Introducción

En los últimos 200 años, la producción intensiva de alimentos en el mundo, se incrementó en base al mejoramiento genético, al uso de insumos agroindustriales (fertilizantes solubles y agrotóxicos) y, de arados y rastras, en grandes extensiones de los suelos agrícolas del planeta. Esta ruta de intensificación capitalista ha estadoasociada a un deterioro ambiental, local y global, a numerosos problemas de salud humana y a crecientes costos de producción y dependencia agroindustrial, todo lo anterior, muy bien documentados en la literatura internacional especializada (Howard 1943; Voisin 1994; Chaboussou 1987; Widdowson 1993; Faulkner 1945 y Lavelle, 2000).

El Pastoreo Racional Voisin (PRV) es una tecnología agroecológica para la producción intensiva de alimentos limpios,que tiene como base las leyes universales del pastoreo (Voisin 1994) y el manejo integral agroecológico (Pinheiro-Machado 2011; y Pinheiro-Machado y Pinheiro-Machado Filho 2014),sin uso de agrotóxicos, ni de fertilizantes solubles y sin agredir los suelos con pases de rastra o de arado. La Figura 1, muestra las bondades del PRV sobre la dependencia agroindustrial, el cambio climático, la biofertilidad, la biocenosis de los suelos, la economía del agua, los costos de producción y los rendimientos sostenidos durante todo el año.

La respuesta diferenciada de los sistemas intensivos, agroindustriales y agroecológicos de PRV, en suelos ácidos de muy baja fertilidad natural y amplia distribución en el Trópico, es que los primeros, ofrecen una respuesta rápida con efectos de corta duración, alto impacto ambiental; y fuertey onerosa dependencia agroindustrial, mientras que los segundos, ofrecen una respuesta paulatina, no dependiente, bajos costos de producción y sostenido incremento de la biofertilidad y los rendimientos. Por esta razón, el principal objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de la emulsión asfáltica (EA) y la roca fosfórica (RF) en dosis únicas, al inicio del fomento del PRV, como aceleradores de los cambios en la producción de MS, en un suelo ácido, frecuentemente asociados a una baja fertilidad fosfórica, como principal factor limitante de la productividad primaria y secundaria en los ecosistemas tropicales.

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Materiales y Métodos

La unidad de producción El Curay, dedicada a la producción de leche de ganadería bufalina,mestizos Murrah y Mediterráneo, está ubicada en el estado Barinas, en el municipio Barinas, en la confluencia de los ríos Santo Domingo y Calderas, bajo las coordenadas UTM: E 356857 y N 963618, al este de la población de Quebrada Seca.La terraza El Curay,constituye un paisaje singular debido a la intensaerosión fluvial que configuró desniveles de hasta 200 m entre los cauces actuales y el plano de las acumulaciones de sedimentos aluviales, pedregosos, de carácter torrencial, pertenecientes al Cuaternario Inferior.

El clima de acuerdo a la clasificación de Köppen, corresponde a bosque tropical lluvioso monzónico (Amw´gi); subtipo, selva tropical lluvioso, caracterizado por la presencia de una estación seca de corta duración e isotermas anuales de 24 y 26 °C. El registro de precipitación promedio mensual y anual (2.100 mm) de la estación meteorológica de Quebrada Seca (1950-1998) muestra que el 93,4% de las lluvias se concentran de abril a noviembre y sólo el 6,6% se produce entre diciembre y marzo.

Los suelos presentan en los primeros 20-30 cm de profundidad, textura franco-arcillo- arenosas y francas, con predominio de las primeras, con acumulación de arcilla por eluviación en los horizontes sub-superficiales, lo que determina una lenta permeabilidad en el perfil, pH medianamente ácidos, muy bajos contenido de fósforo y magnesio, y medianos de calcio, nitratos y amonio (Ruiz-Tirado, 2000).

