El mapeo de suelos orienta la definición de zonas de gestión.

La adopción de técnicas de Agricultura de Precisión (AP) puede contribuir a alcanzar el máximo potencial productivo de los cultivos. En Brasil, el uso de estas herramientas es cada vez más frecuente. Actualmente, los productores pueden adquirir máquinas equipadas con sistemas para mapear la productividad de los cultivos, aplicar insumos a dosis variables, usar piloto automático y controlar el proceso de siembra y pulverización. Las empresas que ofrecen asistencia técnica y servicios de consultoría han utilizado sensores en sus estudios para identificar malezas, deficiencias en la densidad de plantas, cuantificar el contenido de nitrógeno, medir la resistencia del suelo a la penetración y la conductividad eléctrica aparente. Esto permite a sus clientes producir más con menos insumos, lo que, en última instancia, reduce los costos de producción y el impacto ambiental de la actividad agrícola.

Entre las herramientas utilizadas por los proveedores de servicios de agricultura de precisión, merecen especial mención los sensores que miden la conductividad eléctrica aparente (CE) del suelo. Diversos estudios han demostrado la relación entre las variaciones en la CE del suelo y las variaciones en la productividad de los cultivos. Este comportamiento se explica porque los atributos del suelo (químicos y físicos) que influyen en la conductividad eléctrica también son responsables de las variaciones en la productividad de los cultivos; por lo tanto, se puede afirmar que la CE del suelo sirve como indicador indirecto de la variabilidad espacial de los atributos del suelo en un campo agrícola.

El mapeo de las variaciones en el comportamiento eléctrico del suelo puede ayudar a identificar áreas dentro de un campo con diferentes niveles de nutrientes. Estas variaciones en los valores de conductividad eléctrica pueden organizarse en un mapa de zonas, delimitando las áreas con valores altos y bajos, y estableciendo así zonas de manejo.

Según el Dr. Thomas A. Doerge, agrónomo especializado en agricultura de precisión de Pioneer Hi-Bred International, las zonas de manejo son subregiones del campo que presentan una combinación de factores limitantes de productividad, para los cuales es apropiada la misma tasa de aplicación de insumos (Doerge, s.f.). El manejo del suelo por zonas permite reducir los costos de análisis, ya que ya no es necesario el uso de cuadrículas de muestreo. De esta manera, se reduce el número de muestras, requiriendo solo una muestra de suelo compuesta por muestras simples, recolectadas en cada zona, para la caracterización.

El profesor e investigador Eduardo Leonel Bottega, PhD, del campus de la UFSM en Cachoeira do Sul, en colaboración con Campear Engenharia Agronômica y Falker Automação Agrícola Ltda., realizó un estudio en una zona comercial destinada al cultivo de cereales mediante labranza cero. El objetivo fue identificar qué atributos del suelo se pudieron diferenciar mediante la delimitación de zonas de manejo, con base en la medición de la CE. 

El estudio se realizó en el municipio de Cachoeira do Sul (RS), en una superficie de 25,8 ha, irrigada con un pivote central. La recolección de datos se realizó el 13 de noviembre de 2018, después de la cosecha de trigo. Las mediciones de CE del suelo se realizaron con el equipo comercial Terram, fabricado por Falker Automação Agrícola Ltda. 

El equipo consta de un chasis sobre el que se montan cuatro discos de corte de paja, equidistantes entre sí a 0,25 metros. Los discos interiores actúan como electrodos de potencial y los exteriores como electrodos de corriente. La conductividad eléctrica del suelo se obtiene a partir del inverso de su resistividad eléctrica, medida por la diferencia de potencial entre la corriente emitida y la recibida. Los datos recopilados se registraron en el sistema Fieldbox, fabricado por la misma empresa. El equipo se remolcó por la zona con un vehículo todoterreno y se obtuvieron 4.485 lecturas de la conductividad eléctrica del suelo.

Después de las lecturas, los datos se sometieron a un análisis de valores atípicos para eliminar los valores discrepantes resultantes de la falta ocasional de contacto entre los discos y el suelo. Posteriormente, se realizó un análisis geoestadístico para cuantificar la variabilidad espacial de la CE del suelo y producir un mapa que indique su variación. El mapa temático de la distribución espacial de la CE del suelo se produjo mediante kriging ordinario (Figura 2a). Después de realizar el kriging ordinario, los datos se agruparon en dos clases para producir el mapa de la zona de manejo. La agrupación se realizó utilizando el algoritmo fuzzy k-means. El mapa de puntos de muestreo del suelo se superpuso en el mapa de la zona de manejo (Figura 2b), lo que permitió identificar los puntos pertenecientes a las clases 1 y 2 (ZM 1 y ZM 2).

Se recolectaron muestras de suelo a una profundidad de 0,0 a 0,2 metros y se enviaron para análisis de laboratorio rutinarios. En cada uno de los 24 puntos de muestreo, se recolectaron cinco muestras individuales en un radio de tres metros. Las muestras se mezclaron y se tomó una muestra compuesta para caracterizar el suelo en el punto respectivo. Se realizó una prueba t (p < 0,05) entre los valores de los atributos del suelo, según las zonas de manejo donde se ubicaba cada punto de muestreo.

La Figura 3 muestra los gráficos de Caja-Whisker de los valores de los atributos del suelo que mostraron diferencias estadísticas en función de la zona de manejo a la que pertenecen.

Las zonas de manejo, delimitadas con base en la variabilidad espacial de la CE del suelo, medida con el equipo comercial Terram, permitieron diferenciar los siguientes atributos del suelo: arcilla, potasio (K), calcio (Ca), suma de bases (SB), CIC efectiva (t) y CIC a pH 7 (T). Se observó que la zona de manejo con el mayor valor promedio de CE del suelo también presentó los promedios más altos para los valores de los atributos del suelo, lo que demuestra el potencial del mapeo de CE para diferenciar, dentro de una misma parcela, áreas con diferencias en los valores de los atributos del suelo.

En la práctica, estos resultados podrían utilizarse, por ejemplo, para tomar decisiones sobre la población vegetal que se establecerá en el área, cuya densidad poblacional varía según el contenido de arcilla en cada zona de manejo (ZM). Otro factor a destacar es el muestreo de suelo, que podría realizarse para caracterizar cada zona de manejo, requiriendo solo dos análisis de muestras de suelo compuestas, representativas de cada ZM delimitada. Esto reduciría el costo de los análisis en comparación con el método tradicional de muestreo de suelo en cuadrícula. Los resultados obtenidos en este estudio demostraron el prometedor uso de la CE del suelo como factor delimitador de las zonas de manejo; sin embargo, se recomiendan estudios adicionales para consolidar eficazmente esta nueva herramienta de gestión de la fertilidad del suelo.

*por Eduardo Leonel Bottega, Alicia Baumhardt Dorneles, Cristielle König Marin e Zanandra Boff De Oliveira (UFSM), Rodrigo Franco Días e Eder Luis Sari (Ingeniería Agrícola Campear)