La nivelación Láser de tierra es una labor de acondicionamiento de la superficie del suelo previa a la siembra, que consiste en modificar el microrelieve natural o modificado, uniformizándolo y adecuándolo con objeto de  poder mejorar y facilitar el establecimiento del cultivo, su manejo agronómico y desarrollo posterior. Se realiza con pases sucesivos en suelo labrado de palas alisadoras y mini-traíllas con mandos hidráulicos especiales, diseñadas en diferentes tamaños y volumen de trabajo que va desde 1 hasta 10 m³ de capacidad máxima de carga, y con menor requerimiento de potencia de trabajo a un volumen dado. Éstas son adaptadas para ser operadas acopladas al tiro y servicios hidráulicos de los tractores agrícolas de mediana a alta potencial (80 a 235 Hp). Están dotadas de un sistema de control de cota o nivel de trabajo con dispositivos compuestos de un emisión láser colocado fuera y cercano al lotes a nivelar, un receptor sobre un mástil sobre la pala, y una computadora que da instrucciones a un mandos hidráulicos de válvulas automáticas. Este sistema mantiene un niveles o cotas de trabajo prefijadas con respecto a una pendiente de diseño, para la realización de la nivelación de tierra con fines agrícolas cada día con mayor precisión. En el mercado existen diferentes marcas y modelos, teniendo en común la preocupación de los fabricantes en ofertar productos con características de una mayor precisión.

Desde el punto de vista agronómico la nivelación láser de tierra produce entre otras, un conjunto de ventajas en el manejo de siembra y prácticas culturales en los cultivos anuales densos como lo es el arroz, las cuales son: 

• Mayor eficiencia de riego por superficie y drenaje del campo.

• Mayor establecimiento inicial de plántula.

• Mayor eficiencia en el control de malezas, plagas y enfermedades

• Mayor eficiencia y aprovechamiento de la fertilización inorgánica.

• Facilita las labores de mecanización en la preparación de suelo.

• Facilita las labores finales de cosecha y transporte en campo.

La nivelación de suelo desde un principio se realizaba con el fin de mejorar y favorecer el riego, y es una de las prácticas más recomendada dentro de los proyectos de diferentes sistemas de riego en el mundo, para aumentar la eficiencia de distribución de agua en el campo y reducir las pérdidas, permitiendo en forma global, incrementar la disponibilidad de agua para una mayor superficie regable. Para el caso del cultivo de arroz donde el método de riego más usado en el mundo es el de inundación continua, sea con lámina fija o variable. En el SRRG, al igual que otras regiones arroceras en el país (Portuguesa, Cojedes y Barinas), se utilizan estructuras de control de agua conocidas como tanques o melgas rectangulares o en contorno. El tamaño en superficie va de menos de una hectárea hasta 10 ha, dependiendo de la pendiente del terreno o preferencia del productor, en cuyo contorno se construye diques de tierra entre 0,2 a 0,8 metros de altura con respecto al nivel del suelo, y entre 1 a 2 m de ancho en la base. La cantidad de agua requerida en la inundación de estas estructuras en el campo son de las más elevadas en la agricultura vegetal, requiriéndose caudales de agua entre 1,5 a 3 litros/ha/día, en comparación con otros métodos usados en otros cultivos que necesitan disponer entre 0,8 a 1,2 litros/ha/día. 

En el SRRG el consumo de agua global por unidad de área y por ciclo de arroz se ha estimado entre 18.000 a 20.000 l/ha (Empresa Hidráulica Guárico-Tiznado, MARNR, 2000) por ciclo de riego, si lo comparamos con el consumo bruto de agua de riego en campo reportado por la literatura de 8.000 a 13.000 l/ha por ciclo de cultivo, indicativo que existe un uso excesivo de este recurso y una eficiencia global de menos de 50%. La nivelación de suelo puede contribuir significativamente a reducir el consumo de agua a nivel de campo, permitiendo un ahorro cercano a 40% y uso racional de este recurso. 

