EVALUACIÓN DEL MANEJO DE COBERTURAS VIVAS A DIFERENTES ALTITUDES EN EL CULTIVO DE CAFÉ (COFFEA ARÁBICA)

AUTORES

Fiorella García Jiménez

Daniel Ramirez Valerio

RESUMEN

El uso de coberturas vivas se empezó a usar a inicios del siglo XX, como una práctica agroecológica. Esta práctica fue desplazada por el uso de herbicidas. Los beneficios de las coberturas vivas son múltiples, dentro de ellos se encuentran el control de malezas y prevención de la erosión. En el presente estudio se trabajó con coberturas vivas como un método alternativo al control de malezas y con el objetivo principal de evaluar el crecimiento y manejo de Brachiaria ruziziensis, Crotalaria spectabilis y arvenses nativas de cada sitio, asociadas al cultivo de café en tres diferentes altitudes. El estudio se llevó a cabo en tres regiones productoras de café en Costa Rica: San Juan Norte de Poás (1470 msnm), San Miguel de Naranjo (1010 msnm) y Pavones de Pérez Zeledón (705 msnm). Esta investigación se inició en julio 2018 y finalizará en julio 2021. Se establecieron 4 tratamientos, uno con Brachiaria ruziziensis, otro con Crotalaria spectabilis, un tratamiento con cobertura nativa y por último el tratamiento con herbicida. Las variables para evaluar fueron: el porcentaje de cobertura de las coberturas establecidas, nativa y herbicida, el porcentaje de malezas de las coberturas establecidas y la biomasa seca de la parte aérea. La investigación aun no concluye y quedan pendientes mediciones de producción y parámetros microbiológicos del suelo. En las zonas de Naranjo y Pérez Zeledón, Brachiaria ruziziensis y Crotalaria spectabilis alcanzaron el 100 % de cobertura, controlando las malezas presentes. Tanto la Brachiaria ruziziensis como la Crotalaria spectabilis en Naranjo y Pérez Zeledón han obtenido valores mayores de cobertura con respecto a los tratamientos de cobertura nativa y el tratamiento con herbicida. Los valores de biomasa seca fueron mayores en los tratamientos de B.ruziziensis y C.spectabilis en la zona de Naranjo y Pérez Zeledón. La biomasa seca acumulada a los 89 días después de la siembra, en Poás, fue mayor en la cobertura nativa (1,89 ton/ha) con respecto a B.ruziziensis (1,72 ton/ha) y C.spectabilis (0,46 ton/ha). Las especies Brachiaria ruziziensis y Crotalaria spectabilis mostraron buenos resultados en parámetros cobertura en las regiones de Pérez Zeledón y Naranjo. El crecimiento de la cobertura nativa en la zona de Poás fue más acelerado que el de las coberturas establecidas, por lo tanto, se debe considerar buscar otras especies para zona alta.

I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTE

El uso de coberturas vivas no es una práctica nueva, sino más bien data de principios del siglo XX, sin embargo, estas prácticas se dejaron de lado años después, a pesar de los diversos beneficios que pueden traer a las plantaciones tanto de café, como de otros cultivos perennes (Liebman y Staver, 2001). Esta práctica se ha hecho de nuevo popular debido a los múltiples beneficios que las coberturas vivas tienen, dentro de ellas están: controlar malezas, mejorar la estructura del suelo, aportar materia orgánica, mantener la temperatura y humedad del suelo, aporte de nutrientes, en algunos son nectaríferas y además generan un ambiente propicio para el refugio de parasitoides y depredadores de plagas (Sancho y Cervantes, 1997). Es importante mencionar que las plantas que se usan como coberturas nunca han sido utilizadas para otro fin más que proteger el suelo de la erosión, control alternativo de malezas y por las ventajas que se mencionaron anteriormente.

Los dos primeros años de establecimiento del café son críticos para el control de malezas y de la erosión, por lo tanto, el uso de coberturas vivas puede ser una buena herramienta para evitar la pérdida del suelo por escorrentía o por viento y controlar las malezas sin el uso de herbicidas (Salazar et al., 2012). Y en el caso de plantaciones de café ya establecidas, el uso de coberturas vivas se ha popularizado para cubrir el suelo en sistemas de producción donde las entre calles son amplias y la distancia entre plantas es menor. En estos sistemas se ha popularizado la práctica, ya que se evita la erosión del suelo y cada vez que se le da mantenimiento a la cobertura, este puede aportar materia orgánica al suelo. Posterior al mantenimiento de las coberturas, queda una capa de cobertura muerta que es de importancia para mantener la humedad y temperatura del suelo, así como evitar la emergencia de malezas (Sancho y Cervantes, 1997).

