25 cm entre hileras y 10 cm entre plantas, para cada repetición se usaron 700 g de semilla. Se utilizó una variedad de chocho propia de la zona.
El T2 (vicia + avena), se sembró al voleo, se utilizó 350 g de semilla de avena y 350 g de semilla de vicia en cada repetición. La semilla que se utilizó corresponde a la avena forrajera y vicia común.
En el T3 (chocho + vicia + avena + pollinaza) se incorporó previamente 40 kg de pollinaza, después se sembró al voleo los cultivos, en este caso se usó 250 gramos de semilla de cada especie y en cada repetición.
Para el T4 (pollinaza) únicamente se incorporó al suelo 40 kg de este material en cada repetición, este tratamiento estuvo en constante laboreo para evitar que se llene de hierba ya que podía alterar los resultados.
El T5 (control absoluto) no tuvo ninguna fuente de abono, se trató en lo posible de tener limpio.
En el T6 (chocho + avena + vicia) fue sembrado al voleo, se utilizaron 250 g de semilla de cada especie en las tres repeticiones.
5.7.3 Incorporación del abono verde
Para enterrar los cultivos fue necesario un intervalo de 68 días, es decir hubo un desfase de 30 días con el cronograma original esto se debe a que en las condiciones de altura y temperatura de la parcela de validación (Cuadro 1), en los procesos fisiológicos son más lentos.
5.7.4 Siembra del cultivo de arveja
A los 30 días después de la incorporación del abono verde se procedió a la siembra del cultivo de arveja para determinar la mejor fuente de abono verde. La semilla que se utilizó fue la variedad “Quantum” y se usaron 6 kg de semilla en todo el ensayo, cada tratamiento posee un área neta de 20 m2 y en cada tratamiento utilizó 300 g, en 150 golpes distribuidos en 10 hileras, 15 golpes por hilera y 2 semillas por golpe.
5.7.5 Control de plagas y enfermedades
Fue necesario aplicar un insecticida orgánico proveniente de semillas del árbol de Neem (Azadiracta indica), en todo el ensayo, para controlar el pulgón que por el verano tan fuerte, se presentó en la zona y tuvo un incremento poblacional. La dosis aplicada fue 1.5 ml por cada litro de agua, se aplicó el
producto en el cultivo con una bomba de mochila de 20 L, en total se usó 30 ml del producto, y solo fue necesario aplicarlo una vez.
5.7.6 Deshierba
Con la ayuda de los productores de la comuna Porotog, se hizo un control de la maleza durante todo el ciclo del cultivo de arveja, para este fin se utilizaron azadillas.
5.7.7 Seguimiento
El monitoreo del experimento se realizó cada 8 días.
5.7.8 Cosecha
La cosecha del cultivo se realizó en dos fechas diferentes, la primera fue a los 109 días después de la siembra y la segunda a los 136 días; se seleccionó 30 plantas de cada tratamiento, mismas que fueron identificadas para evitar errores en la segunda cosecha. Se diseñó una ficha para la toma de datos tanto de altura, como de número de vainas, dicha ficha consta en el Anexo 4.
5.7.9 Pos cosecha
Fue necesario desgranar la arveja, tanto para medir los parámetros de la investigación (número de
granos por vaina y peso de granos) como para la comercialización de los productos, adicionalmente
se procedió a seleccionar y clasificar los granos.
5.7.10 Comercialización
El total de la producción fue vendido mediante un canal directo de comercialización, entre los productores de Porotog y los consumidores de la parroquia de Zámbiza, la planificación de siembra fue importante pues se tuvo la producción en una época de alta demanda (Semana Santa) que favoreció el precio de este producto.
5.7.11 Recolección de muestras finales de suelo
Para la recolección final de muestras de suelo se utilizó un barreno modelo LS, se tomaron alrededor de 15 sub muestras por repetición, a una profundidad entre 5 cm y 15 cm, en total se obtuvieron 18 muestras, las mismas que se identificaron y fueron llevadas a analizar.
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
6.1 Variables de fertilidad del suelo
Al realizar las pruebas de normalidad se encontró que los tratamientos presentaron una distribución normal, sin embargo, al realizar el análisis de varianza no se encontraron diferencias significativas para las variables de fertilidad, el tiempo de roturación y posterior habilitación de cangahuas para el sitio de estudio fue de 2 años hasta el momento en que se realizó esta investigación. De acuerdo a Hidrobo (2016), la falta de significancia estadística en los resultados es común pues los procesos son lentos; así lo demostró también Calderón (2015), quien en su estudio tampoco observó diferencias significativas en las variables del contenido de M.O, pH, N y P, pero encontró una diferencia estadística alta en el contenido de las mismas variables pero con respecto a las edades de habilitación de las cangahuas (0, 10, 20 y 30 años); al respecto Sánchez et al. (2004), mencionan que para la recuperación de los suelos volcánicos endurecidos son procesos en los que se obtienen resultados a mediano y largo plazo. Por su parte Oyarzún et al. (2015), consideraron que después de la roturación, las cangahuas pueden ser ocupadas para cultivos, pero debido a su pobre condición en cuanto a las características físico- químicas e incluso microbiológicas, es necesario fertilizar el sustrato con abonos orgánicos y en unos cinco años estará apto para la producción.
6.1.1 Propiedades físicas del suelo
En relación a las características físicas de las muestras de cangahuas se analizó su textura y no fue posible observar diferencias entre las muestras inicial y final. La textura del suelo del sitio de estudio corresponde a la clase Franco arenosa con los siguientes porcentajes: arena= 70, limo= 25, arcilla= 5, (Figura 1).
Figura 1: Textura del suelo de la comuna Porotog determinado en un triángulo de Texturas del suelo
La textura franco arenoso del sitio de estudio presenta mayor cantidad de arena y limo con respecto a
la arcilla, en general este tipo de textura es viable para la agricultura sin embargo el alto contenido de
arena puede generar una baja retención del agua, bajo contenido de nutrientes, al respecto, Custode
et al. (1992) señalaron que las cangahuas son materiales poco homogéneos con bastante limo y arena
y una tasa baja de arcilla. Por otro lado Trujillo et al. (1997) mencionan que el contenido de arcilla +
limo entre 35 y 70 % es favorable para la incorporación de estos sustratos a la agricultura, sin
embargo Prat et al. (1997), sugirió que el alto contenido de partículas finas puede formar costras
impermeables en suelos habilitados.
6.1.2 Propiedades químicas del suelo
De las propiedades químicas del suelo depende la nutrición de las plantas, pues la dotación de nutrientes se ve afectada por varios factores, más aún en un sustrato cangahuoso que presenta características especiales como se mencionó en la revisión de literatura. El pH inicial en todos los casos fue de 6.55, mientras que el contenido de materia orgánica inicial fue de 2.63 %, el N-total inicial fue de 0.13 %, a pesar de que en cada tratamiento se puede observar variaciones en los contenidos finales; en ningún caso se encontraron diferencias estadísticamente significativas (Cuadro 5).
Respecto a estos resultados se puede inferir que el pH en este sustrato es óptimo para la producción agrícola, sin embargo, de acuerdo a Etchevers et al. (1997) el pH de los suelos volcánicos endurecidos va de neutro a ligeramente alcalino, parámetro propicio para el crecimiento de la planta; pero se debe tomar en cuenta que muchas veces estos sustratos presentan altos niveles de carbonato de calcio (> 51 %) que interfieren con la dotación de nutrientes. En cuanto al alto contenido de MO es importante indicar que es un hecho contrario a las características de las cangahuas, pues los autores estudiados coinciden al mencionar que el contenido de MO es casi nulo; así, Etchevers et al. (1997) mencionaron que el contenido de MO en estos materiales es muy bajo y coincidieron con esta opinión Navarro et al. (1996) al asegurar que las cangahuas están desprovistas de materia orgánica y es necesario compensar al sustrato con una fuente ya sea de origen animal o vegetal.
En este caso en particular se puede hablar de una acumulación de materia orgánica dada por las bajas temperaturas de la zona y a la vez debe existir un proceso de oxidación de la materia orgánica que de acuerdo a Espinosa (2016) e Hidrobo (2016), se debe al constate laboreo del sustrato que ha generado una pudrición de la materia orgánica en lugar de una descomposición, este hecho se ratifica al observar el bajo contenido de Nitrógeno total (0.11- 0.13 %), pues al no haber una correcta descomposición de la materia orgánica, la mineralización de algunos elementos como N y el P no se lleva a cabo. Navarro et al. (1996), mencionaron que la cantidad de N presente en el suelo está relacionada con la cantidad de residuos que se incorporen, de igual forma mencionaron que la cantidad de N orgánico mineralizado se relaciona con el manejo de los residuos y la incorporación de materia orgánica. Coello (2015), indicó que hay una alta relación entre el aporte de materia orgánica y el contenido de N. Por otro lado, Calderón (2015) encontró que en las cangahuas habilitadas de pocos años el contenido de N- total es muy bajo (0.03 y 0.06 %). Por su parte Castillo (2014) determino en promedio un con de 0.25% de N en el suelo al incorporar Champiñonaza, bovinaza o lombrihumos en un procesos de habilitación de cangahuas.
