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Gerencia Técnica / Programa de Investigación Científica / Agosto de 2004

ISSN - 0120 - 0178ISSN - 0120 - 0178

Las propiedades físicas del sue-lo influyen en el desarrollo ra-dical de las plantas y por ende,

en la productividad de los cultivos(8). Entre estas propiedades, la den-sidad aparente es una de las más im-portantes debido a su relación conotras características del suelo comola porosidad, la retención de hume-dad, la permeabilidad al agua y alaire, la penetrabilidad de las raíces yla actividad microbiana (2, 10). A suvez, la densidad depende del mate-rial parental y es afectada por la es-tructura, la materia orgánica, la tex-tura y el manejo del suelo.

La densidad aparente se definecomo la relación entre el peso delsuelo seco y el volumen que ocu-pa, incluyendo su espacio poroso.

Puede determinarse en el campoutilizando los rayos gamma o en ellaboratorio con métodos comunescomo el cilindro, el terrón o la ex-cavación (4).

Se utiliza para realizar diferen-tes cálculos y determina-ciones como:

La condiciónfísica del sue-lo a diferentesprofundidadesdel perfil.

La conversiónde valoresde peso avolumen.

LA DENSIDAD APARENTE EN SUELOS DE LAZONA CAFETERA Y SU EFECTO SOBRE EL

CRECIMIENTO DEL CAFETOAlveiro Salamanca-J. *; Siavosh Sadeghian-Kh.*

* Asistente de investigación. Suelos. Centro Nacional deInvestigaciones de Café, Cenicafé. Chinchiná, Caldas,Colombia.

La porosidad total del suelo.

El contenido volumétrico deagua en una capa de suelo.

El coeficiente de expansión li-neal (COEL).

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Figura 1. Comportamiento de la densidad aparente a través del perfil, enocho unidades de suelo representativas de la zona cafetera colombiana.

LA DENSIDAD APARENTE EN LOS SUELOS

En esta zona, la productividad delsuelo y la producción del cultivo decafé dependen del volumen efecti-vo de suelo explorado por las raí-ces de las plantas (9), el cual puedecalcularse para una determinadaprofundidad con base en la densi-dad aparente, la porosidad total y elcontenido de humedad a capacidadde campo. Como los suelos de laregión cafetera provienen de distin-tos materiales parentales, propieda-des como la densidad aparente, pre-sentan una gran variación, princi-palmente en el área donde crecenlas raíces de las plantas, entre 0 y40 cm, como resultado de lainteracción de los factores antesmencionados; incluso, pueden va-riar entre suelos derivados de unmismo material parental (Figura 1).

En las unidades Chinchiná, Fresno yTimbío, originadas a partir de ceni-zas volcánicas, la densidad aparen-te oscila entre 0,5 y 1,0 g.cm-3, y pre-senta poca variación a través del per-fil, obteniéndose los valores más ba-jos en los primeros 5 cm. En los sue-los de la unidad Montenegro, tam-bién de origen volcánico pero conmenores contenidos de materia or-gánica y altos porcentajes de are-nas, se observa una mayor densi-dad, la cual aumenta conforme seprofundiza en el perfil.

DE LA ZONA CAFETERA DE COLOMBIA

Entre las unidades derivadas de ro-cas igneas, la densidad aparente esmenor en la unidad 200 debido aque los basaltos de grano fino danlugar a una textura arcillosa, mien-tras que partículas grandes de gra-nito biotítico (Unidad San Simón),originan texturas arenosas con unamenor porosidad y mayor pesoseco por unidad de volumen.

En suelos menos profundos y origi-nados a partir de otros materiales,como los encontrados en las Uni-dades Salgar y Guadalupe, aumen-ta la variabilidad de la densidad alprofundizar en el perfil. Pueden en-contrarse valores bajos de densidadaparente de 0,3 - 0,7 g.cm-3, en sue-los con aportes continuos de resi-duos orgánicos, por ejemplo, bos-

La clasificación de los suelos orgánicos y derivados de ceni-zas volcánicas.

Lámina de agua.

Estimación tentativa de la reserva de nutrimentos del suelo.

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ques, guaduales o cafetales con sombrío de guamo, hasta densidades altasa muy altas, entre 1,2 y 1,5 g.cm-3, en sitios con bajos contenidos de mate-ria orgánica y presencia de material parental consolidado cerca a la super-ficie (20 - 30cm de profundidad).

EFECTO DE LA DENSIDAD APARENTESOBRE EL CRECIMIENTO DEL CAFÉ

Con el propósito de estudiar el efectode la densidad aparente del suelo so-bre el crecimiento del café hasta lossiete meses de edad, se llevó a caboun experimento bajo condiciones

controladas en la Estación Central Na-ranjal de Cenicafé entre abril y noviem-bre de 2003. Se utilizaron dos suelosprovenientes de las unidades Chinchináy San Simón, con valores contrastantes

Figura 2. Suelos de las Unidades Chinchiná (materos azules) y San Simón (materos rojos) condiferentes valores de densidad aparente.