Para el proyecto se van a utilizar dos especies de coberturas, la poácea Brachiaria ruziziensis y la leguminosa Crotalaria spectabilis. La Brachiaria ruziziensis ha sido utilizada como cultivo de cobertura en época de otoño e invierno en Brasil. Esta especie presenta la ventaja de que es buena para el reciclaje de nutrientes como el fósforo, debido a sus raíces profundas, además tolera altos niveles de acidez (Janegitz y Rosolem, 2016). Por otro lado, el género Crotalaria se ha utilizado como cobertura viva debido al alto contenido de nitrógeno que puede aportar una vez que es incorporado al cultivo principal, una vez que esta leguminosa termina su ciclo. Las leguminosas del género Crotalaria, también, ha sido utilizada para el control de malezas, debido a su rápido crecimiento y capacidad de competir con las malezas (Almeri et al., 2012).

El uso de coberturas a pesar de ser popular y utilizado desde muchos años atrás, no ha sido bien indagado y carece de información entorno a la capacidad de ciertas especies para cubrir el suelo y poder establecerse en diferentes condiciones de altura. El proyecto surge también ante la interrogante de saber cómo se comporta el cultivo del café ante el uso de coberturas vivas como la Brachiaria ruzisiensis, Crotalaria spectabilis y la cobertura nativa que se encuentra en cada zona..      

II. OBJETIVO

Evaluar el crecimiento y manejo de Brachiaria ruziziensis, Crotalaria sp. y arvenses nativas de cada sitio asociadas al cultivo de café en tres diferentes altitudes.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

1.1.   Sitio experimental

Se seleccionaron tres fincas, la primera con una altitud alta en la zona de San Juan Norte de Poás, la segunda con una altitud media en la zona de San Miguel de Naranjo y la tercera con una altitud baja en la zona de Pérez Zeledón. Se seleccionaron porque cuentan con distancias de siembra diferentes a las tradicionales (2 m entrecalle y 1 m entre plantas), en donde se amplió la distancia entre hileras y se mantuvo o se redujo la distancia entre plantas de café. En el cuadro 1 se muestra un resumen de las características generales de cada uno de los sitios experimentales en donde se trabajó. Los tres sitios son muy diferentes entre sí, con condiciones edáficas y ambientales que los hacen disimiles. La zona de Poás se caracteriza por tener una mayor precipitación anual con una menor temperatura promedio. En Naranjo, las condiciones son más secas, características del Valle Occidental de Costa Rica. La zona baja de Pérez Zeledón tiene sus estaciones definidas, y de los tres sitios es en donde se presenta una mayor temperatura promedio y una menor precipitación anual. El área total del experimento es de 4032 m2, con un área útil de 1995 m2.

Cuadro 1. Características generales de los tres sitios experimentales en donde se estableció la investigación.

Características	Poás	Naranjo	Pérez Zeledón
Elevación (m.s.n.m)	1470	1010	705
Temperatura promedio (º C)	18,6	20,9	24,2
Precipitación anual (mm)	2585	2133	2050
Tipo de suelo	Andisol	Inceptisol	Inceptisol
Pendiente (%)	3	15	15

1.2.   Diseño experimental

Se hizo un diseño de bloques completos al azar, con tres bloques. En cada uno de ellos se estableció cuatro tratamientos, por lo tanto, se trabajó con 12 unidades experimentales.

1.3.   Tratamientos

Se trabajó con dos coberturas vivas: Crotalaria spectabilis y Brachiaria ruziziensis. La semilla de Brachiaria ruziziensis fue donada por la casa comercial Casagri, y la semilla de Crotalaria spectabilis se adquirió a la empresa FJ Orlich. El tratamiento con cobertura nativa consistió en darle manteni- miento a las malezas frecuentes en cada una de las zonas. El tratamiento con herbicida (paraquat) consistió en realizar aplicaciones de herbicida, según lo determinara la finca.

Cuadro 2. Descripción de los tratamientos con cobertura nativa, coberturas establecidas y tratamiento con herbicida.