Cuadro 5: Potencial de hidrógeno (pH), porcentaje de materia orgánica y N-total en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento pH MO (%) N-total (%)
Inicial Final Inicial Final Inicial Final
T1 6,55 6,58 2,63 2,61 0,13 0,13
T2 6,55 6,62 2,63 2,34 0,13 0,12
T3 6,55 6,58 2,63 2,25 0,13 0,11
T4 6,55 6,54 2,63 2,62 0,13 0,13
T5 6,55 6,55 2,63 2,10 0,13 0,11
T6 6,55 6,58 2,63 2,50 0,13 0,13
En cuanto al contenido de P, se observa que hubo un incremento entre la muestra inicial y final, en especial en el T3 (0.01 a 3.21), Cuadro 6. Esto pudo deberse a la presencia de dos leguminosas en este tratamiento, ya que uno de los beneficios de las leguminosas al ser utilizadas como abono verde y cobertura es promover el ciclo del P, como lo mencionó Gallardo (2006). A pesar de este incremento, el contenido de P en general es bajo y concuerda con Etchevers et al. (1997) quienes afirman que en suelos volcánicos endurecidos el P aprovechable es prácticamente inexistente. Bajo este contexto Calderón (2015), determinó en su investigación que los niveles de P no presentaron diferencias estadísticas, presentando un promedio bajo 50.93 ppm.
En el caso del K, Ca y Mg se observaron valores considerados como adecuados; de hecho Custode et al. (1997) mencionan que desde el punto de vista químico las cangahuas se encuentran provistas de Ca intercambiable y K; al respecto Etchevers et al. (1997) señalaron que en general la concentración de cationes intercambiables (K, Ca y Mg) en las cangahuas es adecuada, aunque el K puede disminuir con los años de cultivo. La relación que existe entre las bases intercambiables es muy importante, así el exceso de uno de estos nutrientes puede limitar la absorción de otro como lo mencionó García (2016) en la relación con el Ca y Mg; un exceso de K puede dificultar la absorción de estos elementos y también puede dificultar la absorción de algunos microelementos como el zinc.
En cuanto al contenido de micro elementos (Cuadro 7) se puede observar que la mayoría de los elementos se encuentran en bajas concentraciones. En un sustrato cangahuoso esto es común pues el contenido de carbonato de calcio dificulta la absorción de estos elementos, como lo afirmó Etchevers et al. (1997).
Cuadro 6. Contenido inicial y final, en el suelo, de P, K, Ca, Mg, Na en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento P (mg L-1) K (meq 100g-1) Ca (meq 100g-1) Mg (meq 100g-1) Na (meq 100g-1)
Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final
T1 0,01 1,07 0,24 0,69 10,47 11,60 5,69 3,69 0,36 0,17
T2 0,01 1,00 0,24 0,58 10,47 11,43 5,69 3,90 0,36 0,19
T3 0,01 3,21 0,24 0,71 10,47 11,84 5,69 3,93 0,36 0,19
T4 0,01 1,70 0,24 0,64 10,47 11,24 5,69 3,63 0,36 0,19
T5 0,01 0,45 0,24 0,92 10,47 11,35 5,69 3,91 0,36 0,17
T6 0,01 0,30 0,24 0,67 10,47 11,76 5,69 4,23 0,36 0,17
Cuadro 7: Contenido inicial y final, en el suelo, de azufre, boro, hierro, manganeso, cobre y zinc en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento S (mg L-1) B (mg L-1) Fe (mg L-1) Mn (mg L-1) Cu (mg L-1) Zn (mg L-1)
Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final Inicial Final
T1 1,35 1,33 0,44 0,32 144,81 169,09 3,39 4,25 10,58 0,77 37,98 0,04
T2 1,35 2,07 0,44 0,39 144,81 109,22 3,39 1,97 10,58 0,10 37,98 2,67
T3 1,35 0,60 0,44 0,33 144,81 131,17 3,39 1,70 10,58 0,03 37,98 1,09
T4 1,35 2,07 0,44 0,38 144,81 156,06 3,39 5,09 10,58 0,07 37,98 1,70
T5 1,35 2,20 0,44 0,34 144,81 116,66 3,39 1,61 10,58 0,04 37,98 0,69
T6 1,35 1,67 0,44 0,38 144,81 111,01 4,01 0,50 10,58 0,03 37,98 0,03
6.2 Variables agronómicas
La evaluación de las variables agronómicas, altura de la planta, número de vainas por planta, número de granos por vaina y peso de granos, se las realizó en el cultivo de arveja. Las cuatro variables presentaron una distribución normal y tan solo la variable número de vainas presentó una varianza significativa, las demás variables no presentaron diferencia estadística pero se pudo observar diferencias entre los tratamientos, en el caso de la variable altura pudo influir el habito de crecimiento de la planta que impidió realizar varias mediciones, con respecto al número de granos por vaina se presentó en promedio 4 granos por vaina, en la variable peso de granos se pudo observar diferencias aunque no significativas.
Cuadro 9. Supuestos de la distribución paramétrica de poblaciones para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Variable
P-VALOR
Normalidad1 Varianzas constantes2
Altura (m) 0.3897 0.0909
Nro. de vainas 0.1109 0.6533
Nro. de granos/vaina 0.7976 0.003
Peso de granos (g) 0.9625 0.2918 1 p-valor > 0.05 indica que los residuos son normales 2 p-valor > 0.05 indica que las varianzas son homogéneas
6.2.1 Altura (m)
El análisis de varianza para la variable altura de planta demostró que no existieron diferencia entre los tratamientos, esto puede deberse a que se tomó una sola medida de altura, debido a que, por el hábito de crecimiento semi indeterminado de estas plantas, esta labor fue difícil de realizar, emiten zarcillos y tienden a enredarse entre sí y algunas plantas sufrieron daños mecánicos.
A pesar de que estadísticamente no existe diferencia significativa, se observa una diferencia entre los promedios de altura de los distintos tratamientos, así, el T3 presentó el mejor promedio 0.99 m de altura de planta, seguido del T6 y T5con 0.97 m cada uno, el T2 (vicia + avena) con 0.96 m de altura de planta, el T1 con 0.95 m y el T4 con 0.86 m de altura de planta, (Figura 2).
Cuadro 10: Análisis de la Varianza para la altura de planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
F.V. SC gl CM F p-valor
Tratamiento 0,03 5 0,01 0,2 0,9566*
Bloque 0,09 2 0,05 1,43 0,2847
Error 0,32 10 0,03
Total 0,45 17
* p- valor < 0.05 indica diferencias significativas al 5 %.
Figura 2: Altura de planta de los diferentes tratamientos para la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Se debe recalcar que todos los tratamientos cumplieron con el rango de altura de la variedad y ratifica lo expuesto por Paspuel (2013), quien menciona que el tallo principal de la arveja de acuerdo a la variedad puede llegar a tener una altura entre de 0.81 a 1.50 m.
6.2.2 Número de vainas por planta
Para la variable número de vainas por planta el análisis de varianza detectó diferencias entre los tratamientos (Cuadro 11). Al realizar la prueba de diferencia mínima significativa (DMS) se encontró que los tratamientos T6 y T1 son diferentes y se encuentran dentro de los rangos A y C respectivamente (Figura 3).
Cuadro 11: Análisis de la Varianza para el número de vainas por planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
F.V. SC gl CM F p-valor
Tratamiento 30450,28 5 6090,06 3,21 0,055*
Bloque 6064,11 2 3032,06 1,6 0,25
Error 18976,56 10 1897,66
Total 55490,94 17
* p- valor < 0.05 indica diferencias significativas al 5 %.
En la Figura 2 se puede apreciar los tratamientos en orden descendente, siendo el mejor tratamiento el T6 con una media de 277.7 vainas y un promedio de 9.26 vainas por planta en último lugar se encontró el T1 con 156.3 vainas y un promedio de 5.21 vainas por planta; al respecto, se puede observar que el número de vainas por planta fue menor a 10. La formación de vainas está ligado al proceso de floración, de acuerdo al número de flores de cada planta habrá una mayor o menor fructificación. Los fuertes vientos que predominan en la zona influyeron en la pérdida de flores y por ende en la baja formación de vainas; ante esto, Paspuel (2013) destaca que el número de vainas por planta, para alcanzar buenos rendimientos debe ser mayor a 10 vainas/planta, para esta investigación el mayor promedio fue de 9.26 vainas/plantas, que es menor al antes mencionado, sin duda esto influyó en la producción final del cultivo.
Figura 3: Prueba DMS al 5 % para el número de vainas por planta en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
6.2.3 Número de granos por vaina
De acuerdo al análisis de varianza para la variable granos por vaina no se encontraron diferencias entre los tratamientos.
