Manual de Manejo y Conservación de Suelos del FAO

Prólogo

Los procesos de degradación de tierras en varias regiones de América Latina y África, tienen su origen en factores sociales, económicos y culturales, que se traducen en la sobreexplotación de los recursos naturales y en la aplicación de prácticas inadecuadas de manejo de suelos y aguas. La consecuencia de todo ello, es la inhabilitación productiva de muchas tierras agrícolas que va en detrimento de la producción de alimentos para una población creciente en estos dos continentes.

Durante las últimas décadas se han realizado numerosos esfuerzos para detener la degradación de las tierras agrícolas, pero el proceso de cambio para la adopción de nuevas tecnologías conservacionistas por parte de los agricultores, todavía presenta un índice bajo. Es más, la disponibilidad de personal técnico preparado para este cambio es limitada.

Las estrategias tecnológicas generadas para el manejo y conservación de suelos y aguas, a menudo no son adaptadas a los beneficiarios, principalmente por la falta de su participación en el proceso de diagnóstico, planificación y ejecución de acciones. Por otra parte, la aplicación de sistemas de labranza y prácticas conservacionistas no adaptadas al entorno de una región específica, probablemente por haber sido desarrolladas en otros lugares e introducidas sin efectuar un diagnóstico correcto de la situación local, han causado problemas de credibilidad entre los agricultores.

Desarrollar tecnologías que garanticen el mantenimiento de la productividad de las tierras agrícolas en América Latina y África es un reto que tanto técnicos como agricultores deben afrontar mediante investigaciones y trabajos conjuntos en el lugar de los hechos. Estos incluyen la identificación de los problemas de manejo y conservación de suelos y aguas y gran énfasis en la evaluación del potencial de sistemas de labranza conservacionistas adaptadas a las condiciones propias de cada región.

Precisamente, este Manual se elaboró con el objetivo de apoyar la acción de las diversas instancias humanas que intervienen en la conservación de los recursos naturales, y del suelo y agua en particular, en el ámbito de cada continente, país, región o zona. Contiene un conjunto de conceptos, experiencias y sugerencias prácticas que pueden ser de utilidad al momento de identificar problemas, formular, ejecutar y evaluar acciones en beneficio del mejoramiento de la productividad y conservación del suelo y el agua.

Este Manual es el resultado del Curso de Capacitación sobre Manejo y Conservación de Suelos, especialmente referido a Métodos Eficaces de Labranza Conservacionista, llevado a cabo en el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) en Ibadan, Nigeria, del 21 de abril al 1° de mayo de 1997. Fue organizado conjuntamente por el IITA y la FAO, con la contribución de prestigiosos especialistas de organismos nacionales e internacionales.

Esta publicación pretende ser una guía que permita a técnicos y agricultores encontrar de manera conjunta las vías de solución a los problemas y limitaciones de la degradación de tierras en América Latina y África. Una activa participación de técnicos y agricultores será la base del éxito en beneficio de sus regiones y se espera que este Manual ayude a alcanzar el objetivo último de mejorar la productividad de los suelos y aguas en forma rápida y eficaz.

Agradecimientos

Este manual es el resultado de las actividades de un Curso de Capacitación sobre Manejo y Conservación de Suelos con especial énfasis en Métodos Conservacionistas efectivos de Labranza organizado por José Benites del Servicio de Gestión de las Tierras y de la Nutrición de las Plantas (AGLL) y Theodor Friedrich de la Subdirección de Ingeniería Agrícola (AGSE) de la FAO en cooperación con el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA), Ibadán, Nigeria. El curso de capacitación no hubiera sido posible sin la activa colaboración del Director General del IITA, Lucas Brader y del personal del IITA, especialmente R. Booth, J. Gulley, R. Zachmann, R. Carsky, Y. Osinubi, B. Akisinde, G. Kirchof y G. Tian a quienes expresamos nuestro reconocimiento por su apoyo. También deseamos agradecer a los autores de los trabajo presentados por su colaboración en esta publicación, especialmente Elvio Giasson, Leandro do Prado Wildner, José Barbosa dos Anjos, Valdemar Hercilio de Freitas y Richard Barber así como a Cadmo Rosell, John Ashburner y Robert Brinkman por su asistencia en la edición en distintos idiomas.

Se extiende un agradecimiento especial a la Sra. Lynette Chalk por la eficiente preparación del documento y al Sr. Riccardo Libori por la elaboración de las gráficas.

Capítulo 1

Introducción

La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha identificado como una de las principales causas de la degradación del suelo en varias partes de África, la aplicación de técnicas de preparación de tierras y de labranza inadecuadas. Este problema esta conduciendo a un rápido deterioro físico, químico y biológico de una gran parte de los suelos, con consecuentes fuertes descensos en la productividad agrícola y deterioro del medio ambiente.

Los recursos naturales y el medio ambiente de estas áreas afectadas se pueden mejorar apreciablemente y a corto plazo con el empleo acertado de prácticas de labranza y prácticas auxiliares de manejo y conservación de suelos, que contribuyan a la preparación de un buen lecho de siembra, y que además puedan remover o eliminar ciertas limitaciones de los suelos que afectan la producción sostenible de cultivos, tales como: compactación, encostramiento, infiltración deficiente, drenaje pobre y regímenes de humedad y temperatura desfavorables.

Lamentablemente el desarrollo de la investigación sobre sistemas de labranza y prácticas auxiliares de manejo y conservación de suelos orientados a enfrentar los graves y acelerados procesos actuales de degradación de suelos en África, se ha visto limitado por la falta de personal técnico y profesional capacitado en tecnologías conservacionistas de manejo de suelos, así como por la falta de políticas y estrategias adecuadas para un desarrollo rural y agrícola sostenible a largo plazo.

En vista de lo anterior, la FAO inició en 1986 una "Red de labranza conservacionista" para apoyar a las instituciones nacionales de investigación de varios países de África y América Latina, y con el fin de generar tecnología y difundir conocimientos y métodos para la identificación de los problemas de manejo y conservación de suelos y la evaluación del potencial de los sistemas de labranza conservacionista.

El Curso de Capacitación sobre Manejo y Conservación de Suelos: Métodos Eficaces de Labranza Conservacionista se organizó conjuntamente por la FAO y el Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) en Ibadan, Nigeria. El Curso contó con el apoyo económico y técnico del Programa Regular del Servicio de Recursos, Manejo y Conservación de Suelos de la Dirección de Fomento de Tierras y Aguas (AGLS) y de la Subdirección de Ingeniería Agrícola (AGSE), de la Dirección de Sistemas de Apoyo Agrícola de la FAO.

José Benites

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Roma, Italia

Para el desarrollo del programa se obtuvo la participación de expertos brasileños de la Empresa de Investigación Agropecuaria y de Investigación Rural de Santa Catarina S.A. (EPAGRI), de la Facultad de Agronomía de la Universidad Federal de Río Grande do Sul, Departamento de Suelos, (UFRGS), y de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA), a través del Programa de Cooperación Técnica entre Países en Desarrollo (CTPD) de la FAO. También participaron técnicos del IITA y de la FAO.

El Curso se llevó a cabo en la Sede del Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) en Ibadan, Nigeria del 21 de abril al 1 de mayo de 1997.

Objetivos

La finalidad del Curso fue ofrecer capacitación a técnicos de países de habla española y portuguesa de África, con el fin de señalar los problemas de la conservación del suelo y el agua, preparar estrategias y planes y organizar programas de acción, teniendo en cuenta un planteamiento de ordenación integrada de suelos.

Específicamente, se esperaba que al finalizar el curso los participantes estuvieran familiarizados con los conceptos generales de la ordenación de suelos; la caracterización de los problemas de degradación del suelo y el agua; la elaboración de una estrategia de ordenación eficaz para la conservación del suelo; los sistemas de labranza predominantes, sus ventajas y limitaciones; los principios y prácticas auxiliares de los sistemas de labranza conservacionista; los conceptos y procedimientos metodológicos para la elección de las prácticas de labranza; las metodologías de planificación, con la participación de los agricultores en la planificación para mejorar los métodos eficaces de labranza de conservación y otras prácticas de manejo del suelo; la aplicación de planes de manejo de suelos y programas de manejo integrado de suelos; las organizaciones institucionales; el establecimiento de prioridades; los incentivos de financiación y crédito.

Estructura y contenido

El programa se estructuró en 23 temas agrupados en nueve módulos:

Conceptos generales del manejo del suelo y el agua

Propiedades, procesos y funciones del suelo

Caracterización; factores importantes de la tierra.

Caracterización de los problemas de degradación del suelo y el agua

Síntomas de los problemas

Análisis de las causas principales

Prioridad de los problemas.

Elaboración de una estrategia de ordenación eficaz para la conservación del suelo

Principios generales para desarrollar estrategias de ordenación del suelo.

Labranza del suelo

Conceptos y objetivos de la labranza

Aperos de labranza

Relación entre la labranza del suelo y las características físicas de los suelos y viceversa

Principales tipos de labranza y su eficacia según los distintos niveles de tecnología.

Otras tecnologías de mejoramiento del suelo

Utilización del suelo de acuerdo con su aptitud agrícola

Capa vegetal del suelo y siembra en contorno

Abono verde

Fertilización/enmiendas

Explotación agrícola y cría de ganado

Barreras físicas transversales a la pendiente y encauzamiento de la escorrentía

Irrigación, recogida del agua de lluvia

Sistemas agroforestales conservacionistas

Control de malezas, insectos y enfermedades bajo sistemas de labranza conservacionista.

Planificación del mejoramiento de la productividad del suelo

Participación de los agricultores en la planificación para mejorar los métodos de labranza conservacionista y otras prácticas de manejo del suelo

Selección de alternativas técnicas.

Aplicación de los planes de manejo de suelos

Ejecución participativa de los planes de acción.

Ejemplos de programas integrados de manejo del suelo en Brasil

Tierras de ladera húmedas y subhúmedas

Regiones semiáridas

Sabanas ácidas.

Ejemplos de programas integrados de manejo del suelo en África

Angola

Cabo Verde

Guinea Ecuatorial

Guinea-Bissau

Mozambique

Santo Tomé y Príncipe.

Las presentaciones de clase fueron complementadas con trabajos en grupo y con una visita al campo donde los participantes tuvieron la oportunidad de observar parcelas demostrativas con algunos de los sistemas de labranza descritos y discutir con el personal técnico del IITA sobre temas relacionados con el Curso; también se visitaron predios de agricultores que estaban conduciendo parcelas demostrativas de prácticas de manejo y conservación de suelos.

Capítulo 2

Los principales factores ambientales y de suelos que influyen sobre la productividad y el manejo

Cuando se evalúan la aptitud agrícola de una cierta área y la necesidad de introducir prácticas específicas de manejo y recuperación de suelos, se deben observar una serie de características importantes de la tierra. Además de las características ambientales tales como la lluvia, otros aspectos relacionados con las condiciones de la tierra como la topografía y las condiciones reales del suelo, se debe examinar la presencia de factores limitantes a fin de poder considerar las implicaciones que puede acarrear la adopción de ciertas prácticas agrícolas.

TOPOGRAFÍA

La topografía se caracteriza por los ángulos de las pendientes y por la longitud y forma de las mismas. La topografía es un importante factor para determinar la erosión del suelo, las prácticas de control de la erosión y las posibilidades de labranza mecanizada del suelo, y tiene una influencia primaria sobre la aptitud agrícola de la tierra.

Cuanto mayor es el ángulo de la pendiente de la tierra y la longitud de esa pendiente, mayor será la erosión del suelo. Un aumento del ángulo de la pendiente causa un aumento de la velocidad de escorrentía y con ello la energía cinética del agua causa una mayor erosión. Las pendientes largas llevan a una intensificación de la escorrentía, aumentando su volumen y causando así una erosión mas seria.

Además de los problemas de erosión, las áreas con pendientes agudas también presentan un menor potencial de uso agrícola. Esto es debido a la mayor dificultad o a la imposibilidad de la labranza mecánica o al transporte en o del campo, en este tipo de pendientes. La labranza en estos casos puede además ser limitada por la presencia de suelos superficiales.

LLUVIA

La lluvia es uno de los factores climáticos mas importantes que influyen sobre la erosión. El volumen y la velocidad de la escorrentía dependen de la intensidad, la duración y la frecuencia

E. Giasson

Departamento de Solos de la Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Porto Alegre, Brasil

de la lluvia. De estos factores, la intensidad es el mas importante y las pérdidas por la erosión aumentan con la intensidades mas altas de las lluvias. La duración de la lluvia es un factor complementario.

La frecuencia de la lluvia también tiene influencia sobre las pérdidas causadas por la erosión. Cuando la lluvia cae en intervalos cortos, la humedad del suelo permanece alta y la escorrentía es mas voluminosa, aún si la lluvia es menos intensa. Después de largos períodos, el suelo está mas seco y no debería haber escorrentía en lluvias de poca intensidad, pero en casos de sequía la vegetación puede sufrir debido a la falta de humedad y así reducir la protección natural de la tierra.

Durante una tormenta fuerte, decenas de gotas de lluvia golpean cada centímetro cuadrado de tierra, aflojando las partículas de la masa de suelo. Las partículas pueden saltar a mas de 60 cm de alto y a mas de 1.5 m de distancia. Si la tierra no tiene una cobertura vegetativa, las gotas pueden destruir muchas toneladas de suelo por hectárea que son así fácilmente transportadas por la escorrentía superficial.

Las gotas de lluvia contribuyen a la erosión de varias maneras:

aflojan y rompen las partículas suelo en el lugar del impacto;

transportan las partículas así aflojadas;

proporcionan energía bajo forma de turbulencia al agua en la superficie.

Para prevenir la erosión es necesario, por lo tanto, evitar que las partículas de suelo sean aflojadas por el impacto de las gotas de lluvia cuando golpean el suelo.

De acuerdo a Wischmeier y Smith (1978), cuando se considera solo el factor lluvia, la pérdida de suelo por unidad de área de suelo desnudo es directamente proporcional al producto de dos características de la lluvia: la energía cinética y la máxima intensidad durante un período de 30 minutos. Este producto es usado para expresar el potencial de erosividad de la lluvia.

Limitaciones del suelo

Acidez

La acidez del suelo depende del material parental del suelo, su edad y forma y los climas actual y pasado. Puede ser modificado por el manejo del suelo.

La acidez del suelo está asociada con varias características del suelo (Rowell, 1994):

bajo nivel de calcio y magnesio intercambiables y bajo porcentaje de saturación de bases;

alta proporción de aluminio intercambiable;

una capacidad de intercambio de cationes mas baja que en suelos similares menos ácidos debido a un número reducido de cargas negativas en la superficie de la materia orgánica y a un creciente número de cargas positivas en la superficie de los óxidos;

cambios en la disponibilidad de nutrimentos; por ejemplo, la solubilidad del fósforo es reducida;

aumento de la solubilidad de los elementos tóxicos, por ejemplo, aluminio y manganeso;

menor actividad de muchos microorganismos del suelo llevando, en casos extremos, a una acumulación de la materia orgánica, a una menor mineralización y a una mas baja disponibilidad de nitrógeno, fósforo y azufre.

Alcalinidad

Las áreas con suelos alcalinos ocurren predominantemente en regiones áridas y su ocurrencia depende del tipo de material del suelo original, de la vegetación, de la hidrología y del manejo del suelo, especialmente en áreas con sistemas de irrigación mal manejados.

La alcalinad del suelo (pH>7) se presenta en suelos donde el material es calcáreo o dolomítico o donde ha habido una acumulación de sodio intercambiable, naturalmente o bajo irrigación. Tales suelos tienen altas concentraciones de iones OH- asociados con altos contenidos de bicarbonatos y carbonatos; los suelos sódicos tienen una baja estrucutura y estabilidad a causa del alto contenido de sodio intercambiable y muchos de ellos tienen la capa superior o el subsuelo densos.

Las condiciones alcalinas del suelo causan varios problemas nutricionales a las plantas como la clorosis, en razón de la incapacidad de las plantas de absorber suficiente hierro o manganeso. También pueden ocurrir deficiencias de cobre y zinc y también de fósforo a causa de su baja solubilidad. Si el suelo tiene un alto contenido de CO3Ca puede ocurrir una deficiencia de potasio porque este puede ser rápidamente lixiviado. También puede haber deficiencia de nitrógeno debido al generalmente bajo contenido de materia orgánica (Rowell, 1994).

Salinidad

Los suelos salinos tienen altos contenidos de diferentes tipos de sales y pueden tener una alta proporción de sodio intercambiable. Los suelos fuertemente salinos pueden presentar eflorescencias en la superficie o costras de yeso (SOCa4), sal común (ClNa), carbonato de sodio (CO3Na2) y otras.

La salinidad del suelo puede originarse en un material parental salino, por la inundación de aguas marinas, por sales llevadas por el viento o por irrigación con agua salada. Sin embargo, la mayoría de los suelos salinos se originan por ascensión capilar y evaporación de agua que acumula sal con el pasar del tiempo.

Las sales afectan los cultivos a causa de los iones tóxicos, los cuales por un desbalance de los nutrimentos inducen deficiencias y por un aumento de la presión osmótica de la solución del suelo causan una falta de humedad. La estructura y la permeabilidad del suelo pueden ser dañadas por el alto contenido de sodio intercambiable que queda en el suelo cuando las sales son lavadas, salvo que se tomen medidas preventivas o remedios, tales como la aplicación de yeso.

Baja capacidad de intercambio de cationes (CIC)

La CIC del suelo es una medida de la cantidad de las cargas negativas presentes en las superficies minerales y orgánicas del suelo y representa la cantidad de cationes que pueden ser retenidos en esas superficies. Un suelo con alta CIC puede retener una gran cantidad de cationes de los nutrimentos en los lugares de intercambio. Los nutrimentos aplicados al suelo que puedan exceder esa cantidad pueden fácilmente ser lavados por el exceso de lluvia o por el agua de riego. Esto implica que esos suelos con baja CIC necesitan un manejo diferente en lo que hace a la aplicación de fertilizantes, con pequeñas dosis de nutrimentos aplicadas frecuentemente.

Fijación de fósforo

La fijación de fósforo en el suelo es un proceso natural que puede llevar a una deficiencia de este elemento aun cuando el contenido total de fósforo en el suelo pueda ser alto. La fijación fosfórica es un proceso específico de adsorción que ocurre principalmente en los suelos con altos contenidos de óxidos de hierro -hematita, goethita- y óxidos de aluminio -gibsita- y minerales arcillosos -principalmente caolinita. Estos suelos son típicos de zonas tropicales y subtropicales. A un bajo nivel de pH tienden a fijar los fosfatos y aumentando el pH del suelo por medio de la aplicación de cal y materia orgánica, la adsorción específica del fosfato se reduce.

Propiedades de dilatación y contracción

La propiedad de dilatarse y contraerse comúnmente ocurre en suelos arcillosos que contienen predominantemente minerales arcillosos, tales como los del grupo de la esmectita. Estos suelos son sometidos a considerables movimientos durante la dilatación y la contracción a causa de los pronunciados cambios de volumen con variaciones en el contenido de humedad. Los suelos se contraen y se resquebrajan cuando están secos y se expanden, volviéndose plásticos y pegajosos cuando están húmedos. El movimiento del suelo puede causar la formación de un microrelieve típico en la superficie –pequeñas ondulaciones- y de agregados en forma de cuña en el subsuelo.

Estos suelos presentan serios problemas para la labranza ya que tienen una consistencia inadecuada para ello, no solo cuando están secos sino también cuando están húmedos. Cuando están secos son suelos muy duros, haciendo que la labranza sea extremadamente difícil y requiriendo fuerza adicional del tractor, causando un mayor desgaste de los implementos y no permitiendo la formación de una buena cama de semillas ya que los terrones no se rompen. En contraste, cuando estos suelos están húmedos, son extremadamente plásticos y pegajosos, siendo también en este caso de difícil labranza ya que el suelo se adhiere a las herramientas y aumenta la fuerza de tracción necesaria o impide también el pasaje de la maquinaria.

CONDICIONES DEL SUELO

Profundidad

La profundidad del suelo puede variar de unos pocos centímetros a varios metros. Las raíces de las plantas usan el suelo a profundidades que van de unos pocos centímetros a mas de un metro; en algunos casos esas raíces pueden llegar a varios metros.

La profundidad del suelo es un factor limitante para el desarrollo de las raíces y de disponibilidad de humedad y nutrimentos para las plantas, afectando además la infiltración y las opciones de labranza. Cuanto mas superficial es un suelo, mas limitados son los tipos de uso que puede tener y mas limitado será también el desarrollo de los cultivos. Los suelos superficiales tienen menor volumen disponible para la retención de humedad y nutrimentos y también pueden impedir o dificultar la labranza; también pueden ser susceptibles a la erosión porque la infiltración del agua está restringida por el substrato rocoso. Estos factores adversos varían en severidad de acuerdo a la naturaleza de la interfase entre el suelo y el lecho rocoso. Si el suelo está en contacto con un lecho rocoso parcialmente descompuesto puede haber alguna infiltración de agua y penetración de las raíces y los instrumentos de labranza pueden ser capaces de romper esa estructura. Los lechos de rocas duras pueden constituir, sin embargo, una fuerte limitante para la agricultura.

Textura del suelo

La fase sólida está compuesta prevalentemente de partículas de naturaleza mineral, las que de acuerdo a su diámetro pueden ser clasificadas en fracciones de arena, limo y arcilla, además de grava gruesa, media y fina.

La proporción relativa de las fracciones de arena, limo y arcilla que constituyen la masa del suelo es llamada textura del suelo. La textura está íntimamente relacionada con la composición mineral, el área superficial específica y el espacio de poros del suelo. Esto afecta prácticamente a todos los factores que participan en el crecimiento de las plantas. La textura del suelo tiene influencia sobre el movimiento y la disponibilidad de la humedad del suelo, la aireación, la disponibilidad de nutrimentos y la resistencia a la penetración por las raíces. También tiene influencia sobre las propiedades físicas relacionadas con la susceptibilidad del suelo a la degradación tal como la agregación.

Consistencia

Un terrón seco de arcilla es normalmente duro y resistente a la fractura; a medida que se agrega agua y este se humedece, su resistencia a la rotura se reduce; con mas agua, en vez de fracturarse, tiende a formar una masa compacta e informe que cuando se la comprime se vuelve maleable y plástica; si se agrega mas agua aún, tiende a adherirse a las manos.

Esta resistencia del suelo a la rotura, su plasticidad y su tendencia a adherirse a otros objetos son aspectos de la consistencia del suelo que dependen de su textura, del contenido de materia orgánica, de la mineralogía del suelo y del contenido de humedad.

La determinación de la consistencia del suelo ayuda a identificar el contenido óptimo de humedad para la labranza. Bajo condiciones ideales, el suelo debería sufrir compactación, no debería ser plástico y debería ser fácil de preparar ya que no debería ser muy resistente.

Estructura y porosidad

La estructura y la porosidad del suelo ejercen influencia sobre el abastecimiento de agua y de aire a las raíces, sobre la disponibilidad de los nutrimentos, sobre la penetración y desarrollo de las raíces y sobre el desarrollo de la microfauna del suelo. Una estructura de buena calidad significa una buena calidad de espacio de poros, con buena continuidad y estabilidad de los poros y una buena distribución de su medida, incluyendo tanto macroporos como microporos (Cabeda, 1984).

La humedad es retenida en los microporos; el agua se mueve en los macroporos y estos tienden a ser ocupados por el aire que constituye la atmósfera del suelo. El espacio de poros del suelo es una propiedad dinámica y cambia con la labranza. Los límites entre los cuales su valor puede variar son muy amplios y dependen de la compactación, la forma de las partículas, la estructura y la textura del suelo. La porosidad total está también estrechamente ligada a la estructura del suelo y esta aumenta a medida que el suelo forma agregados. Cualquier práctica que altere la estructura del suelo, afectará también la porosidad del mismo.

Según Larson (1964), la capa superior del suelo agregada junto a la semilla y a las plántulas debería ser de pequeño tamaño de manera de promover un régimen adecuado de humedad y un contacto perfecto entre el suelo, las semillas y las raíces. Sin embargo, no debería ser tan pequeña que favorezca la formación de costras superficiales y capas compactadas. De acuerdo con Kohnke (1968), el tamaño ideal de los agregados es un diámetro entre 0.5 y 2 mm. Un tamaño mayor de los agregados limita el volumen del suelo explorado por las raíces y los agregados mas pequeños dan lugar a poros demasiado pequeños que no drenarán el agua sino que permanecerán saturados.

Es importante que en los horizontes mas profundos la estructura mantenga sus características originales. Es posible verificar si ha habido alteraciones estructurales tomando una muestra de suelo húmedo y separando sus agregados. La existencia de superficies de separación entre los agregadosque pueden ser angulares o suaves y de forma bien definida, indican una alteración estructural – o dilatación o contracción en ciertos suelos arcillosos. La presencia de superficies irregulares y de poros tubulares de varios tamaños indican que la estructura y el espacio de poros son favorables para el desarrollo de los cultivos agrícolas. La formación de este tipo de estructura y porosidad pueden ser estimuladas por medio de prácticas de manejo tales como el uso de abonos verdes y la incorporación de residuos de cultivos con raíces densas.

Densidad del suelo

La densidad del suelo es la relación de la masa de las partículas de suelo seco con el volumen combinado de las partículas y los poros. Se expresa en g/cm3 o t/m3.

La densidad de los suelos está relacionada con otras características de los suelos. Por ejemplo, los suelos arenosos de baja porosidad tienen una mayor densidad (1,2 a 1,8 g/cm3) que los suelos arcillosos (1,0 a 1,6 g/cm3) los cuales tienen un mayor volumen de espacio de poros. La materia orgánica tiende a reducir la densidad suelo/masa debido a su propia baja densidad y a la estabilización de la estructura del suelo que resulta en mayor porosidad. La compactación causada por el uso inadecuado de equipos agrícolas, por el tráfico frecuente o pesado o por el pobre manejo del suelo pueden aumentar la densidad del suelo de los horizontes superficiales a valores que pueden llegar a 2 g/m3. La densidad de los suelos a menudo es usada como un indicador de la compactación.

Contenido de nutrimentos

La disponibilidad de los nutrimentos es fundamental para el desarrollo de los cultivos. El contenido de nutrimentos del suelo depende del material y el proceso de formación del suelo –el contenido original del suelo-, del abastecimiento y naturaleza de los fertilizantes, de la intensidad de la lixiviación y la erosión, de la absorción de los nutrimentos por parte de los cultivos y de la CIC del suelo.

Aunque la deficiencia de nutrimentos en muchos casos puede ser fácilmente corregida, los suelos con mejor disponibilidad natural de nutrimentos requerirán menores inversiones y, por lo tanto, muestran una aptitud natural para dar mejores rendimientos. El conocimiento de la necesidad de aplicar o no grandes cantidades de nutrimentos en forma de fertilizantes, comparado con la disponibilidad de recursos, es un factor determinante para la recomendación de uso de la tierra.

Además de evaluar los contenidos y proporciones de cationes intercambiables (Ca++, Mg++, K+ y Na+) también será necesario evaluar el contenido de nitrógeno del suelo –a través de la materia orgánica-, el contenido de fósforo disponible, el contenido de micronutrimentos esenciales y el valor de la CIC del suelo.

La materia orgánica y los organismos del suelo

La materia orgánica del suelo está compuesta por todos los materiales orgánicos muertos, de origen animal o vegetal, junto con los productos orgánicos producidos en su transformación. Una pequeña fracción de la materia orgánica incluye materiales ligeramente transformados y productos que han sido completamente transformados, de color oscuro y de alto peso molecular, llamados compuestos húmicos.

Después que se han añadido residuos orgánicos frescos han al suelo hay un rápido aumento en la población de organismos debido a la abundancia de material fácilmente descompuesto, incluyendo azúcares y proteínas. Estos elementos son transformados en energía, CO2 y H2O y en compuestos sintetizados por los organismos. A medida que la cantidad de materia orgánica de fácil descomposición disminuye, el número de organismos también disminuye. Los sucesores de estos organismos atacan los restos, formados por compuestos mas resistentes de celulosa y lignina y también compuestos sintéticos, reduciendo su proporción gradualmente a medida que aumenta el humus. La velocidad de transformación de los residuos orgánicos frescos depende de la naturaleza de la materia orgánica inicial y de las condiciones ambientales del suelo.

Después de la aplicación, por ejemplo, de materiales leñosos u otros residuos orgánicos que tienen un alto contenido de carbono y un bajo contenido de nitrógeno –o sea una relación C/N alta- los organismos consumen el nitrógeno disponible en el suelo, inmobilizándolo. Como resultado, durante algún tiempo habrá poco nitrógeno disponible para las plantas. Con la descomposición gradual de la materia orgánica, la población de organismos se reduce y el nitrógeno vuelve a estar disponible para las plantas, estableciendo una relación C/N entre 10 y 12. Para evitar la competencia por el nitrógeno entre los organismos y las plantas, es conveniente esperar que los residuos orgánicos alcancen un estado avanzado de descomposición antes de la siembra de un nuevo cultivo.

La materia orgánica agregada al suelo normalmente incluye hojas, raíces, residuos de los cultivos y compuestos orgánicos correctivos. Como que muchos de los residuos vegetales se aplican en la superficie o en la capa superior del suelo, el contenido de materia orgánica de esta capa tiende a ser mas alto y a decrecer con la profundidad.

El contenido de nutrimentos de la materia orgánica es importante para las plantas. Por medio de la actividad de la flora y la fauna presentes en el suelo esos nutrimentos son transformados en substancias inorgánicas y pasan a estar disponibles para las plantas. A medida que los rendimientos aumentan, el uso correcto de fertilizantes minerales y las masas de las raíces aumentan el contenido de materia orgánica del suelo en razón de la mayor cantidad de residuos que se incorporan. La materia orgánica también puede ser agregada usando abonos verdes o residuos orgánicos como estiércol o composte.

La materia orgánica favorece la formación de una estructura estable de agregados en el suelo por medio de la estrecha asociación de las arcillas con la materia orgánica. Esta asociación incrementa la capacidad de retención de agua ya que puede absorber de tres a cinco veces mas de su proprio peso, lo cual es especialmente importante en el caso de los suelos arenosos. La materia orgánica incrementa la retención de los nutrimentos del suelo disponibles para las plantas debido a su capacidad de intercambio de cationes –la CIC del humus varía entre 1 y 5 meq/g.

La fauna del suelo, especialmente las lombrices de tierra, crean macroporos verticales de varios tamaños en el suelo indisturbado, aumentando la aireación, la tasa de inflitración y la permeabilidad. La microflora del suelo produce substancias gelatinosas, incluyendo polisacáridos que ayudan a estabilizar la estructura del suelo.

La labranza afecta las características físicas del suelo y puede incrementar la porosidad y la aireación, pero también puede afectar negativamente la fauna del suelo debido al disturbio que causan los implementos agrícolas en el mismo. Los sistemas de labranza mínima y de labranza cero contribuyen a salvaguardar la fauna y la estructura de poros creadas por ellos. A causa de que esos sistemas tienden a mantener mas estable los regímenes de temperatura y humedad del suelo, también protegen la población microbiana durante los períodos de altas temperaturas o sequías prolongadas. La quema continua de los residuos tiende a reducir la microflora, sobre todo cerca de la superficie. Dejando los residuos de los cultivos en la superficie del suelo y usando una cobertura vegetativa perenne con un sistema radical denso, se favorecerá un mejor desarrollo de la fauna del suelo y de la biomasa microbiana.

La fertilización, tanto orgánica como mineral, tienden a estimular los organismos del suelo y el uso de pesticidas puede disminuir sensiblemente su número. Las monocultura puede afectar esas poblaciones ya sea porque proporciona continuamente el mismo tipo de material orgánico o por la acumulación de substancias tóxicas exudadas por las raíces, reduciendo así la diversidad de las especies y rompiendo su equilibrio.

PRODUCTIVIDAD

La productividad es un buen indicador de las condiciones de la tierra, ya que esta refleja directamente los cambios en la calidad y las limitaciones de la misma. La evaluación de la productividad de ciertas áreas específicas y la comparación con áreas similares vecinas que ya están aplicando prácticas adecuadas de manejo de los cultivos permite la identificación de la necesidad de introducir prácticas específicas de mejoramiento de suelos.

El principal objetivo de la agricultura sostenible es obtener una alta productividad sin degradar los suelos. La productividad muestra una respuesta positiva a todos los factores que controlan el crecimiento, el desarrollo y la producción de los cultivos. Una buena productividad sostenida es sinónimo de buenas condiciones de la tierra y de buenas prácticas de manejo, las que al mismo tiempo mantienen o mejoran la calidad de la tierra.

Capítulo 3

Principios generales para el desarrollo de estrategias para el manejo de suelos

Los objetivos del manejo de suelos para la agricultura

El objetivo principal del manejo de suelos para la agricultura es crear condiciones edafológicas favorables para el buen crecimiento de los cultivos, la germinación de las semillas, la emergencia de las plantas jóvenes, el crecimiento de las raíces, el desarrollo de las plantas, la formación del grano y la cosecha.