Tratamientos	Descripción
Cobertura nativa	Suelo con cobertura de las malezas nativas de la zona.
Brachiaria ruziziensis	Densidad de siembra: 3 kg/ha
Crotalaria spectabilis	Densidad de siembra:12-15 kg/ha
Herbicida	Aplicaciones de herbicida según disponga cada finca.

1.4.   Variables evaluadas

Se evaluó el porcentaje de cobertura de la maleza y de la cobertura nativa y dos especies establecidas, con una cuadrícula de 0,25 m2, en 3 puntos determinados al azar dentro de cada unidad experimental. Esta evaluación se llevó a cabo una vez al mes durante 12 meses, iniciando en julio 2018 y finalizando en agosto 2019, en cada uno de los sitios experimentales. También, se determinó la biomasa de la cobertura en 0,25 m2 una vez al mes y durante el mismo periodo que se evaluó el porcentaje de cobertura.

Hay varias evaluaciones pendientes dentro de esta investigación, por lo que el proyecto continuará hasta la cosecha 20-21, con el propósito de evaluar la producción de dos cosechas (19-20 y 20- 21) en cada uno de los tratamientos. Adicional a la producción se evaluarán parámetros como la biomasa, diversidad y respiración microbiana asociada a cada uno de los tratamientos.

1.5.   Análisis estadístico

Se realizó el cálculo del área bajo la curva para las variables del porcentaje de cobertura de los cuatro tratamientos y del porcentaje de cobertura de las malezas en los tratamientos con Brachiaria ruziziensis y Crotalaria spectabilis, luego se realizó el análisis de varianza y posteriormente la prueba de análisis de medias, Tukey. Para la variable de biomasa seca se realizó el análisis de varianza, seguido de la prueba Tukey ( = o.o5). Se utilizó programa InfoStat para el análisis de los datos.

IV. RESULTADOS

En la zona de Poás fue la cobertura nativa la que tuvo un mayor porcentaje de cobertura, cercano al 100 % (Figura 1). El tratamiento con Crotalaria spectabilis en esta zona fue rápidamente colonizado por las malezas y por lo tanto su porcentaje de cobertura empezó a decrecer. El tratamiento con Brachiaria ruziziensis en la zona alta obtuvo un porcentaje de cobertura inferior al de la cobertura nativa (Figura 1). El mayor porcentaje de cobertura obtenido en el tratamiento con cobertura nativa se refleja en el valor del área bajo la curva, el cual también es superior en este tratamiento (Cuadro 3).

Por otro lado, en la zona de Naranjo, los tratamientos con mayor porcentaje de cobertura fueron los que tenían coberturas establecidas. Con estos tratamientos se llegó al 100 % de la cobertura y se ejerció un control adecuado de la maleza, en donde se obtuvo un porcentaje de malezas inferior al 20% (Figura 2). El área bajo la curva fue mayor en los tratamientos con la cobertura establecida y no se determinaron diferencias significativas entre ambos tratamientos (Cuadro 3).

El sitio experimental ubicado en la zona baja de Pérez Zeledón generó las condiciones adecuadas para que la gramínea Brachiara ruziziensis se estableciera de manera adecuada y por lo tanto se diera el mayor porcentaje de cobertura, el cual llegó al 100 % con esta especie. Con la leguminosa Crotalaria spectabilis se obtuvo una buena cobertura inicial, sin embargo, el ciclo de esta cobertura culminó a los 103 DDS (días después de la siembra) y por lo tanto dejó de generar un buen control de malezas (Figura 2). El valor del área bajo la curva del tratamiento de B.ruziziensis fue similar estadísticamente al valor del tratamiento con C.spectabilis, a pesar de que el ciclo de la leguminosa es muy corto, sí tuvo un buen porcentaje de cobertura al inicio (Cuadro 3).

Figura 1. Porcentaje de cobertura (%) de los tratamientos con coberturas establecidas, cobertura nativa y tratamiento con herbicida.

Cuadro 3. Área bajo la curva del porcentaje de cobertura (%) de los tratamientos con coberturas establecidas, cobertura nativa y tratamiento con herbicida.