Cuadro 12: Análisis de la Varianza para el número de granos por vaina, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
F.V. SC gl CM F p-valor
Tratamiento 0,26 5 0,05 0,57 0,7197*
Bloque 0,21 2 0,11 1,19 0,3431
Error 0,9 10 0,09
Total 1,37 17
* p- valor < 0.05 indica diferencias significativas al 5 %.
En la Figura 4 se puede observar el orden de los tratamientos y a pesar de que no hay diferencias significativas se observa que los tratamientos no son iguales, así, el T2 presentó una media de 4.43 granos por vaina, el T5 en el último lugar con un promedio de 4.07 granos por vaina.
Tomando en cuenta que no se puede hablar de una fracción de grano, se puede decir que en realidad no existen diferencias significativas pues todos los tratamientos presentan cuatro granos en promedio. De acuerdo a la ficha técnica para la variedad Quantum de arveja descrita en TQC (2015), esta variedad debe presentar de siete a ocho granos por vaina. En este caso, este dato no se cumple, probablemente esto se deba a que en los meses de enero y febrero, periodo de llenado de vainas se presentó una fuerte sequía. De acuerdo a la misma fuente, la floración y el llenado de vainas o hinchamiento del capi es el período crítico del cultivo y donde necesita agua, no en gran cantidad, pero si en cierto volumen que permita la formación de granos. Paspuel (2013), indica que el llenado de granos durante los primeros días es lento, pero entran muy pronto en una fase de rápido crecimiento, en este momento debe haber una buena disponibilidad de agua, igualmente Peralta (2011), mencionó que se debe tener énfasis con la dotación de riego en el llenado de vainas.
Así también se puedo apreciar que no existe relación entre las variables número de vainas y el número de granos por vaina. Para la variable número de vainas, el mejor tratamiento fue el T6 sin embargo para la variable granos por vaina, el T6 se encontró en cuarta posición.
Figura 4: Promedios para el número de granos por vaina en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
6.2.4 Peso de granos (g)
Al realizar el análisis de varianza para esta variable, no se encontraron diferencias entre los tratamientos, sin embargo, no se puede decir que fueron iguales de hecho existe una diferencia apreciable entre todos los tratamientos, Figura 5.
Cuadro 13: Análisis de la varianza para el peso de granos en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
F.V. SC GL CM F p-valor
Tratamiento 14236187,5 5 2847237,49 0,68 0,6467*
Bloque 3106476,14 2 1553238,07 0,37 0,698
Error 41665616,5 10 4166561,65
Total 59008280,1 17
* p- valor < 0.05 indica diferencias significativas al 5 %.
El tratamiento T4 (pollinaza) ocupa el primer lugar con una media de 4749.97 g y una producción de 237.5 g/m2, mientras que el T1 ocupa la última posición y presenta una media de 2151.71 g y una producción de 107.59 g/m2. Cabe mencionar que el número de plantas en todos los tratamientos fueron iguales, aparentemente los granos del T4 tuvieron mejor peso.
Figura 5: Peso de granos en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
6.2.5 Rendimiento (kg/ha)
El análisis del rendimiento del cultivo de arveja en la presente investigación, se realizó por el análisis de varianza en el cual no se observaron diferencias significativas Cuadro 14, sin embargo existen importantes diferencias así el mejor rendimiento lo presenta el tratamiento T4 con una media de 2374.99 kg/ha, el tratamiento que presentó menor rendimiento fue el T1 con 1075.86 kg/ha Figura 6. En el primer caso el aporte de pollinaza (T4) al ser una fuente de abono animal rica en nitrógeno permitió obtener una mayor producción; el chocho (T1) a pesar de ser una leguminosa recomendada como abono verde en este caso presentó el rendimiento más bajo y en general fue el tratamiento que menor efecto positivo tuvo en todas las variables agronómicas.
Cuadro 14: Análisis de la varianza para el rendimiento en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
F.V. SC gl CM F p-valor
Tratamiento 3559046,86 5 711809,37 0,68 0,6467*
Bloque 776619,04 2 388309,52 0,37 0,698
Error 10416404,1 10 1041640,41
Total 14752070 17
* p- valor < 0.05 indica diferencias significativas al 5 %.
El resultado que se obtuvo en esta investigación con respecto a la producción del cultivo de arveja con el aporte de pollinaza concuerda con Benzing (2012) quien indica que el uso de pollinaza como abono genera un el efecto inmediato en los cultivos casi similar al efecto de los fertilizantes minerales. Sin embargo en el estudio realizado por Suárez (1997) obtuvo un bajo rendimiento al ocupar una fuente de pollinaza (742 kg/ha). Otros de los factores que pudieron influir en la producción del cultivo de arveja son la temperatura la disponibilidad de nutrientes, la dotación de agua. Vaca (2011), menciona que la temperatura óptima de desarrollo del cultivo está entre 16 y 18º
C, tal y como se aprecia en el Cuadro 1, la temperatura promedio del sitio de estudio fue de 10º C. Esta diferencia entre los requerimientos del cultivo y los condiciones del sitio de estudio puede ser la causante del lento desarrollo del cultivo, y concuerda con Padilla (2007), quien mencionó que las temperaturas por debajo de los límites normales pueden ocasionar la muerte de las plantas o al menos un crecimiento reducido a consecuencia de una baja considerable de la tasa de metabolismo, ya que los procesos fisiológicos a bajas temperaturas son lentos.
Figura 6: Rendimiento del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
El nivel de nutrientes presentes en el suelo es uno de los factores importantes y fundamentales para el desarrollo de los cultivos. En el Cuadro 15 se presentan los requerimientos nutricionales para el cultivo de arveja.
Cuadro 15: Requerimiento de nutrientes para el cultivo de arveja Prieto, 2010
Nutriente kg/ T producida
Nitrógeno 42
Fósforo 5
Potasio 24
Magnesio 4
Azufre 2
En el Cuadro 16 se puede contrastar los requerimientos de la variedad Quantum, que es altamente productiva, con un rendimiento de 12.5 T/ha, vs los nutrientes presentes en el suelo al momento de la siembra. Como se puede observar el contenido de N es muy alto en relación al requerimiento, sin embargo, se debe mencionar que en esta investigación únicamente se analizó N-total; de este porcentaje solo una parte se encuentra disponible y de esta, tan solo una porción es asimilable. En el caso del P, K y S se observa que los niveles presentes en el suelo son bajos y no alcanzan los requerimientos necesarios para obtener la máxima producción de esta variedad; esta puede ser una de las razones para que la productividad haya sido baja, pues de acuerdo a Paspuel (2013), la arveja exige P y K para la obtención de buenos rendimientos.
Cuadro 16: Requerimiento nutricional variedad Quantum de arveja vs. Nutrientes presentes en el suelo antes de la siembra en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Nutriente Variedad Quantum
(kg/ha) Nutrientes presentes en el suelo (kg/ha)
Nitrógeno 525 1836
Fósforo 62.5 0.015
Potasio 300 155.14
Magnesio 50 670.14
Azufre 25 2.06
El agua es otro factor influyente en una producción agrícola, en especial en el cultivo de arveja, pues la producción se ve afectada tanto con exceso como por falta de agua. Durante el ciclo de cultivo de arveja que empezó en el mes de noviembre y continuó hasta marzo, se observó una marcada estación seca en el mes de enero que fue el período crítico del cultivo, y de acuerdo a los datos de la Estación Meteorológica del Tomalón- Tabacundo INAMHI (2016), se registró una precipitación de 20 mm. En febrero la precipitación fue de 40 mm. La falta de lluvia que se registró, no pudo ser compensada por el sistema de riego que dispone la comunidad. En la investigación realizada por Farinango (2016) reveló que en la zona existe una baja eficiencia de aplicación de riego por aspersión llegando máximo al 36 % bajo las condiciones de vientos fuertes.
La falta de lluvia y la baja eficiencia del sistema de riego influyeron directamente en todos los procesos fisiológicos de la planta ya que el agua es vital para el crecimiento de las plantas pues participa directa o indirectamente en todas las reacciones fisiológicas y de transporte. De igual forma Paspuel (2013), mencionó que para el cultivo de arveja las condiciones secas en las fases de desarrollo vegetativo y floración conduce a mermas en el número de ramas y vainas.
Además de las condiciones de sequía antes mencionadas, se debe acotar que en la última etapa del cultivo se presentaron lluvias abundantes y varias plantas sufrieron daños, INAMHI (2016) indicó que en la primera década del mes de marzo (2016) se registraron 238 mm de precipitación, lo que ocasionó daños en el cultivo, pues como antes se mencionó el requerimiento de agua es de 300 a 400 mm durante todo el ciclo de cultivo; al respecto Peralta (2011) indica que si después de la floración se presentan épocas húmedas hay pérdidas de plantas por competencia de malezas y por ataque de enfermedades fungosas, además asegura que el cultivo de arveja no soporta el exceso de lluvia, pues se considera como un cultivo de secano.