Las condiciones edafológicas deseables son:

condiciones físicas (tamaño de agregados, humedad y temperatura) que favorezcan la germinación de las semillas. El tamaño óptimo de los agregados varía con el tamaño de las semillas y debería ser de tal tamaño que haya un contacto máximo entre el suelo y la semilla para facilitar el movimiento de humedad del suelo a la misma sin sufrir falta de oxígeno; un exceso o falta de humedad y temperaturas extremas limitan seriamente la germinación;

estructura superficial que no impida la emergencia de las plantas jóvenes. La presencia de encostramientos fuertes restringe la emergencia de las plántulas; además, hay interacciones entre el espesor, la composición y el contenido de humedad de la costra y su fuerza, y entre el tamaño de la semilla, el tipo de cultivo, la profundidad de siembra y el vigor de la semilla;

estructura, porosidad y consistencia del suelo en la primera capa que favorezcan el crecimiento inicial de la planta joven y de las raíces. Suelos arcillosos con agregados grandes y duros, y suelos arenosos que forman estructuras masivas y duras cuando se secan ("suelos duros") retrasan el crecimiento inicial de los cultivos;

estructura, tamaño y continuidad de los poros en el subsuelo que permitan la libre penetración y desarrollo de las raíces. La presencia de capas compactadas originadas por las labranzas, u horizontes compactados debido a procesos naturales de compactación, restringen la penetración de las raíces y el volumen de suelo que las mismas pueden explorar para absorber humedad y nutrimentos. Además, debilitarán la capacidad de enraizamiento y fijación de muchos cultivos.

R. Barber, Consultor

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Roma, Italia

un suministro adecuado y oportuno de nutrimentos que coincida con la demanda del cultivo durante todo el ciclo de crecimiento. El sistema de manejo debería maximizar el reciclaje de los nutrimentos dentro del perfil y dentro de la finca, y minimizar la pérdida de nutrimentos por procesos naturales o por el manejo. La meta del sistema de manejo de nutrimentos debería aceptar que los únicos nutrimentos que se pierden de los suelos son aquellos que se exportan de la finca con las cosechas;

una alta saturación de la capacidad efectiva de cationes intercambiables (CECI) con aluminio o manganeso, sales, o un exceso de sodio a niveles tóxicos para muchos cultivos; existe, sin embargo, mucha variación en la tolerancia de los cultivos a los mismos;

un suministro adecuado y oportuno de humedad al cultivo durante todo su ciclo, y especialmente durante las etapas críticas del mismo. Un exceso de humedad en la etapa inicial del cultivo puede ser perjudicial para muchos cultivos, y viceversa su falta en las etapas más sensibles al déficit de humedad como la floración y la formación de grano pueden disminuir seriamente los rendimientos. Durante la cosecha, un exceso de humedad puede reducir el rendimiento debido al vuelco y a la pudrición del grano; además, en suelos mojados las cosechadoras pueden degradar la estructura y la porosidad del suelo;

un suministro adecuado y oportuno de oxígeno a las raíces del cultivo y a los microorganismos del suelo. Condiciones de mal drenaje o drenaje deficiente causan una falta de oxígeno en el suelo debido a que el mismo se difunde unas 10 000 veces más lentamente a través del agua que a través del aire y de ese modo no puede satisfacer las demandas de oxígeno de las raíces ni de los microorganismos. La falta de oxígeno resulta en trastornos fisiológicos que afectan la absorción de nutrimentos por las plantas y en la producción de toxinas a causa de procesos de reducción microbiológica;

una alta actividad biológica en el suelo. La diversidad de la fauna y de los microorganismos, y especialmente la población de la macrofauna, es muy importante para sostener la productividad de los suelos. La macrofauna tiene influencia sobre la porosidad del suelo y la incorporación y humificación de los residuos orgánicos;

condiciones estables para el área de cultivo, para que estos no sean perjudicados por inundaciones, erosión hídrica o vientos fuertes. Las inundaciones pueden causar daños físicos a los cultivos y una disminución en la tasa de difusión de oxígeno dentro del suelo. La erosión hídrica disminuye la fertilidad de los suelos y puede causar la pérdida de terreno por el desarrollo de cárcavas o deslizamientos de tierra. Los vientos fuertes pueden causar daños a los cultivos, y pérdidas de hojas y flores. Además, pueden acentuar los déficit de humedad al incrementar las tasas de evaporación y resultar en la erosión eólica. En épocas frías, la combinación de bajas temperaturas con vientos fuertes produce el efecto de temperaturas aún más bajas debido al efecto del enfriamiento, causando procesos fisiológicos adversos a los cultivos.

Principios para desarrollar estrategias sobre el manejo de suelos

Hay nueve principios generales que se deberían considerar como lineamentos básicos para desarrollar estrategias sobre los sistemas de manejo de suelos:

1. Aumentar la cobertura de los suelos

Es el principio más importante en el manejo sostenible de suelos porque conlleva múltiples beneficios:

Reduce la erosión hídrica y eólica

Una cobertura sobre el suelo lo protege de la fuerza de las gotas de lluvia y disminuye la separación de las partículas de los agregados de suelo, que es el primer paso en el proceso de erosión hídrica. Existe evidencia que un 40% de cobertura del suelo reduce las pérdidas de suelo a valores menores de 10% de lo que ocurriría en el mismo suelo desnudo (Figura 1), si bien esto se refiere sólo a la erosión por salpicadura. Cuando la erosión es causada por una combinación de los procesos erosivos, como erosión por salpicadura y erosión en surcos, es muy probable que se requiera una cobertura más elevada del 40% para reducir las pérdidas de suelo a sólo 10% de lo que ocurriría en el mismo suelo desnudo. Investigaciones en Kenia sobre el efecto de diferentes coberturas orgánicas sobre las pérdidas de suelo con lluvias simuladas que provocaron erosión por surcos y salpicadura, mostraron que se requiere entre 67 y 79% de cobertura para reducir las salpicaduras (Cuadro 2).

Cuadro 2

Cobertura orgánica y pérdidas de suelo en dos lluvias simuladas (Barber y Thomas, 1981)

Pérdida de suelo (t/ha)

1a Lluvia

2a Lluvia

Promedio

0

1

2

4

0

46

67

79

1,40

0,22

0,12

0,03

6,27

1,70

0,83

0,26

3,84

0,96

0,48

0,15

Promedio

0,44

2,27

1,36

En pendientes muy inclinadas la velocidad de la escorrentía aumentará con la pendiente, y también aumentará la capacidad de transporte de las partículas sueltas por la escorrentía. En esta situación la cobertura que está en contacto con el suelo, es muy importante, más aún que la cobertura aérea; la cobertura de contacto no solamente disipa la energía de las gotas de lluvia, sino que también reduce la velocidad de la escorrentía, y consecuentemente las pérdidas de suelo por un menor transporte de partículas (Paningbatan et al., 1995). Investigaciones empíricas en El Salvador han indicado que se requiere una cobertura de contacto de aproximadamente 75% para tener "bajos" riesgos de erosión (Figura 2). Esta cifra se aproxima al rango de 67-79% de cobertura de Kenia, que se requiere para reducir las pérdidas de suelo a 10% de las que ocurrirían en el mismo suelo desnudo.

La presencia de una cobertura protectiva también reduce la erosión eólica al disminuir la velocidad del viento sobre la superficie del suelo (Cuadro 3).

Cuadro 3

Efecto promedio de la clase y orientación de los residuos del cultivo en la erosión de un suelo franco arenoso por viento de velocidad uniforme (Finkel, 1986)

Cantidad de suelo erosionado en túnel de viento (t/ha)

Residuos de trigo

Residuos de sorgo

Rastrojo 25 cm alto

Rastrojo plano

Rastrojo 25 cm alto

Rastrojo plano

0

0,56

1,12

2,24

3,36

6,72

35,8

6,3

0,2

traza

traza

traza

35,8

19,0

5,6

0,2

traza

traza

35,8

29,1

18,1

8,7

3,1

traza

35,8

32,5

23,3

11,9

4,9

0,4

Image106.gif (18499 byte)

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Aumenta la infiltración de la lluvia

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La protección del suelo debido a la cobertura evita la formación de costras y mantiene una mayor tasa de infiltración. La Figura 3 muestra la diferencia en las tasas de infiltración para un suelo en Nigeria con y sin cobertura (Lal, 1975).

Reduce la pérdida de humedad por evaporación y aumenta la humedad disponible

La combinación de mayor infiltración y menor pérdida de humedad por evaporación resulta en mayor humedad disponible para el cultivo. El Cuadro 4 muestra como la presencia de una cobertura orgánica aumenta la cantidad de humedad almacenada en el suelo.

Baja la temperatura

La presencia de una cobertura disminuirá sustancialmente la temperatura en los primeros 5 cm de profundidad del suelo; en zonas o épocas donde las temperaturas son muy altas, una cobertura tendrá efectos benéficos sobre la germinación de las semillas, la actividad biológica, los procesos microbiológicos y el crecimiento inicial del cultivo. Temperaturas superiores a 40° C inhiben la germinación de las semillas de muchos cultivos, y temperaturas superiores a 28-30° C a 5 cm de profundidad restringen el crecimiento de las plántulas de muchos cultivos (Lal, 1985).

Mejoran las condiciones de germinación

La mayor humedad y las menores temperaturas crean mejores condiciones para la germinación de las semillas. El Cuadro 5 presenta datos sobre la humedad, temperatura y porcentaje de emergencia de caupí y soya en relación a los diferentes sistemas de labranza. La comparación de los datos para labranza cero y labranza convencional representan condiciones opuestas de con y sin cobertura.

Cuadro 5

Tipos de labranza y su efecto sobre la humedad, temperatura y emergencia de caupí y soya. (Fuente: Nangju et. al., 1975)

Labranza

Temperatura máxima del suelo

(° C)

Humedad del suelo

(%)

Emergencia de plantas jóvenes

(%)

Días para la emergencia

Peso fresco de plantas jóvenes

(g)

Caupí

Convencional

Cero

41

36

11,2

14,4

89.4b

97,8a

4b

3a

1,32

1,60

Soya

Convencional

Cero

41

36

11,6

14,3

33,4d

53,9c

6d

5e

0,53

0,43

a, b, c, d = diferencias a 5% de probabilidad

Aumenta el contenido de materia orgánica de la capa superficial

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La Figura 4 muestra que el incremento en la acumulación de materia orgánica en el suelo está directamente relacionado con la cantidad de residuos aplicados como cobertura. El mayor incremento en el contenido de materia orgánica se encuentra inicialmente en los primeros 15 mm de profundidad del suelo bajo labranza cero, y con el paso del tiempo el contenido de materia orgánica de los horizontes inferiores aumentará. La Figura 5 presenta la distribución de materia orgánica en el suelo después de 10 años de labranza cero donde los rastrojos quedaron sobre el suelo.

Mejora la estabilidad estructural de los agregados superficiales

El aumento en el contenido de materia orgánica del suelo mejora la resistencia de los agregados a la erosión y al encostramiento.

Estimula la actividad biológica del suelo

Las mejores condiciones de humedad y temperatura estimulan la actividad de los microorganismos y de la fauna; la macrofauna también requiere la presencia de una cobertura vegetal muerta sobre la superficie para su alimentación. Se ha demostrado la gran influencia de la aplicación de cobertura orgánica sobre la cantidad de lombrices en una parcela de maíz (Cuadro 6). Además, Lal, et al., (1980) han obtenido una relación linear entre la actividad de las lombrices y la cantidad de cobertura aplicada.

Aumenta la porosidad

El incremento en la actividad de la macrofauna resulta en mayor porosidad (Lal et al., 1980), y especialmente en la macroporosidad que sirve como un control de circulación para el drenaje de gran parte de la lluvia. Esto resulta en menor lixiviación de los nutrimentos del suelo más alejados de los macroporos. Otra consecuencia de la mejor porosidad debido a la actividad de la macrofauna es una mayor tasa de infiltración como se observa en el Cuadro 7.

Cuadro 7

Efectos de cultivos de cobertura con y sin la actividad de lombrices sobre las tasas de infiltración (Wilson et al., 1982)

Infiltración acumulativa (cm/3h)

Infiltración equilibrada (cm/h)

Con lombrices

Sin lombrices

Con lombrices

Sin lombrices

Brachiaria sp.

Centrosema sp.

Pueraria sp.

Stylosanthes sp.

490

220

270

390

64

72

76

74

75

30

90

60

19

18

16

16

Favorece el control biológico de las plagas

Las mejores condiciones biológicas pueden estimular la proliferación de insectos predatores de plagas.

Reduce el enmalezamiento

Por lo general una buena cobertura de los rastrojos ayuda a reducir sensiblemente la emergencia de muchas malezas; sin embargo, con cantidades insuficientes de cobertura pueden ocurrir problemas de malezas, especialmente de algunas especies.

Los mecanismos para lograr una mayor cobertura son:

Dejar todos los residuos de los cultivos dentro de la parcela, no quemarlos, no llevarlos fuera de la parcela y no pastorearlos o por lo menos reducir el pastoreo al mínimo; esto implica el cercamiento de las parcelas para poder controlar la intensidad del pastoreo. Si normalmente los agricultores retiran los rastrojos como forraje para su ganado, será necesario revisar todo el sistema de producción para identificar como se pueden producir fuentes alternativas de forraje para sustituir los rastrojos. Un modelo simple que ayuda a cuantificar la cantidad adicional de forraje requerido se presenta en la Figura 6.

Practicar un sistema de labranza conservacionista que deje los rastrojos sobre la superficie del suelo y no los entierre como en los sistemas convencionales de labranza.

Aplicar abonos o cobertura orgánica para aumentar la cobertura del terreno.

Aumentar la producción de biomasa en la parcela por medio de la siembra de cultivos de cobertura, cultivos intercalados, cultivos de relevo y aumentar la densidad de siembra de los cultivos.

Sembrar, dentro de la rotación, cultivos que producen grandes cantidades de rastrojos, (Ver Cuadro 8).

Image111.gif (22474 byte)

Cuadro 8

Producción de rastrojo y las relaciones de C/N y de peso grano/peso rastrojo en cultivos anuales, Santa Cruz, Bolivia (Barber, 1994)

Cultivo (época)

Rastrojo

kg/ha-1

Relación

C/N

Relación

peso grano/peso rastrojo

Cultivos de verano

Soya

Maíz

Sorgo de grano

Algodón

Cultivos de invierno

Soya

Trigo

Sorgo de grano

Frijol

Girasol

Cultivos de descanso

Crotalaria juncea (verano)

Avena strigosa (invierno)

1570

3760

3600

3520

900

970

2680

900

3590

7590

3010

22

40

32

22

22

75

32

26

33

19

28

1,56

0,51

0,82

0,29

1,56

1,70

0,82

0,87

0,34

-

-

Aumentar la fertilidad química de los suelos para producir mayores cantidades de biomasa por medio de aplicaciones de fertilizantes y abonos orgánicos.

Dejar las malezas muertas en la superficie como una cobertura por medio del uso de herbicidas o por el control mecánico con cultivadoras de campo que arrancan las malezas y las dejan sobre el suelo, en lugar de arar para enterrarlas.

Dejar las piedras sobre el suelo porque sirven como una cobertura que aumenta la infiltración de la lluvia; esto es mejor que retirarlas para construir barreras muertas.

2. umentar la materia orgánica del suelo

Este principio está estrechamente relacionado con el principio anterior de aumentar la cobertura, porque al incrementar la cobertura del suelo con materiales orgánicos se incrementa el contenido de materia orgánica de los horizontes más superficiales. Es más difícil aumentar el contenido de materia orgánica de los horizontes inferiores, y especialmente de los horizontes del subsuelo. Los efectos beneficiosos del aumento de la materia orgánica del suelo son:

Incrementa la estabilidad de los agregados superficiales

Esto resulta en mayor resistencia de los agregados al encostramiento, a la erosión hídrica y eólica, y una mayor tasa de infiltración.

Aumenta la capacidad de retención de humedad del suelo

Este incremento es importante especialmente en suelos muy arenosos.

Incrementa la capacidad del suelo para retener nutrimentos

Esto se atribuye al incremento en la capacidad de intercambio catiónico del suelo; como para la capacidad de retención de humedad, el incremento logrado a menudo no es importante excepto en suelos muy arenosos.

Estimula la actividad biológica del suelo

Una mayor actividad de la macrofauna resultará en una mayor macroporosidad del suelo y mayor incorporación y humificación de los residuos orgánicos.

Los mecanismos para incrementar la materia orgánica de los suelos son los mismos que para incrementar la cobertura de los suelos, con la excepción de dejar las piedras en la superficie.

3. Aumentar la infiltración y la retención de humedad

Los efectos beneficiosos de aumentar la infiltración y la retención de humedad de los suelos son:

Disminuir el déficit de humedad en los cultivos

Incrementar el rendimiento y la producción de biomasa del cultivo

Reducir la escorrentía.

Esto resulta en menor pérdida de agua, suelo, fertilizantes, y menor uso de pesticidas que podrían provocar contaminación del ambiente.

Los mecanismos para aumentar la infiltración y la retención de humedad en los suelos son:

Mantener una cobertura protectiva de residuos sobre el suelo para evitar la formación de costras superficiales que impidan la infiltración de la lluvia. La presencia de una cobertura protege el suelo del impacto de las gotas de lluvia y evita la degradación de los agregados y la formación de costras, facilitando así la infiltración del agua. Además, el contacto entre la cobertura de residuos y el suelo frena la escorrentía dando más tiempo a la lluvia para infiltrar; por lo tanto, se deberían dejar todos los rastrojos de los cultivos sobre la superficie del suelo y practicar un sistema de labranza conservacionista que no los entierre.

Reducir las pérdidas de humedad por evaporación reduciendo la velocidad del viento, lo que se puede lograr con cortinas rompevientos.

Crear una superficie rugosa entre las hileras de los cultivos para demorar la formación de las costras y promover así la infiltración de la lluvia. Para lograr este efecto se hace una labranza, normalmente una arada, que deja agregados grandes sobre la superficie para aumentar la porosidad de las capas superficiales de los suelos con problemas de encostramiento o compactación superficial y permitir así una mayor infiltración de las lluvias y crecimiento de las raíces. En África occidental se hace una arada al terminar la época de lluvias; esta práctica no deja rastrojos sobre la superficie pero deja una superficie rugosa que facilita la infiltración de la lluvia. Sería aún más conservacionista si hubiera rastrojos para proteger la superficie; Lal (1995) sugiere que se pueden lograr beneficios permanentes solamente por mejoras en los contenidos de materia orgánica de estos suelos ya sea por el uso de barbechos, pastoreo controlado y no quemando los rastrojos.

Pasar después de cada lluvia un cultivador de campo; sin embargo, si se hacen muchos laboreos se promueve la degradación biológica de los suelos y se dificulta el mantenimiento de una cobertura protectiva de rastrojos sobre la superficie. Los problemas de encostramiento surgen mayormente donde no hay rastrojos y en suelos con altos contenidos de arena fina; los problemas de compactación superficial son más comunes en los suelos livianos a medianos.

Aumentar el tiempo disponible para la infiltración de la lluvia por medio de períodos de descanso del suelo antes de establecer el cultivo. Esto funciona mejor donde es factible tener dos cultivos por año y se sacrifica una de las dos épocas de siembra; es necesario controlar el crecimiento de la vegetación durante el período de descanso sin dejar el suelo desnudo, para no agotar la humedad que se acumula.

Crear micro-barreras que impiden la escorrentía y dan mayor tiempo para la infiltración de la lluvia. Haciendo las labranzas y la siembra paralelas al contorno resultan pequeñas ondulaciones paralelas al mismo que dan mayor tiempo para la infiltración del agua de lluvia. De la misma manera la formación de camellones para formar el contorno, con o sin los surcos tapados, aumenta el tiempo disponible para la infiltración; no es sin embargo, aconsejable en pendientes mayores de 7% debido a los riesgos del desborde y de la erosión.

Mejorar la permeabilidad de los horizontes impermeables, que impiden la percolación de la humedad hacia horizontes inferiores, para aumentar la capacidad de retención de humedad en el perfil. Para lograr esto se debe hacer una labranza profunda de modo de aflojar el horizonte impermeable e incrementar su porosidad.

Aplicar abonos orgánicos para incrementar la capacidad de retención de humedad del suelo. Normalmente se requieren grandes cantidades de abonos orgánicos; habrá mayor efecto en los suelos arenosos con valores bajos de retención de humedad.

Disminuir la pendiente del terreno para dar más tiempo para la infiltración de la lluvia. La construcción de terrazas de campo, terrazas de huerta y terrazas individuales reducirá el grado de inclinación del terreno y se facilitará la infiltración.

4 Reducir la escorrentía

Los efectos beneficiosos de la reducción de la escorrentía son:

reducir la pérdida de suelo, agua, nutrimentos, fertilizantes y pesticidas; esto resulta en menor erosión de la parcela y menor contaminación ambiental aguas abajo;

aumentar el agua disponible para el cultivo, y con ello la producción de grano y de biomasa.

Hay una relación muy estrecha entre la infiltración del agua de lluvia y la iniciación de la escorrentía; por lo tanto los principios que influyen en la infiltración también influirán en la iniciación de la escorrentía. A continuación se discutirán los elementos útiles para reducir la escorrentía una vez que ha comenzado.

Recolectar la escorrentía en estructuras dentro de las que filtra el agua. El tamaño, número, ubicación y distancia entre las estructuras, deben ser adecuados para recolectar toda la escorrentía y evitar desbordes que podrían causar erosión. Ejemplos son tinas o recipientes ciegos, que son más aptos para cultivos perennes, y barreras muertas que son más apropiadas para sistemas mecanizados y de tracción animal y donde las piedras pueden dañar los implementos o dificultar las operaciones. Para sistemas manuales, es mejor dejar las piedras en la superficie como una cobertura para promover la infiltración de la lluvia, y no removerlas y dejar los suelos desnudos y más susceptibles a la erosión.

Construir estructuras que recolectan y conducen la escorrentía fuera de la parcela. Las acequias de ladera y los canales interceptores hechos a mano o con maquinaria, colectan y conducen la escorrentía a velocidades reducidas fuera de la parcela. Es muy importante que las acequias tengan un grado de inclinación suficiente para conducir la escorrentía a una velocidad que no causará erosión de las acequias. También debe existir un curso de drenaje donde se puede descargar la escorrentía, y la descarga no debe causar ningún problema de erosión al punto de entrada ni a lo largo del curso de drenaje debido al flujo mayor.

Establecer barreras permeables y paralelas al contorno que frenan la velocidad de la escorrentía, creando así condiciones más favorables para su infiltración, como barreras vegetativas (o barreras vivas). El tipo de vegetación de la barrera, su forma de crecimiento, su densidad (es decir, el grado de contacto entre el suelo y los tallos de la vegetación), el ancho de la barrera vegetativa, el largo de la pendiente, su inclinación, y la presencia de rastrojos superficiales en la parcela, influirán en la eficacia de la barrera vegetativa para reducir la escorrentía.

5. Mejorar las condiciones de enraizamiento.

Los efectos beneficiosos producidos por la mejora en las condiciones de enraizamiento son:

mejorar el desarrollo y crecimiento de las raíces y por eso la absorción de nutrimentos y agua por las plantas;

reducir las probabilidades de que los cultivos sufran una sequía.

Los mecanismos para mejorar las condiciones de enraizamiento de los cultivos son:

Aflojar los horizontes compactados y los horizontes endurecidos que impiden la penetración de las raíces por medio de una labranza profunda. El aflojamiento de estos horizontes aumentará la porosidad y entonces las raíces podrán penetrar. El Cuadro 9 muestra el efecto de labranzas profundas con el arado de disco y con subsolador sobre algunas propiedades físicas y el desarrollo de las raíces de soya en un suelo compactado en Bolivia. En lo posible se debería utilizar una labranza conservacionista que no entierre los rastrojos ni traiga los agregados grandes del subsuelo a la superficie. En este caso el subsolador es mejor y más conservacionista que el arado de discos o el arado de vertedera. El arado de cinceles se puede usar en suelos que presentan una compactación incipiente; en suelos bien compactados se debe usar un subsolador.

Cuadro 9

Efectos de labranzas profundas sobre algunas propiedades físicas y el desarrollo de las raíces en un suelo compactado (Barbosa et al., 1989)

Densidad aparente

(mg m-3)

Porosidad

Profundidad de raíces

Peso de raíces

Resist. del penetrómetro

0,05-0,1m

0,15-0,2m

(%)

(m)

(g/planta)

(MPa)

Rastra de discos

Arado de disco

Subsolación

Subsolación + tráf. contr.

1,61

1,54

1,58

1,49

1,73a

1,56b

1,64ab

1,55b

35a

41b

38ab

41b

0,24a

0,32b

0,33b

0,31b

3,7b

4,8ab

4,1b

5,8a

2,0a

1,4b

1,2b

1,3b

a, b = diferencias a 5% de probabilidad

Tráf. contr.= tráfico controlado

Fuente: Orellana et al., 1990.

Mejorar el drenaje por la instalación de canales en aquellos suelos mal drenados o con drenaje deficiente y donde la falta de oxígeno impide el desarrollo de las raíces. La construcción de camellones elevados es otra práctica que incrementa la profundidad de la zona de enraizamiento sin problemas de drenaje; los surcos entre los camellones pueden ser hechos con una cierta inclinación para facilitar el drenaje superficial del exceso de agua.

Mejorar las condiciones químicas donde hayan una deficiencia o un desequilibrio nutricional, o la presencia de tóxicos que inhiben el desarrollo de las raíces. Los problemas nutricionales más comunes para el crecimiento de las raíces son deficiencias de fósforo y niveles tóxicos de aluminio.

6. Mejorar la fertilidad química y la productividad.

Los efectos beneficiosos causados por la mejora de la fertilidad química y la productividad de los suelos son:

incrementar la producción del rendimiento;

incrementar la producción de la biomasa del cultivo; mayores producciones de follaje y de raíces del cultivo darán más residuos, y por lo tanto una mayor cobertura al suelo y una devolución mayor de materia orgánica al mismo.

Los mecanismos para aumentar la fertilidad química y la productividad de los suelos son:

Superar cualquier deficiencia o desequilibrio nutricional identificados a través de un diagnóstico cuidadoso del estado nutricional del suelo y preferentemente de la planta. El análisis foliar contribuye a la interpretación del estado nutricional; es muy importante muestrear la parte apropiada en la época indicada para poder interpretar correctamente los análisis foliares. En cuanto a la fertilización inorgánica es importante saber la dosis de aplicación económica, la aplicación que corresponde a la producción máxima, la forma y la época oportuna de aplicación.

Aprovechar el uso de cualquier abono orgánico disponible para el mejoramiento de la fertilidad de los suelos debido a sus efectos benéficos sobre las propiedades físicas y químicas.

Introducir rotaciones de cultivos para aumentar la productividad de los suelos debido a los efectos benéficos sobre las infestaciones de malezas, las incidencias de enfermedades y plagas y sobre las competencias entre cultivos por la humedad y el nitrógeno. Las rotaciones de cultivos también tienden a rejuvenecer los suelos, especialmente los suelos "cansados."

Evitar el desperdicio de nutrimentos; no permitir la quema de los rastrojos, ni la exportación de los nutrimentos fuera de la propiedad, y particularmente fuera de la parcela, con la excepción de aquellos nutrimentos extraídos por las cosechas.

Aumentar los niveles de materia orgánica, especialmente en los suelos arenosos de baja fertilidad general, por medio de aplicaciones masivas de abonos orgánicos y materiales de cobertura, la siembra de leguminosas, los cultivos de cobertura, los cultivos intercalados, los cultivos de relevo, las rotaciones de cultivos, mayores densidades de población, y aumentos en la fertilidad química para lograr una alta producción de biomasa.

Intentar la sustitución al máximo del uso de fertilizantes nitrogenados por la siembra de cultivos de leguminosas como cultivos de rotación, cultivos intercalados, cultivos de relevo y cultivos de cobertura.

Aprovechar de los procesos del reciclaje de nutrimentos especialmente en zonas con problemas graves de lixiviación. Introducir cultivos con sistemas de raíces muy profundas que absorben nutrimentos de los horizontes profundos que están normalmente fuera del alcance de las raíces de la mayoría de los cultivos; de este modo los llevan a la superficie en forma de hojas y tallos muertos, para ser utilizados posteriormente por los otros cultivos. Se pueden introducir cultivos de enraizamiento profundo en las rotaciones de cultivos, en sistemas agroforestales como cultivos en callejones, o en barbechos de vegetación natural o de vegetación natural enriquecida.

Superar los problemas de toxicidad debido a altos niveles de aluminio o manganeso por la sustitución de los cultivos/variedades por otros cultivos/variedades más tolerantes, o por la sustitución de los cationes de aluminio y manganeso por calcio o magnesio, por medio de aplicaciones de cal, cal dolomítica o yeso.

7. Reducir los costos de producción

Los efectos positivos de las reducciones en los costos de producción son:

incremento en la rentabilidad neta

sistemas de producción más sostenibles

Los principios o mecanismos para reducir los costos de producción son:

Utilizar en lo posible pesticidas biológicos y herbicidas botánicos o semibotánicos, y practicar el manejo integrado de plagas para reducir los costos de los pesticidas.

Sembrar cultivos de leguminosas que nodulan libremente sin necesidad de inoculantes, para reducir las necesidades de fertilizantes inorgánicos.

Aplicar roca fosfórica cuando esté disponible para reemplazar los fertilizantes inorgánicos.

Aplicar dosis económicas de fertilizantes inorgánicos, en la forma y época más oportunas para maximizar su eficiencia.

Aplicar abonos orgánicos, cuando están disponibles, para reducir el uso de fertilizantes inorgánicos.

En zonas donde la mano de obra es escasa o cara, introducir sembradoras y abonadoras manuales para acelerar las operaciones de siembra y aplicación de fertilizantes.

Aprovechar al máximo aquellos sistemas de manejo que involucran el reciclaje de nutrimentos. Utilizar cultivos de enraizamiento profundo en rotaciones de cultivos, como cultivos de descanso, y en sistemas agroforestales como cultivos en callejones y callejones forrajeros. Asegurar en lo posible que todos los residuos queden sean devueltos a la parcela y no quemados ni pastoreados.

8. Proteger las parcelas

Se deben proteger las parcelas de los efectos de las inundaciones, la erosión hídrica, los vientos fuertes, la erosión eólica, y los deslizamientos de tierra. Los vientos fuertes pueden provocar no solamente problemas de erosión eólica sino también problemas en la aplicación oportuna de los herbicidas e insecticidas.

Los principios para proteger las parcelas de las inundaciones son:

Instalar canales de diversión para captar la escorrentía que entra a la parcela; trasladarla y descargarla en un canal de drenaje sin provocar erosión a la salida del canal ni a lo largo del canal de drenaje.

Los principios para proteger la parcela de la erosión hídrica son:

Llevar al máximo la cobertura del suelo, incrementar la tasa de infiltración y reducir la escorrentía.

Los principios para proteger la parcela de erosión eólica y vientos fuertes son:

Instalar cortinas rompevientos para reducir la velocidad del viento, llevar al máximo la cobertura del suelo y crear una superficie irregular.

Los principios para proteger la parcela de deslizamientos son:

Introducir cultivos de árboles o cultivos en asociación con árboles de enraizamiento profundo; las raíces profundas ayudan a estabilizar el suelo y aumentar la absorción de humedad por la transpiración de los árboles y los cultivos.

Instalar canales de diversión para reducir la entrada de aguas superficiales y subsuperficiales dentro de la parcela que reducen la estabilidad de los suelos y facilitan los deslizamientos.

9. Reducir la contaminación del suelo y del ambiente.

Los principios para reducir la contaminación de los suelos y del ambiente son:

Aplicar el manejo integrado de plagas y de malezas en lugar de usar pesticidas; reemplazar en lo posible el uso de pesticidas tóxicos con pesticidas no tóxicos, o preferentemente con pesticidas biológicos o botánicos.

Capacitar a los agricultores sobre la forma correcta de manejar los compuestos químicos para uso agrícola.

Aplicar los fertilizantes en forma fraccionada según las necesidades del cultivo y la capacidad de retención de nutrimentos del suelo para evitar la pérdida de estos en las aguas superficiales y subterráneas.

Aplicar las prácticas de conservación de suelos para reducir al mínimo las cantidades de sedimentos y pesticidas en las aguas superficiales y subterráneas.

Supervisar la calidad de las aguas subterráneas y superficiales que servirá como pauta y base de datos para la práctica eficaz del manejo de los suelos.

Capítulo 4

Conceptos y objetivos de la labranza en una agricultura conservacionista

¿Por qué conservar el suelo?