Las emulsiones asfálticas tipo aceite en agua, contienen compuestos de hidrocarburos aromáticos con cadenas laterales parafínicas en grado variable, son sustancias policíclicas de alto peso molecular (>5000), aglomeradas en forma de partículas sólidas, que se asemejan a los ácidos húmicos en sus altos contenidos aromáticos. Estos sólidos son dispersos en agua mediante el uso de surfactantes aniónicos o catiónicos que permiten generar emulsiones asfálticas estables. Estas substancias, son de bajo costo en países productores de petróleo y constituyen subproductos de la industria petrolera; contienen 60% de agua, lo que le otorga importantes ventajas para su aplicación en frío, porque no requieren ningún proceso térmico previo, que genere emisiones de sustancias volátiles a la atmósfera y pueden usarse en amplias extensiones agrícolas, por la facilidad para su aplicación en campo con equipos sencillos de aspersión manual o industrial. Su aplicación a los suelos no se estima necesaria en forma recurrente, sólo la aplicación para activar la biocenosis de los suelos, con dosis única menor a 0,08% para una capa de suelo de 20 cm de profundidad. Son substancias que pueden ser utilizadas en sistema de agricultura en pendiente, para reducir los procesos de erosión hídrica; como substancias quelatantes de metales, para reducir la acidez potencial en los suelos y la adsorción específica de los fosfatos, lo que resulta de especial importancia en los suelos tropicales, caracterizados por la presencia de altos contenidos de oxi-hidróxidos de hierro y aluminio (Ojeda-Falcón, et al. 2012).

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La Figura 2, muestra el diseño experimental que incluyó cuatro tratamientos e igual número de réplicas de campo, distribuidos al azar en 16 potreros de producción.Los tratamientos: emulsión asfáltica (EA), roca fosfórica (RF), EA+RF y control-PRV, corresponden a: 1,5 Mg/ha de emulsión asfáltica catiónica, diluida 1:6 partes de agua; 440 kg ha-1 de roca fosfórica Riecito; la aplicación conjunta de emulsión asfáltica y roca fosfórica con dosis similares a las anteriores; y el control experimental PRV, sin enmiendas, respectivamente. Los tratamientos con emulsión asfáltica y roca fosfórica, solo recibieron una dosis única el 14 de febrero de 2015. Los muestreos de suelo y vegetación, se realizaron durante un año en los periodos de mínima y máxima precipitación en tres puntos aleatorios, de un universo de 81 puntos posibles en cada uno de los ensayos. En cada punto de muestreo se utilizó un marco metálico de un metro cuadrado. Se determinó la composición botánica de la vegetación. El pasto se cortó a ras del suelo, se pesó todo el forraje y luego se tomó una sub-muestra, la cual se pesó nuevamente y se colocó en una bolsa de papel previamente identificada y se llevó a 60 °C en estufa, para obtener el peso seco y expresar el rendimiento en kg de materia seca (MS).Para determinar las fracciones lábiles de P inorgánico: P-agua, P- resina y P-soluble en bicarbonato de sodio a pH 8,5, se realizó un procedimiento de extracción secuencial de P (Hedley, et al., 1982), en 6 réplicas de suelo/tratamiento, de 0-3 cm de profundidad, con excepción del tratamiento testigo, que sólo incluyó 3 réplicas de suelo. Los resultados fueron tratados en base a un ANOVA de una vía (p<0,05).

Resultados y Discusión

Efecto del pastoreo Racional Voisin sobre la capacidad de carga animal

La Figura 3a, muestra el manejo previo de la unidad de producción, con pocos potreros de 3-4 ha de tamaño, una coloración uniforme de las pasturas, relacionado a un mal manejo del tiempo de reposode las pasturas,y como consecuencia, se mantenían 32 búfalas en ordeño, con una producción de 38,5 L/día de leche para la elaboración de 7 kg de queso/día, y una muy baja carga animal de 1,2 UGM ha-1. Por el contrario, la Figura 3b, muestra los cambios de división del área de 27 ha, en 60 potreros de 3.600 m2 cada uno, en comparación con la situación original de la unidad de producción.