De acuerdo a la ficha técnica para la variedad Quantum de arveja descrita en TQC (2015) la producción de esta variedad alcanza 12.5 T/ha, siempre y cuando se cumpla con los requerimientos de dicha variedad como temperatura promedio de 20 °C, aporte de 400 mm de lámina de riego bien distribuidos durante todo el ciclo de cultivo. En esta investigación se alcanzó un rendimiento máximo de 2.37 T/ha y un mínimo de 1.08 T/ha; se debe tomar en cuenta que se obtuvo dicha producción en un proceso de habilitación de cangahuas y es muy posible que a medida que pase el tiempo de habilitación la producción mejore, aunque se alcance el rendimiento total de la variedad por la influencia de los factores temperatura y riego. A pesar de que el rendimiento del cultivo en esta investigación no alcanzó el rendimiento de la variedad, si superó la media nacional que de acuerdo a Vaca (2011), es de 0.98 T/ha en el Ecuador.
Con estos resultados se puedo demostrar que a pesar de no alcanzar un mejoramiento representativo en las características físico- químicas del sustrato, fue posible incrementar la producción y ratifica a Suárez (1997) quien encontró que los rendimientos del cultivo de arveja, cultivada en cangahuas habilitadas y con incorporación de abonos orgánicos tuvo mayor rendimiento (2.8 T/ha) que la media nacional (0.31 T/ha) en ese año.
6.3 Análisis de Componentes Principales
El análisis de varianza para las variables de fertilidad demostraron que no existió diferencia entre tratamientos. Por esta razón se utilizó el análisis de componentes principales como un recurso que permita apreciar algunas diferencias y agrupar las variables con los tratamiento estudiados. En el Anexo 5 se observa los valores de las variables de fertilidad tanto nutricionales como microbiológicas.
6.3.1 Agrupamiento 1
El tratamiento T2 se agrupó con las variables finales de pH, Boro, la relación Magnesio/ Potasio (Mg/K) y la relación Calcio + Magnesio/Potasio (Ca+Mg/K). La variable granos por vaina (g), que de acuerdo a la (Figura 4), el T2 fue el tratamiento con mayor número de granos de vaina. La relación que existe entre estas variables se justifica de distintos modos, por ejemplo, la acción del elemento boro (B) es sobre el metabolismo de los compuestos fenólicos y de acuerdo a Latorre (2011), este elemento favorece un mejor desarrollo del tubo polínico, cuyo efecto directo tiene que ver con la formación de frutos.
En cuanto al pH, el T2 presentó un promedio de 6.62, que se encuentra dentro del rango de máxima disponibilidad de nutrientes, que de acuerdo a Padilla (2007) va de 6.5 a 7.5. En este caso el pH ha permitido que la planta tome los nutrientes necesarios y tenga un mejor desarrollo de granos por vaina.
La relación Mg/K que se presentó en este tratamiento fue de 6.85 considerada adecuada, y de acuerdo a Latorre (2011), esta es una de las relaciones más importantes en la nutrición vegetal, la influencia de estos elementos es sobre el crecimiento y desarrollo de la planta.
La relación Ca+ Mg/K para este tratamiento es de 76.73 (alta), a pesar de que individualmente los contenidos de Ca, Mg y K son adecuados en este tratamiento, pues, la relación entre estos cationes es alta, lo que puede complicar de algún modo la absorción, sobretodo de K; al respecto Chaves (2012), indica que las altas concentraciones de Ca y Mg en los suelos disminuyen la disponibilidad y absorción de K.
6.3.2 Agrupamiento 2
El T1 se agrupa con las variables P, hierro (Fe), la relación calcio/ magnesio (Ca/Mg), N-total, materia orgánica, manganeso (Mn), peso de granos, de hecho este tratamiento registró bajos promedios en cuanto a las variables agronómicas, excepto en la variable número de granos por vaina que ocupa el tercer lugar (Figura 4).
El contenido de materia orgánica para T1 fue de 2.66 %, que es un valor alto. Padilla (2007), mencionó que la descomposición de materia orgánica, mediante los procesos de mineralización, transforma de una forma orgánica a una forma inorgánica asimilable a algunos elementos, que son nutrientes para las plantas, tal es el caso del P, S y N, en este caso y a pesar de que los niveles de P no fueron los adecuados, fueron los más altos del experimento. De esta forma se justifica que estas variables formen parte de la misma agrupación del análisis de componentes principales (Figura 7).
El contenido de P fue el más alto del experimento, sin embargo sigue siendo bajo para el desarrollo del cultivo. De acuerdo a Puente (1984), el P es particularmente importante en la formación de los órganos reproductores y en los procesos genéticos, esta sin duda debe ser una de las razones por la cual este cultivo no alcanzó un buen peso de granos.
El Fe presente en el suelo fue alto (169.09), si bien es un elemento necesario para la fotosíntesis por las reacciones redox de transferencia de electrones, un exceso puede afectar la acumulación de P. Latorre (2011), destaca que en la relación hierro- fósforo (Fe/P), el Fe limita o beneficia la acumulación de P en las hojas y tallos.
El N es el elemento más importante en la nutrición de las plantas por su presencia tanto a nivel estructural como metabólico; por otro, lado cuando existe un exceso de N, las plantas tienden a desarrollar su follaje, sin embargo pueden sufrir retraso en la floración y posterior fructificación; precisamente se pudo observar este efecto en este tratamiento T1, pues las plantas presentaron una buen desarrollo, de hecho la altura que este tratamiento alcanzó fue de 0.95 m, y en cambio tuvo un bajo peso de granos. Este resultado ratifica lo mencionado por Latorre (2011), él sostiene que un exceso de N en la producción de carbohidratos, origina un follaje verde obscuro y abundante, pero hay reducción del sistema radical y producción de flores y frutos.
Al realizar una regresión múltiple para la variable peso de granos se determinó la siguiente fórmula:
Peso de granos = 17279.79 + 478.83 (Mn) – 5094.45 (Ca/Mg)
De acuerdo a esta fórmula las variables que más han influido sobre la variable Peso en granos son: el Mn y la relación calcio/ magnesio (Ca/Mg) los parámetros de regresión se pueden apreciar en el Anexo 6.
El contenido de Mn en este tratamiento fue de 4.25 considerado bajo, la nodulación que se presentó en las raíces de chocho fue buena. En general el Mn es desfavorable para dicho proceso, Latorre (2011). Sin embrago al presentar un contenido bajo en el suelo, fue posible tener una buena nodulación en el cultivo de chocho que fue incorporado como abono verde. El nivel de Ca en este tratamiento fue de 11.6 considerado como adecuado, Latorre (2011) señaló que un buen nivel de Ca disminuye la acción adversa del Mn en la nodulación.
La relación Ca/Mg en el T1 fue de 3.15 que se describe como adecuado, esta relación de acuerdo a García (2016), tiene un mayor efecto sobre el cultivo en su influencia sobre la estructura del suelo, pues el Ca tiende a mejorar la aireación del suelo, mientras que el Mg favorece la adhesión. De igual forma el Ca y Mg se presentaron de forma adecuada, permitiendo un buen desarrollo de la parte radicular del cultivo y ratifica este autor quien, además, menciona que un valor mayor a 1 indica una buena permeabilidad del suelo y favorece el desarrollo del cultivo.
6.3.3 Agrupamiento 3
El T3 tiene una relación con la variable Ca, capacidad de intercambio catiónico, población total de Mohos y levaduras, y con la variable Altura de planta, ratificando que a pesar de no existir diferencia significativa, los tratamientos no son iguales y el T3 posee el mejor promedio de altura de planta (Figura 2).
El nivel de Ca en T3 fue de 11.84 considerada como adecuada, permitiendo un crecimiento adecuado de las plantas y concuerda con Padilla (2007), quien mencionó que el Ca es responsable de la elongación de las células, síntesis de proteínas y división normal de las células (mitosis). En base a esto se puede asegurar que el nivel de Ca tiene una relación directa en el crecimiento de las plantas y por ende con la variable altura de planta.
Por otro lado, la capacidad de intercambio catiónica efectiva (CICE) presentó un valor de 16.67 considerado como adecuado, es decir, el suelo en este caso fue capaz de retener o liberar los cationes permitiendo una buena absorción por parte de la planta.
El control presenta una relación con las variables conductividad eléctrica, la relación hierro/ manganeso (Fe/Mn), K y una relación no muy definida con las variables número de vainas y altura de planta. El control para ambas variables, en especial para el variable número de vainas que presentó diferencias entre tratamientos ocupa el segundo lugar (Figuras 2 y 3).
La conductividad eléctrica en el T5 fue de 0.10 considerada como baja, en todo caso este parámetro indica que no existe salinidad en este suelo, lo que se considera bueno para el desarrollo de las plantas.