Erosión

En todo el mundo el uso agrícola de la tierra está causando graves pérdidas de suelo. Es muy probable, que la raza humana no pueda alimentar una población creciente, si la pérdida de suelos fértiles por el uso agrícola continua con esta tendencia. Las causas del uso inadecuado de la tierra son múltiples. En muchos países en desarrollo el hambre obliga a la gente a cultivar tierras que no son aptas para agricultura o que sólo con esfuerzos muy grandes y costosos como la construcción de terrazas, pueden ser convertidas en áreas para uso agrícola.

Sin embargo, los daños más graves, porque se hacen en mayor escala, ocurren en las grandes extensiones de la agricultura mecanizada. Como ejemplo pueden servir los Estados Unidos de América, que en los años 30 perdieron vastas áreas de tierras fértiles por erosión eólica. Hoy en día, los mismos errores causan todavía enormes pérdidas de suelo en todo el mundo.

La erosión se transformó así en una amenaza directa al agricultor. Se desarrollaron sistemas y prácticas para controlar la erosión con el fin de conservar el suelo, es decir, para evitar que el suelo se moviera de un lugar a otro. Evidencias de esta idea de conservación de suelo con respecto a la erosión hídrica eran cultivos en curva de nivel, camellones o zanjas también en curvas de nivel para evitar que el agua corriera en las pendientes. Se hicieron grandes esfuerzos para construir terrazas. Además se recomendó no dejar la superficie del suelo descubierto, dejar rastrojos o alguna capa de cobertura en la superficie para frenar tanto la energía cinética tanto del viento como del agua. En suma, se hicieron muchos esfuerzos para evitar mecánicamente, que las fuerzas del viento y del agua movieran el suelo.

Conservación del agua

Sin embargo, no se tomó en cuenta que la erosión no es la causa del problema pérdida de suelo, sino una consecuencia de la forma como la agricultura, sobretodo la agricultura mecanizada,

T. Friedrich

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Roma, Italia

está tratando a los suelos agrícolas. Como ejemplo puede servir el caso del occidente de Nicaragua. Esta zona con los suelos más fértiles del país siempre ha sido intensivamente cultivada y en los últimos 40 años se convirtió en zona algodonera. Hasta hoy el cultivo se hace exclusivamente con gradas de discos y así aumentaron los problemas de erosión. La solución al problema fueron terrazas, que se construyeron siguiendo estrictamente las curvas de nivel. Las terrazas tenían formas irregulares y algunas eran tan pequeñas, que un tractor apenas las podía cultivar. Estas terrazas se cultivaron en los últimos 20 o 30 años en la misma forma de antes: con implementos de discos. Para agravar la situación, los tractores tenían que hacer mas vueltas en las terrazas debido a las formas irregulares de las mismas. Como consecuencia, todos los suelos del occidente de Nicaragua están hoy en día degradados y compactados. Pero lo que es más grave aún, es que la compactación no permite la infiltración del agua (Kayombo y Lal, 1994). Esta se está sacando con canales de desagüe, para evitar su estancamiento en las terrazas. La consecuencia no sólo son enormes cárcavas, que atraviesan la zona, sino también un rápido descenso del nivel freático.

Esto demuestra, que la pérdida de suelo por erosión es sólo una parte del problema. La pérdida de agua, que no llega a infiltrar suficientemente en los suelos agrícolas puede causar a largo plazo problemas aún más graves.

Como consecuencia de estos ejemplos tenemos que cambiar drásticamente la forma de labranza del suelo. La erosión y la pérdida de agua no se combaten con medidas de control mecánico, sino con una estructura viva y estable del suelo. Sólo esto permite, que el agua de la lluvia no comience a correr en la superficie, sino que se infiltre lo más posible.

El concepto del manejo integrado - la agricultura conservacionista

Concepción de la labranza dentro de una agricultura conservacionista

Lamentablemente no existe ningún implemento mecánico capaz de crear una estructura estable del suelo. La labranza mecanizada sólo puede destruirla. Por lo tanto, necesitamos un nuevo concepto de la labranza y sobretodo conocimientos profundos sobre la forma de intervención que estamos ejerciendo con cada uno de los equipos.

Naturalmente existen diferencias entre distintos tipos de suelo con respecto a la susceptibilidad a la pérdida de estructura. Pero una estructura estable y óptima tanto para el crecimiento de las plantas como para asegurar una buena infiltración de agua, minimizando las pérdidas de suelo por erosión, se logra sólo por procesos biológicos como la formación de humus en el suelo.

Cuando labrar la tierra

De acuerdo con los conceptos vertidos anteriormente, la mejor forma de labranza mecanizada sería no hacer ninguna. Sin embargo, los conceptos de la labranza cero no funcionan en todos los casos. La agricultura significa una intervención en los procesos naturales y por lo tanto tenemos que aceptar, que en algunos casos determinados tenemos que intervenir y corregir. Hasta en la labranza cero se hace una labranza en la forma de tráfico de maquinaria en el campo para sembrar, controlar plagas y cosechar; tráfico significa compactación y esta es una forma de labranza.

Cada vez que ocurre un problema que requiere una intervención tipo labranza, se debe preguntar, cuál es el problema y como se puede controlar en la forma que menos afecte al suelo.

En la labranza podemos distinguir básicamente un primer grupo de cinco operaciones:

voltear

mezclar

roturar

desmenuzar/pulverizar

compactar

Además, hay en un segundo grupo de algunas operaciones agrícolas, que tienen un efecto directo en el suelo, tales como:

control mecánico de malezas

formación de la superficie (camellones, nivelado)

cosecha de productos subterráneos (papas, remolachas, maní).

Cada implemento de labranza realiza operaciones específicas. Su conocimiento y la disponibilidad del equipo adecuado permitirán limitar la intervención al mínimo necesario. Algunas operaciones del segundo grupo no se pueden evitar, pero la mayoría de las operaciones del primer grupo no es necesaria para la agricultura; esto es especialmente válido para la operación de voltear, que es precisamente la intervención más drástica en el suelo.

Volteo

Esta operación da vuelta el suelo en el horizonte labrado, es decir incorpora (entierra) las capas superficiales del suelo y lleva las capas inferiores del mismo a la superficie. La necesidad de llevar materiales de la superficie al interior del suelo y de llevar horizontes profundos a la superficie son limitadas a casos muy especiales. El argumento de que el arado controla malezas no es válido, cuando se ara cada año: de esta forma se lleva la misma cantidad de semilla de malezas a la superficie. El uso del arado se justificó en situaciones de limitada fuerza de tracción y con equipos sencillos para la siembra, que necesitaban una superficie limpia del suelo.

Mezcla

Esta operación homogeiniza y mezcla todos los materiales del suelo hasta una profundidad determinada. En algunas circunstancias puede ser justificada, por ejemplo para facilitar la descomposición de rastrojos en zonas de clima templado. La profundidad de la mezcla es generalmente limitada, alrededor de 10 cm.

Roturación

Esta operación rotura suelos compactos abriendo grietas y aflojando los terrones sin moverlos. En situaciones de suelo compactado por maquinaria o de suelo con una estructura no estable, esta operación abre suficientes poros en el suelo para permitir la infiltración de agua. Sin embargo, el efecto residual de la roturación varía mucho dependiendo de las características del suelo y los tratamientos siguientes (Kayombo y Lal, 1994).

Pulverización

Esta operación se usa para desmenuzar terrones y grumos y para formar un horizonte de gránulos finos, o sea, es la preparación de la cama de semilla. Esta operación se lleva a cabo en una capa superficial muy delgada. Por ningún motivo se justifica la pulverización de horizontes profundos, como se hace con el rotavador o la rastra de discos. Hoy en día existe maquinaria adecuada para sembrar la mayoría de los cultivos agrícolas sin necesidad de pulverizar la cama de semilla y sólo en muy pocos casos, por ejemplo, en horticultura, se requiere todavía una preparación fina de la cama de semilla.

Compactación

Esta operación es necesaria después de una labranza profunda realizada poco tiempo antes de la siembra. Se compacta el suelo para garantizar el contacto capilar con el agua subterránea. En menor escala, se compacta en el proceso de la siembra después de colocar la semilla en el suelo para asegurar el contacto de la semilla con el agua.

Como comportarse en el campo

En los capítulos previos se puso en evidencia que el suelo no necesita la labranza para crear una estructura ideal, sino que al contrario, hay que limitar las intervenciones mecánicas en el suelo al mínimo posible. Sin embargo, algunas operaciones agrícolas no se pueden evitar, tales como la siembra, las operaciones de cultivo, la fertilización, el control de plagas y la cosecha. Inevitablemente, estas operaciones llevan a la compactación del suelo y algunos suelos podrán ser recuperados mientras que otros no. De todos modos los operadores de maquinaria deben ser conscientes de esta situación, organizando el movimiento de la maquinaria al mínimo posible. La selección de equipos apropiados como tractores de oruga (Erbach, 1994), llantas blandas de baja presión (Vermeulen y Perdok, 1994) y la selección del momento apropiado para entrar al campo – p.ej. evitando suelos excesivamente húmedos - ayuda a minimizar los efectos negativos sobre el suelo (Larson et al., 1994).

Una forma interesante para evitar compactaciones innecesarias en el suelo es el tráfico controlado. En forma ideal, todos los equipos que un agricultor usa deberían trabajar sobre el mismo ancho de trocha. De este modo se establecen zonas muy compactadas pero muy limitadas en el campo, que sirven para el tráfico. En el resto del área el suelo no será compactado reflejándose en requerimientos de labranza muy reducidos (Taylor, 1994). Sin embargo, este sistema requiere muchas veces un cambio total de la maquinaria de una finca y de disciplina de sus operadores.

Referente a la compactación hay que tomar en cuenta siempre dos aspectos:

La presión de la superficie de contacto: esta puede ser muy alta en caso de pisoteo por animales y puede ser muy baja en caso de tractores de oruga; esta presión determina el grado de compactación.

El peso total que compacta: este puede ser bajo en el caso de animales y alto en el caso de tractores, máquinas y camiones y determina la profundidad de la compactación.

El significado para el agricultor

Agricultores pequeños

Debido a que los efectos más desastrosos sobre el suelo resultan de las altas velocidades de trabajo y de los implementos accionados por la toma de fuerza, estos problemas son menos pronunciados en los sistemas de tracción animal. Además, con la tracción animal, el efecto en el suelo es muy limitado en términos de profundidad.

Esto no significa que no se cause erosión o degradación de suelo en los sistemas en que se usa tracción animal. El origen de estos problemas no es el mal uso de la técnica o el uso de la técnica equivocada, sino que la forma de cultivar la tierra no es adecuada. Por ejemplo, si se quita la vegetación de una ladera para establecer un cultivo, poco importa como se lo hace, porque inevitablemente va a causar erosión.

Existen equipos para siembra directa para tracción animal en sistemas de labranza cero. Pero en muchos casos estos equipos son demasiado caros o sofisticados para justificar la compra por un campesino que cultiva sólo para su subsistencia.

Agricultores con equipos mecanizados

Para el agricultor moderno el concepto de una labranza cuidadosa dentro de una agricultura conservacionista significa tener acceso a implementos más específicos y en la mayoría de los casos necesitará más implementos. Sólo agricultores en situaciones especiales, que cultivan un rango muy limitado de cultivos, podrán tener un parque reducido de equipos, limitándose básicamente a sembradoras, aplicadoras de fertilizantes, otros equipos específicos y cosechadoras. Otros agricultores siempre van a necesitar algún equipo adicional de labranza, ya que el agricultor en situaciones de tiempo adverso u en otras ocasiones debería estar preparado para hacer las intervenciones necesarias (Gogerty, 1995).

Un agricultor que tiene acceso, por ejemplo, a un arado de disco y a una rastra de disco, puede necesitar un subsolador, un arado de cincel, un arado de vertedera y otros equipos dependiendo del tipo de suelo y clima (Reynolds, 1995). Sin embargo, muchos de estos equipos probablemente no los va ni siquiera a usar cada año. Esto significa que el agricultor, a primera vista, tendrá una carga mas alta de inversiones en maquinaria.

Además serán necesarios otros cambios en el parque de maquinaria del agricultor. Aún cuando se aplique un sistema de labranza reducida o de labranza cero, siempre va a existir una cantidad mayor de residuos en la superficie. Esto trae como consecuencia que la tecnología de siembra tiene que ser adaptada a las nuevas circunstancias lo que significa la compra de nuevas sembradoras de acuerdo a los distintos cultivos. Para cultivos de hileras serán además necesarias nuevas cultivadoras que permitan el control mecánico de malezas dejando los residuos en la superficie.

Estos son cambios importantes y sobretodo caros y arriesgados para el agricultor. Sin asistencia técnica específica y otros incentivos será difícil generar un proceso de cambios.

Parámetros técnicos de la labranza

Efectos de la velocidad

Rendimiento

La velocidad es, aparte del ancho del equipo, el factor que permite aumentar el rendimiento de la operación. Mientras la velocidad en el caso de la tracción animal está limitado según el tipo de animal a un valor más o menos fijo, en el caso del uso de tractor existe un margen bastante amplio de velocidades posibles. Muchas veces los agricultores y sobre todo los operadores de tractores no pueden resistir al aumento de velocidad como la manera más fácil y - obviamente - más barata de aumentar el rendimiento. Con esto se está saliendo muchas veces de los límites recomendados para cada operación particular.

Acción sobre el suelo

Cada implemento tiene un rango de velocidad en el cual el resultado del trabajo es el mejor: para arados de vertedera cilíndrica y vertical son velocidades bajas, hasta 4 o 5 km/h; para vertederas helicoidales e inclinadas puede ser hasta 10 km/h. Sin embargo, a más alta velocidad el arado pulveriza demasiado el suelo y lo tira demasiado lejos. Al contrario, el arado de cincel y la rastra de púas solo trabajan bien con velocidades comprendidas entre 8 y 12 km/h porque desmenuzan y mezclan los grumos por impacto. Por otro lado la rastra de púas o la de disco usadas con tracción animal no tienen tanto un efecto de pulverización sino solamente de nivelación.

Consumo de energía

Con el aumento de la velocidad de labranza hay un aumento exponencial de la fuerza de tiro y por lo tanto de la energía necesaria. Esto se refleja en el consumo de combustible del tractor y así en los costos operativos. Por esta razón el aumento de velocidad no es la manera adecuada para aumentar el rendimiento de una operación de labranza: con la doble velocidad (8 km/h en vez de 4 km/h) se duplica el rendimiento pero se necesitan cuatro veces más energía y combustible.

Conclusión: mientras en la tracción animal el problema es la velocidad limitada que no permite a algunos implementos desarrollar su acción completa, en el caso de la tracción a motor existe el problema de exceso de velocidad con sus repercusiones sobre la estructura del suelo y el consumo de energía.

Profundidad

Se puede distinguir el tipo de labranza según la profundidad de trabajo. Cada tipo tiene características particulares y necesidades definidas.

Subsolado

El subsolado llega debajo de la capa arable para quebrar compactaciones que están fuera del alcance de la labranza normal. Esta operación sirve para crear grietas que mejoran la infiltración del agua y la penetración de las raíces. La profundidad del subsolado se debe determinar según la compactación encontrada y la humedad del suelo a esta profundidad.

La operación del subsolado requiere mucha energía, por lo tanto, no es adecuada para la tracción animal. Con el tractor se debe considerar como una operación de mejoramiento de suelo muy costosa que no se hace de manera rutinaria.

Especialmente en los suelos inestables hay que tener cuidado de no recompactar el suelo inmediatamente después del subsolado pues esto puede crear compactaciones profundas y peores que antes. Además existe en algunos suelos limosos el peligro que el material fino se acumule en las grietas y forme compactaciones por sedimentación. En general, al hacer la labor de subsolado hay que determinar el origen de la compactación y tratar de mejorarlo estabilizando la nueva estructura suelta por ejemplo con un cultivo de raíces profundas.

Labranza primaria

La labranza primaria es la labranza tradicional que se extiende a toda la capa arable o sea al horizonte A. Esta sirve para eliminar compactaciones superficiales, abrir el suelo y crear una estructura grumosa para acumular agua y muchas veces también incorporar, a través de la arada, plagas, malezas y semillas de malezas.

La profundidad de la labranza primaria depende de la fuerza de tracción disponible. Con tracción animal es normalmente entre 10 y 20 cm; con el tractor, especialmente con el aumento de potencia de los tractores modernos, se llega en algunos países hasta 40 cm.

Existe una amplia polémica sobre la profundidad de la labranza primaria. En general no se debería aumentar la profundidad de labranza sólo porque se dispone de la potencia necesaria. En suelos con una capa de suelo delgada esto puede literalmente destruir el suelo, lo que ocurre frecuentemente cuando se usan tractores. El incremento de cosecha que coincide a veces con una profundización de la capa arable, sólo en pocos casos es sostenible. Esto depende mucho de la fertilidad y la profundidad del suelo. Por otro lado: con una buena estructura del suelo las raíces de las plantas llegarán a las partes más profundas sin necesidad de una labranza profunda. A largo plazo, la labranza profunda consume más combustible mientras que los beneficios no están asegurados.

Labranza secundaria

La labranza secundaria sirve para preparar el suelo para la siembra. Esto incluye la formación de la superficie, la nivelación, la formación de camellones o surcos para irrigación y para establecer la cama de siembra. La cama de semilla debería extenderse solamente sobre un horizonte muy delgado hasta la profundidad prevista de la siembra. Normalmente la labranza secundaria nivela y pulveriza el suelo y una profundización de la misma solamente llevaría a una pérdida innecesaria de humedad. Cuando el suelo está todavía suelto hay que incluir también una recompactación en la labranza secundaria.

La creación de una cama de siembra tradicional surge a consecuencia de la insuficiencia de la técnica para sembrar en un terreno virgen. Hoy en día esta tecnología está suficientemente avanzada para permitir la siembra de la mayoría de los cultivos sin ninguna labranza. Además se debe considerar que la labranza secundaria deja, en un clima tropical, una superficie pulverizada en condiciones críticas con gran peligro de erosión.

Cultivo, deshierbe

Este tipo de labranza, que normalmente es muy superficial sirve para controlar malezas, incorporar abono, quebrar superficies encrostadas o aporcar. Las funciones de este tipo de labranza y por lo tanto la selección de la herramienta correcta depende del problema y de la maleza encontrados. Para el deshierbe, las funciones básicas son las de arrancar y dejar en la superficie y las de enterrar o de cortar las raíces; hay que tener mucho cuidado con los ajustes del equipo y la profundidad para no dañar el cultivo. Una falla muy común es por ejemplo dejar crecer la maleza demasiado y después tratar de controlarla con un cultivo profundo. En el caso del maíz esto destruye todas las raíces superficiales del cultivo que son las más importantes para la nutrición de la planta.

Características del suelo - textura y humedad

Las características del suelo tienen mucha influencia sobre la selección del tipo de herramienta, del gasto de material, del requerimiento de potencia para la labranza y el tiempo disponible para el laboreo del suelo.

Humedad, ventana de laboreo

Cada suelo tiene, para la labranza, un rango óptimo de humedad. Por lo tanto, no existen, en general "suelos duros". Sin embargo los límites del rango óptimo para la labranza, o sea la "ventana de laboreo", pueden ser más pronunciados y estrechos en caso de suelos arcillosos o menos pronunciados y amplios en suelos arenosos. En general hay que buscar esta "ventana de laboreo" para obtener un resultado óptimo con costos energéticos aceptables. En suelos extremos esta "ventana" puede ser muy estrecha y prácticamente no permitir la labranza. Estos son casos más indicados para la siembra directa o la labranza cero. Mientras que con la tracción animal se está limitado obligatoriamente a la labranza dentro de la ventana óptima, el tractor permite salir de esta en los dos extremos de la misma. Esto, sin embargo, puede resultar en daños al suelo o el equipo.

Labranza en seco y en húmedo

Salir del rango óptimo de humedad para la labranza puede ser justificado en determinados casos; del punto de vista del suelo tiene los siguientes efectos:

En suelos arenosos la labranza en seco no tiene el efecto deseado porque la arena no tiene fuerzas cohesivas. Por ejemplo un arado no voltea sino que crea solamente un surco. La labranza en arena demasiado húmeda no es tan peligrosa como en suelos más pesados pero también puede llevar a serios problemas de compactación.

En suelos limosos se puede labrar en seco. Sin embargo esto consume más energía que la labranza en suelo húmedo. Además puede formar polvo y por lo tanto pérdida de suelo por erosión eólica. Hay que evitar absolutamente la labranza en suelo muy húmedo por el peligro grave de compactaciones.

Los suelos arcillosos son casi imposibles de labrar en seco. Esto requiere demasiada fuerza del tractor y puede causar daños al implemento y al tractor. Además cualquier labranza en seco crea grandes terrones que después son muy difíciles de desmenuzar. La labranza en suelo demasiado húmedo causa patinaje del tractor y serias compactaciones.

El laboreo de suelos pesados en seco se puede justificar como método de mejoramiento de suelo, especialmente cuando se trata del subsolado: el efecto del subsolado es más pronunciado en suelo seco, la zona de rotura es mayor. Después se deja el suelo a la intemperie para que las fuerzas atmosféricas desmenucen los terrones gracias a los cambios de temperatura y humedad.

El laboreo en húmedo, como caso especial, se aplica para arroz bajo riego con la operación de embarrar.

Abrasión

La abrasión de los implementos y por lo tanto el desgaste de la herramienta depende de la textura y del origen geológico del suelo. En general los suelos livianos, arenosos son más abrasivos que los suelos pesados arcillosos.

Capítulo 5

Implementos de labranza

Arado de vertedera

Modo de acción, fuerzas y ajustes

El arado de vertedera (o reja) es uno de los más clásicos implementos de labranza después del arado de madera. Mientras el arado de madera trabaja como un cincel, el arado de vertedera fue desarrollado de tal manera que corta un prisma de suelo y le da vuelta aproximadamente 130º . El arado de vertedera es el implemento más indicado para la operación de voltear el pan de tierra mientras su acción mezcladora es muy limitada.

Las fuerzas que actúan sobre el arado de vertedera se pueden subdividir en tres componentes: el componente longitudinal de la resistencia del suelo, el componente lateral dado por la aceleración lateral del prisma de suelo y el componente vertical dado por la forma del arado, dirigida hacia abajo. Estas fuerzas son compensadas por la línea de tiro, el operador (o el tractor), y partes del arado mismo como la cola del talón y el lado de campo que soportan parte de las fuerzas verticales y laterales. El ajuste del arado se hace de tal forma que las fuerzas laterales están neutralizadas por los componentes del arado y la línea de tiro. Las fuerzas verticales pueden, parcialmente, ser cargadas al operador del arado de tracción animal o al tractor.

Esto significa en la práctica que si el operador de un arado de tracción animal debe empujar el arado hacia un lado o aplicar alguna fuerza, el arado no está ajustado correctamente. Lo mismo vale para el tractor: el arado debe seguir al tractor en línea recta sin necesidad de ajustar las cadenas de los brazos inferiores del enganche en tres puntos o de corregir el rumbo del tractor con la dirección.

Existen dos grupos mayores de arados para tractores: arados montados o semi-montados y arados remolcados. Los arados montados y semi-montados tienen la ventaja que pueden transferir parte o todo el peso del arado y la fuerza vertical al tractor, mejorando así la tracción. La regulación automática del sistema hidráulico permite mantener la profundidad o la fuerza de tiro del implemento. Lamentablemente, son muy pocos los operadores de tractores que saben usar el sistema hidráulico correctamente.

T. Friedrich

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Roma, Italia

Formas de arados

Arados de tracción animal: los arados más comunes son sin estabilizador, o sea sin rueda o patín de apoyo o con estabilizador longitudinal, o sea con una simple rueda o patín de apoyo. Son menos usados los arados más pesados con estabilizador lateral y longitudinal, o sea con un antetrén de dos ruedas. Referente a la rueda de apoyo muchas veces es preferible un simple patín, sobre todo en terreno arcilloso y poco abrasivo. Las ruedas comunes normalmente son muy pequeñas y por lo tanto frecuentemente no corren mejor que un patín y son más caras.

Existe una gama de tipos diferentes de arados, grandes y profundos, livianos, simples y reversibles para tractores. Es importante observar que el ancho del surco sea mayor que el ancho de la llanta del tractor. El ancho de corte o del surco determina también la profundidad máxima que permite determinado arado. Esta puede ser no más que 0.8 - 1 vez el ancho de corte. Por lo tanto, los arados para labor superficial tienen muchos cuerpos pequeños mientras que los arados para labores profundas tienen cuerpos anchos.

Existe una gama amplia de tipos de vertedera según el tipo de suelo, el uso o la velocidad. Existen también vertederas en fajas y vertederas laminadas con aceros especiales, teflón u otros materiales sintéticos para reducir la resistencia en suelos pegajosos.

Una forma especial del arado de vertedera es el arado aporcador para formar camellones. En determinados sistemas de labranza con tracción animal y cultivos en surcos y camellones este arado aporcador es el único implemento usado en la finca.

Implementos de discos

Modo de acción, fuerzas y ajustes

En este capítulo se describen todos los implementos de discos que básicamente funcionan con el mismo principio de acción. El disco, dependiendo del ángulo de ataque, también corta un prisma de suelo y lo voltea. Sin embargo, por el movimiento del disco mismo, la aceleración es diferente según la posición del disco y la resultante fricción interna; el suelo resulta así pulverizado y mezclado.

Mientras el disco no voltea tan perfectamente como la vertedera, está haciendo al mismo tiempo la labor de pulverizar y mezclar. Además, los implementos de discos generalmente son menos susceptibles a daños por piedras o troncos y por lo tanto se prestan muy bien para terrenos menos cultivados. Por estas razones, siendo una herramienta muy universal y robusta, el disco ha tenido mucho éxito en la agricultura tropical mecanizada. Sin embargo, bajo el concepto de una agricultura conservacionista y una labranza más cuidadosa y dirigida, los implementos de discos deben ser considerados muy críticamente.

Las fuerzas que actúan sobre un disco se pueden también subdividir en tres componentes: el componente longitudinal que tiene aproximadamente los mismos valores del componente respectivo de la vertedera, el componente lateral que puede ser muy alto y el componente vertical que con respecto a la vertedera está actuando en la dirección opuesta, es decir hacia arriba. Estas características tienen dos repercusiones:

Para soportar las fuerzas laterales los implementos de discos necesitan una rueda de apoyo muy fuerte, en caso del arado, o un diseño de dos juegos de discos actuando en direcciones opuestas, en caso de rastras.

El implemento de disco sólo penetra al suelo por su peso ya que la fuerza vertical está dirigida hacia arriba. En caso de suelos pesados hay que aumentar el peso del implemento poniéndole pesos adicionales. Por lo tanto los implementos de discos generalmente son muy pesados y no se prestan bien para la tracción animal.

Estas características del disco son las razones de los problemas de degradación de suelos que se pueden observar frecuentemente en zonas donde se abusa de ellos. La acción pulverizadora del disco lleva a una pérdida de estructura, una fuerte mineralización, una mayor erosión y pérdida de humedad y una peor infiltración de agua. En la dirección vertical el disco entra por su peso en el suelo hasta el punto donde la resistencia del suelo junto a la fuerza vertical tiene el mismo valor de la fuerza del peso. Esto significa que el disco se apoya en el suelo sobre su filo y puede así ser comparado con un rodillo compactador del subsuelo. En zonas con frecuente uso de rastras de disco se pueden encontrar horizontes muy compactados debajo del horizonte de trabajo del implemento. Estas compactaciones inhiben la infiltración de agua y causan así problemas de sequía a corto plazo y también pueden contribuir a la desertificación de regiones grandes a largo plazo.

Para los ajustes hay que distinguir los dos tipos de implementos de discos: implementos con los discos individuales como los arados de disco o implementos con los discos montados sobre un eje común como las rastras.

En el caso del arado se pueden ajustar tanto el ángulo vertical como el ángulo horizontal. Con estos ajustes se puede adaptar al tipo de suelo o se puede determinar el grado de pulverización y la facilidad de penetración en el suelo. En el caso del arado de discos vale la misma regla como para la vertedera: el arado ajustado correctamente soporta todas las fuerzas laterales y procede en línea recta sin necesidad de ajustar las cadenas de los brazos inferiores del enganche de tres puntos.

En el caso de las rastras se puede solamente ajustar el ángulo horizontal. Con esto - y con pesos adicionales - se ajusta la profundidad de trabajo y el grado de pulverización.

Formas de los implementos de disco

Debido al peso y las fuerzas laterales exigidas, hay muy pocos implementos de disco para tracción animal. La única excepción son rastras de discos específicos que existen en algunos países.

Para el uso con tractores los implementos de discos son probablemente los implementos de labranza más comunes en los países tropicales. Este grupo de implementos se puede subdividir de la siguiente manera:

los arados de discos son montados o remolcados por el tractor, simples o reversibles, lo cual por la simetría del disco es mucho más sencillo que el arado reversible de vertedera. Con el arado de disco reversible se está simplemente girando todo el arado sobre un eje vertical cuando se cambia la dirección;

como forma intermedia entre arado y rastra existen los arados - rastra: tienen los discos montados todos sobre un eje como una rastra, pero trabajan solamente hacia un lado como un disco. Existen montados o remolcados, en forma sencilla o combinados con sembradoras para la siembra directa;

las rastras de disco están siempre formadas por grupos de discos en número par que trabajan en direcciones opuestas para neutralizar las fuerzas laterales. Existen también rastras montadas o remolcadas, grandes para cultivan tierras vírgenes o pequeñas para labranzas secundarias. Las rastras de discos son muy populares, robustas y versátiles pero también son probablemente los implementos que más contribuyen a la degeneración de los suelos agrícolas a nivel mundial;

actualmente, están recibiendo creciente popularidad los discos para aporcar, hacer o tapar surcos.

Los discos planos o con una curvatura muy ligera son usados para sembradoras de labranza cero y otros implementos para cortar el suelo y los rastrojos y depositar semilla o abono.

Cinceles

Modo de acción, fuerzas y ajustes

Los cinceles, por su modo de acción, son la herramienta de labranza que más se parece al arado de madera. Al introducir el cincel en el suelo causa la compresión de este. El suelo finalmente escapa hacia arriba dejando una zona de rotura que parte de la punta del cincel aproximadamente en un ángulo de 45º en suelos secos. Por lo tanto, el cincel sirve para roturar el suelo. Los cinceles usados con tracción animal se limitan prácticamente a este tipo de acción.

Aplicando velocidades mayores el suelo es también movido a los lados. Esta acción puede ser apoyada por ciertos tipos de punta del cincel. Por esta razón los arados de cinceles para tractores usados a velocidades alrededor de 10 - 12 km/h tienen una buena acción mezcladora. El impacto del cincel sobre los grumos y los terrones lleva también a una pulverización del suelo. Sin embargo, este efecto no es muy pronunciado en suelos sueltos. Por lo tanto, la repetición de un pase de cincel en suelos sueltos no lleva a una mayor pulverización del suelo.

Los cinceles dejan el suelo ondulado tanto en la superficie como en el fondo por la zona de rotura partiendo de la punta en un ángulo de 45º . Por eso se recomienda, para el uso de cinceles en la labranza primaria hacer al menos dos pases cruzados para emparejar el perfil.

Las fuerzas que actúan sobre un cincel en el suelo dependen mucho de la forma y sobre todo del ángulo de ataque. Un ángulo de ataque agudo mejora la penetración y reduce la fuerza de tracción. Además mejora el efecto de la roturación y la mezcla del suelo porque lleva una parte del material del suelo de horizontes inferiores hacia arriba.

Esta característica puede ser una desventaja en situaciones donde la punta del cincel toca material húmedo de horizontes inferiores y los transporta a la superficie en forma de pequeños cilindros o terrones que después son difíciles de desmenuzar.

Mientras el cincel simple no necesita mucha fuerza de tracción y se presta para la tracción animal, el uso de grupos de cinceles para la homogeneización del suelo y la mezcla a altas velocidades está limitado a tractores relativamente potentes. Esto resulta de la necesidad de cubrir con el implemento al menos el ancho del tractor y de usarlo a altas velocidades.

Los cinceles vibratorios montados sobre resortes sirven generalmente para mejorar la acción de pulverización y para arrancar malezas. Generalmente se usan para la labranza secundaria en profundidades hasta 15 cm, mientras que los cinceles rígidos se usan para la labranza primaria y el subsolado.

Formas de cinceles

Cinceles rígidos

Los subsoladores son cinceles grandes y fuertes que pueden llegar hasta profundidades mayores de 1 m. Su uso por la alta fuerza de tracción necesaria se limita al tiro con tractores. Se distingue la forma tradicional (vertical), la forma parabólica y el "Paraplow". La forma vertical solo trabaja bien en condiciones secas y requiere más fuerza de tiro que la forma parabólica. Sin embargo, la forma parabólica tiene la desventaja de llevar terrones a la superficie. Para evitar esto se usan ahora cinceles parabólicos inclinados. Esta misma característica tiene también el "Paraplow". El "Paraplow" necesita una fuerza de tiro relativamente baja en comparación a otros subsoladores, deja un perfil del subsuelo más emparejado que un cincel normal y su acción se limita absolutamente a la roturación. Para mejorar la roturación y emparejar el perfil del horizonte de trabajo de cinceles verticales o parabólicos se pueden usar rejas de alas abiertas.