Bajo condiciones de suelo no nivelado o natural, la exigencia de cantidad de agua en el riego del arroz para un caudal determinado, hace que se incrementen los tiempos de riego a medida que es mayor la superficie a regar y la demanda hídrica ambiental. Se ha comprobado desde el principio de la agricultura de riego que la condiciones de relieve del terreno, así como su rugosidad dificultan el desplazamiento y adecuada uniformidad en la distribución del agua en el campo, esto se hace mayor a medida que el cultivo de arroz va incrementando la cantidad de tallos durante su crecimiento y desarrollo. En términos generales en terreno no nivelado y de relieve muy uniforme, se requiere entre 14 a 24 horas (1/2 a 1 días) para llenar y mantener con agua de riego un tanque o melga de superficie una hectárea con una lámina de 15 cm de profundidad, si se dispone de un caudal uniforme y permanente entre 1,5 a 3 litros/ha/día. Este tiempo de riego se incrementa hasta el doble a medida que la irregularidades y la pendiente del terreno sean mayores. Por efecto de la nivelación con tecnología láser este tiempo se reduce a 5 a 10 horas, asociado como efecto secundario a ello que adicionalmente se producen otros beneficios como; ahorro en el consumo de electricidad o gasoil, incrementa la duración del equipo de bombeo y vida útil de infraestructura de riego (canales, tuberías, pozos y otras), incremento de la superficie regada por pozo o caudal de riego disponible, y otros tan importante en el SRRG como lo es la economía de agua después de nivelado en el llenado de tanques y su repercusión en la economía global del sistema de riego. 

El Cuadro 1 se indica que existe un ahorro en el volumen de agua entre  6 y 14% por el efecto directo e inmediato de la nivelación con mínima pendiente para diferentes profundidad de lámina de llenado, con respecto al requerido para llenar una melga o tanque con un área de una hectárea en un suelo no nivelado y con relieve uniforme plano, y entre 28 a 67% para el caso de un suelo con relieve muy irregular.  

De igual manera, la nivelación de suelo favorece el drenado del agua en el campo menor tiempo, permitiendo un mejor y uniforme secado del suelo, en especial para la aplicación de labores mecanizadas (preparación de suelo, cosecha y transporte) en el campo, así como otras prácticas agronómicas   

El cultivo de arroz en Venezuela, al igual que el resto del mundo, son sembradas variedades de porte bajo (alturas menores de un metro), en alta densidad poblacional (más 100.000 plantas/ha). Dependiendo del método de siembra se usan cantidades variadas de semillas que van desde 20 kg/ha en siembra por transplantes hasta algo más de 200 kg/ha en siembra al voleo sin incorporar.  

En el SRRG el método de siembra más usado es la forma directa mediante la aplicación de semillas pregerminadas al voleo y sin incorporar al suelo. Se requiere sembrar de 4 a 5 millones de semillas viables por hectárea (400 a 500 semillas/m² o 120 a 250 kg/ha), para garantizar que se establezca una densidad óptima, alrededor de 200 a 300 plantas/m² usado una semilla con un porcentaje de germinación alta (más de 90%), numero que se va reduciendo a medida que el cultivo se va desarrollando en los primeros 30 días después de sembrado. Lo anterior plantea que habla entre 2 a 4 plántulas por cm², convencionalmente, es decir a una escala espacial micro (menos de un metro).  

En suelos arroceros con texturas arcillosos y arcillo-limoso, las micro depresiones en el relieve natural (menos de 100 cm² a mas de 4 m²), tienen profundidades que van de 1 a 30 cm, y pendientes naturales que vav de menos 1 por mil a menos 3 por mil (desnivel de menos de 10 a 30 cm por cada 100 metros de distancia). Dependiendo del tipo de labranza usado en la siembra de arroz, la frecuencia de la misma y el número de pases de maquinarias y equipos por el terreno, en forma más acentuada cuando las siembras son consecutivas, se incrementa la formación de mayor área con micro depresiones. El pase de maquinaria (tractor, cosechadora) bajo condiciones de alta humedad en el suelo, produce un mayor numero y tamaño de micro depresiones, mayores de 11 m², y los implementos de roturar en suelo seco con el tiempo incrementa el número de las micro depresiones de menor tamaño. La labranza en fangueo o batido (con el terreno inundado), reduce reducen el número las micro depresiones, pero incrementa su tamaño, así como también su profundidad, siendo más acentuado a medida que la textura del suelo tiende a contener mayor cantidad de arcillas. Observaciones en campo indican que estas micro depresiones tienden a ubicarse mayormente hacia las orillas de los tanques (melgas rectangulares o en curvas de nivel), a consecuencia que en estas zonas se produce en la labor de preparación un excesivo pase de los implementos de labranzas.