Tratamientos	Poás	Naranjo	Pérez Zeledón
Brachiaria ruziziensis	5697 B	14260 B	7128 C
Herbicida	4117 A	4405 A	4308 A
Nativa	8483 C	6858 A	467 AB
Crotalaria spectabilis	3272 A	14488 B	6408 BC
Valor de p	<0,0001	<0,0001	0,0004

Para la zona de Naranjo y Pérez Zeledón el porcentaje de cobertura de las malezas fue bajo para ambos tratamientos en donde las coberturas fueron establecidas (figura 2). El porcentaje de malezas fue inferior al 20 % en el tratamiento con Brachiaria ruziziensis. En el tratamiento con Crotalaria spectabilis en la zona de Pérez Zeledón el porcentaje de malezas fue bajo al inicio, pero posteriormente aumentó cuando el ciclo de la leguminosa concluyó. Los valores del área bajo la curva obtenidos para el porcentaje de malezas en la región de Poás dieron los valores más alto de malezas entre los tres sitios y los valores más bajos se obtuvieron en Naranjo y Pérez Zeledón (cuadro 4).

Figura 2. Porcentaje de cobertura de la maleza (%) de los tratamientos con coberturas establecidas con Brachiaria ruziziensis y Crotalaria spectabilis.

Cuadro 4. Área bajo la curva del porcentaje de cobertura de las malezas (%) de los tratamientos con coberturas establecidas con Brachiaria ruziziensis y Crotalaria spectabilis.

Tratamientos	Poás	Naranjo	Pérez Zeledón
Brachiaria ruziziensis	3403,33 A	476,67 A	656,67 A
Crotalaria spectabilis	3646,67 A	1455,56 B	1370,0 B
Valor de p	0,5106	0,002	0,0228

A pesar de que la cobertura nativa fue la que generó un mayor porcentaje de cobertura en la zona de Poás, fue Brachiaria ruziziensis la que generó mayor biomasa seca acumulada, superando las 2 ton/ ha, sin embargo, de los tres sitios experimentales la Brachiaria de Poás, fue la que menor biomasa seca acumuló (figura 3). En la zona de Naranjo tanto la Brachiaria como la Crotalaria acumularon la mayor biomasa seca (figura 3), superando las 8 ton/ha. En Pérez Zeledón, Brachiaria ruziziensis fue la especie que mayor biomasa acumuló (4 ton/ha), por lo que se le considera como la especie que mejor se adaptó a la zona.

Figura 3. Biomasa seca acumulada (ton/ha) en los tratamientos con cobertura establecida, cobertura nativa y el tratamiento con herbicida, en los tres sitios experimentales.

V. DISCUSIÓN

El uso de coberturas vivas y mantillo es uno de los métodos alternativos para el control de malezas que más se recomienda en un manejo integrado de malezas (Campiglia et al., 2010). Para que haya un buen control de malezas se espera que la cobertura viva produzca la suficiente biomasa para que esta pueda generar sombra y cubra el suelo de manera uniforme, sin intervenir sobre el desarrollo del cultivo principal (Abdin et al., 2000). La biomasa seca acumulada en el tratamiento de Brachiaria en la zona de Poás fue mayor, controlando de manera efectiva las malezas, hasta que inició el periodo de lluvias y la cobertura nativa empezó a colonizar sobre los tratamientos con coberturas establecidas y el tratamiento con herbicida. Esto se puede evidenciar en el porcentaje de cobertura, en donde la cobertura nativa obtuvo valores superiores a los de los otros tratamientos. B.ruziziensis dio buenos resultados compitiendo con la malezas de la zona durante la época seca, sin embargo en la época lluviosa no compitió de manera adecuada.

En la zona de Naranjo, Brachiaria ruziziensis fue la especie que mayor biomasa seca acumuló. Crotalaria spectabilis también acumuló un alto contenido de biomasa, mayor que los tratamientos de cobertura nativa y el tratamiento con herbicida. Los buenos resultados de acumulación de biomasa de las dos especies establecidas como coberturas también se evidencian en el porcentaje de cobertura, en donde ambas especies presentaron buena cobertura, reduciendo la cantidad de malezas. Las coberturas establecidas se consideran buenas controladoras de malezas cuando su porcentaje de cobertura es mayor o igual 85 % (Campiglia et al., 2010). Brachiaria ruziziensis tiene un crecimiento que favorece una menor entrada de luz (Janegitz et al., 2016) y por otro lado Crotalaria spectabilis tiene efectos alelopáticos (Martínez, 2016), características que hacen a estas especies buenas controladoras de malezas.