El elemento K presentó un valor adecuado 1.11 (meq/100 g) en el suelo. Este elemento ha sido considerado como un macro nutriente, es un elemento esencial pues actúa en muchos procesos catalíticos, manteniendo un balance iónico óptimo, que preserva la estructura terciaria de las enzimas. Latorre (2011) indica que el K se encuentra en las partes jóvenes de las plantas como yemas, hojas tiernas y extremos de las raíces permitiendo los procesos que seguramente tiene que ver con el crecimiento y desarrollo y que tiene relación con la variable altura de planta. De hecho, el tratamiento T5 tuvo un promedio de 0.97 m en la variable altura. Por otro lado, la relación del K con la variable número de vainas, ratifica lo expuesto por Padilla (2007) quien dice “en función de su rol en la producción de carbohidratos, proteínas y neutralización de ácidos orgánicos, el K tiene un importante efecto en la calidad de flores, frutos y hortalizas”. Pues de la calidad de las flores dependerá el proceso de fecundación y posterior formación de vainas.
El tratamiento T6 se agrupa con las variables mesófilos aerobios, Mg, capacidad de intercambio catiónico, número de vainas y altura de plantas.
El elemento que sobresale en este caso es el Mg, un elemento sumamente importante pues forma parte de la molécula de clorofila, por lo tanto tiene una relación directa con la fotosíntesis y con el metabolismo de la planta. El contenido de Mg en este tratamiento fue de 4.4 considerado como alto, esto pudo haber influido en la disponibilidad de P que en todo caso fue bajo (0.03) en el suelo. Padilla (2007), menciona que el Mg regula la asimilación de otros nutrientes, de manera especial el P, y está involucrado en las traslocación y metabolismo de carbohidratos. Por otro lado, la CICE en este tratamiento fue buena, esto sin duda permitió que la asimilación de nutrientes fuera adecuada para dar lugar a las reacciones específicas que cada uno promueve, el Ca que se incluye en esta agrupación pudo tener un efecto directo en el crecimiento de la planta pues este tratamiento presentó el mejor promedio de altura (0.97 m).
En la Figura 8 (análisis de conglomerados) se observan tres agrupaciones, el T1 y T4 se encuentran en el mismo grupo; los tratamientos T5, T3 Y T6 son parte de una sola agrupación, esta relación posiblemente se deba a que están muy relacionados en cuanto a los resultados de las variables agronómicas. El tratamiento T2 es diferente al resto. Este gráfico ratifica los resultados que se obtuvieron en el análisis de componentes principales, pues los grupos que se formaron son similares. Esto ratifica lo alcanzado en el análisis de componentes principales.
Figura 7: Gráfico del análisis de Componentes Principales en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Figura 8: Análisis de conglomerados en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
6.4 Análisis económico de los tratamientos
El rendimiento de los seis tratamientos (Figura 9), el tratamiento que presentó el mayor rendimiento fue T4 con 2374.99 kg/ha, este tratamiento corresponde a la fuente de abono orgánico animal (pollinaza). La mejor fuente de abono verde fue el T6 que corresponde a la combinación (chocho + vicia+ avena) con una producción de 1946.47 kg/ha. Para determinar que fuente de abono verde fue la mejor económicamente, se realizó la relación beneficio/ costo.
Figura 9: Rendimientos del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Para realizar el análisis económico de los diferentes tratamientos se elaboró el cuadro de costos en base al cultivo de arveja, es decir, todos los costos incurridos desde la implantación del experimento hasta la cosecha de arveja en tierno; los costos variables se componen de los costos de producción de las especies utilizadas como abono verde, semilla, insumos, y en otro caso el costo de la pollinaza, costo de oportunidad de mano de obra, etc. El T5 presentó costos variables 0,00 USD debido a que en este caso no se adicionó ningún tipo de abono, ni se realizó ninguna labor adicional antes de la siembra del cultivo de arveja.
Cuadro 17: Cuadro de costos de cada tratamiento en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento Costo fijo (USD/ha) Costo variable (USD/ha) Costo total (USD/ha)
T1 362,83 165 527,83
T2 362,83 230,4 593,23
T3 362,83 395,26 758,09
T4 362,83 625 987,83
T5 362,83 0 362,83
T6 362,83 175,26 538,09
1075,86
1285,12
1718,62
2374,99
1317,01
1946,47
0
500
1000
1500
2000
2500
T1 T2 T3 T4 T5 T6
kg/h
a
Tratamientos
En el Cuadro 17 se observa el costo total de producción de cada tratamiento por hectárea. El costo fijo del experimento proyectado a una hectárea es de 2176.96 USD y se deriva de rubros como análisis de suelo, semilla de arveja, costo de oportunidad de mano de obra, insumos, y material de campo; como piola, estacas, etc. Al dividir el costo fijo para el número de tratamientos tenemos el costo fijo por tratamiento, a este se sumó el costo variable de cada tratamiento y se obtuvo el costo de producción por tratamiento. Se determinó que el tratamiento más costoso fue el T4 (987.23 USD) esto se debe a que el costo variable equivale a 500 sacos de pollinaza a un precio 1.25 USD cada uno.
Cuadro 18: Cantidad cosechada e ingreso bruto del cultivo de arveja en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento CC (kg/ha)
Precio de venta (USD/kg)
IB (USD/ha)
T1 1075,86 2,76 2969,36
T2 1285,12 2,76 3546,94
T3 1718,62 2,76 4743,39
T4 2374,99 2,76 6554,96
T5 1317,01 2,76 3634,94
T6 1946,47 2,76 5372,24
El ingreso bruto2 que se obtuvo fue muy variado, como se indica en el Cuadro 18. En el Cuadro 19 se puede observar los ingresos netos3 que cada tratamiento genera. El tratamiento que mejor ingreso neto genera es el tratamiento T4 (5567,13 USD), esto se debe a que la cantidad cosechada (CC) de este tratamiento fue la más alta (2374.99 kg). De los tratamientos de abono verde (T1, T2, T3, T6) el mejor fue T6 (chocho+ vicia+ avena), generando un ingreso neto de 4834.16 USD, la relación beneficio/costo que generó este tratamiento fue de 8.98, es decir, por cada dólar invertido, en este caso se recupera 8.98 dólares. También se puede decir que el tratamiento que reporta menor beneficio es el T1 (chocho), genera un ingreso neto de 2441.54 USD y una relación beneficio/costo4 de 4.63 que equivale a recuperar 4.63 dólares por cada dólar invertido. En todo caso en ningún tratamiento se observan pérdidas de hecho en el T5 (control) se observa una relación beneficio/costo de 9.02, pero no es comparable con el resto, los costos obviamente son menores y no se puede recomendar un cultivo sin ningún tipo de aporte de abono, en estas condiciones en poco tiempo el suelo se vería gravemente afectado aún más en un proceso de habilitación de cangahuas.
2 Ingreso Bruto: Ingreso proveniente de los cultivos sin tomar en cuenta los costos de producción 3 Ingreso Neto: Ingreso bruto menos los costos de producción 4 Relación beneficio/costo: Relación entre el ingreso neto y el costo de producción. Rentabilidad por cada dólar invertido.
Cuadro 19: Relación beneficio/costo de los tratamientos de la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Tratamiento Ingreso bruto (USD/ha)
Costo de producción
Ingreso neto ( USD/ha)
Relación (B/C)
T1 2969,36 527,83 2441,54 4,63
T2 3546,94 593,23 2953,71 4,98
T3 4743,39 758,09 3985,30 5,26
T4 6554,96 987,83 5567,13 5,64
T5 3634,94 362,83 3272,11 9,02
T6 5372,24 538,09 4834,16 8,98
El tratamiento T4 presentó un mayor ingreso (5567,13 USD) frente a los tratamientos T6 y T5 cuyos ingresos fueron 4834,16 USD y 3272,11 USD respectivamente. Por el contrario entre estos tratamientos, el T4 presentó la menor relación B/C (5,64) indudablemente esto se debe a que los costos de producción de este tratamiento fueron muy altos principalmente por el costo de los sacos de pollinaza. Así también el tratamiento T5 presentó la mayor relación B/C (9.02) al igual que en el caso anterior el costo de producción tuvo mucho que ver, pues en este tratamiento no se incorporó ningún tipo de abono en el suelo. El tratamiento T6 presentó una relación B/C de 8.98.
De estos tres tratamientos el T6 ofrece mayores beneficios al agricultor que realiza un proceso de habilitación de cangahuas, principalmente por que los costos en los que se incurren no son tan altos como en el caso del tratamiento T4 y porque al comparar con el testigo T5 la relación B/C presenta una pequeña diferencia de 0,04; pero al contrario del tratamiento T5 el T6 ofrece beneficios invaluables al suelo pues al incorporar chocho, vicia y avena se brinda varios beneficios que permiten la habilitación del sustrato y poco a poco este va enriqueciendo.
El resultado económico obtenido en esta investigación concuerda con Suárez (1997), quien determinó que en cangahuas habilitadas, al incorporar abonos orgánicos, el cultivo de arveja alcanza buenos rendimientos y es económicamente viable. De esta forma se puede decir que además de los beneficios de fijación de N que este cultivo ofrece al suelo, puede generar un beneficio económico para los productores.