La presencia de estas micro depresiones en el micro relieve del terreno, en forma discontinua producen una mala distribución y uniformidad en la profundidad de la lámina de agua proveniente de las lluvias o de riego, por efecto de la rugosidad del terreno. Tiende a retener con mayor tiempo láminas de agua contenidas en los bajos (fondo de las depresiones), debido en parte a la baja infiltración de los suelos arroceros, observándose en campo recién drenado una mayor cantidad de micro área con cantidad de agua represadas o charcos, lo cual afecta la emergencia y desarrollo inicial de las plántulas de arroz, en especial por el efecto de sumersión con profundidades de láminas de agua que exceden el tamaño o altura de las plántulas que quedaron en estas depresiones; y por el contrario en las microáreas altas o cresta (parte más alta), el suelo se drenan y se seca más rápido, pudiendo causar déficit de agua para las plántulas de arroz. Lo anterior causa que el riego sea menos eficiente, el drenaje del agua del campo se dificulta, coadyuvándose para afectar negativamente el desarrollo inicial de las plantas y afectan significativamente los rendimientos finales del arroz.

Lo anterior se corrige con una buena nivelación de precisión, lo cual solo es posible con una nivelación láser. La nivelación del suelo favorece el establecimiento inicial de plantas al reducir el número y profundidad de las micro depresiones, irregularidades del micro relieve y de rugosidad de la superficie del suelo. También un ahorro en semilla de 25% de la cantidad que actualmente se usa.       

En prácticas agronómicas de protección del cultivo de arroz, en especial en control físico (sumersión mediante el uso de la lámina de inundación) y químico (herbicidas), la nivelación de suelo favorece e incrementa la eficiencia en el control de malezas nocivas debido a la siguientes causas:

• Favorece una germinación y establecimiento uniforme de las principales malezas, lo cual permite una mayor cantidad de plantas presentes al momento de la aplicación de control químico.
  

• Permite un manejo de profundidad de lámina de inundación mas uniforme, facilitando aumentar con rapidez la profundidad de lámina y suprimir o eliminar las plantas de malezas por efecto de la sumersión, complementa el control químico el especial en el control de malezas emergentes.
  

• Facilita el drenaje para el control de malezas acuáticas.

En forma indirecta la nivelación de suelo ayuda en la mayor eficiencia en el control químico y cultural de plagas insectos y enfermedades. La necesidad de manejar la profundidad de lámina de agua en el campo para favorecer la aplicación de control químico, así como crear condiciones desfavorables para el desarrollo de las plagas. También como control cultural de la algunas plagas insectos como por ejemplo; el control del gusano barredor (Spodoptera frugiperda J.E. Smith 1797) en estadio temprano del cultivo de arroz (plántula), la nivelación permite un manejo de profundidad de lámina de inundación para su control por efecto de ahogamiento. Por contrario,  facilita el drenaje o evacuación del agua en el campo para evitar mayor severidad de algunas enfermedades producidas por hongos, como ejemplo; El Abluño de la Vaina causada por Rhizoctonia solani Kühn, al reducir los daños evitando el contacto del patógeno con los tallos de las plantas o una menor altura de la infestación inicial (a mayor altura de infestación en los tallos produce un mayor daño en la planta y reducción de rendimientos), o para el caso del control de insectos de hábitos acuáticos (plagas hidrofilicas) que requieren condiciones de inundación o alta humedad para su desarrollo, reproducción y hábitat, que producen daños en el cultivo, como son; el gorgojo acuático (Lissorhoptrus venezolanus) y Minador del follaje del arroz o Hidrelia (Hydrellia sp).  