Los arados de cincel para la labranza primaria existen tanto para tracción animal con un máximo de tres cinceles o para tractores. Son usados para roturar y - en el caso del tractor - mezclar la capa arable. Según el tipo de suelo y el efecto deseado pueden ser equipados con una variedad de rejas. Sin embargo para esta labor normalmente se usan rejas angostas.

Existen también los cultivadores con cinceles rígidos para la labranza secundaria y el deshierbe, para tracción animal con hasta cinco cinceles y para tractor. Las rejas en este caso son más anchas como pata de ganso o alas abiertas con anchos de hasta más de 1 m para el control superficial de malezas en zonas áridas.

Cinceles vibratorios

Estos cinceles son tanto para tracción animal como para uso con tractor. Las formas más pesadas se usan para mezclar el suelo, las más livianas para la labranza secundaria, la preparación de la cama de siembra y el deshierbe.

Púas - gradas y rastras

Las púas son una forma de cinceles que se usan para gradas y rastras. Su modo de acción es bastante similar al cincel con la limitación que la púa está siempre vertical. Por esta razón, la profundidad de trabajo de las gradas de púas depende del peso de la grada y del ángulo de tiro.

Como en el caso de los cinceles, las gradas de púa para tracción animal se limitan a nivelar la superficie del suelo, mientras gradas de tractor a causa de su mayor velocidad pueden desmenuzar, hasta cierto grado, los grumos por impacto.

Como en caso del cincel este efecto de pulverización no se puede aumentar con repeticiones sobre el mismo terreno. Al contrario pases repetidos de la grada llevan a un efecto de clasificación de grumos en el cual las partículas finas van hacia abajo y los grumos grandes quedan sueltos en la superficie donde no pueden ser más desmenuzados.

Rotocultores

Los rotocultores son ejemplo de implementos accionados por la toma de fuerza del tractor. Normalmente los rotocultores giran en la dirección del avance de la máquina. Por lo tanto no requieren fuerza de tracción sino solamente fuerza de accionamiento y pueden ser usados con tractores muy livianos.

Estos rotocultores son muy populares en trabajos hortícolas aunque también se usan en agricultura, sobre todo en suelos pesados para pulverizar el suelo. Con este propósito forman parte de muchos equipos para siembra directa combinando subsoladores, rotocultores y sembradoras en una máquina para hacer la preparación del terreno y la siembra en una sola operación.

Pueden ser considerados implementos críticos bajo situaciones de clima tropical por su fuerte impacto sobre la estructura del suelo y el alto riesgo de erosión relacionado con ello.

Rodillos

Los rodillos son implementos importantes pero en algunos países tropicales son casi desconocidos. Existen rodillos muy diferentes según el uso:

los rodillos lisos que compactan la superficie y se usan para recompactar pasto, carreteras o apretar la superficie en cultivos como la alfalfa para producción de semilla o la lenteja mecanizada;

los rodillos desterronadores se usan para desmenuzar terrones. Existen en forma de rodillos para uso separado o en combinación con otros implementos como arados o cultivadores de cincel para pulverizar y recompactar la superficie de una cama de siembra. Sobre todo en los suelos pesados es recomendable pasar un rodillo desterronador inmediatamente después del arado para desmenuzar los terrones húmedos antes que se vuelvan secos y duros.;

los compactadores de subsuelo son una forma especial de rodillos desterronadores. Consisten de una serie de anillos que se apoyan sobre su filo en el suelo y así compactan el suelo desde el fondo hacia arriba. Están simulando la recompactación natural del suelo y se usan normalmente junto con el arado o la sembradora.

Siembra directa - labranza cero

Conceptos

Los conceptos de siembra directa y labranza cero representan ambos un tipo de labranza de conservación de suelos o labranza mínima. Mientras la "labranza cero" está claramente excluyendo cualquier tipo de labranza los términos "siembra directa" pueden ser interpretados de varias maneras. Una forma sería la combinación de todas las labores de labranza convencional en una operación incluyendo la siembra.

Interpretada así, la siembra directa trae ventajas en términos de tráfico y compactación, organización de trabajo y tal vez costos de preparación de terreno, tiempo necesario para la siembra y la reducida exposición del suelo a la intemperie. Sin embargo, incluye muchas veces una labranza muy intensiva con implementos accionados por la toma de fuerza y requiere tractores grandes y potentes.

La labranza cero al contrario no incluye ningún tipo de labranza y puede ser realizada a nivel manual, de tracción animal o de tractor a pequeña o gran escala. En este sistema la semilla se coloca directamente en el suelo en forma de inyección o con rejas sembradoras de disco o de cincel que cortan los rastrojos, abren el suelo y depositan la semilla. La tecnología de labranza cero disponible hoy en día permite usar este concepto para casi cualquier cultivo agrícola.

Equipos

Siembra directa

Para la siembra directa se pueden básicamente usar dos tipos de implementos:

los implementos tradicionales combinados; por ejemplo: un arado de cincel en el frente del tractor y una combinación para la preparación de la cama de siembra y la sembradora detrás; o un arado de cincel corto, una rastra giratoria y la sembradora detrás del tractor. En este caso todos los implementos son simples y se combinan solamente para esta operación;

los implementos hechos a propósito para la siembra directa; en general consisten de cinceles para roturación profunda, un rotocultor y una sembradora. Estos implementos forman una unidad.

Labranza cero

Para la labranza cero se usan implementos que depositan la semilla en el suelo sin hacer ningún tipo de labranza:

a nivel manual se parte del simple palo para hacer huecos para la siembra hasta la sembradora manual para inyectar la semilla y a veces fertilizante al suelo;

existen sembradoras para labranza cero a tracción animal de una o dos hileras para cultivos en hileras; trabajan con rejas de discos o con ruedas estrellas;

existen sembradoras para resiembra de pasto, cereales y para cultivos de hileras para tractores. Según las características del suelo trabajan con cinceles, discos sencillos o dobles discos o también con ruedas estrellas; los dobles discos son los más comunes. Para asegurar la penetración uniforme a la profundidad de siembra deseada en suelos duros estas sembradoras son en general muy pesadas. La distancia entre rejas de una fila no puede ser demasiado estrecha para asegurar la pasada en los rastrojos. Por este motivo las rejas están puestas en dos o tres filas logrando distancias mínimas entre surcos de alrededor de 15 cm.

Capítulo 6

Implementos y métodos para la preparación del suelo agrícola

La agricultura explotada en régimen de secano en la región semiárida del Nordeste del Brasil es, en buena parte, efectuada usando como implemento de preparación del suelo la azada manual para abrir los hoyos y cuando el contenido de humedad del suelo es suficiente para recibir las semillas. En este caso no hay preparación convencional del suelo (arada); este solamente es movido superficialmente en ocasión de las carpidas, para eliminar las malezas y disminuir la pérdida de agua en el suelo por evaporación.

Otro tipo de cultivo en Brasil, es la siembra al voleo de semillas de frijoles (Phaseolus vulgaris L.) que es practicado en las regiones con pluviosidad fuertemente influenciada por el Océano Atlántico y caracterizada por lluvias regulares. Las semillas del cultivo son distribuidas manualmente al voleo, en caminos previamente abiertos en la vegetación nativa, herbácea o arbustiva que después de la siembra es cortada para dar lugar al cultivo. Se trata de un sistema de cultivo sin ninguna preparación del suelo, donde la vegetación nativa vuelve a recomponerse juntamente con el cultivo y que después de cosechada queda en reposo por un período de dos a tres años; esto es ecológicamente válido y hace parte de un programa del gobierno del Estado de Pernambuco, denominado de "Mata Viva", que tiene por finalidad proteger el suelo de la erosión en una región montañosa, con lluvias abundantes, conservando así los recursos naturales del ambiente.

En la región Norte y Nordeste del Brasil el sistema de explotación agrícola, principalmente la preparación del suelo para la siembra, difiere de aquel practicado en las demás regiones del país, debido a que las lluvias son más intensas. En las regiones templadas con lluvias moderadas, la siembra puede efectuarse en el fondo del surco, donde hay más humedad disponible en el suelo; esta sería también ideal para la región tropical, pero eso no es aceptable por caracterizarse o por lluvias de alta intensidad en tiempos relativamente cortos, la solución es efectuar la siembra sobre los camellones (Kepner et al., 1972).

A pesar de las técnicas conocidas de agricultura conservacionista del suelo, todavía existe en Brasil la agricultura "itinerante"; es un sistema primitivo de cultivar la tierra, que consiste en la tala del bosque, seguido de la quema para facilitar la instalación de los cultivos. El área es abandonada cuando el suelo se torna improductivo y de ahí el agricultor parte en busca de nuevas áreas todavía no explotadas. Ese tipo de agricultura es común en la región Norte (Amazonia) y conocida como agricultura migratoria (Kitamura, 1982 ).

J. Barbosa dos Anjos

EMBRAPA – Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-Árido (CPATSA)

Petrolina, Brasil

Objetivos de la preparación del suelo

Los objetivos de la preparación del suelo están basados en los principios siguientes (Mazuchowskie y Derpsch, 1984):

eliminación de plantas no deseables, disminuyendo la concurrencia con el cultivo implantado;

obtener condiciones favorables para la siembra o la colocación de partes vegetales en el suelo, permitiendo su germinación, emergencia y buen desarrollo;

mantenimiento de la fertilidad y productividad en el tiempo, preservando la materia orgánica en el suelo y evitando la erosión;

eliminación de pisos compactados para aumentar la infiltración de agua en el perfil del suelo, evitando la erosión;

incorporación y mezcla de cal, fertilizantes o productos agroquímicos al suelo;

incorporación de restos vegetales y residuos agrícolas;

nivelación del terreno para facilitar el buen trabajo de las máquinas, desde la siembra hasta la cosecha.

La opción sobre el tipo de preparación del suelo depende de varios factores y cada situación a nivel de propiedad, requiere una decisión propia. Cada operación tiene requerimientos de tiempos diferentes en función de la fuerza de trabajo (manual o tracción animal) utilizada (Cuadro 10).

Cuadro 10

Tiempos de trabajo por unidad de superficie necesarios para efectuar algunas operaciones agrícolas en las fincas

Implementos y herramientas utilizadas en las fincas

(tracción animal y manual)

Tiempo empleado

(horas/hectárea)

Arado (tracción animal)

Rastra de dientes (tracción animal)

Rastra de discos (tracción animal)

Sembradora de una hilera de frijol (tracción animal)

Sembradora de frijol (plantadora manual) "matraca"

Sembradora de una hilera de maíz (tracción animal)

Sembradora de maíz(plantadora manual) "matraca"

Sembradora de una hilera de arroz (tracción animal)

Sembradora de arroz(plantadora manual) "matraca"

Cultivador tipo "planet" (tracción animal)

Cultivador tipo "planet" (tracción animal) + azada manual

Azada manual (carpida)

Cosecha manual de maíz (40 bolsas)

Cosecha manual de frijol (15 bolsas)

Cosecha manual de arroz, corte con pequeña guadaña manual (35 bolsas)

Trilla de frijol con taco de madera (manual) (15 bolsas)

Trilla de arroz manual con "girau" (cama de madera), (35 bolsas)

20

6

4

10

16

6

8

11

18

8

40

80

60

80

64

30

35

· En el cálculo del número de horas necesarias para preparar una hectárea, con tracción mecánica o animal, se tienen que considerar los siguientes parámetros: ancho de trabajo, velocidad de avance de los implementos y longitud del área. La ecuación (1) se aplica para calcular el tiempo usado en maniobras (Tm).

L x t

Tm = l x f (ec. 1)

3 600

donde:

Tm = tiempo usado en maniobras (h/ha);

L = ancho del área (m);

t = tiempo

l = ancho de trabajo del implemento (m)

f = factor ( 100 )

L

· El tiempo efectivo (h/ha) es calculado en base a la ecuación (2).

Te = 10 (ec. 2)

1 x V x 3

donde:

Te = Tiempo efectivo (h/ha);

l = ancho de trabajo del implemento(m);

V = velocidad de avance del implemento(km/h).

· El tiempo operativo(h/ha) es la suma de (Tm + Te) según la ecuación (3).

To = Tm + Te (ec. 3)

donde:

To = tiempo operativo (h/ha);

Tm = tiempo usado en maniobras(h/ha);

Te = tiempo efectivo de trabajo(h/ha).

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Implementos para la preparación del suelo

Los arados más comunes son los de tracción animal (reja) y los de tracción motora (reja o de discos), aunque la eficiencia del trabajo reside más en la elección del método de preparación del suelo, que en el implemento (Figura 7). La arada en fajas, es un método donde apenas el 50% del área es movida; la parte no arada entre dos fajas es la responsable por la colección y conducción del agua de lluvia hasta la zona de plantación (Anjos et al., 1988).

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La Figura 8 presenta la punta tipo pata de ganso utilizada para la cosecha de maní. Otra forma es arar en fajas con arados de discos reversibles, traccionado por tractores de neumáticos, para implantación del cultivo de sandía en condiciones de secano.

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Las rastras son equipos utilizados para completar el trabajo hecho por el arado, rompiendo los terrones y nivelando el suelo después de la arada; algunos modelos más pesados (tracción motora) denominados de arado rastra, son utilizados con frecuencia, pero su uso continuado como implemento de preparación del suelo en substitución del arado, tiende a degradar el suelo causando su compactación, conocida como pie de rastra (o piso de arado). Las piezas de las rastras que remueven el suelo son los dientes (fijos o flexibles) o los discos (lisos o recortados) y puede ser con tracción animal o tracción motora.

· Los cultivadores son utilizados para escarificar superficialmente el suelo, con la finalidad de controlar malezas y mejorar sus condiciones físicas (Figura 9). Esa operación puede ser considerada el cultivo mínimo del suelo, cuando es efectuada antes de la siembra o en post-plantación en los trabajos culturales (carpidas).

· El surcador tiene por finalidad la abertura de surcos en el suelo (Figura 10), ya sea para la conducción del agua, orientar y/o marcar las líneas de siembra para distribuir abonos o efectuar trabajos culturales para el control de malezas. Es posible acoplar surcadores a las sembradoras, con el objetivo de realizar simultánea-mente las operaciones de siembra y apertura de surcos de regadío (Franz y Alonço, 1986).

Las sembradoras o sembradoras abonadoras son equipos individuales (sembradora) o múltiples (sembradora y abonadora) para efectuar el trabajo en una sola operación: la distribución de semillas o de abonos y semillas en el suelo, en la cantidad prefijada y a la profundidad adecuada. Los modelos de tracción animal y los de tracción motora, distribuyen las semillas y abonos linealmente formando la línea de plantación; la faja de distribución del fertilizante está localizada paralelamente y por debajo de las semillas, a fin de que el abono no dañe la germinación de las mismas.

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· Las plantadoras manuales son equipos destinados a la siembra en hoyos; pueden ser simples sólo para semillas, o múltiples para semillas y abonos en una sola operación (Figuras 11). El abono se coloca en el hoyo lateralmente y por debajo de las semillas para no perjudicar la germinación de las mismas. Hay modelos específicos para ciertos cultivos, como es el caso de las semillas de algodón con borra, semillas de maní sensibles a daños mecánicos y adaptaciones especiales para siembra de gramíneas como pasto búfel (Cenchrus ciliaris L.) (Anjos et al., 1983) o para la plantación directa sobre rastrojo u otro tipo de cobertura vegetal (Almeida, 1993).

Capítulo 7

Efecto de la labranza sobre las características físicas del suelo

Los sistemas de cultivo, que son definidos por el conjunto de los sistemas de labranza y de manejo de los cultivos y de sus residuos, tienen una influencia importante en las propiedades físicas del suelo. En gran parte, el tipo y la magnitud de esta influencia depende de la labranza del suelo.

La labranza del suelo es hecha con el propósito de alterar sus propiedades físicas y posibilitar a las plantas la expresión de todo su potencial. Las técnicas de labranza del suelo son utilizadas a fin de proporcionar una buena sementera y desarrollo de raíces, controlar malas hierbas, manejar los residuos de los cultivos, reducir la erosión, nivelar la superficie para el plantío, riego, drenaje, trabajos culturales y operaciones de cosecha e incorporar fertilizantes o pesticidas. La labranza incorrecta del suelo, causada por la falta de conocimiento de los objetivos y de las limitaciones de las técnicas de labranza, puede resultar negativa para el mismo. La labranza incorrecta del suelo es una de las causas de la erosión y de la degradación física del suelo.

La degradación física del suelo puede ser definida como la pérdida de la calidad de la estructura del suelo. Esa degradación estructural puede ser observada tanto en la superficie, con el surgimiento de finas costras, como bajo la capa arada, donde surgen capas compactadas. Con esa degradación, las tasas de infiltración de agua en el suelo se reducen, mientras las tasas de escorrentía y de erosión aumentan (Cabeda, 1984).

Causas de la degradación física del suelo

Las principales causas de la degradación de las características físicas del suelo son (Cabeda, 1984):

Cobertura inadecuada de la superficie del suelo, que expone los agregados de la superficie del suelo a la acción de lluvias; como consecuencia ocurre el colapso estructural de estos agregados, formándose costras con espesor medio de un milímetro que reducen drásticamente la infiltración de agua.

Excesiva labranza y/o labranza con humedad inadecuada: la labranza en exceso y superficial lleva a la rotura de los agregados, favoreciendo la formación de costras, escurrimiento y el transporte de partículas (erosión). La reducción de la rugosidad provocada por la labranza

E. Giasson

Departamento de Solos de la Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Porto Alegre, Brasil

induce a una elevación de la velocidad del escurrimiento y a la disminución de la tasa de infiltración, aumentando los efectos erosivos por la mayor energía cinética del agua en la superficie del suelo. A su vez, la utilización de equipos inadecuados y pesados y el pasaje de maquinaria sobre el suelo cuando este presenta consistencia plástica lleva al surgimiento de capas compactadas subsuperficiales, normalmente situadas entre 10 y 30 cm de profundidad y con un espesor de 10 a 15 cm. Esas capas ofrecen fuerte resistencia a la penetración de las raíces de las plantas y restringen la capacidad de infiltración de agua y la aireación.

Pérdida de la materia orgánica del suelo: el manejo inadecuado lleva a una reducción del contenido de materia orgánica del suelo, teniendo como consecuencia alteraciones en su densidad, en la capacidad de retención de agua y en la estabilidad de los agregados, que contribuyen a la pérdida de su calidad y de la estabilidad de su estructura.

Etapas del proceso de degradación física del suelo

La degradación de los suelos agrícolas ocurre en tres etapas (Mielniczuk y Schneider, l984):

Etapa 1 Las características originales del suelo son destruidas gradualmente; la degradación es poco perceptible debido a la poca intensidad de los procesos y al mantenimiento de la productividad por el uso de correctivos y fertilizantes.

Etapa 2 Ocurren pérdidas acentuadas de la materia orgánica del suelo, con fuerte daño de la estructura (colapso estructural). Hay, además de encostramiento superficial, compactación subsuperficial, que impide la infiltración del agua y la penetración de raíces. De esta forma, la erosión se acentúa y los cultivos responden menos eficientemente a la aplicación de correctivos y fertilizantes.

Etapa 3 El suelo está intensamente dañado, con gran colapso del espacio poroso. La erosión es acelerada y hay dificultad de operación de la maquinaria agrícola. La productividad cae a niveles mínimos.

El tiempo para llegar a esa tercera etapa de degradación depende de la intensidad de uso de prácticas inadecuadas de labranza y manejo, de la pendiente de las tierras, de la textura del suelo y de la resistencia del suelo a la erosión hídrica (Mielniczuk y Schneider, 1984).

Principales características físicas afectadas por la labranza

La pérdida de la calidad física de un suelo puede ser evaluada por la alteración de algunas de las más importantes características físicas del suelo, tales como la densidad, la porosidad, la distribución del tamaño de poros, la estructura y la tasa de infiltración de agua en el suelo.

Densidad y porosidad del suelo

Los suelos poseen naturalmente diferentes densidades debido a variaciones de la textura, de la porosidad y del contenido de materia orgánica. Brady (l974) cita que suelos arenosos poseen una densidad del suelo de 1,20 a 1,80 g/cm3 y una porosidad de 35 a 50%, mientras que suelos arcillosos poseen una densidad de 1,00 a 1,60 g/cm3 y una porosidad de 40 a 60%. Sin embargo la densidad y la porosidad del suelo son características que pueden variar en función del tipo y de la intensidad de labranza, siendo por eso buenos indicadores de lo adecuado de los sistemas de labranza del suelo, indicando la mayor o menor compactación que estos promueven.

Los valores adecuados de la densidad del suelo fueron definidos por Archer y Smith (l972), como aquellos que proporcionan la máxima disponibilidad de agua y por lo menos 10% de espacio de aire en un suelo sometido a una succión de 50 mb. Según esos autores, las densidades del suelo oscilan alrededor de 1,75 g/cm3 para suelos de textura arena franca, 1,50 g/cm3 para suelos franco arenosos, 1,40 g/cm3 para suelos franco limosos y 1,20 g/cm3 para franco arcillosos.

Las modificaciones de las propiedades físicas del suelo a causa de los sistemas de labranza pueden dar origen a una elevación de la densidad del suelo, una mayor resistencia a la penetración de las raíces y a una disminución en la porosidad, caracterizándose por una capa compactada abajo de la capa arada. Esa capa compactada afecta el movimiento del agua y el desarrollo del sistema radicular por el impedimento mecánico, por la deficiencia de aireación, por la menor disponibilidad de agua y por alteraciones en el flujo de calor.

La capa compactada tiene origen en la base de la capa arable. La profundidad en la que esa se encuentra tiene mayor o menor efecto sobre el desarrollo del cultivo; capas compactadas a diferentes profundidades tienen efecto negativo diferenciado sobre el rendimiento de los cultivos: el efecto es más negativo a 10 cm que a 20 o 30 cm de profundidad. (Lowry et al., l970).

Como consecuencia de la elevación de la densidad, hay una elevación de la resistencia a la penetración de las raíces mucho más significativa que el aumento de la densidad. Voorhes et al. (l978), trabajando en un suelo franco arcillo-limoso, observó, bajo el mismo peso de vehículos, que la densidad del suelo aumentó 20%, mientras que la resistencia a la penetración aumentó más de 400%. Los valores de resistencia a la penetración de las raíces que limitan el desarrollo de las plantas varían de un cultivo a otro.

La importancia de las alteraciones producidas por los sistemas de cultivo sobre la densidad del suelo, porosidad y resistencia a penetración es destacada en el trabajo de Cintra (l980), que observó que el suelo en un monte, comparado con el mismo suelo bajo sistemas de labranza convencional, tiene mayor porosidad y menor densidad y resistencia a la penetración de raíces. França da Silva (l980) encontró una disminución en la porosidad y aumento en la densidad del suelo y en la resistencia a la penetración, en el siguiente orden: suelo bajo bosque, área cultivada con tracción animal, área bajo plantío directo, área desbrozada con tractor con tapadora y área bajo cultivo convencional (Cuadro 11). Cannell y Finney (l973) afirman que, generalmente, la densidad del suelo es mayor bajo plantío directo que bajo cultivo convencional, pudiendo no ocurrir eso debido a la textura grosera y/o al alto tenor de materia orgánica de estos suelos. Por eso, se observa que estos índices son útiles para la evaluación del efecto de los diferentes sistemas de cultivo e identifican las condiciones físicas actuales de un suelo.

Estructura del suelo

La estructura del suelo está dada por la ordenación de las partículas primarias (arena, limo y arcilla) en la forma de agregados en ciertos modelos estructurales, que incluyen necesariamente el espacio poroso. Aunque no sea considerada un factor de crecimiento para las plantas, la estructura del suelo ejerce influencia en el aporte de agua y de aire a las raíces, en la disponibilidad de nutrimentos, en la penetración y desarrollo de las raíces y en el desarrollo de la macrofauna del suelo.

Desde el punto de vista del manejo del suelo, una buena calidad de la estructura significa una buena calidad del espacio poroso, o sea, buena porosidad y buena distribución del tamaño de poros. Así, la infiltración del agua, juntamente con la distribución de raíces en el perfil son los mejores indicadores de la calidad estructural de un suelo (Cabeda, 1984).

El tamaño y la estabilidad de los agregados pueden ser indicativos de los efectos de los sistemas de labranza y de cultivo sobre la estructura del suelo. Suelos bien agregados proporcionan mayor retención de agua, adecuada aireación, fácil penetración de raíces y buena permeabilidad.

La distribución de los tamaños de los agregados es uno de los factores importantes en el desarrollo de los cultivos. Según Larson (l964), los agregados deben ser de tamaño reducido alrededor de las semillas y raíces de plantas nuevas, con la finalidad de proporcionar una adecuada humedad y un perfecto contacto entre el suelo, la semilla y las raíces. Sin embargo, los agregados no deben ser tan pequeños al punto de favorecer la formación de costras y capas compactadas. Para Kohnke (l968), el tamaño ideal de agregados está entre 0,50 y 2,00 mm de diámetro; agregados mayores restringen el volumen de suelo explorado por las raíces y agregados menores originan poros muy pequeños y no drenables por acción de la gravedad. La desagregación del suelo es causada por el movimiento intenso del suelo a causa de las prácticas de labranza, por la reducción del tenor de materia orgánica, por el intenso pisoteo del ganado y por el impacto de la gota de lluvia sobre la superficie desprotegida.

El contenido de humedad del suelo en el momento de la labranza es un factor que determina la intensidad de desagregación del mismo. El efecto perjudicial del peso de la maquinaria agrícola y la labranza excesiva del suelo, bajo condiciones de humedad desfavorables, tiende a ser acumulativo, intensificándose con la secuencia de labranzas anuales.

La desagregación del suelo puede ser reducida por su menor labranza, por la rotación de cultivos y por la protección de la superficie del suelo con residuos de cultivos. Así, las pasturas facilitarán una mejor agregación del suelo, seguida por el plantío directo y por el cultivo convencional.

Tasa de infiltración de agua en el suelo

La tasa de infiltración de agua en el suelo determina la rapidez de infiltración del agua en el mismo y, como consecuencia, el volumen de agua que escurre sobre la superficie. Cuando la tasa de infiltración es baja, la disponibilidad de agua en la zona de las raíces puede ser limitante. La tasa de infiltración de agua en el suelo es condicionada por los siguientes factores: estado de la superficie del suelo, tasa de transmisión de agua a través del suelo, capacidad de almacenamiento y características del fluido. La infiltración de agua en el suelo refleja las condiciones de las propiedades físicas. Los sistemas de cultivo y labranza influencian la tasa de infiltración final del agua en el suelo, tanto por la modificación de la rugosidad y cobertura de la superficie, como por la alteración de la estructura, de la densidad y de la porosidad.

La labranza del suelo puede, inicialmente, mejorar la infiltración y, algunas veces, beneficiar el drenaje. Pero, con el tiempo, la labranza favorece la degradación de la estructura y la reducción de la tasa de infiltración

Capítulo 8

Los principales tipos de labranza

Terminología, definiciones y clasificación de los sistemas de labranza

Existe confusión en la literatura acerca de la terminología de la labranza, porque muchos de los términos utilizados son muy generales, y porque además existe un gran número de diferentes sistemas que varían en los implementos, las combinaciones de los implementos y las intensidades de laboreo. Más aún, los autores utilizan los mismos términos para sistemas distintos.

La mayor confusión existe entre los términos labranza conservacionista, labranza reducida y labranza mínima.

La labranza conservacionista es un término general que ha sido definido como "cualquier secuencia de labranzas que reduce las pérdidas de suelo y agua, en comparación con las de la labranza convencional" (Lal, 1995). Normalmente se refiere a un sistema de labranza que no invierte el suelo y que retiene rastrojos sobre la superficie. El porcentaje de rastrojos que permanecen después de diferentes sistemas de labranzas se presentan en el Cuadro 12. Otra definición de labranza conservacionista utilizada es "cualquier sistema de labranza o siembra que mantenga al menos 30% de la superficie del suelo cubierta con residuos después de la siembra, para reducir la erosión hídrica" (Unger et al., 1995).

Sin embargo, en algunas situaciones, especialmente en zonas semiáridas, no existen rastrojos u otros materiales suficientes para dar una cobertura protectiva al suelo. Esto puede ser debido a la baja producción de rastrojos por razones de clima o de suelo, o porque los rastrojos son utilizados para otros propósitos como forraje, o porque son consumidos por los termites. En esta situación se pueden reducir las pérdidas de humedad y de suelo en comparación con las de labranza convencional, por la formación de estructuras como camellones y surcos. El sistema de la labranza en camellones puede ser considerado como un sistema de labranza conservacionista (Lal, 1995), aunque sería más consistente si hubiera una cobertura de rastrojos.

Usando la primera definición, la labranza conservacionista incluiría los siguientes sistemas:

La labranza cero (sinónimo de siembra directa y de no labranza) se refiere a la siembra dentro de los rastrojos del cultivo anterior sin ninguna labranza o disturbio del suelo, salvo lo

R. Barber, Consultor

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)

Roma, Italia

necesario para colocar la semilla a la profundidad deseada. El control de las malezas depende mayormente del uso de herbicidas.

Cuadro 12

Cantidad de residuos que permanecen sobre el suelo después de diferentes labranzas (Steiner et al., 1994)

Cobertura de residuos (%)

Cultivos no-frágiles1

Cultivos frágiles2

Arado de vertedera

Arado de discos

Subsolador

Arado cincel con puntas

Arado cincel rastrojero con puntas

Rastra de discos, tándem, rastra pesada

Rastra de discos, una dirección, hojas de 30-40 cm

Cultivador de campo con puntas pie de ganso

Rastras de discos para final con niveladores

Arado rotatorio, operación secundaria a 8cm profundidad

0-10

10-20

70-90

60-80

50-70

25-50

40-50

60-70

50-70

40-60

0-5

5-15

60-80

40-60

30-40

10-25

20-40

35-50

30-50

20-40

1 Cultivos no-frágiles incluyen: cebada, trigo, maíz, algodón, avena, pastos, arroz, sorgo.

2 Cultivos frágiles incluyen: frijoles, cultivos de cobertura, maní, papas, cártamo, soya, girasol, hortalizas.

La labranza en bandas se refiere a un sistema donde se preparan hileras para la siembra de 5-20 cm de ancho, mientras entre las hileras no se disturba el suelo y queda con su cobertura de rastrojos. En este sistema hay mayor remoción del suelo y una menor cobertura de rastrojos en las hileras de siembra que en la labranza cero.

La labranza vertical se refiere a un sistema donde toda la tierra está preparada con implementos que no invierten el suelo y causan poca compactación. Por lo tanto, el suelo queda normalmente con una buena cobertura de rastrojo de más de 30% sobre la superficie. Los implementos más comúnmente utilizados son el arado de cincel, la cultivadora de campo y el vibrocultivador.

La labranza en camellones se refiere al sistema de camellones y surcos. Los camellones pueden ser angostos o anchos, y los surcos pueden ser paralelos al contorno o construidos con una ligera pendiente dependiendo de si el propósito es conservar la humedad o drenar su exceso. Los camellones pueden ser semi-permanentes o construidos cada año, lo que afectará la cantidad de rastrojos que queda sobre el suelo. En los sistemas semi-permanentes que tienen una buena cobertura de rastrojos entre los camellones, habrá más remoción y menor cobertura de rastrojos en comparación con la labranza cero. En general este sistema es menos conservacionista que la labranza en bandas.

La labranza reducida se refiere al cultivo de toda el área del suelo pero con la eliminación de uno o más laboreos en comparación con los sistemas convencionales de labranza. Esto se refiere a un rango amplio de sistemas distintos, como por ejemplo:

rastra de discos o cultivadora, luego sembrar;

arado de cinceles o cultivadora, luego sembrar;

rotocultor, luego sembrar.

Dependiendo de los implementos utilizados y el número de pasadas, la labranza reducida puede ser clasificada como un sistema conservacionista o no conservacionista según la cobertura de rastrojos que queda al momento de la siembra. Por lo tanto, no todos los sistemas de labranza reducida son sistemas conservacionistas. De los tres ejemplos citados anteriormente, es probable que solamente el arado de cinceles o cultivadora luego de sembrar, pudiera ser clasificado como un sistema conservacionista.

La labranza mínima es el concepto que ha causado mayor confusión. Ha sido definido como "la remoción mínima del suelo necesaria para la producción de cultivos..."; pero el laboreo mínimo para producir un cultivo varia de cero hasta un rango de labranzas primarias y secundarias dependiendo del cultivo y del tipo de suelo. A veces este término significa labranza en bandas o el arado del suelo al final de las lluvias. Para algunos autores este término es sinónimo de labranza conservacionista, para otros es sinónimo de labranza cero, o es igual a labranza reducida. Para evitar confusión se sugiere no usar el término labranza mínima.