Cabe recalcar que los beneficios obtenidos fueron posibles porque se utilizó una programación de cosechas en la que se planifico obtener producción para la semana santa y se canalizó una comercialización directa entre productores y consumidores.
6.5 Capacitación
Anteriormente se mencionó que los productores de la comuna Porotog han realizado una habilitación de cangahuas, ésta consistió básicamente en roturar el sustrato y de forma casi inmediata sembraron distintos cultivos que de acuerdo a los productores tuvieron bajos rendimientos y prefirieron incorporar la producción al suelo, Zebrowski y Vicuña (1997) aseguraron que en la sierra ecuatoriana este fenómeno es muy común, los bajos rendimientos causan decepción en los campesinos y abandonan los procesos de habilitación, y en otros casos se realizan de forma poco técnica; al respecto Hidrobo et al. (2015) indicó que por el mal manejo de estas parcelas habilitadas los agricultores dejaron de cultivarlas, esencialmente por la falta de un sistema de control de erosión. Para evitar que en la comuna Porotog se repita esta desagradable realidad, en esta investigación se pudo realizar un proceso de capacitación de la mano con la parte experimental, en la que los productores fueron participantes activos y críticos.
En el Cuadro 20 se aprecia el nivel de conocimiento inicial y final, así como la edad, sexo y nivel de escolaridad, de cada participante de la ECA Porotog. El grupo se conformó por una diversidad importante de productores, en edad, género e incluso nivel de instrucción escolar y cumple con lo expuesto por Sherwood & Thiele (2003), quienes aseguraron que idealmente una ECA debe representar la heterogeneidad social de una comunidad.
Cuadro 20: Nivel de conocimiento inicial y final de los productores de la comuna Porotog en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Persona Edad Sexo Escolaridad Resultado inicial Resultado final
1 52 M Primaria 2 6
2 63 F Ninguna 2 12
3 70 M Ninguna 2 9
4 58 M Primaria 2 10
5 60 F Ninguna 2 12
6 18 F Secundaria 10 20
7 19 M Secundaria 10 20
8 25 M Secundaria 10 20
9 35 M Universidad 15 20
10 42 F Primaria 8 19
11 45 F Primaria 9 18
12 14 F Secundaria 12 20
13 15 F Secundaria 10 20
14 17 M Secundaria 10 20
15 13 M Primaria 10 20
La prueba de Wilcoxon (Cuadro 21) para poblaciones pareadas que no presentan distribución normal, determinó una diferencia altamente significativa. Para verificar este resultado se realizó una prueba contraste de medias de Friedman al 5% en la que se determinó que el conocimiento final de los productores fue mayor que el conocimiento inicial, y se establecieron dos rangos (a y b) siendo b (nivel de conocimiento final) el mejor. En la Figura 10 se observa una diferencia
marcada entre el nivel de conocimiento inicial y final, este hecho concuerda con IICA (2012) que dice que la capacitación a través de las ECAs propicia un alto nivel de adopción del conocimiento y es perceptible un claro comienzo y final.
Cuadro 21: Prueba de Wilcoxon y Friedman al 5% en el nivel de conocimiento de los productores de la comuna Porotog, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Nivel de conocimiento
Prueba de Wilcoxon
(poblaciones pareadas)
Contraste de medias de Friedman 5%
Suma de rangos Rangos p-valor (2 colas)
Inicial <0,0001
15 A
Final 30 B
Figura 10: Nivel de conocimiento inicial y final de cada participante de la ECA Porotog, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Ca
lific
aci
ón
/2
0
Productores
Figura 11: Nivel de conocimiento inicial y final de cada tema tratado, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Los temas que se trataron en las capacitaciones fueron; características del suelo, manejo del suelo y manejo de abonos verdes; en los tres casos se empezó con un bajo nivel de conocimiento, el tema “manejo del suelo” presentó menor puntaje (7.3/20) vs. el mayor puntaje en el tema “manejo de abonos verdes” (7.7/20) que presentan valores muy parecidos; la diferencia entre puntajes alcanzados fue de apenas 0.04 (Figura 11). Tras los talleres impartidos bajo la metodología de Escuelas de Campo (ECAs) se obtuvieron notables resultados reflejados en el incremento del nivel de conocimiento final; el tema que alcanzó mayor efecto de la capacitación fue el manejo de abonos verdes (17.6 /20), este resultado refleja el manejo participativo que se dio en esta investigación, pues los productores participaron en todo el ciclo del cultivo desde la siembra de abonos verdes hasta la cosecha del cultivo del arveja, lo que permitió que adquieran un buen nivel de conocimiento. El tema manejo de suelos presentó menor nivel de conocimiento final (14.5/20), este tema fue complejo de tratar con los productores pues aún se resisten a cambiar ciertas costumbres (riego, mecanización).
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
Tema 1 Tema 2 Tema 3
Cal
ific
aci
ón
/20
Temas impartidos
Conocimiento inicial
Conocimiento final
Figura 12: Nivel de conocimiento adquirido de acuerdo al rango de edad, en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
Para el análisis del nivel de conocimiento de acuerdo a la edad, se establecieron cuatro rangos de edad; menores a 20 años (rango 1), entre 21 y 40 años (rango 2), entre 41 y 60 años (rango 3) y mayores a 60 años (rango 4). En los cuatro rangos de edad se observó un incremento entre el conocimiento inicial y final; tanto el rango 1 y 2 alcanzaron un conocimiento final completo con un promedio de 20/20, por su parte los productores del rango 4 presentaron el menor nivel de conocimiento tanto inicial como final aun así se logró un incremento de 10 puntos que no deja de ser importante considerando la edad avanzada de este grupo de productores. (Figura 12)
En general el grupo de productores que presentó mayor aprendizaje fue el rango 1 (menores a 20 años), pasando de un conocimiento inicial de 10/20 a 20/20.
Para el caso de los productores cuya edad se encontró en el rango (mayores a 60 años) el aprendizaje final fue bajo, esto pudo deberse, por un lado la edad avanzada de los productores y por otro al interés que cada participante puso y que fue una limitante para que los conocimientos, sean duraderos. De acuerdo Calivá (2009), el aprendizaje en edad avanzada (mayores a 55 años) no se ve afectado siempre y cuando deseo por aprender este presente. De hecho, el aprendizaje fue bueno, el problema se centró en que los productores no han puesto en práctica los talleres impartidos y esto complica el aprendizaje, es difícil que sin replica haya una retención de conocimientos. Por otro lado, cuando las personas son mayores su experiencia y sus vivencias hacen que se arraiguen a sus creencias y se niegan a prender nuevas cosas.
De los jóvenes que participaron en esta ECA todos demostraron interés y el nivel de conocimiento que alcanzaron ratifica su ímpetu por seguir aprendiendo, estos jóvenes se encuentran dentro del rango de edad menores de 20 años, cinco de ellos tienen un nivel de escolaridad de secundaria y uno, primaria, sin embargo, eso no fue un impedimento para que alcance un aprendizaje completo.
0,0
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<20 21-40 41-60 >60
Cal
ific
aci
ón
/20
Rangos de edad
Promedio inicial
Promedio final
Figura 13: Nivel de conocimiento de acuerdo al nivel de escolaridad en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
En la ECA Porotog se encontró tres niveles de escolaridad primaria, secundaria y una persona con nivel universitario, (Figura 13) así también se trabajó con tres personas analfabetas, la persona con formación universitaria presentó el mayor conocimiento inicial con una calificación de 15/20, esto se debe a que su formación justamente fue en el campo agropecuario además de su experiencia como productor, después de los talleres alcanzó un nivel de conocimiento total de los temas impartidos y alcanzó la máxima calificación 20/20.
Las personas con nivel de escolaridad secundaria presentaron un conocimiento inicial de 10.3/20 al concluir los talleres alcanzaron un conocimiento total de los temas tratados con una calificación de 20/20. Cabe mencionar que este grupo se compone de los jóvenes cuyo rango de edad fue menores de 20 años y se incluyó un productor de 25 años.
El nivel de escolaridad primaria se conformó con cinco productores de diferentes edades (Figura 14), así también se observaron distintos niveles de conocimiento, en promedio el conocimiento inicial fue de 6.2/20, sin embargo, en la misma figura se puede observar que el nivel de conocimiento inicial fue muy diferente en cada productor y de hecho las personas con 45, 42 y 13 años alcanzaron un buen nivel de conocimiento final. En el caso de las personas de 45 y 42 años se puede decir que su aprendizaje se debió a que fueron las personas que participaron constantemente en el desarrollo de toda la investigación, es por eso que incluso su nivel de conocimiento final fue mayor al promedio del rango de edad de 41 y 60 años, que fue de 13/20.