Otro beneficio de la nivelación es que favorece las labores de aplicación y aprovechamiento por parte de la planta de arroz de los nutrimentos provenientes de los fertilizantes inorgánicos. Estos debido a:

• Una mayor uniformidad en la aplicación del fertilizante en el suelo.

• Reduce el arrastre de fertilizante no incorporado.

• Permite una incorporación mas rápida de la lámina de inundación, reduciendo las perdidas del nitrógeno.

• Facilita el drenaje para una aplicación mas adecuada y oportuna.

Además de las anteriores, existe un efecto de la nivelación en el aprovechamiento por parte de la plantas de arroz de los nutrientes  provenientes de la fertilización, que influye significativamente en los rendimientos de arroz, en especial en el aprovechamiento del nitrógeno.

En el suelo nivelado no existen diferencias apreciables entre los rendimientos entre las diferentes dosis, lo cual indica que el cultivo responde en producción similar a dosis equivalentes entre 120 a 160 kg N/ha, como muestra la Figura 1. Una mayor respuesta a menor dosis, debido al efecto de la nivelación indistintamente de la labranza aplicada, contrario a lo que se obtuvieron al compararlo con el comportamiento en el mismo suelo antes de la nivelación, indica que el cultivo responde mejor a la fertilización en suelo nivelado.  

En la Figura 1 se puede apreciar los resultados de rendimientos obtenidos en dos ensayos para evaluar el efecto de diferentes labranzas y dosis de nitrógeno en el cultivo arroz, realizado en el CIAE-Guárico en dos ciclos sembrados en un suelo típico del SRRG, uno en el período seco o norte verano del 1999-2000 bajo condiciones de suelo antes de la nivelación, y luego en el período seco 2000-2001 después de nivelado el mismo suelo con niveladora láser.La variedad de arroz Cimarrón sembrada respondió con mayores rendimientos (más de 2000 kg/ha de arroz paddy de diferencia) para cada dosis de nitrógeno aplicado bajo condición del suelo nivelado con tecnología láser, en comparación con los obtenidos para las mismas dosis, época, fecha de siembra, manejo agronómico y suelo en el ciclo de siembra anterior y sin nivelar. El incremento es significativo de 36 % con respecto al rendimiento zonal en el SRRG de 5.500 kg/ha.  

Las labores que requiere el uso de maquinas y equipos agrícolas, se ven favorecidas por efecto de la nivelación de los suelos. Esto se debe entre otros razones a que:

• El suelo se seca en forma más uniforme y esto  facilita las labores de labranza en seco, permitiendo que los tractores e implementos entre al campo en menor tiempo de espera de la humedad óptima en el suelo, mejorando su desempeño en mejores condiciones de trabajo y reduciendo de los tiempos muertos o no efectivos en las labores.
  

• Lo anterior conlleva a un incremento de la eficiencia de maquinaria en las labores de campo, así como incremento de horas maquinas y capacidad operativa disponibles para la operación de una mayor área y labores.
  

• Mejora del tránsito en el campo de tractores, implementos, cosechadoras combinadas y transportes, en parte por el efecto del secado más rápido del suelo, condición que se da en el SRRG en la época seca.
  

• La posibilidad de incrementar la superficie de los tanques y la construcción de lomas mas distanciadas y de menor altura, permite la mayor transitabilidad por encima de ellas (lomas menos altas y de base amplias).
  

• Por efecto de lo anterior, adicionalmente facilita el uso de tractor en diversas labores que comúnmente se hacen en forma manual o utilizando el avión agrícola en aplicación de insumos (semilla, fertilizantes y agroquímicos), en especial cuando se prepara el suelo en seco.

Reducción de costos de producción de arroz bajo riego

La nivelación produce una reducción entre 8 y 15% de los costos directos de producción por efecto de permitir una reducción en la cantidad de uso de algunos insumos y mayor eficiencia y respuesta a ellos, un aumento del desempeño de maquinarias y equipos,  y vida útil, reduciendo la depreciación de activo, los costos de riego y reducción en el uso de mano de obra.