La labranza convencional involucra la inversión del suelo, normalmente con el arado de vertedera o el arado de discos como labranza primaria, seguida por labranzas secundarias con la rastra de discos. El propósito principal de la labranza primaria es controlar las malezas por medio de su enterramiento, y el objetivo principal de la labranza secundaria es desmenuzar los agregados y crear una cama de siembra. El control de malezas siguiente se puede hacer por medio de cultivaciones o herbicidas. La característica negativa de este sistema es que al suelo le falta una protección de rastrojos y queda casi desnudo, por lo tanto es susceptible a las pérdidas de suelo y agua debido a los procesos de erosión.

Una manera de visualizar la terminología de las labranzas es imaginar un triángulo (ver Figura 12). En la base se encuentra la labranza convencional que incluye un rango completo de operaciones para la preparación de la tierra. Cuando el triángulo se hace más angosto el número de labranzas disminuye, lo que corresponde a la labranza reducida. En el vértice del triángulo la preparación de la tierra está eliminada completamente como en la labranza cero. También se pueden clasificar las labranzas en base al grado de remoción del suelo y a la cobertura de rastrojos que queda a la siembra (Ver Cuadro 13).

Cuadro 13

Sistemas de labranza clasificados en base del grado de remoción del suelo y de la cobertura de rastrojos

Labranza convencional

Labranza no conservacionista

Labranza conservacionista

Arado vertedera

Arado de discos

Labranza reducida

Labranza reducida

Labranza en camellones

Labranza vertical

Labranza en bandas

Labranza cero

-------------------------------------------------------------------------------------®

Menor remoción en intensidad y frecuencia del suelo

-------------------------------------------------®

Mayor cobertura de rastrojos

Los tipos principales de sistemas de labranza

Los sistemas de labranza más importantes serán tratados a continuación en más detalle, o sea: labranza convencional, labranza reducida, labranza en camellones, labranza vertical, labranza en bandas, labranza cero y los sistemas combinados de labranza-siembra y labranza profunda o subsolación.

Labranza convencional

El principio de la labranza convencional se basa en la inversión del suelo con el objetivo de controlar las malezas, seguido por varias operaciones para la preparación de la cama de siembra.

Ventajas

Controla muy bien las malezas, menor costo de herbicidas.

Permite el control de enfermedades e insectos al enterrar los rastrojos de los cultivos.

Facilita la incorporación de fertilizantes, cal, pesticidas y herbicidas pre-siembra.

Facilita el aflojamiento del perfil, de capas compactadas y costras.

Apto para la incorporación de pastos en sistemas de rotaciones de cultivos.

Crea una superficie rugosa que mejora la infiltración de la lluvia con solamente una arada.

Limitaciones

Los suelos quedan desnudos, y por lo tanto susceptibles al encostramiento y a la erosión hídrica y eólica.

Requieren muchos equipos para las diferentes operaciones.

Para ahorrar tiempo a menudo se utilizan tractores pesados y grandes que aumentan la compactación.

Mayor consumo de combustible, tarda más para sembrar y es menos flexible cuando la época de siembra está perjudicada por el clima.

El subsuelo puede eventualmente llegar a la superficie lo cual a su vez, si las características físicas y químicas del subsuelo no fueran favorables, podría provocar problemas de germinación y del crecimiento inicial del cultivo.

La inversión y las muchas labranzas del suelo resultan en un suelo blando y susceptible a la compactación.

La base de la vertedera alisa el suelo resultando en el tapado de los poros lo que perjudica la permeabilidad de la capa superficial.

Al arar cada año a la misma profundidad se forma una zona compactada, el "piso de arado". Esto es común cuando la superficie del suelo está seca pero el contenido de humedad a 20 cm de profundidad es aún alto.

El alto número de labranzas para preparar la cama de siembra resulta en la pérdida de humedad; aunque al comienzo de las labranzas el suelo tuviera un contenido de humedad apropiado para la germinación, al terminar la preparación de la cama de siembra podría estar demasiado seco para poder sembrar; entonces hay que esperar otra lluvia antes de poder sembrar.

La maquinaria

Se requiere un arado de vertedera o un arado de discos para la labranza primaria. Un arado de vertedera reversible aumenta la eficiencia del trabajo. Después de la labranza primaria se necesita una rastra de discos y a veces también una rastra de dientes. Se utiliza una sembradora convencional y para el control de malezas se requieren una aspersora y/o cultivadores de hileras.

Operaciones

Con el arado de vertedera o con el arado de discos se logra la inversión de la primera capa del suelo, normalmente hasta una profundidad de unos 30 cm. Luego se hacen varias pasadas con rastra de discos, cuyo número dependerá de la textura y contenido de humedad del suelo, hasta formar agregados de un tamaño apropiado para la cama de siembra. Como una guía general, para evitar o demorar la formación de costras superficiales, la preparación del suelo debería dejar agregados del tamaño de una naranja (6-8 cm de diámetro) en los suelos livianos a medianos, y agregados del tamaño de un huevo pequeño de gallina (4-5 cm de diámetro) en los suelos pesados.

Si es necesario emparejar el terreno se pasa una rastra de dientes. No es aconsejable utilizar un tablón de madera en suelos livianos a medianos porque provoca la pulverización del suelo, pero se puede utilizar sin embargo en suelos pesados. Sería mejor usar una placa niveladora montada en la rastra para hacer un buen emparejamiento.

En muchos cultivos se aplica un herbicida pre-siembra incorporado, con la última pasada de la rastra de discos o la rastra de dientes. Para la siembra se utiliza una sembradora convencional que debería estar equipada con ruedas de presión en lugar de una cadena para cubrir la semilla. Si la sembradora tiene cadenas para cubrir la semilla es necesario preparar el suelo más mullido para conseguir una buena germinación; sin embargo el suelo mullido es más susceptible al encostramiento y por eso a la erosión hídrica.

Labranza reducida

Los términos labranza reducida se refieren a los sistemas de labranza donde hay menor frecuencia o menor intensidad de labranza en comparación con el sistema convencional. Esta definición es bastante amplia y por lo tanto los sistemas de labranza que varían en los implementos, frecuencia, e intensidad pueden ser considerados como la labranza reducida. Los tipos de implementos y el número de pasadas también varía; la consecuencia es que en algunos sistemas quedan muy pocos rastrojos y en otros más de 30%. Por ello, algunos sistemas de labranza reducida son clasificados como labranza conservacionista mientras que otros no. En general, los sistemas de labranza reducida no ocupan el arado vertedera ni el arado de discos.

Debido a la gran variabilidad de los sistemas de labranza reducida es difícil generalizar sobre sus ventajas y limitaciones. Sin embargo todos los sistemas tienen la ventaja de reducir el consumo de combustible, el tiempo de trabajo y los equipos requeridos en comparación con la labranza convencional. Por lo tanto los sistemas de labranza reducida son más flexibles que los sistemas convencionales. Debido a la roturación del suelo las condiciones de germinación de las semillas son mejores que en labranza cero; además hay mayor flexibilidad en el control de malezas, por medio de cultivaciones y/o herbicidas, en comparación con labranza cero.

A continuación se discuten brevemente los tres sistemas de labranza reducida:

Con rastra de discos

En este sistema se hacen una o dos pasadas de rastra de discos, luego se siembra normalmente con una sembradora convencional. Las ventajas están en el ahorro en combustible y tiempo, y en la formación de condiciones favorables para la germinación.

Las limitaciones son que muchas veces queda una baja cobertura de rastrojos aunque eso depende del ángulo de los discos y el número de pasadas. Cuanto mayor es el ángulo de los discos, mayor será la remoción del suelo y menor la cobertura de rastrojos; de esta manera los suelos quedan susceptibles al encostramiento. En suelos susceptibles a la compactación, se hacen varias pasadas con la rastra de discos a la misma profundidad (normalmente 10-15 cm) cada año; esto resultará en la formación de un piso de arado. La labranza poco profunda dificulta el control mecánico de las malezas y entonces es necesario confiar más en el uso de herbicidas.

Con arado de cincel o cultivador de campo

Este sistema consiste en dos pasadas del arado cincel o del cultivador de campo y luego la siembra. Normalmente una pasada con el arado cincel no afloja todo el terreno. Las ventajas son las mismas mencionadas anteriormente, pero además aumentará la infiltración de la lluvia especialmente en suelos susceptibles a la compactación y el endurecimiento. Normalmente con este sistema queda una cobertura de rastrojos mayor del 30%, por lo que el sistema es considerado conservacionista y da protección al suelo contra la erosión.

Las limitaciones son que las condiciones físicas del suelo y las ondulaciones superficiales dificultan la siembra y por lo tanto la germinación. También existe una cierta dificultad para incorporar uniformemente los herbicidas pre-siembra.

Con rotocultor

Este sistema tiene las mismas ventajas de los sistemas citados arriba. La mayor limitación es que el rotocultor tiende a pulverizar los suelos y dejar una baja cobertura de rastrojo sobre el mismo, el que queda así en condiciones susceptibles al encostramiento. Además, se puede provocar la formación de un piso de arado con el paso de tiempo.

Labranza vertical

Introducción

La siguiente sección ha sido tomada de la publicación "Labranza Vertical" escrito por Barber, Navarro y Orellana (1993), para los agricultores, suelos y clima del área de Santa Cruz, Bolivia. Santa Cruz se encuentra dentro del trópico sub-húmedo y está caracterizada por dos épocas de lluvia y dos cultivos por año. En la segunda época, el invierno, hay menos lluvia y temperaturas más bajas que en la primera época, el verano.

La principal característica de la labranza vertical es que utiliza brazos o flejes equipados con puntas en lugar de discos para aflojar el suelo sin invertirlo, dejando en la superficie una cobertura protectora formada por los residuos del cultivo anterior y por las malezas arrancadas.

Los implementos principales en la labranza vertical son el arado cincel rastrojero (Figura 13), el vibrocultivador (Figura 14), y el cultivador de campo rastrojero (Figura 15). Se debe notar que la terminología empleada para los implementos ilustrados sigue la usada por los fabricantes o aquella mas comúnmente usada. Las ilustraciones sirven para clarificar las definiciones empleadas.

Ventajas de la labranza vertical

La labranza vertical sostiene mejor la productividad de los suelos debido a la presencia de los rastrojos en la superficie que protegen el suelo contra los procesos de erosión. Esta cobertura de rastrojos también impide la formación de costras superficiales (planchado) que pueden provocar una baja emergencia de los cultivos.

Los implementos de labranza vertical causan poca compactación, es decir no forman una capa dura en el subsuelo (piso de arado) que limita la profundización de las raíces. En cambio los discos de labranza convencional ocasionan capas duras.

Debido a que la labranza vertical no invierte el suelo, hay menos descomposición de la materia orgánica y menos pérdida de humedad, que es muy importante antes de la siembra. (Ver Cuadro 14 para un ejemplo de los efectos de la labranza vertical sobre el contenido de humedad en el suelo, la cobertura de rastrojo y el rendimiento de maíz en comparación con otros sistemas de labranza).

Cuadro 14

Contenido de humedad, cobertura de rastrojos y rendimiento de maíz para cuatro sistemas de labranza en Oxford, North Carolina, EE.UU. en 1985. (Fuente: Cook y Lewis, 1989)

Sistema de labranza

Humedad

(%)

Cobertura de rastrojos

(%)

Rendimiento de maíz

(t/ha)

Labranza cero

Labranza vertical

Arado cincel disco

Labranza convencional

13

12

9

6

90

33

14

3

5,77

5,58

4,70

3,57

La labranza vertical es un sistema ventajoso en un amplio rango de tipos de suelo, inclusive en los que tienen problemas de drenaje y que son susceptibles a la compactación. La eficacia operativa del sistema de labranza vertical es más alta que la de labranza convencional, sobretodo debido a que el vibrocultivador trabaja con mayor velocidad y tiene mayor ancho de trabajo que la rastra de discos. Por consiguiente es posible preparar entre 50 hasta 80% más de superficie por día con labranza vertical, si se la compara con labranza convencional (Ver Anexo 1).

Además, se ha estimado que el costo de adquirir y de mantener los implementos de labranza vertical durante 10 años es por lo menos 25% menor que el de los implementos de labranza convencional. Eso es sobre todo debido a un costo más elevado para el mantenimiento de los discos que de las puntas. (Ver Anexo 2).

Las limitaciones de la labranza vertical

La mayor limitación de la labranza vertical es la dificultad de controlar mecánicamente las malezas estoloníferas y rizomatosas en condiciones húmedas, especialmente las gramíneas, como por ejemplo el pasto Bermuda (Cynodon dactylon). En la labranza vertical los implementos arrancan las malezas y las dejan en la superficie. Si por algunos días no llueve y la superficie del suelo está húmeda rebrotan fácilmente; por eso, en el caso de una parcela muy enmalezada y con pasto Bermuda es mejor no usar la labranza vertical.

Este problema es mucho más grave en los cultivos de maíz y sorgo donde no existen herbicidas (o son antieconómicos) para el control de post-emergencia de malezas gramíneas. En cambio no es un problema serio en la soya, donde existen buenos herbicidas pre-siembra incorporados y de post-emergencia para controlar las gramíneas.

Otra limitación de la labranza vertical es que podría incidir en incrementos de plagas y enfermedades asociadas con los rastrojos que no se entierren completamente. Esto sucedería más probablemente, donde se practica el monocultivo (por ejemplo soya-soya cada año), o debido a la misma sucesión de cultivos cada año, (por ejemplo soya-trigo); sin embargo hasta ahora no hay evidencia de este problema en el área de Santa Cruz.

Pre-requisitos para la implementación de la labranza vertical

La labranza vertical, como cualquier sistema de labranza, da los mejores resultados en suelos fértiles, no compactados, bien drenados, emparejados y sin problemas de malezas. Antes de iniciar la labranza vertical, si el suelo está compactado se debe descompactar, emparejar las parcelas si fuera necesario, y rectificar cualquier deficiencia nutricional que se presente.

También es aconsejable elegir parcelas no enmalezadas con gramíneas, y comenzar con los cultivos de soya de verano y trigo, soya o girasol de invierno. En el caso de trigo, generalmente no hay problemas serios de malezas gramíneas, y con soya o girasol es fácil controlar las gramíneas con herbicidas de post-emergencia.

Para la implementación exitosa de la labranza vertical es importante que los rastrojos y las malezas sean bien triturados y uniformemente distribuidos en la parcela. Así se puede evitar el atascamiento en los implementos. Para ello, es recomendable que la cosechadora esté equipada con picadora y distribuidora de paja.

Además, para disminuir el tamaño de los tallos de maíz, sorgo, girasol o algodón que quedan después de la cosecha, es necesario pasar una desbrozadora. Tampoco se debe dejar crecer las malezas en el barbecho. Una vez que alcanzan a unos 15 cm de altura, se debería desbrozar para evitar problemas de competencia de las malezas y de atascamiento de la maquinaria.

La labranza primaria para el cultivo de verano

Se recomienda el uso del arado cincel tipo rastrojero es decir, un arado cincel con discos cortadores de rastrojo delanteros (ver Figura 15) con puntas rectas de aproximadamente 4 a 5 cm de ancho. Los brazos deberían ser distribuidos sobre cuatro barras para reducir las posibilidades de atascamiento y el tractor debería avanzar con una velocidad de 6 a 9 km/h.

El espaciamiento entre los brazos variará con la profundidad del trabajo, el número de pasadas, y la potencia requerida del tractor. Como regla general la profundidad del trabajo debería ser igual al espaciamiento entre los brazos dividido entre 1,1 para lograr un buen aflojamiento de la tierra a todo lo ancho. Si los brazos están muy espaciados, es decir más de 30 cm, es necesario hacer dos pasadas intercaladas. Además, cuando la profundidad del trabajo excede 18 cm, normalmente se requieren dos pasadas, dependiendo de la textura y humedad del suelo. Por lo general se necesitan 9 a 12 HP por cada cincel. Las recomendaciones sobre estas especificaciones se presentan en el Cuadro 15.

Cuadro 15

Características de trabajo del arado cincel rastrojero. (Fuente: Barber et al., 1993)

Espaciamiento entre brazos

(cm)

Número de brazos

Profundidad de trabajo

(cm)

Número de pasadas

Ancho de trabajo

(m)

Potencia mínima del tractor

(HP)

21

21

26-28

26-28

26-28

26-28

26-28

26-28

35

35

35

35

11

13

9

9

11

11

13

13

7

9

11

13

18-20

18-20

17-18

24-26

17-18

24-26

17-18

24-26

18-20

18-20

18-20

18-20

1

1

2*

1-2

2*

1-2

2*

1-2

2*

2*

2*

2*

2,31

2,73

2,43

2,43

2,97

2,97

3,51

3,51

2,45

3,15

3,85

4,55

110

130

90

90

110

110

130

130

70

90

110

130

* Cruzadas

Se recomienda trabajar con el arado cincel rastrojero cuando el suelo esté friable, lo que corresponde a un contenido de humedad entre seco y ligeramente húmedo. En esta condición el suelo se desagrega fácilmente y los cinceles romperán los terrones por su acción vibratoria. Además controlará las malezas. Si el contenido de humedad del suelo es demasiado alto, el suelo es más plástico, y los cinceles sólo producirán hendiduras sin desagregar los terrones y sin controlar las malezas. En cambio si el suelo está muy seco, los terrones estarán muy duros y no se desintegrarán.

La primera pasada se debería hacer lo más pronto posible después de la cosecha y de todos modos antes de que las malezas lleguen a 15 cm de altura; así se reducen los riesgos de enmalezamiento y de atascamiento.

En el caso que sea necesaria una segunda pasada para lograr la profundidad deseada y un buen aflojamiento del suelo y desenraizamiento de las malezas de todo el ancho del trabajo, es preferible hacerla al sesgo en la primera, con una inclinación en la dirección de trabajo de 90° , y nunca menos de 30° . Sin embargo, muchas veces esto no es factible porque las parcelas son demasiado largas y angostas.

La segunda pasada se puede hacer el mismo día si la humedad es óptima, pero si el terreno está más húmedo de lo requerido será necesario esperar algunos días para que se seque.

Si el suelo es de textura liviana o mediana con síntomas incipientes de compactación, se aconseja una segunda pasada del arado cincel rastrojero de por lo menos 25 cm de profundidad. Es importante recordar que el arado cincel no es un subsolador. Si el suelo está verdaderamente compactado, será necesario descompactar con dos pasadas cruzadas del subsolador. En esta situación no será necesario hacer las labranzas primarias con el arado cincel rastrojero, sino que se harán las labranzas secundarias directamente.

El uso de otros implementos para la labranza primaria

En lugar de usar un arado cincel rastrojero, se puede utilizar un arado cincel vibrador como el "Vibroflex", (Figura 16), que tiene brazos vibrantes y puntas rectas de 6,5 cm de ancho. Los brazos están espaciados a unos 23 cm y distribuidos en cuatro barras. Este implemento funciona como un arado cincel, pero trabaja más rápidamente debido a que es más liviano y a la vibración de sus brazos.

Además, las vibraciones favorecen el desmenuzamiento de los terrones y el desprendimiento de tierra de las raíces de las malezas. En los suelos livianos y medianos se requieren aproximadamente 6 HP por brazo; para que el tractor funcione en forma óptima, debe trabajar a una velocidad alta, de 8 a 12 km/h; por lo tanto tiene una eficacia operativa mayor que el arado cincel rastrojero. Sin embargo, debido a la falta de discos cortadores delanteros, se pueden encontrar problemas de atascamiento cuando hay grandes cantidades de malezas o rastrojos.

Si no se posee un arado cincel rastrojero, pero se cuenta con el arado cincel común que no tiene los discos cortadores delanteros, es probable que se presenten problemas de atascamiento, especialmente cuando hay abundantes rastrojos o malezas. Sólo será aconsejable usar el arado de cincel común, cuando hay pocos rastrojos y malezas (especialmente malezas del tipo rastrero) y cuando el suelo está friable. Además el tractor tiene que avanzar a una velocidad de 7 a 9 km/h. Una buena opción podría ser un arado cincel rastrojero, o modificar un arado agregándole los discos cortadores y sus resortes de presión.

La labranza secundaria para el cultivo de verano

La función de la labranza secundaria es preparar la cama de siembra desmenuzando los terrones más grandes, arrancando las malezas, emparejando el terreno, y dejando la mayor parte de los rastrojos en la superficie. También sirve para la incorporación de los herbicidas pre-siembra.

Para la labranza secundaria se recomienda el uso del vibrocultivador (ver Figura 16), que reemplaza con ventajas a la rastra liviana de discos en la preparación de la cama de siembra. El vibrocultivador consta de brazos vibratorios, espaciados a unos 10 cm y montados en cuatro barras. En el caso que haya bastante rastrojo y/o malezas, se recomienda aumentar la distancia entre los brazos hasta 15 cm para reducir los riesgos de atascamiento. Se deben usar puntas rectas de unos 3,5 cm de ancho o, si no hay grandes cantidades de rastrojo, puntas dobles (Figura 17).

La profundidad del trabajo aconsejable es de 8-10 cm. Es muy importante hacer estas labranzas con una alta velocidad de 8-12 km/h, para optimizar las vibraciones que sueltan las malezas y desmenuzan los terrones grandes. La acción vibratoria deja los terrones grandes en la superficie, que resiste mejor la formación de costras, y deja agregados más pequeños en la parte inferior, lo que facilita la germinación de las semillas.

El vibrocultivador funciona bien en suelos friables, provocando un buen desmenuzamiento de los terrones, pero con terrones grandes y en condiciones secas, causa muy poca desagregación. Bajo estas condiciones podría ser necesario hacer una pasada con la rastra liviana de discos con discos de no más de 22 pulgadas de diámetro (55 cm) para desmenuzar los terrones más grandes.

Se recomienda hacer una o dos pasadas del vibrocultivador; el número de pasadas depende del control de malezas y el tamaño de los terrones. Para obtener una cama de siembra adecuada en suelos livianos a medianos, los terrones deberán tener un tamaño de 6 a 8 cm de diámetro; en cambio, en suelos pesados, es necesario reducir el tamaño de los terrones hasta 4 o 5 cm de diámetro. Así se obtiene una buena cama de siembra que reducirá los riesgos de encostramiento y facilitará la germinación. Para reducir el tamaño de los terrones en suelos livianos y medianos, se recomienda hacer las labranzas secundarias cuando los suelos están friables. No se recomienda el uso de rodillos tipo canasta ni tipo helicoidal, porque provocarán una pulverización de estos suelos.

Para emparejar el suelo es aconsejable acoplar un peine de dedos largos (Figura 18) o una rastra de dientes (Figura 19) atrás del vibrocultivador. Pero si existe en la superficie una cobertura excesiva de rastrojos, el acoplamiento de estos implementos provocará el arrastre de los mismos. Si las irregularidades superficiales no son muy pronunciadas y no perjudican la siembra, sería mejor no emparejar. En cambio, si el suelo queda muy ondulado o acamellonado después de la labranza primaria y el vibro-cultivador no puede emparejar bien, sería aconsejable emparejar con una pasada de la rastra liviana de discos con discos no más de 22 pulgadas (55 cm) de diámetro cuando el suelo está bien seco.

El acoplamiento de una placa niveladora del vibrocultivador (ver Figura 14) no se recomienda para emparejar suelos livianos a medianos debido a que tiende a pulverizar el suelo; sin embargo, es recomendable para suelos moderadamente pesados.

Para disminuir el tamaño de los terrones en suelos moderadamente pesados y pesados, se recomienda acoplar al vibrocultivador uno o dos rodillos livianos, tipo canasta con barras anguladas (Figura 20). Ajustando la presión de los rodillos, se controla el grado de desagregación de los terrones, y al mismo tiempo se empareja. Sin embargo este tipo de rodillo, debido a sus barras anguladas, provoca la incorporación parcial del rastrojo. Para superar esto, se puede usar un rodillo desterronador pesado con barras helicoidales (Figura 21), acoplado atrás del vibrocultivador. Alternativamente, se puede tirarlo directamente con el tractor. El rodillo desterronador pesado, si las condiciones de humedad son óptimas desagrega el suelo, empareja y no incorpora los rastrojos superficiales.

El uso de otros implementos para la labranza secundaria

Si no se dispone de vibrocultivador, se podrá usar un cultivador de campo, preferentemente del tipo rastrojero que cuenta con discos cortadores delanteros (ver Figura 15), o un arado cincel vibrador (Figura 16). Estos implementos deberían ser equipados con puntas tipo de pie de ganso, de unos 25 cm de ancho (Ver Figura 17). Los brazos deberán estar espaciados 17 a 22 cm y montados en cuatro barras para reducir los problemas de atascamiento. La velocidad de trabajo debería ser 8-10 km/h, y se requiere un máximo de 5 HP de potencia por brazo. Se recomienda usar estos implementos solamente cuando los suelos están secos, y hasta 7-9 cm de profundidad. Bajo condiciones aún ligeramente húmedas, los pie de granso pueden provocar compactación del suelo.

Alternativamente se podría usar una rastra liviana de discos para la labranza secundaria si bien no es la más recomendada, porque incorpora una gran parte de los rastrojos, dejando el suelo desnudo; además aumenta la pérdida de humedad y causa compactación.

Tampoco se recomienda colocar un tablón de madera detrás de la rastra para emparejar suelos livianos y medianos; eso provoca una fuerte pulverización del suelo superficial favoreciendo el encostramiento y la erosión del mismo.

La labranza vertical para el cultivo de invierno

La preparación de los suelos con labranza vertical para el cultivo de invierno debería ser parecida a la de verano, pero con menos pasadas y menos profunda, salvo que el suelo haya sido severamente compactado en verano.

En suelos livianos a medianos, cuando los primeros 10 cm del suelo están secos, se recomiendan dos pasadas con el cultivador de campo rastrojero, equipado con puntas tipo pie de ganso de 25 cm de ancho y hasta 7 a 9 cm de profundidad. Luego el terreno debería estar pronto para sembrar. Si el suelo está algo húmedo en la capa superficial, se recomienda una pasada de arado de cincel rastrojero con puntas rectas hasta sólo 10 a 15 cm de profundidad.

Posteriormente, se harán una o dos pasadas del vibrocultivador con los brazos espaciados a 15 cm, y a una profundidad de trabajo de 8 a 10 cm. El número de pasadas dependerá del tamaño de los terrones y del grado de control de las malezas. Además, para emparejar debe acoplarse un peine de dedos largos o una rastra de dientes detrás del cultivador de campo o del vibrocultivador.

Para suelos pesados se recomienda dos pasadas con el arado cincel rastrojero con puntas rectas hasta 10 a 15 cm de profundidad. Seguidamente se hará una pasada del vibrocultivador con puntas rectas hasta 8 a 10 cm de profundidad con un doble rodillo tipo helicoidal o canasta detrás. Concluidos estos pasos el terreno estará pronto para la siembra.

El control de malezas en labranza vertical

Se recomienda aplicar herbicidas pre-siembra e incorporarlos con el vibrocultivador. Para el control de malezas post-emergencia, es preferible aplicar herbicidas con el fin de evitar el riesgo de compactación que puede ser causada en condiciones húmedas por el uso de cultivadoras de hileras.

Cuando el suelo está seco, las cultivadoras de hileras no provocan compactación, y se pueden combinar con aspersoras de bandas (Figura 22). Este tipo de aspersora aplica herbicidas en franjas angostas, solamente a lo largo de las hileras de los cultivos, y así se ahorra aproximadamente 50 % de herbicida.

Las cultivadoras de hileras deben estar provistas con ruedas de control de profundidad, brazos vibrantes ajustables, puntas tipo pie de ganso, y protectores para las plantas pequeñas. Los tamaños de las puntas y el espaciamiento de los brazos, dependerán de las distancias entre hileras.

Es aconsejable que la barra porta-herramientas tenga una distancia del suelo lo más alta posible, para permitir carpidas mecánicas en los cultivos más altos.

Con cultivadoras de hileras se debe trabajar a una velocidad de 8 a 12 km/h y a 5 a 8 cm de profundidad. Si no se posee una cultivadora de hileras, se puede adaptar un arado cincel o vibrocultivador. En el último caso se necesitará colocar brazos más largos.

El uso de implementos de labranza vertical después del desmonte

Es aconsejable utilizar un sistema de labranza convencional con el "Rome Plow" (rastra moderadamente pesada de discos) hasta un máximo de 15 a 18 cm de profundidad para emparejar las tierras solamente en la primera o al máximo en las dos primeras épocas inmediatamente después del desmonte.

Durante este período es importante hacer una buena uniformización de las parcelas. Algunas pasadas hasta 15 a 20 cm de profundidad con un escarificador, que es un apero parecido a un subsolador pero que realiza un trabajo más superficial (ver Figura 23), ayuda a lograr una buena uniformización.

Luego se puede comenzar con la labranza vertical trabajando a una profundidad de 12 a 15 cm durante los primeros años hasta que las raíces más profundas se hayan descompuesto. Así se reducen los riesgos de quebrar los brazos y discos cortadores de los implementos verticales. Además las raíces que quedan en el suelo a mayor profundidad de 15 cm sirven como abonos y por esta razón no es aconsejable sacarlas.

La siembra después de la labranza vertical

Por lo general, para la siembra después de la preparación de los terrenos con labranza vertical, se pueden usar sembradoras convencionales. Puesto que las cantidades de rastrojo al momento de sembrar no son generalmente grandes debido a su alta tasa de descomposición, será difícil que perjudiquen la siembra.

Para asegurar un buen contacto entre las semillas y el suelo, es aconsejable usar ruedas de presión atrás de la sembradora en lugar de cadenas.

Conclusiones

a. La labranza vertical es más conservacionista, eficaz y económica que la labranza convencional.

b. La labranza vertical es apta para un amplio rango de suelos, pero no es aconsejable su implementación en suelos muy enmalezados, y que tienen mucho pasto Bermuda (Cynodon dactylon).

c. Es importante que la cosechadora está equipada con picadora y distribuidora de paja, y que se haga desbrozamiento de los rastrojos y malezas para mantener una distribución uniforme de los mismos. Así se pueden evitar problemas de atascamiento.

d. Se recomiendan una o dos pasadas del arado cincel rastrojero, a una profundidad que dependa del espaciamiento entre los lazos para la labranza primaria. Se debería hacer la primera pasada lo antes posible después de la cosecha; el tractor debe avanzar a una velocidad de 7 a 9 km/h. Alternativamente se puede usar un arado cincel vibrador que avanza más rápido que el arado cincel, pero no tiene discos cortadores delanteros.

e. Se recomiendan una o dos pasadas del vibrocultivador de 8 a 10 cm de profundidad para la labranza secundaria, y que el tractor avance a una velocidad de 8 a 12 km/h.

f. Para emparejar suelos livianos y medianos se aconseja el uso de un peine de dedos largos o una rastra de dientes. No se recomienda el uso de rodillos tipo canasta ni tipo helicoidal para suelos de estas texturas.

g. Para suelos moderadamente pesados y pesados se recomienda acoplar uno o dos rodillos livianos tipo canasta, o un rodillo desterronador pesado, de modo de disminuir el tamaño de los terrones y emparejar.

h. El cultivador de campo equipado con puntas tipo pie de ganso, puede sustituir el vibrocultivador. Además puede ser usado para la preparación de tierras en invierno; no debe usarse cuando el suelo esté aún ligeramente húmedo.

i. Después del desmonte, se aconseja usar el "Rome plow" solamente la primera o las dos primeras épocas, mientras que se incorporan todas las raíces de los primeros 15 cm de profundidad. Luego se puede comenzar con la labranza vertical trabajando a una profundidad de 12 a 15 cm.

j. Después de preparar las tierras con labranza vertical se puede sembrar con una sembradora convencional equipada con ruedas de presión.

Labranza en bandas

En este sistema se preparan hileras para la siembra de sólo 5 a 20 cm de ancho y 5 a 10 cm de profundidad. El suelo entre las hileras no es disturbado, solamente se controlan las malezas y queda con una cobertura protectiva de malezas muertas y rastrojos.

Ventajas

El aflojamiento del suelo en las bandas da buenas condiciones para la siembra y germinación de la semilla y para el crecimiento inicial de las plantas.

Se puede usar una sembradora convencional.

La presencia de una cobertura protectiva sobre el suelo entre las bandas facilita la infiltración de la lluvia.

Hay menos problemas de erosión y encostramiento en el suelo entre las bandas de siembra.

Hay menor uso de combustible, gasto de equipos y es necesario menos tiempo para preparar las tierras.

No se requieren tractores de gran potencia.

Es más fácil colocar fertilizantes en las bandas de suelo removido.

El sistema es apto para suelos compactados y suelos endurecidos.

Limitaciones

El suelo en las bandas de siembra puede formar costras que impiden la emergencia del cultivo; es menos apto para suelos susceptibles al encostramiento.