Tabla 1. Clasificación taxonómica y caracterización física de dos suelos provenientes de las unidadadesChinchiná y San Simón.

de densidad aparente y material deorigen (Figura 2). Las característicasfísicas y químicas más importantesde estos suelos se presentan en lasTablas 1 y 2, respectivamente.

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Para cada unidad de suelo se eva-luaron cinco tratamientos que inclu-yeron: la densidad aparente deter-minada en el campo (DAC) y estevalor aumentado y reducido en 10y 20% respectivamente, mediantela adición y compactación del sue-lo en materos plásticos de 9,5 litros.En cada matero se transplantó unachapola de café variedad Caturra de45 días de emergida. Durante 216

días se midió la altura cada 15 días yfinalmente, se determinó el pesoseco de las plantas y el contenidofoliar de elementos.

En la Figura 3, se observa que lasdos unidades mostraron comporta-mientos similares en la altura delcafé a través del tiempo, indepen-dientemente de los valores de ladensidad. Para la unidad Chinchiná,

Tabla 2. Características químicas de dos suelos provenientes de las unidadades Chinchiná y San Simón.

la altura de las plantas presentó igualcomportamiento en todos los trata-mientos hasta los 153 días despuésdel transplante, fecha en la cual co-menzaron a observarse marcadasdiferencias principalmente entre losvalores medios de densidad (0,63 y0,69 g.cm-3) y la densidad más alta(0,80 g.cm-3), en la cual hubo me-nor crecimiento de las plantas decafé.

Figura 3. Altura del café en el tiempo para dos unidades de suelo con diferentes densidades aparentes.

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DAC - 20%

(1,20 g.cm-3 )

DAC - 10%

(1,27 g.cm-3 )

DAC

(1,38 g.cm-3 )

DAC + 10%

(1,45 g.cm-3 )

DAC + 20%

(1,57 g.cm-3 )

En la unidad San Simón, las diferen-cias se registraron desde el día 82 yse acentuaron a través del tiempohasta la evaluación final. El mayorcrecimiento se registró para la me-

DAC - 20%(0,57 g.cm-3 )

DAC - 10%

(0,63 g.cm-3 )

DAC

(0,69 g.cm-3 )

DAC + 10%

(0,75 g.cm-3 )

DAC + 20%

(0,80 g.cm-3 )

Figura 4. Crecimiento de las plantas de café en suelos de la Unidad Chinchiná con diferentes valoresde densidad aparente.

Figura 5. Crecimiento de las plantas de café en suelos de la Unidad San Simón con diferentes valoresde densidad aparente.

nor densidad aparente (1,20 g.cm-3)y conforme aumentó este valor, seredujo de manera proporcional laaltura de las plantas. Las diferenciasen crecimiento de las plantas de

café observadas al final del experi-mento para las dos unidades de sue-lo se aprecian en las Figuras 4 (Uni-dad Chinchiná) y 5 (Unidad SanSimón).

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La variable peso seco de las plantas tuvo un comportamiento similar al obser-vado en la variable crecimiento, para las dos unidades de suelo. En la Figura 6,se observan las tendencias y los valores promedio del peso seco de las plantasdesarrolladas en suelos con diferentes densidades aparentes. Estos valoresmuestran que en suelos de la unidad Chinchiná la densidad aparente óptimapara el desarrollo del café durante la etapa vegetativa inicial corresponde a0,67 g.cm -3, valor cercano a los registrados en el campo; mientras que en launidad San Simón los mejores valores de crecimiento se obtienen al reducirdicha densidad. Por tanto, para lograr un buen crecimiento de las plantas decafé en la etapa de establecimiento, los suelos de la unidad Chinchiná debenmanejarse con prácticas culturales que minimicen los riesgos de compactacióno suelo muy suelto, mientras que el manejo de suelos de la unidad San Simón,debe orientarse a reducir en algún grado su densidad aparente mediante laaplicación de compuestos orgánicos, entre otras prácticas.

Figura 6. Valores promedio de peso seco total (P.S.T.) de las plantas de café establecidas en dosunidades de suelo con diferentes densidades aparentes (DA).

En la Tabla 3, se presentan los contenidos foliares de elementos en lasplantas de café para las dos unidades de suelo. En la Unidad San Simón, losmayores contenidos de K, Ca y Fe, están asociados con su fertilidad naturalproveniente de la meteorización de minerales ricos en Fe y Mg (biotita);mientras que la mayor absorción de Mn, Cu y B en la unidad Chinchiná, serelaciona con los niveles de pH y materia orgánica (MO). Según Fageria etal. (5) y Loué (6), estos factores (nivel de fertilidad, pH y MO), juegan unpapel importante tanto en la disponibilidad de los elementos en el suelocomo en la nutrición de las plantas. Referente a la densidad aparente, estacaracterística afectó principalmente los contenidos de Ca, Mg y Cu enChinchiná y P, Mn, Cu y B en San Simón, efectos que pudieron estarinfluenciados por los factores ya mencionados, además de la humedad y laporosidad del suelo.