Recuperación de inversión a corto plazo

Además del efecto de la reducción de los costos directos de producción de arroz, los costos de nivelación láser de tierra son recuperados en un año (dos ciclo de siembra) por los ingresos generados por efecto de Incremento de los rendimientos entre 1.000 y 3000 kg/ha adicionales, y por ende, incremento adicional de ingresos brutos de producción, como se muestra con costos y precios actualizado al 2005:  

Ingreso bruto adicional

                2.000 kg/ha x 450 Bs/kg x 2 ciclos =  1.800.000 Bs/año. 
                Costos de nivelación por hectárea =  800.000 Bs/año. 
                Ingresos netos de la inversión =  1.000.000 Bs en el primer año.

Además de la recuperación de la inversión, se espera un ingreso neto adicional de 500.000 Bs por ciclo, lo cual sobre la inversión en nivelación láser genera una rentabilidad de aproximadamente 1,25 % al año.  

• La nivelación láser de tierra contribuye a aumentar la eficiencia de prácticas agronómicas, aplicación de otras tecnologías y ahorro en la cantidad de  insumos y agua de riego en el manejo agronómico en el cultivo de arroz en el Sistema de Riego Río Guárico.
  

• Con la tecnología disponible de nuevas palas y minitrailla adaptada a tractores agrícolas la labor de nivelación de tierra a permitido su adopción creciente por los productores.
  

• Los sistemas de control de nivel o cota de trabajo con Láser han contribuido que la nivelación cada día se realice con mayor  precisión, con ahorro de tiempo y recursos.
  

• Los efectos beneficiosos de la nivelación láser contribuye en la reducción de los costos directos de producción de arroz bajo riego, incrementa los rendimientos significativamente y aumenta los ingresos netos.  
  

• Es una inversión que se amortiza a corto plazo, generando en el primer año una utilidad sobre la inversión en nivelación.

• Debe incluirse la nivelación de suelo con Láser dentro de programa de labores agronómicas en la producción anual de arroz.
  
• Contemplar el financiamiento de labores de nivelación Láser dentro de los planes de financiamiento de la producción de arroz bajo riego.
  
• Profundizar las investigaciones operativas para evaluar tecnologías disponibles, movimiento de tierra, eficiencia de horas de nivelación y costos, efecto sobre el riego, densidad de siembra, fertilización, control de enfermedades y plagas y otros.

Aponte, O.; Vivas, L.; Escalona, L.; Ramírez L.M. y P. Freitez, 1992. Manejo integrado de artrópodos plaga en el cultivo del arroz en Venezuela. Unidades de Aprendizaje para la Capacitación en Tecnología de Producción de arroz CITA-BID-FONAIAP- PRESTO-APROSELLAC-UNELLEZ. 144 p.

Cedeño, L.; Nass, H.; Carrero, C.; Cardona, R.; Rodríguez, H y L. Alemán, 1996. Rhizoctonia solani AG-1-IA, CAUSA PRINCIPAL DEL AÑUBLO DE LA VAINA DEL ARROZ EN VENEZUELA. Fitopatol. Venez. 9(1):6-9. 1996.

Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas, 20004. El cultivo del Arroz en Venezuela:comp. Orlando Páez N.; Edit. Alfredo Romero, Maracay, Venezuela; 202 p. (serie manuales de cultivo N°1).

Lugo, L. 2002. Evaluación del efecto de diversas labranzas y dosis de nitrógeno el en comportamiento productivo de la variedad de Arroz Cimarrón en el SRRG Informe final. Archivos INIA Guárico, Calabozo, Venezuela; 13 p.

DERECHOS RESERVADOS  ®  2003 REVISTA DIGITAL CENIAP HOY
ISSN: 1690-4117
Depósito Legal: 200302AR1449
CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS (INIA-CENIAP)
Unidad de Información - Coordinaduría de Negociación, Venezuela