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La tecnología agroecológica de PRV, indujo el efecto ajedrez, que representa un índice de pasturas bien manejadas con diferentes tiempos de reposo, desde los potreros recién pastoreados con coloraciones pálidas, hasta los potreros que reúnen las condiciones para su pastoreo de color verde oscuro, que corresponde al pasto en su punto óptimo de reposo. Esto permitió una producción de 143 L/día de leche, para la elaboración de 26 kg de queso/día, con 32 búfalas en ordeño y una capacidad de carga animal de 3,7 UGM/ha.

Efecto de la emulsión asfáltica y la roca fosfórica sobre los rendimientos

La Tabla 1,muestra los rendimientos promedios en MS (kg ha-1y kgha-1 año-1) para los tratamientos: EA, RF, EA+RF y control-PRV, durante el año 2015, periodos de mínimas y máximas precipitaciones y el año 2016, sólo periodo de máximas precipitaciones. Para ambos años, durante estos periodos, los mayores rendimientos se obtuvieron cuando se aplicaron los tratamientosEA y EA+RF. Los rendimientos para el período de mínimas precipitaciones en este trabajo, resultaron bajos en comparación con otros resultados de la literatura (Tablas 1 y 2).

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La Tabla 2, muestra los rendimientos en MS kg ha-1 para ambos pastos (B. brizantha y B. ruziziensis), en periodos con mínimas y máximas precipitaciones en los distintos tratamientos. Los rendimientos más altos y más bajos correspondieron los tratamientos EA y RF, respectivamente, en ambos periodos de precipitación; mientras que los tratamientos control-PRV y EA+RF, mostraron rendimientos muy próximo al rango del INIAP, con excepción del control-PRV para el periodo de mínimas precipitaciones que resultó muy bajo.

El incremento en los rendimientos 2015 al 2016 (kg/ha año-1) más alto correspondió a los tratamientos orgánicos: control-PRV y EA, 25,7% y 40,6%, respectivamente; mientras que los tratamientos que con fuentes inorgánicas: RF, mostróun pequeño incremento de 3,7% y EA+RF, un decrecimiento anual de -33,5% (Tabla 1). Atribuimos al tratamiento control-PRV, 6,8 t ha-1 año de incremento anual asociado al manejo agroecológico de las pasturas, que induce una mayor biocenosis en los suelos, en su primera etapa de desintoxicación y re- habilitación de las propiedades de biofertilidad; mientras que 23,8 t ha-1 año, lo relacionamos principalmente al efecto de la emulsión asfáltica sobre las propiedades físicas de la capa más superficial del suelo. Estos resultados están asociados a las bondades de los sistemas de manejo agroecológico de pasturas de PRV, que permiten un ingreso orgánico de bosta y orine, estimado en al menos 70 t/ha año-1 (Pinheiro-Machado, 2011).

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Las capacidades naturales para activar la biocenosis de los suelos han sido destacadas por distintos autores. Rao et al., 1992, determinaron que un poco más del 50% de las raíces de B.dictyoneura, 2,1 t ha-1, se localizan en los primeros 10 cm de profundidad del suelo, un año después de su fomento agronómico; mientras que López-Hernández et al., 2006, registraron en un ingreso anual de 3,8% de carbono total en un sistema de acumulación y transformación de la materia orgánica, como las Majadas, descritos por López-Hernández y Ojeda, 1996; y Ojeda-Falcón, 2015, al evaluar un sistema de 18 años de PRV, al sur de la provincia de Santa Fé, Argentina, determinó un valor promedio de 3,7% de carbono orgánico, y un incremento de 2,2% en dicho lapso, con respecto al valor previo, al fomento agroecológico de las pasturas naturales.