Es más difícil preparar las bandas para producir buenas condiciones para la siembra con implementos convencionales. Es mejor usar maquinaria especial que muchas veces no está disponible. (Ver el sistema de labranza en bandas en la sección que trata de sistemas combinados de labranza-siembra).

Labranza en camellones

En este sistema los camellones pueden ser anchos o angostos, y los surcos pueden funcionar de dos maneras: atrapar y acumular la lluvia en zonas semiáridas, o drenar el exceso de agua en zonas húmedas. Por lo tanto el sistema debe ser diseñado para necesidades específicas, o sea para conservar humedad, para drenar humedad o para aceptar humedad como en sistemas de riego por gravedad. Los camellones y surcos pueden ser construidos a mano, con tracción animal o con maquinaria. Además, los camellones pueden ser construidos cada año o pueden ser semi-permanentes haciendo solamente operaciones de mantenimiento cada año. En los sistemas construidos cada año queda una baja cobertura de rastrojos sobre la superficie, mientras que en los sistemas semi-permanentes, la cobertura depende del sistema del control de las malezas y el manejo de los rastrojos. También existen camellones anchos con lomos ligeramente combados que tienen un ancho que varía entre siete y diez metros.

Ventajas

Cuando los camellones están construidos paralelos al contorno conservan la humedad en zonas semi-áridas y sub-húmedas. La lluvia queda atrapada entre los surcos donde se infiltra, en lugar de perderse como escorrentía. Para aumentar la infiltración se pueden construir tapones o barreras en los surcos a distancias de uno a tres metros. (Ver Cuadro 16 para un ejemplo del efecto de camellones cerrados sobre los rendimientos de diferentes cultivos en Tanzania).

Cuadro 16

Efectos de camellones cerrados sobre los rendimientos de diferentes cultivos en Tanzania (Prentice, 1946)

Año

Cultivo

Rendimiento (kg/h)

En plano

En camellones

1939

1939

1940

1942

1943

1944

1944

1944

1945

1945

1945

610

610

787

1 245

585

660

660

660

787

787

787

Algodón

Sorgo

Sorgo

Algodón

Maíz

Algodón

Sorgo

Sorgo

Algodón

Sorgo (rast.)

Sorgo

323

202

808

1 049

172

101

853

343

684

1 467

976

542

734

1 122

854

825

393

869

798

1 234

3 747

892

68

263

39

-18

380

290

2

133

80

139

-9

Cuando los camellones y surcos se construyen con una ligera pendiente drenan el exceso de humedad en suelos con problemas de drenaje y/o en zonas húmedas y muy húmedas. El sistema drena el exceso de humedad por movimiento superficial del agua y lateralmente de los camellones hacia los surcos. Sembrando en los camellones también tiene el efecto de elevar la zona de enraizamiento del cultivo arriba del horizonte impermeable o de la napa freática. Esto resulta en mejor germinación y un crecimiento más profundo de las raíces. Este sistema es muy apto para los vertisoles y otros suelos arcillosos con problemas de drenaje.

El suelo en los camellones no sufre compactación.

El aflojamiento del suelo en los camellones presenta mejores condiciones para la germinación.

El sistema de camellones y surcos facilita la combinación de diferentes cultivos sembrados en el surco y en los camellones al mismo tiempo.

La fuerza de las costras que se forman en los camellones angostos es menor en la cumbre debido a la formación de grietas de tensión que favorecen la emergencia.

Limitaciones

En los sistemas construidos cada año queda poca cobertura protectiva sobre el suelo y por lo tanto hay muchos riesgos de encostramiento y erosión hídrica.

El sistema no es apto para pendientes mayores de 7% debido a los riesgos de la acumulación de exceso de agua en los surcos que podría causar derrumbamientos o desbordes de los camellones.

Requiere mucha mano de obra para construir los camellones en sistemas manuales y mayor tiempo para sistemas de tracción animal y de mecanización.

Requiere más tiempo para el mantenimiento de los camellones y surcos.

En los camellones semi-permanentes se pueden sembrar sólo cultivos con el mismo espaciamiento que en sistemas mecanizados.

Los suelos se vuelven susceptibles a la erosión después de las obras de mantenimiento de los camellones o de las cultivaciones para controlar las malezas.

Labranza cero

Ventajas

Reduce los riesgos de erosión y por lo tanto se puede implementar la labranza cero en pendientes mucho mayores que bajo labranza convencional. (Ver Cuadro 17 para una comparación de los efectos de labranza cero y labranza convencional sobre las pérdidas de agua y suelo en Nigeria).

Cuadro 17

Efecto de labranzas sobre la escorrentía y pérdida de suelo de terrenos cultivados con maíz en Nigeria (Fuente Rockwood y Lal, 1974)

Barbecho desnudo

Arado

Labranza cero

Escorr.

%

Erosión

(Mg/ha)

Escorr.

(%)

Erosión

(Mg/ha)

Escorr.

(%)

Erosión

(Mg/ha)

1

5

10

15

18,8

20,2

17,5

21,5

0,2

3,6

12,5

16,0

8,3

8,8

9,2

13,3

0,04

2,16

0,39

3,92

1,2

1,8

2,1

2,2

0,001

0,001

0,005

0,002

Aumenta la tasa de infiltración de la lluvia, reduce la evaporación y por ello aumenta la retención de humedad en el suelo.

Aumenta el contenido de materia orgánica en el horizonte superficial, mejorando la estructura del suelo.

Estimula la actividad biológica; la mayor actividad de la macrofauna resulta en mayor macroporosidad.

Reduce las temperaturas muy altas y las fluctuaciones de temperatura en la zona de la semilla.

Reduce el consumo de combustible hasta un 40-50% debido al número limitado de operaciones: sólo una pasada para la preparación y la siembra.

Reduce el tiempo y la mano de obra hasta un 50-60%. Esto es ventajoso en períodos críticos, especialmente cuando hay pocos días disponibles, por ejemplo para la siembra del cultivo. Este sistema es por lo tanto, más flexible que otros sistemas convencionales. A veces, gracias al poco tiempo requerido para sembrar, pueden ser sembrados dos cultivos por año en lugar de uno.

Reduce el número de maquinaria, el tamaño de los tractores y los costos de reparación y mantenimiento de la maquinaria.

Frecuentemente, los rendimientos son mayores bajo labranza cero, especialmente en zonas con déficit de humedad.

Es apta para suelos livianos y medianos, suelos bien drenados, suelos volcánicos, y para áreas subhúmedas y húmedas.

Limitaciones

No es apta para suelos degradados o severamente erosionados.

No es apta para suelos muy susceptibles a la compactación o para suelos endurecidos debido a que no puede aflojar las capas compactadas que perjudican la emergencia, el desarrollo inicial del cultivo y el crecimiento de las raíces.

No es apta para suelos mal drenados, o arcillosos y masivos debido a las dificultades de crear buenas condiciones para la germinación excepto en suelos naturalmente muy esponjosos.

No son aptas para suelos recién desmontados que todavía tienen ramas en la capa superficial debido a los riesgos de daños a la sembradora.

Requiere un buen conocimiento sobre el control de malezas, porque no es posible corregir los errores por medio del control mecánico.

Puede haber un incremento en la población de las malezas más difíciles controlar.

No es apta para suelos infestados con malezas debido a los problemas de control.

Requiere maquinaria específica y cara.

Es más difícil incorporar pesticidas contra insectos del suelo y fertilizantes fosforados que tienen que ser colocados bajo tierra.

Para modificar una sembradora de siembra directa de modo que pueda colocar fertilizantes bajo tierra será necesario introducir unidades adicionales de discos cortadores y discos abresurcos.

Pueden surgir problemas con enfermedades y plagas debido a la persistencia de rastrojos sobre el suelo que crean un mejor ambiente para su desarrollo. Sin embargo la presencia de los rastrojos también puede estimular la proliferación de los predadores naturales de las plagas. Es muy importante supervisar periódicamente el campo para controlar la incidencia de las plagas. En el caso del algodón pueden surgir más problemas de plagas porque no es factible enterrar los rastrojos como una práctica fitosanitaria normal.

No es apta para las rotaciones trigo-maíz ni trigo-sorgo porque no es posible aplicar herbicidas pre-siembra incorporados contra las malezas gramíneas. Esta situación puede cambiar cuando se disponga de herbicidas post-emergentes específicos contra las gramíneas en los cultivos de maíz y sorgo.

No es apta cuando no se puede tener una buena cobertura de rastrojos sobre el suelo.

Este sistema requiere operadores más capacitados.

Maquinaria

Se requiere una desbrozadora, sembradoras de siembra directa para granos gruesos y granos finos, aspersora y cosechadora. Las sembradoras para siembra directa tienen las siguientes características para que funcionen bien (Ver Figura 24): en la parte delantera está colocado bajo un resorte un disco cortador que corta los rastrojos y abre una ranura o corte en el suelo; el disco cortador puede ser plano, lo que facilita el corte de los rastrojos y del suelo, o puede ser estriado o rizado, lo que da mayor aflojamiento del suelo en la pequeña banda donde se colocarán las semillas; los discos cortadores estriados y rizados requieren más presión para cortar el rastrojo y penetrar en el suelo; a veces un disco cortador plano en la parte externa y rizado en la parte interna cumple mejor las dos funciones.

Atrás del disco cortador se encuentra el doble disco abresurco que debería tener ruedas reguladoras de profundidad; su función es abrir una ranura donde cae la semilla. A veces atrás del doble disco hay un disco o cuchilla que cubre lo sembrado.

En la parte trasera está colocada una rueda de presión. Hay muchos tipos de ruedas de presión, simples, dobles o algunas con una o dos varillas. Su función es colocar suelo encima de la semilla y asegurar un contacto firme entre la semilla y el suelo. El tipo de rueda de presión más apropiada dependerá de la textura y consistencia del suelo y la cantidad de rastrojos encima del suelo; es aconsejable cambiar las ruedas de presión de una parcela a otra si cambia el tipo de suelo.

Las sembradoras de tachos para la siembra de maíz, girasol y algodón normalmente tienen unidades adicionales para la colocación de fertilizantes a un lado y un poco más profundo de la semilla. Los componentes de la fertilizadora son parecidos a los de la unidad para la semilla. En cambio, hay menos espacio para introducir recipientes para fertilizantes en las sembradoras de granos finos, porque el espaciamiento entre las hileras en estos casos puede ser sólo de 18 cm.

Requisitos previos

Antes de iniciar un programa de labranza cero es importante determinar si el suelo tiene algunas deficiencias nutricionales, especialmente de fósforo, que se deberían corregir antes del comienzo de las actividades. De la misma manera se deberían aflojar los suelos si están compactados y eliminar infestaciones de malezas. Si existen problemas graves de enmalezamiento se debería aplicar herbicidas en el cultivo anterior o alternativamente sembrar un cultivo de cobertura para eliminar las malezas antes de iniciar la labranza cero. Además, para terrenos con una microtopografía irregular es aconsejable aflojar el horizonte superficial del suelo con una pasada de arado cincel y luego emparejar la parcela con una rastra niveladora acoplada con una rastra de dientes. Aunque la labranza cero no es muy apropiada para suelos con problemas de drenaje, si está previsto implementar la labranza cero en este tipo de suelo se deberían instalar canales de drenaje. Además en zonas con vientos fuertes es necesaria la instalación de cortinas rompevientos.

Es mejor iniciar la labranza cero cuando haya una cobertura de 80% o más del suelo, por ejemplo con un cultivo que produce mucho rastrojo o un cultivo de cobertura. Para los dos primeros cultivos se recomienda sembrar especies que dan altas cantidades de masa verde y/o permiten un buen control de las malezas. Los cultivos de soya y girasol permiten un buen control tanto de malezas de hoja ancha como de gramínea, pero sólo el girasol da buenas cantidades de masa verde y por ende de rastrojos.

Operaciones

1. El primer paso es asegurar que los rastrojos del cultivo anterior, antes de iniciar la labranza cero, estén bien picados y uniformemente distribuidos en la parcela. Para ello la cosechadora debe estar equipada con picadora y distribuidora de paja.

2. Para reducir el tamaño de los tallos de maíz, sorgo, girasol o algodón que quedan después de la cosecha, será necesario hacer una pasada de desbrozadora. En el período entre la cosecha del cultivo anterior y la siembra del cultivo de labranza cero es importante no dejar crecer demasiado las malezas; una vez que lleguen a 15 cm. de altura o que estén a punto de semillar, se debería desbrozar otra vez. Si hay humedad suficiente para permitir la siembra de un cultivo de cobertura en este período, sería mucho más aconsejable que dejar crecer las malezas.

3. Para eliminar las malezas se recomienda la aplicación de herbicidas sistémicos como glifosato. En varios trabajos en Bolivia la aplicación de 2 l/ha de glifosato mezclado con 0,5 l/ha de 2,4-D amina, y con la adición de 3 kg/ha de urea para aumentar la eficiencia del glifosato, controló muy bien las malezas. Es muy importante, para lograr un buen control, que se apliquen los herbicidas sistémicos cuando hay humedad en el suelo, hay sol, y las malezas no sean demasiado grandes. Si las malezas no están transpirando bien o no hay sol, los herbicidas sistémicos no actúen eficientemente. Si la operación coincide con un día ventoso y la parcela no tiene protección del viento hay que tener cuidado que el herbicida no sea llevado fuera de la parcela donde hay otros cultivos.

4. Un cultivo de cobertura se puede eliminar por medio de una pasada del rollofaca (un tipo de rodillo que aplasta las malezas) combinada con la aplicación de herbicidas. Si hay un volumen grande del cultivo de cobertura se debería esperar una semana hasta que el follaje se haya secado y el volumen haya disminuido suficientemente para no causar problemas en la siembra.

5. Antes de sembrar se debe controlar el funcionamiento de la sembradora:

que la profundidad de penetración del disco cortador sea de uno a tres centímetros mayor que la profundidad de siembra; si no, será necesario aumentar la presión del resorte.

que la densidad de siembra y la profundidad de la semilla sean adecuadas; si no, hay que ajustar la profundidad del doble disco abresurco y del regulador de la semilla.

que el contenido de humedad del suelo sea adecuado para cerrar la ranura y tapar bien la semilla; si la ranura no cierra, probablemente el contenido de humedad del suelo es demasiado alto para la siembra y en este caso hay que esperar unos días hasta que el suelo se haya secado.

6. La siembra será cerca del 70% más lenta que en un sistema convencional; controlar periódicamente la profundidad y densidad de siembra de la semilla.

7. Cuando sea necesario, controlar las malezas por medio de la aplicación de herbicidas y en lo posible aplicar el manejo integrado de plagas con la aplicación de insecticidas selectivos y biológicos.

8. Asegurar que la cosechadora esté ajustada para picar bien los rastrojos y distribuirlos uniformemente sobre la parcela.

Sistemas combinados de labranza-siembra

Los sistemas combinados de labranza-siembra se refieren a sistemas donde la preparación del suelo y la siembra se hacen en una misma operación. Se requiere maquinaria especial que consiste de varios componentes y de los cuales existen muchas variaciones. La maquinaria tiende a ser muy larga debido al espacio requerido por los componentes y para dejar espacio para el movimiento del suelo y rastrojos sin causar problemas de atascamiento. Hay tres sistemas combinados comunes: labranza en bandas-siembra, labranza en camellones-siembra, y labranza profunda-siembra.

Labranza en bandas-siembra

En este sistema se prepara y siembra en bandas de 5 a 20 cm de ancho y 5 a 10 cm de profundidad sin disturbar el suelo entre las bandas. Hay variaciones en el tipo de maquinaria, pero la mayoría tiene adelante un disco cortador, luego un fleje o disco para aflojar el suelo y atrás una unidad de siembra como en las sembradoras directas. A veces hay ruedas pesadas sobre la punta del cincel para evitar la formación de agregados grandes.

Las ventajas de este sistema son el rápido establecimiento y crecimiento inicial de los cultivos debido al aflojamiento del suelo en las bandas de suelo trabajado. La sembradora funciona mejor porque se pueden colocar las semillas más uniformemente y cubrirlas mejor. Además es más fácil colocar fertilizante en la banda aflojada. En las zonas entre las hileras no se disturba el suelo lo que resulta en una mejor infiltración. En este sistema, en comparación con los sistemas convencionales se utiliza menos combustible y potencia.

El sistema es apropiado para suelos endurecidos y en suelos susceptibles a la compactación. La mayor limitación de este sistema es que muchas veces la maquinaria no está disponible, y las bandas pueden formar costras.

Labranza en camellones-siembra

En una sola operación se remueven el suelo y los residuos de la cumbre de los camellones angostos formados en la época anterior, y se colocan las semillas dentro de las hileras limpias, planas y lisas de los camellones. En la zona entre las hileras no se hace ningún laboreo antes de la siembra y quedan con una cobertura protectiva de rastrojos; una o dos veces durante el crecimiento del cultivo se controlan las malezas y al mismo tiempo se reconstruyen los camellones con cultivadores. Este sistema conlleva un tráfico de vehículos controlado porque las ruedas de los equipos quedan en los mismos surcos y no causan compactación del suelo en los camellones. Para este sistema se requiere una sembradora equipada para remover el suelo de la cumbre de los camellones antes de la siembra. Este sistema utiliza menos herbicida, da mejor establecimiento en el suelo aflojado en los camellones, y es más apta para suelos mal drenados. La mayor limitación es que se requiere maquinaria especial.

Labranza profunda-siembra

Este sistema es parecido a la labranza cero con la excepción que la sembradora tiene un subsolador montado entre el disco cortador y los discos dobles abresurco (Ver Figura 25). Además se deberían montar ruedas de presión atrás del doble disco abresurco para cerrar el corte. Este sistema tiene todas las ventajas de la labranza cero y ha sido desarrollado especialmente para suelos endurecidos y compactados. Las limitaciones son la disponibilidad de las máquinas y la alta potencia de tiro requerida.

Labranza de subsolación

La labranza de subsolación se debería considerar como una práctica de recuperación de suelos degradados debido a problemas graves de compactación. Por lo general, la subsolación no es una labranza que se puede usar cada año en la rutina de la preparación de suelos.

La labranza de subsolación tiene un efecto de levantamiento, de rompimiento y de aflojamiento del suelo. Esto resulta en un mejor desarrollo de las raíces y muchas veces también mejora el drenaje del suelo.

Ventajas

La ventaja principal es que rompe las capas compactadas y afloja el suelo sin invertirlo como en las aradas; así no lleva el subsuelo a la superficie y deja la mayoría de los rastrojos sobre el suelo.

En suelos bien drenados la mayor profundización de las raíces puede aumentar los rendimientos, especialmente en áreas con déficit de humedad. También se puede mejorar el drenaje de los suelos con problemas de drenaje, obteniendo mayores rendimientos. A menudo la subsolación de suelos arcillosos beneficia tanto el enraizamiento del cultivo como el drenaje del suelo y por lo tanto supera tanto los problemas de déficit de humedad en la época seca como el exceso de humedad en la época de lluvia. En Carolina del Norte, EE.UU., la subsolación ha dado incrementos en el rendimiento de maíz de 0,94-1,57 t/ha, y 0,19-0,25 t/ha de soya, en comparación con el sistema convencional de arado de disco (Naderman, 1990). En Santa Cruz, Bolivia, la subsolación dio incrementos en el rendimiento de la soya en un suelo muy compactado de 0-90% dependiendo de la lluvia estacional. Se estimó que la respuesta mínima a la subsolación en el invierno, siete años cada diez, sería de 56%, equivalente a un margen bruto de $EE.UU. 98/ha/año.

Limitaciones

La subsolación se puede hacer solamente cuando el suelo está seco hasta ligeramente húmedo lo cual es más difícil en suelos arcillosos. La subsolación en el estado seco requiere mucha potencia y frecuentemente deja agregados y vacíos grandes entre ellos o sea, condiciones no favorables para la germinación y crecimiento inicial de las plántulas. La subsolación de suelos arcillosos en estado húmedo crea un hueco donde pasa la punta del subsolador sin aflojar el perfil o romper la capa compactada. (Ver Figura 26 que muestra la diferencia en el grado de aflojamiento del suelo con subsolador bajo condiciones húmedas y secas).

Donde se hicieron los cortes, la subsolación deja el suelo muy suelto, lo que puede perjudicar el establecimiento de los cultivos.

La subsolación en el estado seco a veces deja agregados muy grandes en la superficie, lo que requiere labranzas secundarias para formar condiciones deseables para la siembra; estos laboreos podrían causar compactación si llueve entre el momento de la subsolación y el momento de hacer las labranzas secundarias.

La subsolación requiere mucha potencia y lleva mucho tiempo.

El efecto beneficioso de la subsolación dura muy poco en algunos suelos, especialmente en los suelos endurecidos; en suelos muy susceptibles a la compactación, puede durar sólo una época.

Requisitos previos

El suelo debe estar seco o ligeramente húmedo.

La presencia de muchos rastrojos y especialmente rastrojos gruesos de maíz y sorgo puede causar atascamientos.

En suelos con problemas de drenaje se requieren canales de drenaje a una profundidad mayor que la de la sub-solación.

Maquinaria

El subsolador consta de tres o más brazos montados sobre una barra de herramientas. Los brazos deberían tener una inclinación vertical mayor de 25-30° , preferentemente de 45° , y es aconsejable que la altura sea regulable. (Ver Figura 27 para ejemplos de los diferentes tipos de brazos). Las puntas de los brazos normalmente son de 1,5 pulgadas de ancho, y deben ser de fácil recalzado. La condición de la punta es muy importante y muchas veces la subsolación no da buenos resultados debido a la mala condición de las mismas.

El acoplamiento de otros discos o rodillos puede ser útil; un disco cortador delante del subsolador facilita la operación en sistemas de labranza conservacionista; un rodillo desterronador acoplado detrás de los brazos ayuda a desmenuzar los agregados grandes, y la combinación de ruedas o discos ayuda a cerrar las hendiduras.

Para sistemas combinados de labranza-siembra se puede combinar el subsolador con una sembradora o con discos para formar camellones y además una sembradora. Estos sistemas tienen la ventaja de preparar la tierra y sembrar en una sola operación.

Operación

El número de brazos y el espaciamiento entre ellos dependerán de la potencia del tractor y de la profundidad de penetración deseada. Cuando el brazo del subsolador pasa a través del suelo, afloja un volumen de suelo que tiene una sección triangular (Figura 28). El ancho del área de aflojamiento en la superficie se aproxima a la profundidad de penetración; para asegurar que la capa compactada esté bien aflojada, la profundidad de penetración de los brazos debería igualar 1,5 veces la profundidad del límite inferior de la capa compactada. Para asegurar una buena superposición del aflojamiento en la parte superior y en la parte inferior, el espaciamiento entre los brazos no debe ser mayor que la profundidad de trabajo.

La potencia requerida por cada brazo varía con el estado de compactación del suelo, con el tipo de subsolador y especialmente con el estado de la punta. Por lo general se requieren 20-30 HP/brazo.

Para un tractor de 90 HP, donde el límite inferior de la capa compactada se encuentra a unos 26 cm de profundidad, se requiere que el subsolador llegue hasta 39 cm.

Un tractor de 90 HP puede arrastrar tres brazos; los brazos se deberían ubicar de tal manera que haya uno atrás de cada rueda del tractor y el tercero quede en el medio. La distancia entre las ruedas del tractor es aproximadamente 1,5 m. y el espaciamiento entre los brazos sería 75 cm. Con este espaciamiento no se lograría el aflojamiento completo de la capa compactada, especialmente en el lugar entre los brazos; en esta situación sería aconsejable hacer dos pasadas del subsolador de tal manera que la combinación de la primera pasada de ida con la segunda pasada de vuelta sea a una distancia entre los cortes de 37 cm. Alternativamente se podrían utilizar cuatro brazos con un tractor de 100 HP y una profundidad de trabajo de 50 cm para aflojar mejor la capa compactada. Si se tuviera una máquina para hacer la subsolación y la siembra en la misma operación, o si fuera factible sembrar el cultivo de tal manera que las hileras coincidan con las hendiduras hechas por la subsolación, sólo será necesario que el subsolador profundice hasta el límite inferior del horizonte compactado, lo que requerirá menos potencia (Ver Figura 29).

En suelos con problemas de drenaje se debería hacer la subsolación en una dirección perpendicular a la de los canales de drenaje para facilitar el flujo de agua hacia los drenes. Para sistemas de labranza convencional, se debería hacer el laboreo de la subsolación en la época seca después de la cosecha y antes de la preparación de la cama de siembra. En el caso de que se haga la subsolación después de haber preparado el suelo, las llantas del tractor pueden no adherir bien y habrán mayores problemas de patinaje con grandes riesgos de compactación de los suelos. Se debería hacer un desbrozamiento de los rastrojos antes de la subsolación para evitar problemas de atascamiento. Después de la subsolación podría ser necesario hacer otras labranzas para desmenuzar los agregados grandes y preparar el terreno para la siembra. Si se pueden acoplar discos y ruedas al subsolador para tapar las hendiduras se puede sembrar una vez que llega la lluvia, pero si eso no es factible es mejor esperar un tiempo para dejar asentar el suelo aflojado. Muchas veces los agricultores dicen "hay que dejar el suelo curarse antes de sembrar".

Para sistemas de labranza conservacionista es necesario hacer un desbrozamiento de los rastrojos, especialmente en el caso de maíz y sorgo, y es aconsejable que el subsolador tenga discos cortadores delanteros para cortar los rastrojos para evitar problemas de atascamiento. Luego será necesario desmenuzar los agregados grandes, si están presentes, con una labranza en bandas antes de la siembra. En este caso la combinación del subsolador con discos y rodillos y acoplado con una sembradora de siembra directa es más apropiada.

El "Paraplow" es parecido al subsolador pero los brazos son inclinados en dos direcciones, es decir, en la dirección delantera y también en una dirección transversal a la del movimiento en la parte inferior del brazo. El "Paraplow" tiene varias ventajas en comparación al subsolador convencional. Requiere menor potencia y no lleva agregados del subsuelo a la superficie como pasa a veces con los subsoladores Figura 30.

Capítulo 9

El uso de las tierras de acuerdo con su capacidad de uso

Muchos agricultores en el mundo, basados en generaciones de experiencia, están usando sus tierras en una manera sostenible. Otros hacen los mismo en base a las recomendaciones de los servicios de extensión o de los resultados experimentales. Pero en muchos lugares, se han abierto nuevas tierras para la agricultura o el uso de la tierra ha cambiado drásticamente a causa de los cambios de población o de presiones económicas. A menudo tales cambios en el uso de la tierra han sido hechos sin estudios previos que indiquen cual sería el uso mas apropiado y que efectos pueden tener sobre el ambiente los diferentes usos que se podrán hacer. Esto ha llevado a pobreza, degradación ambiental, explotación económica ineficiente y pérdida de recursos naturales como suelo y agua. Los mejores usos de la tierra dependen de condiciones económicas, sociales, políticas y culturales, de las características del suelo y de su respuesta al uso.

Gran parte de las tierras han sido utilizadas sin estudios previos que muestren cual es el tipo de uso más adecuado y cual es el efecto ambiental de los diferentes usos. Muchos tipos de uso de la tierra, agrícolas o no, son hechos de forma y en lugares inadecuados, lo que ha resultado en pobreza, degradación ambiental, explotación económicamente ineficiente y pérdida de recursos naturales como suelo y agua. La mejor forma de uso de la tierra depende de las condiciones económicas, sociales, políticas y culturales, además de las características del suelo y su respuesta al uso.

Las tierras, en un sentido económico, tienen muchos otros atributos como el tamaño de las fincas, la proximidad al agua y a otras tierras, las facilidades de transporte y de mercado (FAO, 1967). Según FAO (1993), tierra es un segmento de la superficie del globo terrestre definido en el espacio y en función de características y propiedades comprendidas por los atributos de la biósfera, que sean razonablemente estables o cíclicamente previsibles, incluyendo aquellas de la atmósfera, el suelo, el substrato geológico, la hidrología y el resultado de las actividades humanas actuales y futuras hasta el punto que estos atributos tengan influencia significativa en el uso presente o futuro de la tierra por el hombre.

Evaluación de las tierras

Las tierras varían en sus características y esa variación afecta el uso de las mismas, pues para cada tipo de uso hay tierras más o menos aptas física y económicamente, esto es, en cuanto a la

E. Giasson

Departamento de Solos de la Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Porto Alegre, Brasil

roductividad y en cuanto al retorno del capital invertido. La variación de las tierras es en gran parte sistemática y provocada por factores conocidos, por lo tanto, esta puede ser mapeada, separándose en áreas homogéneas. Esas áreas particulares pueden tener un comportamiento previsible con algún grado de certeza cuando son sometidas a cierto tipo de uso. Ese grado de certeza depende de la calidad de los datos disponibles y del conocimiento usado para relacionar las características de la tierra con su respuesta al uso.

La evaluación de las tierras es el proceso de evaluación de la respuesta de las tierras cuando son usadas para fines específicos. Este proceso permite que sea hecho un planeamiento racional del uso de las tierras y un uso adecuado y sostenible ambiental y económico de los recursos naturales y humanos. De esta forma, puede ser un importante instrumento para el planeamiento del uso, tanto por usuarios individuales, por grupos o por la sociedad como un todo.

Es necesario que haya un sistema de evaluación de la aptitud de uso de las tierras que utilice parámetros objetivos y que pueda ser aplicado en cualquier escala, desde el reconocimiento hasta el planeamiento individual de propiedades, que sea adecuado a las condiciones locales y que considere los aspectos económicos involucrados en cada tipo de uso de la tierra, así como que sea aplicable a la mayoría de las situaciones de disponibilidad de recursos naturales.

En la clasificación técnica, los casos individuales son agrupados en función de pocas características de interés práctico y específico, relacionadas con el comportamiento agrícola de los suelos, involucrando los aspectos físicos y socio-económicos y resultando así un trabajo de naturaleza interdiciplinaria. De esta forma, este tipo de clasificación es un proceso estimativo del comportamiento o de la aptitud del uso de la tierra cuando es usada para propósitos específicos (Resende et al., 1995).

En el Brasil, los principales sistemas utilizados en trabajos de levantamiento de suelos para la clasificación de la aptitud de uso de los suelos son:

el Sistema de Clasificación de la Capacidad de Uso de la Tierra (Klingebiel y Montgomery, 1961);

el Sistema de Evaluación de la Aptitud Agrícola de las Tierras (Bennema et al., 1964, modificado por Beek, 1975).

Además, otros sistemas son usados para tales fines, habiendo sido desarrollados para adaptarse mejor a condiciones específicas, como es el caso del sistema actualmente en estudio en la Universidad Federal de Río Grande do Sul.

Un sistema de clasificación de la aptitud de uso de los suelos debe responder a una serie de preguntas, tal como sugieren Brinkman y Smyth (apud Klamt, 1978):

a. ¿Cómo está siendo usado el suelo y que sucederá si el uso actual no fuera modificado?

b. ¿Qué otros usos del suelo son posibles bajo las condiciones sociales y económicas existentes?

c. ¿Cuál o cuáles alternativas de uso muestran posibilidades de mantenimiento de la calidad del medio ambiente?

d. ¿Qué limitaciones o efectos adversos están asociados con cada alternativa de uso?

e. ¿Qué inversiones son necesarias para minimizar las limitaciones y efectos adversos?

f. ¿Cuáles son los beneficios de cada alternativa de uso?

g. ¿Hay previsión de grandes modificaciones en el uso del suelo o sistema de manejo? ¿Cuáles? ¿Cómo ejecutarlas? ¿Cuáles inversiones? ¿Cuáles beneficios? ¿Quién será beneficiado?

Sistema de clasificación de la capacidad de uso

El Sistema fue estructurado por el Servicio de Conservación del Suelo de los Estados Unidos, desarrollado por Klingebiel y Montgomery (1961) y adaptado y divulgado en Brasil por Marques (1971). Después fueron efectuadas otras aproximaciones, como las hechas por Lepsch (1983) y Lepsch (1991).

La utilización de este sistema es recomendada para fines de planeamiento de prácticas de conservación del suelo, al nivel de propiedades o empresas agrícolas, o para pequeñas cuencas hidrográficas. Su uso para otras finalidades, como en el caso de estudios regionales, debe ser hecho con adaptaciones y con acompañamiento de estudios que consideren las condiciones socioeconómicas y aptitud agroclimática de los cultivos (Lepsch, 1991).

Conceptualmente, el sistema se basa en la interpretación de las características y propiedades intrínsecas del suelo, del medio físico y del nivel tecnológico de los agricultores, con el objetivo de obtener clases homogéneas de tierras, y definir su máxima capacidad de uso sin riesgos de degradación del suelo, especialmente con relación a la erosión acelerada. De esta forma, el sistema toma en cuenta las limitaciones permanentes de la tierra, relacionándolas con las posibilidades y limitaciones de uso de la misma. Considera, sin embargo, aspectos socioeconómicos y de política agrícola (Lepsch, 1991).