0 5 10 15 20 25
Ninguno
Primaria
Secundaria
Universidad
Calificación /20
Niv
el d
e e
sco
lari
dad
Promedio final
Promedio inicial
Figura 14: Nivel de conocimiento de las personas con nivel primario de escolaridad en la evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas.
A pesar de que se logró buenos resultados en el aprendizaje de los productores de la ECAs, la heterogeneidad de los participantes complicó el proceso de enseñanza, fue complejo trabajar con personas tan distintas, tanto en edad, como en nivel escolaridad, fue un verdadero reto trabajar con tanta diversidad; al respecto Guevara (2003) mencionó que la dificultad de la ECA radica en que los participantes tienen una formación, experiencias, cultura y puntos de vista muy diversos que dificulta los procesos de capacitación.
0 5 10 15 20
13
42
45
52
58
Calificación /20
Edad
Resultado final
Resultado inicial
7. CONCLUSIONES
Después de realizar esta investigación se obtuvieron las conclusiones que a continuación se presentan:
1. A pesar de que no se encontraron diferencias significativas sobre las características físicas, químicas y biológicas en las cangahuas habilitadas por tres años, existe un mejoramiento paulatino de las mismas.
2. En cangahuas sometidas a habilitación durante tres años, las características químicas del suelo son aceptables para la producción agrícola, pues el contenido de materia orgánica fue 2.40 %, pH de 6.58 y la CICE 16.3, debido a la incorporación continua de materia orgánica vegetal.
3. En cuanto a las características agronómicas del cultivo de arveja, no se encontraron diferencias significativas; la variable altura de planta, el T3 (chocho+ vicia + avena+ pollinaza) presentó el mejor promedio de altura 0.99 m; para el número de granos por vaina, el T2 (vicia+ avena) presentó el mejor resultado con 4.43 granos/vaina y para la variable peso de granos, el T6 (chocho+ vicia+ avena) presentó el mejor resultado con una producción de 194.65 g/m2.
4. Para la variable número de vainas donde se presentaron diferencias significativas, se determinó que T6 (chocho + vicia + avena) fue el mejor tratamiento y la mejor fuente de abono verde al producir una media de 9.26 vainas/ planta.
5. El análisis económico determinó que la mejor fuente de abono verde para la producción de arveja fue el T6 (chocho+ vicia+ avena), pues, este tratamiento presentó un rendimiento de 1.95 T/ha, generando un ingreso neto de 4834.16 USD/ha y una relación B/C de 8.98 USD es decir por cada dólar invertido se recuperó 8.98 USD dólares en el cultivo de arveja variedad Quantum.
6. En cuanto a la capacitación al finalizar el proceso, se alcanzó un buen nivel de conocimiento por parte de los productores; el tema que reflejó mayor aprendizaje fue el manejo de abonos verdes; el grupo de productores menores 20 años con un nivel de escolaridad entre secundaria y primaria, presentaron mayor aprendizaje.
8. RECOMENDACIONES
Para posteriores investigaciones bajo la misma línea se recomienda:
1. Utilizar la combinación (chocho+ vicia + avena) en una nueva investigación procurando incorporarla como abono verde por mayor tiempo (de 60 a 90 días) antes de sembrar el cultivo de arveja, para determinar diferencias estadísticas.
2. Usar una variedad de arveja arbustiva o en su efecto tutorear las plantas, para poder realizar la medición de las variables, en especial altura de planta, sin ocasionar daños a las plantas.
3. Realizar un aporte continuo de agua, en especial en el periodo crítico (floración y llenado de vaina), procurando que se dé el riego por las noches para evitar daños en el follaje de las plantas.
4. Realizar una evaluación práctica de la capacitación, para que se reflejen los conocimientos reales de los productores en especial de los mayores a 60 años; que los grupos de capacitación se formen con personas realmente interesadas en aprender.
5. Tomar en cuenta el grupo de jóvenes del rango de <20 años, para posteriores procesos de capacitación y formación de promotores, pues su voluntad por aprender es muy alta.
9. RESUMEN
La habilitación de cangahuas es un proceso a través del que se pretende volver productivo este sustrato inerte que por varios factores no es apto para la agricultura, este proceso tiene como fondo al aporte de materia orgánica ya sea de origen animal o vegetal y la siembra de cultivos que aporten algún beneficio al suelo, como las leguminosas y gramíneas de grano pequeño, estas acciones llevadas a cabo de forma racional y coordinada, poco a poco mejoran las características físico - químicas y biológicas del sustrato. El uso de abonos verdes se ha convertido en una alternativa viable para este proceso de habilitación de cangahuas, de hecho esta investigación tuvo como objetivo evaluar el efecto de la incorporación de las distintas fuentes de abono verde en la habilitación de cangahuas y en el rendimiento del cultivo de arveja, se realizó una investigación experimental bajo un diseño de bloques completos al azar ( DBCA) en el que se evaluaron 6 tratamientos y tres repeticiones en un área experimental de 425 m2 en el terreno comunitario de Porotog. Para iniciar la investigación se tomaron muestras de suelo a 15 cm de profundidad, posteriormente se sembraron los tratamientos de abono verde que más adelante se incorporaron al suelo para que cumplan su función de abono verde, 30 días después se sembró el cultivo de arveja en el que se evaluó la producción y las características agronómicas como efecto de las distintas fuentes de abono verde, la evaluación de las características físico, químicas y biológicas del suelos se realizaron después de la cosecha del cultivo de arveja, los resultados obtenidos indicaron que no existen diferencias significativas, sin embargo el análisis económico determinó que el tratamiento T6 (chocho+ vicia+ avena) fue la mejor fuente de abono verde con un rendimiento de 1.95 T/ha que generó una relación B/C de 8.98; esta investigación se desarrolló, bajo un constante proceso de capacitación bajo la metodología de ECAs.
SUMARY
Enabling cangahuas is a process through which seeks back production this inert substrate by
several factors is not suitable for agriculture, this process has the background to the contribution
of organic matter either animal or vegetable origin and planting crops that provide some benefit
to the soil, such as legumes and grasses, small grain, these actions carried out in a rational and
coordinated manner, gradually improve the physico - chemical and biological substrate. The use
of green manure has become a viable alternative for enabling cangahuas, in fact this research was
to evaluate the effect of incorporation of different sources of green manure in enabling
cangahuas and performance pea crop, an experimental research under a randomized complete
design (DBCA) in which 6 treatments and three repetitions were evaluated in an experimental
area of 425 m2 in the Community field Porotog blocks was performed. To start research soil
samples at 15 cm depth were taken subsequently treatments green manure later incorporated
into the soil to fulfill its function as green manure, were planted 30 days after the pea crop was
sown in the production and agronomic characteristics as the effect of different sources of green
manure, evaluation of physical, chemical and biological characteristics of soils was evaluated were
performed after harvesting the pea crop, the results indicated that there are no differences
significant, however the economic analysis determined that the T6 treatment (lupins + vicia + oat)
was the best source of green manure with a yield of 1.95 t/ha which generated a B/C ratio of 8.98;
This research was conducted under a constant training process under the methodology of ECAs.