En la zona de Pérez Zeledón hubo una acumulación de biomasa seca similar entre las dos especies de coberturas establecidas, sin embargo, la Crotalaria spectabilis terminó su ciclo a los 103 días después de la siembra. Su ciclo se extendió con la poda, sin embargo, esta fue muy agresiva, provocando que el rebrote fuera difícil y el control de malezas menos efectivo. A pesar de la poda agresiva que se realizó en las especies de coberturas establecidas en el ensayo de Pérez Zeledón hubo un control adecuado de malezas, en donde se encontró una menor cantidad de malezas en los tratamientos con Crotalaria spectabilis. Aunque la Crotalaria es una buena especie controlando malezas en Pérez Zeledón, su ciclo anual hace que se deba considerar una resiembra constante.

De las dos especies de coberturas que se establecieron se logró determinar que la Brachiaria fue la que mejor se adaptó en Pérez Zeledón y Naranjo, pero queda pendiente encontrar una especie que se adapte mejor en zonas altas. La mayor acumulación de biomasa seca de Brachiaria se dio en Naranjo y la menor cantidad se obtuvo en Pérez Zeledón que se puede justificar debido a la poda agresiva que se le hizo a esta especie y la cual coincidió con la época seca que se extendió por un largo periodo en Pavones de Pérez Zeledón donde se encuentra el ensayo. A pesar de las malas condiciones por las que pasó la Brachiaria en este sitio, con el inicio de las lluvias se ha podido observar un buen rebrote y un buen control de las malezas.

En varias investigaciones se ha visto cómo las malezas tienen un efecto negativo sobre el desarrollo y el rendimiento del café, principalmente aquellas malezas que son altas y generan sombra en las bandolas bajeras (Bradshaw y Lanini, 1995) y de igual forma algunas coberturas podrían tener este efecto sobre el crecimiento y rendimiento de la planta. Es necesario, por tanto, hacer estimación de cosecha de las plantas con y sin coberturas vivas, además de evaluar diferentes distancias y densidades de siembra de las coberturas utilizadas en esta investigación, para verificar si existe una correlación entre densidades de siembra sobre el desarrollo del cultivo principal.

VI. CONCLUSIONES

1. Brachiaria ruziziensis no ejerció un buen control de malezas en la zona alta, durante la época lluviosa.
2. Crotalaria spectabilis en la zona alta de Alajuela, no generó un buen control de malezas.
3. En la zona de Poás hubo una mayor biomasa seca acumulada en el tratamiento de Brachiaria ruziziensis.
4. En Naranjo, Crotalaria spectabilis fue el que acumuló mayor biomasa.
5. Brachiaria ruziziensis en Pérez Zeledón se obtuvo una mayor biomasa con respecto a los otros tratamientos.
6. El ciclo de vida de Crotalaria spectabilis en Pérez Zeledón fue muy corto.
7. El mayor porcentaje de cobertura en la zona de Poás se obtuvo en el tratamiento con cobertura nativa.
8. La cobertura nativa cubre de manera efectiva, pero genera poca biomasa en la zona alta, en Poás de Alajuela.
9. A pesar del alto porcentaje de cobertura de Crotalaria spectabilis en Naranjo, hubo mayor control de malezas con Brachiaria ruziziensis.
10. El ciclo de vida de Crotalaria spectabilis se puede extender, mediante el uso de podas a 50 cm del suelo.
11. El ciclo de vida de Crotalaria spectabilis se extendió a 280 DDS mediante el uso de la poda.
12. B.ruziziensis se podó 4 veces en Pérez Zeledón, 2 veces en Naranjo y 1 vez en Poás.
13. Al usar coberturas vivas se reduce un 33% del uso de herbicidas.

VII. RECOMENDACIONES

1. No se recomienda hacer una poda muy baja en Brachiaria ruziziensis ni en Crotalaria spectabilis, puesto que dificulta su rebrote.
2. No dejar el rastrojo de Brachiaria ruziziensis sobre la macolla porque dificulta su rebrote.
3. Evaluar costos de establecimiento y manejo de las coberturas.
4. Investigar acerca de densidades de siembra de las coberturas establecidas.
5. Considerar la frecuencia de podas que se deben de hacer a B.ruziziensis en cada zona.
6. Mantener línea de fertilización libre de malezas.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

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