Este sistema es jerarquizado de la siguiente forma:

grupos de capacidad de uso (A, B y C): establecidos en base a los tipos de intensidad del uso de las tierras;

clases de capacidad de uso (I a VIII): basadas en el grado de limitación del uso;

subclases de capacidad de uso (IIe, IIIe, IIIa, etc.): basadas en la naturaleza de la limitación del uso;

unidades de capacidad de uso (IIe-1, IIe-2, IIIa-1, etc.): basadas en condiciones específicas que afectan el uso o manejo de la tierra.

Son por lo tanto ocho clases organizadas en tres grupos, con la intensidad de uso en escala decreciente de I a VIII. El grupo A contiene tierras cultivables con cultivos anuales, perennes, pasturas y/o reforestación y/o vida silvestre, comprendiendo las clases I, II, III y IV. El grupo B comprende tierras adaptadas a las pasturas y/o reforestación y/o vida silvestre, incluyendo las clases V, VI y VII. El grupo C son tierras no cultivables, pero apropiadas para protección de la flora y de la fauna silvestre, recreación y almacenamiento de agua, abarcando la clase VIII.

Las clases II a VII, excepto la V, son subdivididas en subclases en función de sus limitaciones permanentes, relacionadas con erosión (e), suelo (s), agua (a) y clima (c). Las unidades de capacidad de uso tornan más explícita la naturaleza de las limitaciones, o sea, facilitan el proceso de establecimiento de las prácticas de manejo.

El sistema de clasificación de la capacidad de uso tiene como ventaja el hecho de poder ser usado para trabajos de planeamiento e indicar el uso y las prácticas conservacionistas a nivel de finca. Como desventaja, el sistema presupone la utilización de un nivel avanzado de manejo del suelo, no considerando el uso de niveles de manejo menos desarrollados, como por ejemplo, los que utilizan tracción animal, pudiendo con eso subestimar el potencial agrícola de ciertas fincas. De esta forma, tierras pedregosas con declives poco acentuados que con tracción animal pueden ser cultivadas con cultivos anuales, en ese sistema de evaluación son clasificadas como clase VI (inaptas para cultivos anuales), por no permitir la motomecanización. Además, el sistema exige un mapa básico de suelos o de atributos del medio físico a nivel detallado, no siempre disponible. Las recomendaciones conservacionistas de uso de la tierra y la rigidez con la cual los riesgos de erosión son interpretados y mapeados, particularmente en las clases VI y VII (tierras inaptas para el uso con cultivos anuales), y la falta de informaciones científicas en cuanto a la recomendación de uso de estas áreas dificulta la determinación del potencial agrícola de las mismas (Streck, 1992).

Otras limitaciones del sistema, según Klamt (1978), se refieren a la ausencia de informaciones sobre ciertos parámetros utilizados para la definición de las unidades de capacidad de uso, como datos de producción de los principales cultivos y definición exacta de las condiciones de manejo en que estas producciones son obtenidas. Además, son destacados los problemas relacionados a la erosión del suelo sin considerar detalladamente las limitaciones a nivel de fertilidad natural, lo que es un grave problema en las regiones en desarrollo.

Sistema de evaluación de la aptitud agrícola de las tierras

Este sistema fue propuesto inicialmente por Bennema et al. (1964), reformulado por Beek (1975), por Ramalho Filho et al. (1977), Ramalho Filho et al. (1978) y por Ramalho Filho y Beek (1995). También es conocido como "Sistema FAO/Brasileño".

El sistema está estructurado en las siguientes categorías:

niveles de manejo (A, B y C): para diagnosticar el comportamiento de las tierras en diferentes niveles tecnológicos;

grupos de aptitud agrícola (1 a 6): identifica en el mapa el tipo de utilización más intenso de las tierras;

subgrupos de aptitud agrícola (1ABC, 1bC, etc.): indica el tipo de utilización de la tierra, de acuerdo con el nivel de manejo;

clases de aptitud agrícola (buena, regular, limitada e inapta): expresan la aptitud agrícola de las tierras para un determinado tipo de uso, con un nivel de manejo definido, dentro del subgrupo de aptitud.

El nivel de manejo A (primitivo) corresponde a un bajo nivel técnico-cultural, caracterizándose por la no aplicación de tecnología, por el trabajo manual o alguna tracción animal con implementos simples.

El nivel de manejo B (poco desarrollado) corresponde a un nivel intermedio, con pequeña aplicación de capital en el mejoramiento y conservación de las tierras, con la mecanización basada en la tracción animal o en la tracción motorizada sólo para desmonte y labranza inicial del suelo.

El nivel de manejo C (desarrollado) se basa en un alto nivel tecnológico, caracterizándose por la aplicación intensiva de capital y de resultados de investigación para el manejo, el mejoramiento y la conservación de las tierras, con el uso de la motomecanización en prácticamente todas las fases de la operación agrícola (Ramalho Filho y Beek, 1995; Resende et al., 1995).

En el más alto nivel de clasificación se sitúan seis grupos de aptitud, esencialmente comparables a las ocho clases de capacidad de uso del sistema estadounidense. Los grupos 1, 2 y 3, además de la identificación de cultivos como tipo de utilización, tienen la función de representar, en el subgrupo, las mejores clases de aptitud de las tierras indicadas para cultivos, según los niveles de manejo. Los grupos 4, 5 y 6 sólo identifican tipos de utilización (pastura sembrada, silvicultura y/o pastura natural y preservación de la flora y de la fauna, respectivamente), independientemente de la clase de aptitud (Ramalho Filho y Beek, 1995).

El subgrupo de aptitud agrícola es el resultado conjunto de la evaluación de la clase de aptitud relacionada con el nivel de manejo. Hay diferencias en cuanto al segundo nivel de clasificación cuando se compara con el sistema estadounidense. El subgrupo se refiere a la aptitud agrícola de las tierras para los tipos de utilización adaptados, pero la subclase del sistema estadounidense se refiere a los tipos de limitación que determinan la clase. Así, en el ejemplo 1(a)bC, el número 1, indicativo del grupo, representa la mejor clase de aptitud de los componentes del subgrupo - las tierras pertenecen a la clase de aptitud buena; en el nivel de manejo C (grupo 1), clase de aptitud regular en el nivel de manejo B (grupo 2) y clase de aptitud restricta, en el nivel de manejo A (grupo 3). La ausencia de cualquiera de las letras significa que no es apto para ningún uso (Ramalho Filho y Beek, 1995).

El encuadramiento de las clases en ese sistema es hecho por el proceso paramétrico (los parámetros que definen cada clase son establecidos en tablas o cuadros-guías) considerando los siguientes factores limitantes: deficiencia de fertilidad, deficiencia de agua, exceso de agua o deficiencia de oxígeno, susceptibilidad a la erosión e impedimentos a la mecanización, que definen los diferentes tipos de usos de los suelos. Para cada factor son definidos los siguientes grados de limitación: nulo, ligero, moderado, fuerte y muy fuerte (Streck, 1992). Estos grados de limitación se refieren a los desvíos relativos del suelo considerado en relación a un suelo hipotético "ideal", en cuanto a los factores limitantes (Resende et al., 1995).

Los cuadros-guías de evaluación de la aptitud agrícola de las tierras, constituyen una orientación general para la clasificación de la aptitud agrícola de las mismas, en función de sus grados de limitación y relacionados a los factores limitantes, para los niveles de manejo A, B y C. De esta forma, la clase de aptitud agrícola de las tierras, de acuerdo con el nivel de manejo establecido, es obtenida en función del grado limitativo más fuerte. Este cuadro-guía debe ser utilizado para una orientación general, debido a que la evaluación varía de acuerdo con peculiaridades locales, calidad y diversidad de los datos, así como con el nivel de detalle del estudio (Ramalho Filho y Beek, 1995).

El sistema prevé además la viabilidad de mejoramiento de las condiciones agrícolas de las tierras en sus condiciones naturales, con la adopción de los niveles de manejo B y C, siendo expresada por números subrayados, que acompañan las letras representativas de los grados de limitación estipulados en los cuadros-guías.

Este sistema tiene la ventaja de identificar la aptitud de las tierras para cada uno de los niveles de manejo considerados, siendo recomendado para lugares que poseen levantamientos pedológicos a nivel de reconocimiento o exploratorio, donde se necesita un planeamiento agrícola regional y trabajos de zonificación agrícola. Como desventaja, no especifica las prácticas de manejo adecuadas al nivel de fincas, y se basa en cuadros-guías pre-establecidos aplicables al nivel de grandes regiones del país, no siempre adaptables a las condiciones locales. Debido a eso, este sistema se generalizó y sobrestimó el potencial agrícola de las áreas del Escudo Basáltico de Río Grande do Sul, en Brasil (Streck, 1992).

El empleo de este sistema en la evaluación del potencial de uso de las tierras, al nivel de propiedades o cuencas, necesita ser adaptado a las condiciones locales. Estas adaptaciones deben considerar niveles de manejo menos desarrollados que los enfocados en el sistema estadounidense o que sea más específico en cuanto a la recomendación de las prácticas conservacionistas a nivel de finca que el sistema FAO/Brasil.

Método paramétrico para la clasificación de la capacidad de uso de las tierras

Según Streck (1992), este método clasifica las tierras basándose en las características de suelo y del medio físico que presentan diferentes grados de limitación para el uso agrícola y que sirven de parámetros para diferenciar las fincas. Este sistema combina las características favorables del sistema estadounidense y del sistema FAO/Brasileño, considerando niveles de manejo menos desarrollados e indicando las prácticas de conservación específicas para que las diferentes fincas puedan ser utilizadas sin superar los límites tolerables de pérdidas de suelo. El método desarrollado debe ser simple para que pueda ser de fácil utilización por diferentes técnicos y para la obtención de resultados consistentes en términos de clasificación y recomendación de prácticas de manejo. El método se basa en el establecimiento de cuadros-guías, elaborados a partir de resultados de investigación, experiencia del evaluador y observaciones empíricas del agricultor, con la definición de las diferentes fincas, del tipo de uso y de las prácticas conservacionistas más adecuadas a las mismas.

Este método tiene la ventaja de ser adecuado para la evaluación del potencial de uso de los suelos al nivel de propiedades rurales, también a nivel de cuencas hidrográficas, y en condiciones de manejo menos desarrollado; además, es de más fácil aplicabilidad y comprensión por parte de los técnicos. Define los grupos de suelos ocurrentes y que presentan diferentes grados de limitaciones, desarrollándose cuadros-guías específicos más simples para cada grupo.

En el Cuadro 18 está ejemplificado un cuadro-guía hecho para la determinación de las clases de aptitud agrícola para los suelos de la Cuenca del Lageado Atafona, en Santo Ângelo (Brasil), donde fueron definidos tres grupos de tierras. El Cuadro se refiere a tierras del grupo 1, caracterizado por presentar suelos bien profundos, drenados, sin piedras, con limitaciones impuestas por diferentes clases de pendiente, profundidad y erosión (Streck, 1992).

En un trabajo realizado para definir la aptitud de uso de los suelos del Escudo Basáltico de Río Grande do Sul, a través de un manejo adecuado, fueron propuestos cuadros-guías basados en la inclinación del terreno, profundidad del suelo y pedregosidad; las limitaciones referentes a la fertilidad, el drenaje y otras fueran omitidas para simplificar los cuadros y por ser más fácilmente solucionables (Klamt y Stammel, 1984). Estos mismos autores apoyan la idea que, para evitar considerables pérdidas por erosión y agotamiento de nutrimentos, y sin causar desequilibrios ambientales, la utilización de los suelos del basáltico debe basarse en la aptitud o capacidad de uso de los mismos.

En un trabajo semejante al anterior, fueron desarrollados cuadros-guías para el uso adecuado de los suelos del Oeste y del Valle del Río do Peixe, en Santa Catarina (Brasil), donde el 75% del área tiene un relieve accidentado y con pedregosidad (Uberti, 1985).

Capítulo 10

Cobertura del suelo

Desde inicio del siglo se han realizado varios estudios para observar el efecto de la cobertura vegetal en la reducción de la escorrentía y de la erosión. Las primeras observaciones reconocieron el efecto de la cobertura vegetal en la prevención de la obstrucción de los poros del suelo y la consecuente disminución de la escorrentía superficial. Sin embargo, solamente al inicio de la década de 1940 fue realizada una evaluación cuantitativa del efecto de la cobertura del suelo. Borst y Woodburn (1942), en estudios realizados con un simulador de lluvia (Ohio, EE.UU.), determinaron que la intercepción del impacto de las gotas de lluvia con una cobertura de paja redujo la erosión en aproximadamente 95%.

Kohnke y Bertrand (1959) admitieron que la cobertura de 2/3 o ¾ de la superficie del suelo sería suficiente para protegerlo del impacto de la lluvia y, prácticamente, eliminar el transporte de suelo por salpicadura. Esta cobertura correspondería a aproximadamente cinco toneladas de paja por hectárea.

Mannering y Meyer (1963) verificaron que 2,5 t/ha de paja de trigo fueron suficientes para ofrecer un 87% de cobertura del suelo y eliminar completamente la escorrentía y la erosión.

Meyer et al. (1970) observaron que las condiciones físicas de los suelos (textura, permeabilidad) y la pendiente del terreno influyen de manera importante en la eficiencia de la cobertura del suelo:

4,48 t/ha de paja fueron suficientes para contener la erosión en un suelo de textura franca, con baja permeabilidad, no cultivado y con 15% de pendiente;

2,24 t/ha de paja fueron suficientes para un suelo franco-limoso, cultivado, moderadamente permeable, con 3% de pendiente; y

1,12 t/ha de paja fueron suficientes en un suelo franco-limoso, cultivado, muy permeable, con 5% de pendiente.

Lal et al. (1980) concluyeron que los residuos de cultivos pueden prevenir la erosión y sustentar la producción en suelos de difícil manejo; además, la magnitud de estos efectos dependen de la calidad de los residuos (cobertura), y de la mejoría de las condiciones físicas y químicas del suelo. Sin embargo, los autores remarcan que los resultados pueden diferir de regiones templadas a tropicales.

L. do Prado Wildner

Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI) -

Centro de Pesquisas para Pequenas Propriedades (CPPP)

Santa Catarina, Brasil

Cobertura del suelo vs. pérdidas de suelo y agua

La cobertura del suelo tiene una acción protectora por la interceptación y absorción del impacto directo de la gota de lluvia, previniendo así el sellado de la superficie y preservando la estructura del suelo inmediatamente por debajo de la misma (Adams, 1966).De esa manera, la infiltración de agua puede ser mantenida a lo largo de la lluvia (Musgrave y Nichols, 1942). Por lo tanto, aumentando la cobertura del suelo se reducen la desagregación y movimiento del suelo por la salpicadura de la lluvia (Singer et al., 1981), el promedio de la velocidad y la capacidad de transporte del flujo superficial (Lattanzi et al., 1974; Meyer et al., 1970; Mannering y Meyer, 1963). El volumen de escurrimiento superficial, según Singer y Blackard (1978), es afectado por la calidad y cantidad de residuos a través del retardo en el inicio de la escorrentía; del aumento del tiempo entre el inicio de la misma y el primer litro de agua escurrida; y de la disminución del tiempo entre el final de la lluvia y el final de la escorrentía (Cuadro 19).

Cuadro 19

Evaluación del efecto de la cantidad creciente de residuos de maíz en la cobertura del suelo, la corriente de agua, la velocidad de escurrimiento y las pérdidas totales de suelo. UFRGS, Guaíba, RS, 1984

Corriente de agua

Inicio

(min.)

Final

(min.)

Total

(min.)

0

0,5

1

2

4

6

8

10

0

14

19

38

69

82

90

96

15

15

14

15

17

17

20

20

67

67

76

77

80

80

80

80

68,5

62,3

68,7

57,0

46,5

39,3

50,1

44,1

24,0

17,0

16,9

12,0

8,6

5,4

5,0

3,4

24,0

20,0

20,0

17,0

10,0

7,5

4,4

4,4

38,1

20,0

31,1

22,0

5,6

1,8

1,6

0,7

Suelo San Jerónimo (Podzólico Rojo Amarillo con concreciones), 7,5% de pendiente media.

Los residuos de cosecha dejados o colocados sobre la superficie del suelo, en sentido transversal al declive del terreno, de acuerdo a observaciones realizadas por Meyer et al. (1970), promueven la formación de una escalera en miniatura, representada por la acumulación de suelo delante de pedazos de paja. Lattanzi et al. (1974) describieron la formación de pequeños diques que retienen el agua de escurrimiento, aumentando la profundidad de la superficie de la película de agua sobre el suelo, posibilitando de esta manera la disipación de una parte de la energía de las gotas de agua de lluvia.

Cobertura del suelo vs. plantas y sus residuos

La cobertura del suelo es el factor individual de mayor importancia en el control de la erosión hídrica (Amado, 1985). La cobertura del suelo puede ser representada básicamente por la cobertura vegetal de las plantas en desarrollo (período vegetativo) o por sus residuos (Forster, 1981, citado por Lopes, 1984).

La cobertura del suelo, con plantas en crecimiento, varía de especie a especie, en función de sus características fenológicas y vegetativas (ciclo, hábito de crecimiento, altura, velocidad de cobertura del suelo, estado de crecimiento) y de las prácticas culturales necesarias para su cultivo (densidad poblacional, espaciamiento de siembra, fertilización y encalamiento) (Cuadro 20). Los cultivos anuales, por ejemplo, permiten que el suelo quede desprotegido, principalmente en las épocas de preparación del suelo y de la siembra hasta el establecimiento completo del cultivo. El comportamiento de los cultivos perennes es de hecho totalmente distinto al de los cultivos anuales y también diferente entre sí (Cuadro 21).

Resultados de investigaciones realizadas en Paraná, Brasil, (IAPAR, 1978), mostraron que las pérdidas totales de suelo obedecen al siguiente orden creciente de susceptibilidad de los cultivos a la erosión: maíz < trigo < soya < algodón (Cuadro 22). Los datos revelaron que las pérdidas totales de suelo en el cultivo de maíz alcanzan apenas 1,7% en relación al suelo mantenido sin cobertura vegetal. Puede observarse a través de los resultados la importancia de la protección del suelo en el período inicial de los cultivos. Es en este período que se concentra prácticamente todo el problema de la erosión. Aún así, el maíz presenta las menores pérdidas de suelo al ser comparado con soya, trigo y algodón. Después del período inicial de establecimiento de los cultivos, entre 30 a 40 días luego de la emergencia, ocurre una efectiva protección del suelo por los cultivos y hay una considerable reducción de la pérdida de suelo.

Cuadro 22

Pérdidas de suelo y agua durante el ciclo de los cultivos de soya, trigo, maíz y algodón en un Latosol Rojo Distrófico, 8% de pendiente. Londrina, IAPAR, PR. (1977)

Estados del cultivo

Total

I

II

III

IV

Suelo

Agua

Suelo

Agua

Suelo

Agua

Suelo

Agua

Soya

Trigo

Maíz

Algodón

6738

2216

994

9252

38,9

52,8

17,8

22,2

39

1755

747

1303

8,3

50,4

8,5

9,2

7

6

35

2088

3,3

2,3

2,4

20,6

641

691

0

352

15,2

25,8

0,0

5,5

7425

4668

1776

12995

7,2

4,5

1,7

16,6

Suelo descubierto

25225

28,5

25191

31,9

27355

34,7

25225

28,5

102996

100

Adaptado de IAPAR, 1978.

Estados del cultivo: I= Germinación a los 30 días, II= 30 a 60 días, III= 60 días a la floración, IV= Después de la cosecha.

Lopes (1984) argumenta que a pesar de la disminución progresiva de la erosión durante el período vegetativo, los cultivos en desarrollo no reducen la erosión tan eficientemente como lo hacen sus residuos de cosecha mantenidos en contacto directo con la superficie del suelo. Por eso, la utilización de los residuos de cosecha como cobertura del suelo es la manera más eficiente, simple y económica del control de la erosión (Amado, 1985).

El efecto de los residuos de cosecha en el control de la erosión varía de acuerdo a la cantidad (Cuadro 23), la calidad (Cuadro 24), la cobertura del suelo (Cuadro 19), el manejo (Cuadro 25) y el grado de descomposición del residuo (Cogo, citado por Lopes, 1984). Es posible observar en los cuadros mencionados anteriormente que existen varias interacciones entre cobertura del suelo y cantidad de residuos, cobertura y calidad, cobertura y manejo, y cobertura y grado de descomposición. Por esta razón, para una misma cantidad de residuos existen diferencias en el porcentaje de cobertura del suelo, dependiendo del tipo y manejo dado a los residuos. Por ejemplo, para una misma cantidad de masa (kg/ha), los residuos de trigo proporcionan mayor porcentaje de cobertura del suelo que los residuos de maíz y estos mayor porcentaje que los residuos de soya. Por otra parte, un 50% de cobertura del suelo con residuos de maíz redujo la erosión alrededor del 90% (Lopes, 1984).

Cuadro 24

Composición química de algunos residuos utilizados como cobertura muerta (mantillo)

Material

Relación C/N

N (%)

P2O5 (%)

K2O (%)

Avena negra

Raygrás Italiano*

Arveja peluda*

Arveja común*

Serradela*

Chícharo*

Pasto colonial

Pasto elefante

Pasto Bermuda

Pasto horqueta

Paja de café

Paja de maíz

Coronta (tusa, marlo) de maíz

Paja de arroz

Cáscara de arroz

Aserrín

Rama de yuca

Crisálida de gusano de seda

Deyecciones de gusano de seda

Bagazo de caña

36,25

44,20

18,65

18,62

22,43

18,79

27,00

69,35

31,00

36,00

31,00

112,00

72,72

53,24

39,00

865,00

67,14

5,00

17,00

22,00

1,65

1,34

1,88

2,02

1,79

2,23

1,87

0,62

1,62

1,39

1,65

0,48

0,66

0,77

0,78

0,06

0,70

9,49

2,76

1,49

0,21

0,15

0,22

0,29

0,32

0,22

0,53

0,11

0,67

0,36

0,18

0,35

0,25

0,34

0,58

0,01

0,25

1,41

0,69

0,28

1,92

3,13

2,76

2,52

4,27

3,49

-

-

-

-

1,89

1,64

-

-

0,49

0,01

-

0,76

3,65

0,99

* Material en plena floración. Fuente: Calegari, 1989.

Cuadro 25

Porcentaje de cobertura del suelo en función del manejo de los residuos de diferentes cultivos

Tipo de residuo

Implemento utilizado

Cobertura del suelo (%)

Maíz

Avena

Escarificador

Rastra de discos

Incorporación

Escarificador

Rastra de discos

Incorporación

63

52

17

77

72

16

Fuente: Adaptado de Sloneker y Moldenhauer (1977).

Capítulo 11

Cultivo en contorno

El cultivo en contorno o en curvas de nivel es una de las prácticas más simples y de gran eficiencia en el control de la erosión; consiste en la siembra de cultivos en función de las curvas de nivel del terreno, es decir, perpendicularmente a su pendiente (Sobral Filho et al., 1980).

El cultivo en contorno exige la aplicación de prácticas de sistematización del laboreo y preparación del suelo con anterioridad a su ejecución. De esta manera, el terraceo y labranzas, escarificaciones y otras deben ser realizadas todas a nivel; por lo tanto, las terrazas servirán de orientación general para la plantación.

Como práctica aislada para el control de la erosión, el cultivo en contorno es recomendado solamente para áreas limitadas, con una pendiente hasta 3%, y una extensión de ladera no muy larga (Río Grande do Sul, 1985). Con relación a las demás condiciones de laboreo, el cultivo en contorno deberá ser siempre asociado a otras prácticas conservacionistas.

Una investigación realizada en el Instituto Agronómico de Campinas (Bertoni et al., 1972) mostró el efecto creciente sobre la producción de maíz de la combinación de la preparación del plantío pendiente abajo hasta la siembra del plantío en contorno, (Figura 31). El mayor incremento en la producción de maíz fue obtenido cuando el plantío fue realizado en contorno; un incremento menor fue observado cuando las dos operaciones fueron realizadas en contorno. Cuando la preparación y la plantación son realizadas pendiente abajo, los surcos de la preparación y de la plantación dirigen el flujo de la escorrentía favoreciendo el arrastre de suelo, de nutrimentos y de materia orgánica. Cuando la plantación es realizada a nivel es posible observar la capacidad de corregir el efecto negativo de los surcos dejados por la preparación pendiente abajo. En la combinación de preparación y plantación a nivel ocurre la formación de pequeños camellones sobre el terreno, que juntamente con el cultivo implantado servirá de obstáculo en la formación de inundaciones e incrementará, por lo tanto, la infiltración de agua en el suelo y la disminución de la erosión (Cuadro 26). Este efecto es bien visible en áreas de cultivos conservacionistas que utilizan escarificadores, reducción de aradas y aún en áreas de pequeños agricultores que usan arados de tracción animal.

L. do Prado Wildner

Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI) -

Centro de Pesquisas para Pequenas Propriedades (CPPP)

Santa Catarina, Brasil.

Capítulo 12

Abonos verdes

Concepto

La utilización del abono verde como práctica agrícola, conocida ya antes de la era cristiana, consistía en la incorporación al suelo de masa vegetal no descompuesta, con la finalidad de conservar y/o recuperar la productividad de las tierras agrícolas. Para esta finalidad ya en ese entonces eran utilizadas básicamente leguminosas, por ejemplo el altramuz o lupino.

Actualmente se conceptúa como abono verde a la utilización de plantas en rotación, sucesión y asociación con cultivos comerciales, incorporándose al suelo o dejándose en la superficie, ofreciendo protección, ya sea como un mantenimiento y/o recuperación de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo (Costa et al., 1992). Eventualmente, parte de esos abonos verdes pueden ser utilizados para la alimentación animal y/o humana, producción de fibras o producción de forraje (Miyasaka, 1984). Esto es un aspecto importante para la adopción de esta práctica, puesto que cuanto mayor sea su utilidad en la propiedad, mayores serán sus beneficios potenciales. En este nuevo enfoque, además de las leguminosas que son las plantas más utilizadas para este fin, también se usan gramíneas, crucíferas y cariofiláceas, entre otras.

Funciones del abono verde

Protege la capa superficial del suelo contra las lluvias de alta intensidad, el sol y el viento.

Mantiene elevadas tasas de infiltración de agua por el efecto combinado del sistema radicular y de la cobertura vegetal. Las raíces después de su descomposición, dejan canales en el suelo y la cobertura evita una desagregación y sellado de la superficie y reduce la velocidad de la escorrentía.

Promueve un considerable y continuo aporte de biomasa al suelo, de manera que mantiene e incluso eleva, a lo largo de los años, el contenido de materia orgánica.

Atenúa la amplitud térmica y disminuye la evaporación del suelo, aumentando la disponibilidad de agua para los cultivos comerciales.

Por medio del sistema radicular, rompe capas duras y promueve la aireación y estructuración del suelo, induciendo la preparación biológica del suelo.

L. do Prado Wildner

Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI) -

Centro de Pesquisas para Pequenas Propriedades (CPPP)

Santa Catarina, Brasil.

Promueve el reciclaje de nutrimentos; el sistema radicular bien desarrollado de muchos abonos verdes, tiene la capacidad de traslocar los nutrimentos que se encuentran en capas profundas hacia las capas superficiales del suelo, poniéndolos a disposición de los cultivos posteriores.

Disminuye la lixiviación de nutrimentos; la ocurrencia de lluvias intensas y de precipitaciones elevadas normalmente induce a un intenso proceso de lixiviación de nutrimentos. El abono verde, al retener nutrimentos en la fitomasa y liberarlos de forma gradual durante la descomposición del tejido vegetal, atenúa este problema.

Promueve la adición de nitrógeno al suelo a través de la fijación biológica de las leguminosas; esto puede representar una importante economía de este elemento en la fertilización de los cultivos comerciales, además de mejorar el balance de nitrógeno del suelo.

Reduce la población de malezas a través del efecto supresor y/o alelopático ocasionado por el rápido crecimiento inicial y exuberante desarrollo de la biomasa.

El crecimiento de los abonos verdes y su descomposición activan el ciclo de muchas especies de macroorganismos y principalmente microorganismos del suelo, cuya actividad mejora la dinámica física y química del suelo.

Presenta múltiples usos en la propiedad agrícola; algunos abonos verdes poseen elevada calidad nutritiva, pudiendo ser utilizados en la alimentación animal (avena, arveja, gandul y lablab), en la alimentación humana (altramuz y gandul) o, hasta ser utilizados como fuente de madera y leña (Leucaena sp).

Características que deben ser observadas para seleccionar abonos verdes

Según Amado y Wildner (1991) las principales características que deben ser observadas para la selección de los abonos verdes son:

presentar rápido crecimiento inicial (agresividad inicial) y eficiente cobertura del suelo;

producción de elevadas cantidades de fitomasa (materia verde y seca);

capacidad de reciclaje de nutrimentos;

facilidad de implantación y manejo en campo;

presentar bajo nivel de ataque de plagas y enfermedades y no comportarse como planta hospedera;

presentar un sistema radicular profundo y bien desarrollado;

ser de fácil manejo para su incorporación al suelo y posterior implantación de cultivos.

presentar potencial para uso múltiple en la finca;

presentar tolerancia o resistencia a la sequía y/o heladas;

presentar tolerancia a la baja fertilidad y capacidad de adaptación a suelos degradados;

posibilidad de producción de semillas en cantidades suficientes para aumentar sus áreas de cultivo;

no comportarse como planta invasora, dificultando los cultivos sucesivos y/o la rotación.

Malavota (1967), citado por Muzilli et al. (1980), sugiere además:

pertenecer a la familia de las leguminosas;

poseer semillas de tamaño medio (1000 a 1500 semillas/kg.), aptas para germinar en suelo preparado convencionalmente;

especies que produzcan plántulas robustas, capaces de soportar la inclemencia del tiempo;

poseer semillas permeables al agua, lo que facilita la germinación;

no ser plantas trepadoras, principalmente si fueran de ciclo perenne.

Puede agregarse también que:

tenga facilidad de adaptación a los sistemas de cultivo predominantes en la región;

tenga buena capacidad de rebrote en casos de corte de la parte aérea;

tenga buena capacidad de resiembra natural.

A pesar de requerir tantas características, esto no significa que cada especie deba cumplir todos estos prerequisitos. En realidad, dependiendo de la especie de abono verde (invierno o verano; arbustiva o rastrera, ciclo corto o largo), del sistema de cultivo y de la condición del agricultor, algunos de los puntos pueden ser despreciados. Amado y Wildner (1991) remarcan que difícilmente una especie cumplirá al mismo tiempo con todos los prerequisitos mencionados anteriormente. Por esta razón, en el ámbito de la propiedad agrícola, sólo algunas de estas características serán de importancia fundamental, siendo por lo tanto utilizadas como criterios de selección.

Principales especies utilizadas como abonos verdes

Las principales especies vegetales de uso corriente utilizadas como abonos verdes/cobertura del suelo en el Brasil y países de América Latina se presentan en el Cuadro 27.

Características del abono verde

Abono verde de primavera/verano

Los abonos verdes se siembran en el hemisferio Sur durante el período de octubre a enero. Normalmente las especies más utilizadas son leguminosas como la mucuna, el frijol de puerco, el gandul, las crotalarias, entre otras. Las principales ventajas de esta práctica son la gran producción de biomasa, la elevada cantidad de nitrógeno fijado biológicamente y la cobertura del suelo durante el período de lluvias de alta intensidad. Su mayor desventaja es la ocupación del suelo durante el período de los principales cultivos económicos de verano. Para atenuar este inconveniente se recomienda subdividir la propiedad agrícola en terrenos donde se utilizarán los abonos vedes en forma escalonada.

Abono verde de otoño/invierno

Esta modalidad prevé la utilización de abonos verdes durante el período de invierno, generalmente en la entrezafra de los principales cultivos comerciales. El hecho de que una gran extensión de la región sur del Brasil permanece sin utilizar durante el período de invierno, sujeta a la erosión, lixiviación de nutrimentos y proliferaci6n de malezas, contribuyó a la rápida difusión de esta modalidad.

Cuadro 27

Lista de las principales especies usadas como abonos verdes/cobertura del suelo.

Nombre común

Español

Inglés

Portugués

1. Avena byzantina C. Koch

2. Avena sativa L.

3. Avena strigosa Schreb

4. Cajanus cajan (L.) Milsp.

5. Canavalia ensiformis (L.) D.C.

6. Crotalaria grantiana Harv.

7. Crotalaria juncea L.

8. Crotalaria mucronata Desv.

9. Crotalaria retusa L.

10. Crotalaria spectabilis Roth

11. Fagopyrum sagittatum Gilib.

12. Lathyrus hirsutus L.

13. Lathyrus cicera L.

14. Lathyrus sativus L.

15. Lens culinaris Medik

16. Lolium multiflorum Lam

17. Lupinus albus L

18. Lupinus angustifolius L.

Avena amarilla

Avena blanca, avena común, avena

Avena negra, avena brasileña

Gandul, guisante de Angola, frijol de árbol, frijol de Congo, frijol de palo.