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11. ANEXOS
Anexo 1: Área experimental
Figura 15: Unidad experimental, distribución de bloques y tratamientos
45%
5%
25%
25%
Anexo 2: Cuestionario para evaluación del nivel de conocimiento de los productores de la comuna Porotog
EVALUACIÓN
MANEJO DE SUELOS Y ABONOS VERDES
TEMA DE TESIS: Evaluación de tres fuentes de abono verde para la habilitación de cangahuas en
Porotog- Cangahua- Cayambe 2015
RESPONSABLE: Anghelica Guañuna
Edad: Sexo: Fecha:
Escolaridad: Primaria Secundaria Universidad
Cuestionario
1. ¿Qué es el suelo? __A) Es la capa superior de la tierra donde se desarrollan y sostienen los cultivos __B) Es una parte de la corteza terrestre __C) No se
2. Unir las partes del suelo al grafico según corresponda Materia orgánica Agua Aire Partículas minerales
3. Cuáles son las funciones del suelo para la planta __A) Sirve como soporte, provee de nutrientes, agua y aire a las plantas __B) Es el habitad de diferentes macro y micro organismos __C) No se
4. Qué es la textura de los suelos __A) Es una característica física de los suelos que se refiere a los porcentajes de las diferentes fracciones del suelo __B) Es la cantidad de agua que se almacena en el suelo __C) No se
5. Cuáles son las tres principales clases de suelo de acuerdo a la textura __A) Agua, aire, materia orgánica __B) Arenoso, arcilloso, franco __C) No se
6. Qué es la porosidad del suelo
__A) Son los espacios vacíos del suelo __B) Es una clase textural __C) No se
7. Relacione y una con líneas los gráficos según corresponda
8. Qué es la erosión del suelo
__A) Es el desprendimiento y arrastre de las partículas del suelo provocado por la acción del agua y aire principalmente __B) Es una capacidad del suelo para retener el agua __C) No se
9. Qué tipos de erosión existe __A) Hídrica, eólica y antrópica __B) Minerales, aguay aire __C) No se
10. Cuál es la principal función de la conservación de suelos __A) Permite conservar las características físicas, químicas y biológicas del suelo __B) Es la perdida de las partículas de los suelos __C) No se
11. Qué son los abonos verdes __A) Es un conjunto de plantas en rotación, sucesión y asociación que se incorpora en el suelo __B) Son productos sintéticos que se incorporan en el suelo __C) No se
12. Qué abonos verdes conoce usted __A) Avena, vicia, chocho, alfalfa, cebada __B) Col, maíz, rábano, yagual __C) No se
13. Cuáles son las funciones de los abonos verdes __A) Promueve un aporte continuo de materia orgánica __B)Por medio de las raíces rompe capas duras y promueve la aireación y estructuración __C) De acuerdo a la especie contribuyen a la fijación de nitrógeno __D) Todas las anteriores __E) Ninguna
14. Qué especies se pueden usar como abonos verdes __A) Leguminosas, cereales de grano pequeño, crucíferas __B) Forestales y hortalizas __C) No se
Anexo 3: Herramientas para las capacitaciones
Figura 156: Herramientas para determinar la textura del suelo
Figura17: Herramienta para enseñar las tamaños de las distintas partículas del suelo
Figura 18: Herramienta para enseñar la composición del suelo
Figura 19: Día de campo
Figura 20: Trabajos en campo
Anexo 4: Ficha para levantamiento de datos agronómicos cultivo de arveja Pisum sativum
FICHA PARA LEVANTAMIENTO DE DATOS
TESIS: EVALUACIÓN DE TRES FUENTES DE ABONO VERDE PARA LA HABILITACIÓN DE CANGAHUAS
EN POROTOG- CANGAHUA- CAYAMBE 2015
AUTOR: ANGHELICA GUAÑUNA
FECHA:
CODIGO: BLOQUE: TRATAMIENTO: :
# PLANTA ALTURA NÚMERO DE VAINAS
PESO EN VAINAS
NÚMERO DE GRANOS/ VAINA
PESO EN GRANO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
TOTAL PESO TRATAMIENTO EN VAINAS
TOTAL PESO TRATAMIENO EN GRANO
Ficha para levantamiento de número de granos por vaina por planta
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
planta número
Código: Fecha:
número
de
vainas
Anexo 5: Tabla de componentes de la fertilidad del suelo.
Tratamiento Bloque pH final CE final M.O final N-TOTAL final P final K final Ca final Mg final Na final S final
chocho 1 6,55 0,11 2,50 0,13 0,54 0,69 11,69 3,65 0,17 0,80
chocho 2 6,47 0,11 2,50 0,13 0,79 0,69 11,73 3,95 0,15 1,40
chocho 3 6,71 0,11 2,82 0,14 1,89 0,69 11,38 3,47 0,18 1,80
vicia + avena 1 6,57 0,12 2,56 0,13 1,96 0,66 11,26 3,60 0,17 0,80
vicia + avena 2 6,59 0,12 2,23 0,11 0,00 0,51 11,48 4,23 0,21 2,60
vicia + avena 3 6,70 0,10 2,23 0,11 1,04 0,56 11,54 3,87 0,18 2,80
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 1 6,57 0,15 2,43 0,12 1,75 0,64 11,70 4,10 0,17 0,80
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 2 6,62 0,18 2,75 0,14 7,75 0,90 12,63 4,48 0,17 0,80
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 3 6,54 0,10 1,56 0,08 0,14 0,59 11,19 3,22 0,24 0,20
pollinaza 1 6,59 0,14 2,73 0,14 3,29 0,77 11,22 3,53 0,23 3,00
pollinaza 2 6,40 0,12 2,58 0,13 0,61 0,61 11,25 3,74 0,17 2,20
pollinaza 3 6,65 0,11 2,56 0,13 1,21 0,54 11,26 3,61 0,18 1,00
chocho+vicia+ avena 1 6,59 0,12 2,32 0,12 0,00 0,64 11,11 3,81 0,18 1,60
chocho+vicia+ avena 2 6,50 0,13 2,56 0,13 0,89 0,79 11,72 4,40 0,15 1,20
chocho+vicia+ avena 3 6,66 0,11 2,63 0,13 0,01 0,59 12,45 4,48 0,19 2,20
control 1 6,52 0,11 2,36 0,12 0,75 1,67 11,04 3,63 0,15 1,40
control 2 6,46 0,11 2,20 0,11 0,59 0,54 10,90 3,61 0,18 1,80
control 3 6,68 0,09 1,75 0,09 0,01 0,54 12,11 4,50 0,19 3,40
Tratamiento Bloque B final Fe final Mn final Cu final Zn final Fe/Mn final Ca/Mg final
chocho 1 0,29 188,18 7,57 0,10 0,01 24,86 3,21
chocho 2 0,36 127,79 0,01 0,10 0,00 12779,00 2,97
chocho 3 0,31 191,29 5,17 0,10 0,10 37,00 3,28
vicia + avena 1 0,40 99,20 1,22 0,10 7,10 81,31 3,13
vicia + avena 2 0,44 81,18 0,01 0,10 0,05 8118,00 2,72
vicia + avena 3 0,33 147,29 4,67 0,10 0,85 31,54 2,98
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 1 0,39 92,23 0,01 0,00 0,79 9223,00 2,85
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 2 0,33 118,11 0,05 0,00 2,47 2362,20 2,82
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 3 0,28 183,16 5,03 0,10 0,01 36,41 3,48
pollinaza 1 0,46 162,50 5,65 0,10 0,10 28,76 3,18
pollinaza 2 0,34 129,08 0,05 0,00 5,00 2581,60 3,01
pollinaza 3 0,35 176,59 9,58 0,10 0,01 18,43 3,12
chocho+vicia+ avena 1 0,42 94,45 0,01 0,00 0,00 9445,00 2,92
chocho+vicia+ avena 2 0,43 114,55 1,38 0,00 0,00 83,01 2,66
chocho+vicia+ avena 3 0,30 124,03 0,10 0,10 0,10 24,32 2,78
control 1 0,37 103,14 1,22 0,01 2,05 84,54 3,05
control 2 0,34 126,70 0,06 0,01 0,01 2111,70 3,02
control 3 0,30 120,13 3,55 0,10 0,01 33,84 2,69
Tratamiento Bloque Mg/K final Ca+Mg/K finalCICE final mohos y levaduras final mesófilos aerobios final
chocho 1 5,28 61,74 16,20 123000 10800000
chocho 2 5,73 67,18 16,53 191000 5730000
chocho 3 5,03 57,20 15,72 132000 6860000
vicia + avena 1 5,41 60,93 15,70 86000 10500000
vicia + avena 2 8,27 94,92 16,43 141000 9680000
vicia + avena 3 6,88 79,34 16,15 59000 9270000
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 1 6,41 74,99 16,61 218000 9950000
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 2 5,00 63,18 18,17 114000 11220000
chocho+ vicia+ avena+pollinaza 3 5,47 61,20 15,23 118000 10900000
pollinaza 1 4,60 51,61 15,74 95000 8640000
pollinaza 2 6,09 68,50 15,78 218000 5040000
pollinaza 3 6,73 75,76 15,59 109000 5320000
chocho+vicia+ avena 1 5,96 66,15 15,73 164000 11590000
chocho+vicia+ avena 2 5,55 65,01 17,06 273000 10360000
chocho+vicia+ avena 3 7,62 94,87 17,71 127000 10360000
control 1 2,17 24,01 16,49 118000 9450000
control 2 6,72 73,28 15,23 177000 6910000
control 3 8,38 101,46 17,34 100000 6910000
Anexo 6: Parámetros de regresión para la variable peso de granos
Variable N R² R² Aj ECMP AIC BIC peso granos (g) 18 0,44 0,37 3862250,19 318,69 322,25 Selección Stepwise. Máximo p-valor para entrar: 0,15 Máximo p-valor para retener: 0,15 Número original de regresoras: 22,regresoras retenidas en el modelo 2 Coeficientes de regresión y estadísticos asociados variable peso de granos Coef Est. E.E. LI(95%) LS(95%) T p-valor CpMallows VIF const 17279,79 5772,86 4975,22 29584,35 2,99 0,0091 Mn final 478,83 143,38 173,23 784,43 3,34 0,0045 12,52 1,48 Ca/Mg final -5094,45 1991,37 -9338,96 -849,94 -2,56 0,0218 8,20 1,48 Error cuadrático medio: 2201884,480870
FOTOGRAFÍAS
Fotografía 1: Implementación del área experimental
Fotografía 2: A) nódulos en las plantas de chocho; B) y C) Incorporación de abonos verdes
Fotografía 3: Incorporación de abonos verdes
A B C
Fotografía 4: cultivo de arveja
Fotografía 5: cosecha del cultivo de arveja
Fotografía 6: desgrane y peso de granos
Fotografía 7: Producción