Pero estos activos naturales de carbono y su biocenosis, pueden ser rápidamente degradados, debido a las prácticas de agresión a los suelos por medio de rastras y arados, que continúan teniendo el más amplio uso en los suelos agrícolas del planeta, que inducen un ciclo continuado de dependencia de los fertilizantes solubles, causan un alto impacto en los ecosistemas, generan altos costos de producción y una muy baja respuesta de los rendimientos.

En este trabajo, un año después, los tratamientos control-PRV y fuente orgánica de EA, sin uso de rastra, sin NPK, ni agrotóxicos, mostraron altos y sostenidos incrementos de los rendimientos. Este resultado corrobora la importancia del concepto de dosis única, que no pretende sustituir unos insumos (NPK y herbicidas) por otros (RF y EA), sino lograr una producción sostenida, con incrementos regulares en el tiempo, sin agresiones a la estructura y a la vida de estos suelos.Los incrementos sostenidosde los rendimientos otorgaron una mayor capacidad de carga animal de estas pasturas (4,3 UGM ha-1 el año 2017) y un excedente de forraje para la conservación de pastos durante el período de menores precipitaciones, que permiten mantener una alta y sostenida producción durante todo el año, no dependiente de los insumos agroindustriales, a muy bajos costos de producción y con una clara evolución de rentabilidad de la unidad de producción.

Efecto de la emulsión asfáltica y la roca fosfórica sobre las fracciones lábiles de P

La Figura 4, muestra la distribución espacial de las iso-concentraciones de las fracciones lábiles de P: P-agua, P-resina y P-inorgánico en bicarbonato de sodio pH 8,5. Como era de esperar, los valores significativamente más altos de P, estuvieron asociados al efecto de la roca fosfórica en estas fracciones, que corresponden a los tratamientos establecidos en los potreros 14, 17, 35y 55; en contraste con los tratamientos control-PRV, EA y testigo, en los potreros: 10, 24;34 y 38; y51, respectivamente, que presentaron los menores contenidos de P.

Los contenidos de fósforo resultaron mayores en el siguiente orden por fracción: P- resina>P-inorgánico en bicarbonato de sodio>P-agua. El P-agua, pese a representar la fracción con menor contribución del conjunto de las fracciones lábiles de P, cumple un rol en la activación de los procesos bioquímicos y microbiológicos, que alcanza la mayor estabilidad en estos sistemas agroecológicos de pasturas, debido al fomento permanente de neo- estructuras persistentes, que se preservan al suprimir el uso de rastras y arados, los cuales promueven su continua destrucción e inducen al ciclo continuado de dependencia de los fertilizantes solubles. Nash et al., 2014, reconocen que en sistemas pastoreados, 85% del P contenido en las plantas, regresa al suelo en la biomasa que se descomponen y recicla.

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La fracción de P-resina, representó la de mayor contribución entre las fracciones lábiles y como era de esperarse, mayor en los tratamientos con fuentes de RF. Sin embargo, valores de P entre 12-20 ppm en los tratamientos control-PRV y EA, resultaron altos comparativamente con otros registros de la literaturapara suelos ácidos en pasturas naturales (Ojeda-Falcón, 1995); lo que atribuimos a una intensa mineralización del P, en la capa más superficial del suelo, que recibe continuamente significativos aportes orgánicos, de bosta y orine de los semovientes; y que está representado por un entramado de raíces, cuyas rizósferas constituyen vastos y variados mecanismos de transformación (Lavelle, 2000) de las formas orgánicas de P.

La fracción de P-inorgánico en bicarbonato de sodio, también fue afectada por los tratamientos, en un orden de magnitud menor y valores de P similares para suelos ácidos. Ojeda-Falcón, 1995, al comparar un área en barbecho con distintos sistemas de labranza de suelos, registró un incremento del 12% en esta fracción; y lo relacionó con la acumulación paulatina de materia orgánica en el barbecho, asociado a un patrón de acumulación paulatino de P-inorgánico soluble en bicarbonato de sodio,que pudiera representar una alternativa de manejo de la fertilidad fosfórica. Esta observación, está completamente corroborada para los sistemas agroecológicos de pasturas con PRV, ya que la suma de las fracciones lábiles(Pagua+Presina+Pi en bicarbonato de sodio)en los tratamientos control-PRV, arrojó un valor de 21,05 ppm, que de acuerdo con los criterios de Olsen, lo incluye en el rango alto (20,1-30,0 ppm) de fertilidad fosfórica.