Canavalia, frijol de puerco, frijol de espada, haba de caballo, guisante sable, poroto gigante.

Crotalaria

Crotalaria, cáñamo de la India.

Cascabel, guisante de cascabel, crotalaria, matraca.

Cascabel fétido, cascabelillo, maromera.

Crotalaria, guisante de cascabel.

Alforfón, trigo sarraceno, trigo negro.

Chícharo, guija velluda

Chícharo, lenteja forrajera

Chícharo, chícharo común

Lenteja

Raygrass, raygrass común, raygrass italiano, ballico

Altramuz, lupino, chocho

Altramuz azul, lupino azul.

Algenina oat, red oat.

Oat, common oat.

Naked oat, sand oat.

Cajan pea, pigeon pea, gungo pea, Angola pea, red gram (India: Dhall Toor).

Jack bean, Chicasaw bean, C. lima, horse bean, Patagonian bean, knife bean, overlook bean, sword bean.

Crotalaria

Bengal hemp, sunnhemp.

Stripped crotalaria, streaked crotalaria.

Devil bean, wedgeleaved crotalaria.

Show crotalaria.

Beech wheat, buck wheat, Japanese buck wheat, silver hull.

Caley pea, hairy bitter vetch, singletary pea.

Chickling vetch, falcon pea, flatpod pea vine.

Chickling pea, grass peavine, grass-pea.

Lentil

Annual ryegrass, Italian ryegrass.

White lupine

Blue lupine, narrow leaved lupine, New Zealand blue lupine.

Aveia vermelha

Aveia

Ervilha de Angola, guandú.

Fava brava, feijâo sabre, feijâo de espada.

Crotalária

Cânhamo da India, crotalária.

Casacavelheira, xique-xique.

Chocalho, guizo de cascabel.

Crotalária.

Fagópiro, trigo sarraceno

Araca, chicharo branco

Chícaro, chícharo comum.

Lentilha

Azévem, azévem italiano

Lupino branco.

TremoV o azul.

Nombre común

Español

Inglés

Portugués

19. Lupinus luteus L.

20. Melilotus albus Medik

21. Melilotus officinalis (L) Pall.

22. Melilotus indicus All.

23. Ornithopus sativus Brot.

24. Phacelia tanacetifolia Benth.

25. Pisum sativum (L.),

Altramuz amarillo.

Trébol dulce, trébol blanco dulce, trébol blanco de olor, meliloto.

Meliloto, trébol de olor, trébol de olor amarillo.

Trébol de olor alfalfilla, trevillo.

Serradella.

Facelia

Arveja forrajera, arveja de campo, arveja verde de los campos.

Yellow lupine, European yellow lupine.

Sweetclover, common sweetclover, honey clover, melilot.

Common sweetclover,

field melilot, yellow melilot.

Indian clover, Indian melilot, yellow annual sweetclover.

Serradella, bird´s foot.

Bluebell, California bluebell, scorpionweed.

Garden pea, field pea, grey field pea, Australian winter pea.

Tremoceiro amarelo.

Meliloto branco, trêvo doce.

Corva de rei, meliloto.

Anafe menor, trêvo de cheiro.

Serradela.

Ervilha, ervilha brava.

26. Raphanus sativus L. var, oleiferus Pers.

27. Secale cereale L.

28. Sesbania cannabina (Retz.) Pers.

29. Sesbania exaltata (Raf.) Cory.

Rábano forrajero, rábano oleaginoso

Centeno

Sesbania

Sesbania común.

Radish fodder, Japanese radish

Rye, common rye.

Sesbania.

Hemp sesbania, sesbania.

Nabo chinês, rábano.

Centeio.

30. Sesbania speciosa Taub.

31. Spergula arvensis L.

32. Mucuna aterrima (Piper et Trary) Merr.

33. Mucuna pruriens (L.) DC.

34. Trifolium incarnatum L.

35. Trifolium subterraneum L.

36. Trigonella foenum-graecum L.

37. Vicia angustifolia L.

38. Vicia articulata Horn.

Sesbania

Espérgola, pegapinto, esparcilla.

Mucuna negra, frijol velludo.

Mucuna rayada, frijol aterciopelado, frijol aterciopelado de Florida.

Trébol francés, trébol encarnado

Trébol subterráneo.

Heno griego, fenogreco

Arvejilla, veza de hoja angosta

Arvejilla parda, garrubia

Sesbania.

Corn spurry, corn spurrey.

Bengal bean, black velvet bean, Mauritius bean.

Florida velvet bean, deering velvet bean.

French clover, crimson clover, carnation clover.

Subterraneum clover, subclover

Fenugreek, fenugrec.

Angusta vetch, narrow-leaf vetch.

Bard vetch, monantha vetch, one-flowered tare.

Cassamelo, espergula, gorga.

Café de Mato Grosso, para café.

Erva do amor, trêvo encarnado.

Trêvo subterrâneo.

Feno grego.

Algarroba, ervilhaca parda.

Nombre común

Español

Inglés

Portugués

39. Vicia bengalensis L.

40. Vicia ervilia L. Willd.

41. Vicia faba L.

42. Vicia hirsuta L. S.F. Gray.

43. Vicia pannonica Crantz.

44. Vicia sativa L.

45. Vicia villosa Roth

46. Vigna sinensis L. Walp.

Veza arvejilla.

Arvejilla amarga, yeros.

Haba común, haba, frijol de caballo, frijol forrajero.

Arvejilla hirsuta.

Arvejilla húngara.

Arvejilla común, veza común.

Arvejilla peluda, arvejilla de las arenas.

Caupí, frijol de vaca, frijol chino, frijol de cuerno.

Purple vetch.

Bitter vetch, ervil, lentil vetch.

Broad bean, great field bean, faba bean, pigeon bean, horse bean, marsh bean, small field bean.

Tiny vetch, hairy vetch.

Hungarian vetch.

Common vetch, vetch, golden tare.

Hairy vetch, winter vetch, Russian vetch.

Cowpea, Cuba pea, long bean, common cowpea, blackeye cowpea.

Ervilha de pombo, gêro.

Fava, fava do campo.

Ligerâo, unhas de gato.

Ervilhaca

Ervilhaca das areias, ervilhaca peluda.

Cultita, feijâo de liba.

Abono verde intercalado con los cultivos

En esta modalidad el abono verde es sembrado en la entrelínea del cultivo comercial, y es especialmente adaptada a situaciones en las cuales el suelo tenga que ser utilizado de la manera más intensa posible.

Entre los abonos verdes utilizados en esta modalidad se destacan la mucuna intercalada con maíz, la soya perenne intercalada con cítricos, la arvejilla intercalada con viñedos, entre otros. Este tipo de abono verde deber ser realizado cuidadosamente, para evitar que el abono verde pueda competir con el cultivo comercial, ocasionando inclusive reducción en la productividad. Las principales ventajas de este sistema son el uso intensivo del suelo, el control eficiente de la erosión y la reducción de la propagación de malezas.

Abono verde perenne en áreas de descanso

La utilización de abonos verdes en áreas degradadas por el manejo o en áreas que no están siendo temporalmente cultivadas puede ser una práctica recomendable.

Las principales especies utilizadas comprenden el gandul y especies de los géneros Indigofera, Leucaena, Tephrosia, Crotalaria, entre otras. Estas especies al poseer un sistema radicular profundo y elevada producción de biomasa, presentan la doble ventaja de recuperar las propiedades del suelo y posibilitar su utilización como alimento animal.

Manejo del abono verde

Factores a ser considerados para la implantación de los abonos verdes

Para que los abonos verdes puedan expresar al máximo su potencial de producción de biomasa, es necesario que se les ofrezcan condiciones mínimas para su crecimiento y dsearrollo. Es fundamental conocer las exigencias para su cultivo, en lo que se refiere a temperatura, suelos y disponibilidad de agua (Bulisani y Roston, 1993). Estos tres parámetros posibilitarán el conocimiento del comportamiento de los abonos verdes, y la definición de las mejores épocas de siembra, así como las mejores regiones de cultivo en función de los suelos que las forman.

En lo que respeta a la temperatura, los abonos verdes se pueden dividir en dos grupos básicos: abonos verdes de regiones subtropicales/templadas y abonos verdes de regiones tropicales, o más comúnmente conocidos como abonos verdes de invierno y de verano.

Las especies invernales son adecuadas para el período del año en el cual comienza la declinación de las temperaturas altas de verano, en especial la ocurrencia de temperaturas más moderadas durante la noche. La siembra debe ser realizada de manera tal que no perjudique el crecimiento vegetativo o la fase reproductiva, que ocurre al inicio de la primavera.

En el caso de las especies tropicales o de verano es necesario observar la ocurrencia de bajas temperaturas al inicio del crecimiento, puesto que pueden causar daños irreversibles al retardar el crecimiento, o al final del ciclo imposibilitando la reproducción (aborto de flores, quema de frutos), o evitando la producción máxima de biomasa. La época de siembra de los abonos verdes de verano es determinante de la altura final y de la producción de biomasa de las especies de hábito erecto o de la expansión lateral de las especies de hábito rastrero/trepador (Wutke, 1993), (Wildner y Massignam, 1994a, b, c). De este modo, siembras tardías de gandul y crotalarias, a partir del inicio del período lluvioso resultan en reducciones significativas de la altura de plantas (de 3m a 1,0-1,5m), disminución de la biomasa (Wutke, 1993 y Wildner y Massignam, 1993), disminución de la cobertura del suelo, aumento de la incidencia de plagas, facilitando la cosecha de granos o dificultándola.

Los abonos verdes más utilizados tienen una amplia adaptación a los distintos tipos de suelo; las leguminosas en general, son exigentes a un mínimo de fertilidad, traducido principalmente por una disponibilidad adecuada de Ca, Mg, P y K (Bulisani y Roston, 1993). Algunas leguminosas son más tolerantes a condiciones de suelos degradados; entre ellas se citan al gandul y varias crotalarias. Las leguminosas de verano, por otro lado, parecen ser menos exigentes en fertilidad que las leguminosas de invierno. Otras especies de gramíneas, crucíferas y cariofiláceas son también menos exigentes que las leguminosas.

La disponibilidad de agua, representada por la cantidad y la distribución, influyen marcadamente en el desarrollo de los abonos verdes y en la determinación de su época de siembra. Es importante, por lo tanto, identificar los períodos de déficit acentuado de agua para que sea posible anticipar o retardar la siembra de los abonos verdes. Según Bulisani y Roston (1993), la fase más critica en la implantación de las leguminosas es la de la germinación y emergencia de plántulas, cuando la falta de agua puede restringir la obtención de una adecuada población de plantas. En las fases siguientes del ciclo vegetativo, por la naturaleza del sistema radicular, por la menor demanda de agua y por el propio estado de crecimiento, los perjuicios por deficiencia hídrica son poco aparentes.

Manejo de la fitomasa

La cantidad de fitomasa a ser producida en determinada área de explotación agrícola depende, básicamente, del interés y del objetivo del agricultor. El tiempo de permanencia de la cobertura vegetal es definido considerando el sistema de producción adoptado en la propiedad agrícola, pudiendo ser mayor o menor de aquel hasta entonces recomendado para esa práctica agrícola. No debe prescindirse de la cobertura del suelo bajo cultivo, en cualquier época del año, con miras al mantenimiento de su integridad física, química y biológica (Wutke, 1993).

El agricultor puede optar por tres sistemas básicos de manejo:

La incorporación total de la fitomasa, caracterizando al tradicional abono verde.

La incorporación parcial de fitomasa, caracterizando el llamado cultivo mínimo.

Manejo de la fitomasa, sin incorporación al suelo, caracterizando la siembra directa.

Incorporación total de la fitomasa: es el manejo más conocido y difundido entre los agricultores. La incorporación puede ser realizada en cualquier momento, dependiendo de los objetivos del agricultor; la época tradicionalmente recomendada para ello es durante la floración plena del abono verde. Es en esta fase que ocurre la máxima acumulación de biomasa y nutrimentos. Cuando se realiza anticipadamente, la velocidad de descomposición de la biomasa será mayor y los niveles de nutrimentos serán menores. Cuando el manejo se retarda, las plantas se tornan más leñosas (relación C/N mayor), y la descomposición será más lenta. La opción por esta o aquella época estará en función, principalmente de la época de siembra del cultivo sucesivo. Esta operación debe ser realizada con arados y discos.

Incorporación parcial de la fitomasa: para obtener la incorporación parcial de la fitomasa se utiliza el mínimo de operaciones de preparación del suelo, necesarias para dar condiciones favorables a la germinación de las semillas y el establecimiento de las plantas (Curi et al. 1993). Monegat (1981) difundió, para las condiciones de los pequeños agricultores de la región sur del Brasil, la idea del cultivo mínimo con tracción animal, utilizando plantas de cobertura del suelo en el invierno (cultivo mínimo con Vicia sativa). En este caso, la única operación de preparación del suelo es la apertura de un surco, con el distanciamiento en que se hará la siembra del cultivo posterior; en las entrelíneas el suelo permanece protegido. En este sistema la cobertura vegetal es prácticamente incorporada durante el surcado (20 a 40%). El resto de la cobertura vegetal podrá ser mantenida en la superficie o sea total o parcialmente incorporada durante la fertilización nitrogenada o durante el control de las malezas (Monegat, 1991). Este sistema es viable en áreas con baja incidencia de malezas; en caso contrario, el método químico podrá ser usado para el control de las malezas. El cultivo mínimo, además de los varios beneficios que proporciona, reduce la cantidad de mano de obra necesaria para la implantación de los cultivos, al ser comparado con el cultivo convencional.

El cultivo mínimo con tracción animal puede ser realizado de cuatro maneras distintas en función de la especie y de la fase del ciclo vegetativo en el cual se encuentra el abono verde (Monegat, 1991):

cultivo mínimo antes de la floración del abono verde: es realizado en áreas cultivadas con abonos verdes de porte bajo o rastrero y con un desarrollo inicial lento (serradela, trébol púrpura, lenteja), poca producción de biomasa y ciclo largo. El manejo es realizado cuando las plantas presentan 100% de cobertura del suelo. Los surcos deben ser anchos y la siembra, de preferencia, en líneas apareadas. Este sistema permite la siembra anticipada del maíz y la resiembra natural del abono verde. Al final del ciclo del abono verde, entre las líneas apareadas del cultivo principal, es posible una nueva siembra tardía directa, caracterizando así una asociación de sustitución o sucesión de cultivos;

cultivo mínimo en la fase de floración plena del abono verde: el manejo es realizado en la época de plena floración. En muchas ocasiones, cuando la producción de biomasa es muy grande, ocurren dificultades para realizar el surcado; algunas veces se atasca la reja del arado; otras veces, la biomasa del abono verde cae sobre el surco abierto, perjudicando la siembra y la emergencia del cultivo posterior. Para evitar estos problemas se recomienda, realizar un surcado cuando haya una cobertura total del suelo (100%), también llamado presurcado. En esta ocasión debe usarse un arado con reja media o grande. El presurcado retarda el crecimiento del abono verde y no permite la producción excesiva de biomasa. Durante la floración es realizado el surcado definitivo. Este tipo de cultivo mínimo es realizado con arvejilla común, arvejilla aterciopelada, chícharo, y otras especies afines. Al final del ciclo vegetativo del abono verde también es posible implantar un nuevo cultivo, con siembra directa, como asociación de sustitución o sucesión de cultivos en las entrelíneas del cultivo principal;

cultivo mínimo después de la cosecha de cereales de invierno: en este sistema, inmediatamente después de la cosecha del cereal de invierno (trigo, triticale, avena, centeno), se procede al surcado del área y a la siembra del cultivo principal. El control de malezas es semejante al sistema convencional;

cultivo mínimo después del vuelco del abono verde: este es el ejemplo típico del cultivo mínimo con abonos verdes de verano, como la mucuna, pero también puede ser usado con abonos verdes de invierno. Para el vuelco de las plantas se pueden utilizar equipos típicos como el rollo-cuchillo y el rollo-disco o aún el arado de discos o una segadora manual o mecánica. También se puede realizar la desecación química. Después de una o dos semanas del vuelco, cuando la biomasa está en estado avanzado del secado, se procede al surcado. Para el surcado con presencia de abonos verdes de porte erecto (avena, centeno, nabo forrajero, crotalarias, etc.) se recomienda el uso del arado surcador tradicional. En presencia de abonos verdes de hábito voluble (arvejilla común, arvejilla aterciopelada, mucuna) se recomienda adaptar un disco de corte al frente de la reja del arado para cortar los tallos de las plantas.

Es importante remarcar que el cultivo mínimo con tracción animal es un sistema adaptado para cultivos que son sembrados a grandes distancias (próximo a un metro entre filas) como el maíz, la yuca y el tabaco.

Es necesario remarcar que el cultivo mínimo puede presentar algunos inconvenientes, tales como:

mayor dificultad en el surcado en comparación con el surcado del sistema convencional;

mayor presencia de ratas y plagas del suelo;

no es recomendado para áreas con elevada incidencia de malezas;

si no esta bien planificado, el sistema puede interferir negativamente con los sistemas de producción tradicionales (cultivos intercalados y asociados de sustitución) (Monegat, 1991).

El cultivo mínimo con tracción mecanizada no es un sistema difundido. Se registra únicamente en la región sur del Brasil en especial en el cultivo de cebolla. En este sistema es preparada una pequeña faja de suelo para cada línea del cultivo (cebolla) con fertilización simultánea. La preparación es realizada a través de sembradoras adaptadas "Rotacaster" de siembra directa arrastradas por tractor de potencia media (Silva et al., 1993a).

Manejo de la fitomasa sin incorporación al suelo. La secuencia de operaciones se inicia con el manejo de la biomasa sin incorporarla al suelo y termina, con la siembra del cultivo principal sin la preparación del suelo, lo que es conocido como siembra directa. Para la siembra directa son usadas máquinas especiales que abren un pequeño surco de profundidad y ancho suficientes para garantizar una buena cobertura y contacto de la semilla con el suelo (se remueve del 25 al 30% del suelo) (Curi et al., 1993). En general, el control de malezas en este sistema es realizado a través de métodos químicos.

Para el manejo de la biomasa pueden ser utilizados métodos mecánicos (rollo-cuchillo, en casos especiales las segadoras o picadoras) y/o métodos químicos (desecación con herbicidas). Los métodos mecánicos deben ser usados con mucho criterio, principalmente a lo concerniente a la época del manejo, para evitar problemas de un mal vuelco y/o rebrote. Por eso, el vuelco debe efectuarse en plena floración o en fase de grano lechoso, de acuerdo a la especie a ser manejada. En cuanto al método químico, son utilizados generalmente productos de acción total (desecantes), cuidando de evitar problemas de intoxicación y daños al medio ambiente. La variedad de máquinas sembradoras para la siembra directa es muy grande; existen a disposición máquinas manuales especialmente adaptadas (matracas, pica-palo o punzón, "saraquá") y máquinas de tracción motorizada, con sistema sembrador de precisión y accionado electrónicamente. La tecnología de la siembra directa para grandes áreas ofrece múltiples alternativas, mientras que para los agricultores pequeños son necesarios aún más y mejores equipos. Monegat (1991) remarca algunos problemas de orden técnico o funcional usando el "saraquá" para siembra directa de maíz, frijol y soya:

dificultad en la alineación para sembrar;

dificultad de penetración del "saraquá" cuando la cobertura muerta es espesa o el suelo está seco y/o compactado;

desuniformidad de germinación y desarrollo de las plantas en períodos de estrés hídrico, a causa de una siembra muy superficial;

presencia de plantas cloróticas indicando problemas de orden nutricional (nitrógeno);

presencia de plantas etioladas cuando la capa muerta es muy espesa;

los efectos de las heladas pueden ser mayores, en función de la proximidad de la cobertura muerta.

Efectos del abono verde en las propiedades del suelo

Efectos en las propiedades físicas del suelo

Los efectos de los abonos verdes/cobertura del suelo, según Muzilli et al. (1980), pueden ser observados durante dos fases:

la primera, se refiere a la protección de las capas superficiales del suelo por parte de las plantas;

la segunda, se refiere a la incorporación de la materia vegetal al suelo.

Según Amado (1985), la cobertura vegetal viva o muerta es el factor aislado que mayor influencia ejerce sobre la superficie del suelo, previniendo la desagregación del suelo y la formación de costras que reducen la infiltración del agua. También disminuye la velocidad de la escorrentía, la concentración y el tamaño de los sedimentos transportados y, por lo tanto, las tasas de pérdida de suelo y agua.

La cobertura vegetal también ejerce influencia sobre la humedad y la temperatura del suelo. La influencia en la reducción de las pérdidas de humedad puede ser atribuida a una sumatoria de varios factores. Se destacan las reducciones en la evaporación y el escurrimiento superficial y el incremento de la infiltración y capacidad de retención de agua en el suelo (Moody, 1961 y Eltz et al. , 1984, citados por Amado et al. , 1990). Las diferencias en el contenido de humedad del suelo se hacen más pronunciadas en épocas de sequía, evidenciándose que la preparación del suelo cubierto atenúa los déficit hídricos de corta duración (Amado et al. , 1990).

Derpsch et al. (1985), estudiando sistemas de manejo de suelos para el cultivo del maíz, observaron que los mayores contenidos de humedad del suelo fueron registrados en parcelas con residuos de avena negra, y los menores, con chícharo. La humedad del suelo, durante el período vegetativo del maíz, en las parcelas con residuos de avena negra fue de 3,0 a 7,4% superior a la humedad del suelo de la parcela mantenida en descanso. En general, los resultados demostraron claramente que las pérdidas de agua del suelo durante el verano fueron reducidas con la presencia de residuos de plantas cultivadas durante el invierno y mantenidos en la superficie del suelo (Figuras 32 y 33). Es importante remarcar que el análisis de las temperaturas máximas y mínimas es de fundamental importancia debido a los efectos que ejerce la temperatura del suelo en la actividad biológica, la germinación de las semillas, el crecimiento radicular y la absorción de iones.

Según Muzilli et al. (1980), las propiedades físicas afectadas por la incorporación de abonos verdes son la estructura, la capacidad de retención de agua, la consistencia y la densidad; otras propiedades como la porosidad, la aireación, la conductividad, la hidráulica y la infiltración están ligadas a las modificaciones de la estructura. Sin embargo, este efecto depende circunstancialmente de la calidad y cantidad de biomasa incorporada, de los factores climáticos y de las características del suelo.

Derpsch (1984), indica que las tasas de infiltración de agua en el suelo después una cobertura verde evaluada con anillos concéntricos, aumentaron hasta 416% en un Latosol Rojo Distrófico y hasta 628% en un suelo Tierra Roja estructurada, en comparación con la parcela de trigo. Más aún, la mayor infiltración persistió hasta el próximo cultivo de soya.

Sidiras y Roth (1984), evaluaron la capacidad de infiltración de diferentes coberturas, utilizando un simulador de lluvia. Observaron que la infiltración fue mayor donde hubo mayor cantidad y calidad de abonos verdes. Los resultados en este caso presentaron menos diferencias significativas con relación al trabajo de Derpsch (1984) en virtud, principalmente, de la diferente metodología.

Derpsch (1984), también indica que la labranza de las parcelas con preparación convencional, confirmó el efecto positivo de las coberturas verdes sobre la consistencia del suelo, comparado con el testigo cubierto con trigo. Según el autor, las coberturas verdes dejan como resultado un suelo muy friable debido a una preparación biológica del suelo.

Efectos en las Propiedades Químicas del Suelo

En función de la calidad y cantidad de materia verde producida, varias especies de abonos verdes pueden promover el reciclaje de nutrimentos, el aporte de nitrógeno y el mantenimiento o aumento de los niveles de materia orgánica en el suelo. Según Muzilli et al. (1980), la contribución del abono verde en la mejora del contenido de materia orgánica es dependiente de la cantidad de residuos incorporados, de la frecuencia de incorporación y de la calidad del material.

La capacidad de reciclaje de nutrimentos es reconocida a través de numerosos trabajos de investigación. El reciclaje de nutrimentos puede ocurrir en cuatro situaciones:

el nutrimento lixiviado hacia las capas profundas del suelo, fuera del alcance de las raíces de los cultivos económicos, es translocado hasta la superficie del suelo y puesto a disposición de los cultivos, después de la incorporación del abono y mineralización de su material orgánico;

el nutrimento que está localizado en la capa arable es incorporable al tejido vegetal del abono verde y protegido de un posible arrastre por la erosión; después de la incorporación y mineralización de la biomasa del abono verde, el nutrimento queda nuevamente disponible para las plantas;

las leguminosas, a través de la simbiosis con el Rhizobium promueven el aprovechamiento del nitrógeno atmosférico. Es posible que especies no leguminosas posean concentraciones de nitrógeno semejante o superiores a los niveles de las leguminosas; en este caso, existe un excelente aprovechamiento del nitrógeno nativo del suelo una vez que no es constatada la simbiosis característica;

la transformación de nutrimentos que se encuentran en forma no disponible en una forma rápidamente asimilable (asociación con micorrizas).

Resultados obtenidos por Wildner (1990) muestran la capacidad de reciclaje de diferentes especies utilizadas como abonos verdes de invierno y verano (Cuadros 28, 29 y 30). Trabajos conducidos en la Estación Experimental de Ituporanga, en la región del Alto Valle de Itajaí, ratifican los resultados mencionados anteriormente (Amado, 1991).

Cuadro 28

Producción de biomasa y análisis de nutrimentos en el tejido vegetal de especies de abonos verdes de invierno evaluados en CPPP. Chapecó, SC, 1990 1

Materia (t/ha)

Nutrimentos (%)

Verde

Seca2

N

P

K

Ca

Mg

Avena negra

(Avena strigosa)

Centeno

(Secale cereale)

Raygrass

(Lolium multiflorum)

Chícharo

(Latyrus sativus)

Arveja

(Vicia sativa)

Arvejilla peluda

(Vicia vilosa)

Arveja forrajera

(Pisum arvense)

Nabo forrajero (Raphanus sativus)

Gorga

(Spergula arvensis)

31,5

35,4

29,8

30,8

18,9

23,9

28,9

28,0

33,0

7,7

6,2

4,8

3,9

3,6

5,0

3,0

3,5

3,8

1,39

0,97

1,01

2,70

3,00

3,41

2,89

2,32

1,62

0,17

0,20

0,13

0,26

0,31

0,35

0,32

0,35

0,30

2,30

2,05

2,61

2,74

2,51

2,98

2,44

3,59

2,90

0,38

0,32

0,52

0,56

1,08

0,90

0,82

2,09

0,44

0,17

0,10

0,18

0,28

0,30

0,26

0,28

0,38

0,74

37,6

39,3

36,4

38,7

36,5

37,9

38,8

32,8

36,9

27,1

40,5

36,1

14,3

12,1

11,1

13,4

14,1

22,8

Observaciones:

1Los datos presentados se refieren a evaluaciones realizadas en 1985, 1986 y 1987.

2Materia seca, obtenida en estufa a 60°C.

3Relación obtenida entre el porcentaje de C orgánico y N total.

Cuadro 29

Contenido de nutrimentos de los componentes de la biomasa (tallos y hojas) de especies anuales de ciclo estival, para abono verde, cobertura y recuperación del suelo. Chapecó, SC, 19901

Tallos

Hojas

MS2

(t/ha)

N

(%)

P

(%)

K

(%)

Ca

(%)

Mg

(%)

MS2

(t/ha)

N

(%)

P

(%)

K

(%)

Ca

(%)

Mg

(%)

Crotalaria juncea

(Crotalaria/EEU)

Crotalaria retusa

Crotalaria spectabilis

(Crotalaria/IAC)

Crotalaria lanceolata

(Crotalaria/SLO)

Crotalaria grantiana

(Crotalaria/IAC)

Canavalia ensiformes

(frijol de puerco/EEU)

Cajanus cajan

(gandul/CNPAF)

Mucuna pruriens

(Mucuna/EEU)

Mucuna pruriens

(Mucuna rayada/EEU)

Mucuna sp

(Mucuna ceniza/EEU)

Mucuna aterrima

(Mucuna negra/IAC)

10,8

3,0

7,5

4,1

5,6

3,9

6,0

2,2

4,5

4,3

3,6

1,12

1,52

1,52

1,53

0,97

1,40

1,39

1,97

1,78

1,72

2,24

0,07

0,14

0,11

0,09

0,05

0,18

0,10

0,16

0,12

0,19

0,19

1,01

2,25

2,49

2,22

1,42

1,89

1,01

2,37

2,03

1,46

1,96

0,41

0,61

0,70

0,32

0,50

0,60

0,47

1,33

0,98

0,77

0,77

0,24

0,45

0,28

0,30

0,11

0,25

0,18

0,32

0,36

0,34

0,22

2,5

2,0

2,5

2,3

2,1

3,2

1,7

1,3

3,2

2,2

2,4

2,73

3,39

3,72

5,00

4,60

3,82

3,86

4,00

4,15

4,41

4,39

0,24

0,22

0,24

0,23

0,26

0,22

0,23

0,24

0,26

0,33

0,29

1,40

1,47

1,96

2,02

1,80

1,91

1,73

1,28

1,25

1,16

1,10

1,89

2,54

1,97

1,01

1,33

2,56

1,07

1,81

2,04

1,50

1,58

0,72

0,66

0,44

0,43

0,36

0,55

0,38

0,37

0,39

0,47

0,41

Observaciones

1Los datos presentados se refieren a evaluaciones realizadas durante las cosechas de 1986/87, 1987/88 y 1988/89.

2Materia seca obtenida en estufa a 60°C.

Fuente: Wildner, 1990.

Cuadro 30

Contenido de nutrimentos de los componentes de la biomasa (tallos y hojas) de las especies semiperennes y perennes de ciclo estival, con potencial como abonos verdes, cobertura y recuperación de suelos. Chapecó, SC, 19911

Tallos

Hojas

MS2

(t/ha)

N

(%)

P

(%)

K

(%)

Ca

(%)

Mg

(%)

MS2

(t/ha)

N

(%)

P

(%)

K

(%)

Ca

(%)

Mg

(%)

Crotalaria paulina

Crotalaria mucronata

Anileira

Leucaena/EMPACA

Leucaena/CV PERU

Gandul/CV KAKI

Gandul/CPPP

Tephrosia

13,2

10,0

7,9

3,8

10,5

17,0

11,3

6,0

1,29

1,40

1,32

1,35

1,54

1,54

1,40

1,95

0,08

0,08

0,11

0,08

0,09

0,10

0,11

0,12

1,85

1,99

1,01

0,92

1,29

1,08

1,13

1,08

0,98

0,51

0,82

0,53

0,39

0,59

0,57

1,08

0,39

0,25

0,23

0,26

0,26

0,26

0,22

0,26

3,7

3,1

1,9

2,2

5,1

4,0

2,8

1,7

3,56

5,80

4,77

3,78

3,60

4,08

4,08

4,06

0,25

0,24

0,29

0,17

0,16

0,26

0,27

0,22

2,04

1,31

1,72

1,12

1,49

1,36

1,55

1,22

2,41

1,46

1,18

1,13

0,95

0,87

1,07

1,01

0,58

0,47

0,47

0,70

0,45

0,32

0,30

0,25

Observaciones:

1 Los datos presentados se refieren a las evaluaciones realizadas durante las cosechas de 1986/87, 1987/88 y 1988/89.

2 Materia seca obtenida en estufa a 60°C.

Fuente: Wildner, 1990.

Efectos en las propiedades biológicas del suelo

Las plantas usadas como abonos verdes, aún antes de su manejo como tal, influyen sobre la actividad biológica del suelo por el atenuante efecto físico sobre la variación de la temperatura y por el mantenimiento de buenas condiciones de humedad del suelo (Derpsch, 1984).

Después del manejo de la biomasa, la presencia de material orgánico es el factor que más influye en la actividad y población de microorganismos, ya que la materia orgánica es fuente de energía para los organismos del suelo. Por esta razón, cuanto mayor sea la producción de biomasa de los abonos verdes, mayor será la población macro y microbiana del suelo (Figura 34).

A medida que disminuye la cobertura vegetal y aumenta el movimiento del suelo, es inevitable la reducción de la población de organismos del suelo (Figura 35).

Según Almeida (1985b), las operaciones de preparación del suelo provocan la muerte de gran parte de sus constituyentes orgánicos, imponiendo condiciones de elevadas temperaturas y situaciones alternas de secado y humedecimiento, que afectan a los organismos del suelo con mayor o menor grado de intensidad.

Sharma et al. (1982) y Santos et al. (1987) consideran a los abonos verdes como uno de los métodos más valiosos y de bajo costo para el control de nemátodos (Cuadro 31).

Cuadro 31

Efecto de distintas especies de abonos verdes en el control de nemátodos en un Latosol Rojo-Oscuro (LE) del Cerrado.

Control de nemátodos (%)

P

M

D

A

AA