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Todos los resultados corroboranque las condiciones físicas derivadasde la compactación del suelo tienenefectos negativos sobre el creci-miento del café durante los prime-ros siete mese de edad. Algunos au-tores registran que tanto lacompactación como el suelo muysuelto, reducen en algunos casos elcrecimiento de las plantas (7), debi-do a que limitan la absorción deagua y nutrimentos (1, 3). Sin em-bargo, el desarrollo del cafeto nosolo es afectado por la densidadaparente sino también por caracte-rísticas interrelacionadas como lahumedad y la porosidad, unidas almaterial parental y la fertilidad natu-ral del suelo, aún en las mismas con-diciones ambientales.

Dado que los efectos de lacompactación del suelo sobre elcrecimiento de las plantas en estaetapa pueden reflejarse más tardeen la fase de producción, en aque-llos suelos con alta densidad apa-rente como los de las unidadesSan Simón y Salgar, o en suelosde la unidad 200 con bajos conte-nidos de materia orgánica, se re-

Tabla 3. Promedios y desviaciones de los contenidos foliares de elementos en plantas decafé, para dos unidades de suelo.

En aquellos suelos con densidadesbajas o medias como los de las uni-dades Chinchiná, Fresno y Timbío,también deben considerarse lasprácticas de manejo y conservaciónanteriormente mencionadas, y almismo tiempo, evitar prácticas quealteren las condiciones del suelohasta transformarlo en un suelo de-masiado suelto.

En algunas ocasiones la densidadaparente es utilizada para estimar lacantidad de elementos en el suelo,incluso para calcular los requeri-mientos de fertilización sin tener encuenta que la nutrición también seve afectada por las características fí-sicas que influyen sobre la relaciónsuelo-aire-agua-planta. Con este es-tudio se corrobora la importanciaque tiene la densidad aparente y surelación con las demás propiedadesfísicas del suelo sobre el crecimien-to y desarrollo de la planta de café,independiente del contenido denutrimentos. Por tanto, debe tener-se cuidado en la interpretación deesta propiedad y no emplearla en ladeterminación de los requerimien-tos de fertilizantes para café.

comienda considerar esta propie-dad al momento de la siembra. Esnecesario hacer hoyos de mayortamaño e incorporar en estos unabuena cantidad de materia orgá-nica con el fin de reducir la densi-dad del suelo, mejorar el conteni-do de nutrientes y permitir unbuen anclaje y desarrollo de lasraíces. Si se crean las condicionesfísicas necesarias para que la plan-ta de café crezca bien, desde susetapas iniciales, se puede esperarun mejor desarrollo y produccióndel cafeto.

Una vez establecido el cafetal, elmanejo del suelo debe orientarse aconservar o mejorar sus condicio-nes físicas y a protegerlo de la ero-sión. Algunas prácticas como elmanejo integrado de arvenses y laadición de residuos orgánicos, porejemplo, pulpa descompuesta, ra-mas de café después del zoqueo,hojarasca, etc., contribuyen a redu-cir la compactación, mantener lahumedad, mejorar la agregación yaumentar la porosidad del suelo y afavorecer el desarrollo adecuadode las raíces del cultivo.

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Edic ión: Héctor Fabio Ospina OspinaFotograf ía : Gonzalo Hoyos SalazarDiagramación: Olga Lucía Henao Lema

Centro Nacional de Investigaciones de Café

"Pedro Uribe Mejía"

Chinchiná, Caldas, Colombia

Te l . (6 ) 8506550 Fax . (6 ) 8504723

A.A. 2427 Maniza lescen ica fe@cafedecolombia .com

Los t raba jos suscr i tos por e lpe r sona l t écn i co de l Cen t roNacional de Invest igaciones deCafé son parte de las invest i -gaciones real izadas por la Fe-derac ión Nacional de Cafete -ros de Colombia. S in embargo,tanto en este caso como en elde personas no pertenecientesa este Centro, las ideas emit i -das por los autores son de suexclus iva responsabi l idad y noexp resan necesa r i amen te l a sopin iones de la Ent idad.

LITERATURA CITADA

1. AMÉZQUITA, E. La fertilidad física del suelo. In: TRIANA, M.DEL P.; LORA, S, R.; GÓMEZ, M.I.; PEÑALOZA, G. Eds.Manejo integral de la fertilidad del suelo. Bogotá, Socie-dad Colombiana de la Ciencia del Suelo, 2003. p. 165-176.

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