Los resultados demuestran que el PRV provee una alta fertilidad fosfórica; y que la EA, no modificó significativamente los contenidos de P de las fracciones lábiles en la capa superficial (0-3 cm) en estos suelos, desplazando al fósforo, como principal factor limitante de la productividad primaria en los suelos ácidos,bajo las condiciones de manejo de este trabajo. Por el contrario, la RF arrojó una sumatoria de las fracciones lábiles de P de 67 ppm, que pudo resultar tóxico, al mostrar los más bajos rendimientos de MS durante los dos años evaluados (Tabla 1). El contraste de los rendimientos en MS entre el PRV y la EA parecen asociados a otro factor limitante de la productividad primaria, ajeno a la fertilidad fosfórica; y es probable que esté más bien relacionado con los efectos físicos que inducen la EA sobre la formación de neo-estructuras persistentes y mayor retención de humedad, lo que explique un alto rendimiento promedio en MS de 50 t ha-1 año, por encima de los promedios internacionales, en los tratamientos con dosis única de emulsión asfáltica.

Conclusiones

Los resultados demuestran que la tecnología agroecológica de Pastoreo Racional Voisin, logra incrementos sostenidos de la producción de pastos, desde el primer año de su fomento, sin uso de fertilizantes solubles del tipo NPK, suprimiendo, el pase de rastra o arado y las aplicaciones de agrotóxicos. Lo anterior, tiene particular importancia porque romper la dependencia de los insumos agroindustriales, reduce los costos de producción y tributa en un ahorro de divisas de la economía nacional.

La aplicación de EA, como estrategia para acelerar los cambios, es muy relevante para el manejo sostenido de las pasturas, particularmente, en los suelos ácidos-arenosos de baja fertilidad natural, porque los rendimientos en MS se incrementaron en un corto plazo, en 23,8 t ha-1 año, en comparación con el tratamiento control-PRV, bajo el concepto de dosis única de emulsión asfáltica, que permitió una producción sostenida, con incrementos regulares en el tiempo.

El sistema de manejo agroecológico de las pasturas con PRV, mostró incrementos constantes en la carga animal desde el primer año. Se demostró que el PRV provee una alta fertilidad fosfórica; y que la EA, al no modificar los contenidos de P de las fracciones lábiles en la capa superficial (0-3 cm) en estos suelos, desplaza al fósforo, como principal factor limitante de la productividad primaria en los suelos ácidos,bajo las condiciones de manejo de este trabajo.

Se concluye, que el PRV modificado con dosis única de emulsión asfáltica constituye una ruta agroecológica, segura y viable,para una amplia frontera agrícola de los suelos ácidos- arenosos en la región del Trópico, que rompe el ciclo continuado de la dependencia de insumos agroindustriales, tributa altos rendimientos de alimentos limpios, libres de agrotóxicos, indispensables para la soberanía y seguridad alimentaria del planeta

Agradecimientos

Los autores agradecen al Ministerio de Educación Universitaria, Ciencia y Tecnología, a través del FONACIT, el financiamiento del proyecto de investigación de área estratégica N° 2011000447 El Pastoreo Racional Voisin, una Tecnología Agroecológica para Mitigar los Efectos del Cambio Climático y Fortalecer la Seguridad Alimentaria, en las Sabanas Bien Drenadas de Venezuela, mediante el Fomento de Pastizales como Sumideros Estratégicos de Carbono.

Pastoreo Racional Voisin con dosis única de emulsión asfáltica y roca fosfórica en suelos ácidos de baja fertilidad natural

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