Implicación de la compactación de suelos, características, causas y consecuencias en la mecanización agrícola

INTRODUCCIÓN El suelo es la base para la producción agrícola y la sostenibilidad ecológica, además de ser un sistema dinámico y complejo. El área de tierra productiva es limitad y sometida a una intensificación y uso de tecnologías para satisfacer las demandas productivas por parte de la población, generando un desgaste, compactación y erosión de…

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INTRODUCCIÓN

El suelo es la base para la producción agrícola y la sostenibilidad ecológica, además de ser un sistema dinámico y complejo. El área de tierra productiva es limitad y sometida a una intensificación y uso de tecnologías para satisfacer las demandas productivas por parte de la población, generando un desgaste, compactación y erosión de suelo (López, Reynoso,  López,  Camas  &  Tasistro, 2018).

La degradación del suelo, llamado también compactación del suelo, es un problema mundial que ocurre en todos los suelos. principalmente en las áreas de producción agrícola, el cual afecta y modifica las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo (Medina,

2016). Esto se da principalmente por las prácticas de labranza convencional, el cual comprime y disminuye el volumen del suelo, generando  que  los espacios vacíos del suelo (poros) sean cada vez menor, dificulta el crecimiento del sistema radicular de las plantas, disminuyendo la cantidad de microorganismos en el suelo, impide la infiltración de agua y aumenta la escorrentía superficial, entre otros (Imvinkelried, Pietrobón, Dellaferrera & Imhoff, 2019).

Al priorizar el rendimiento operacional (ha hora-1) de las máquinas e implementos, se deja de lado al manejo adecuado del suelo en segundo plano, generando la degradación del selo, generando así un grave problema para la calidad del suelo y el desarrollo de la agricultura sostenible porque modifica el flujo de agua y aire en el suelo, reduce la absorción de nutrientes y la productividad de los cultivos agrícolas (Rasche, Gómez, Fatecha & Leguizamón, 2020).

La compactación y daños del suelo se puede restaurar con el uso de herramientas y procedimientos mecánicos, o el uso de métodos biológicos, pero siempre sujetándose a la normatividad ambiental y criterios de la agricultura sostenible, en el marco de la conservación y restauración de los recursos naturales (Medina, 2016).

DESARROLLO

La compactación del suelo es el proceso realizado generalmente por fuerzas externas como medios mecánicos o naturales (lluvias) que obligan a las partículas del suelo a estar más unidas entre ellas, mediante la expulsión del aire y agua de los poros, provocando cambios del volumen (Gonzáles Iglesias & Herrera, 2009). Generándose una inestabilidad estructural cuando los agregados son deformados.

Moro et al. (2004) afirma que la compactación de suelos agrícolas es de gran importancia debido que genera alteraciones en su interior, modificando principalmente las propiedades físicas en el cual se desarrolla el cultivo, reduciendo los rendimientos y el uso eficiente del agua asociado a la demora en extraer agua del suelo en profundidad (Radfor et al.2001).

Síntomas de la compactación del suelo

Según Gómez et al. (2018) la compactación del suelo disminuye e impide el crecimiento y desarrollo de las raíces, por lo cual uno de los factores que se observa principalmente es plantas de menor tamaño y escaso crecimiento y marchitamiento en ciertas áreas del campo. Mala formación del crecimiento y formas de raíces, como raíces planas, cortas, delgadas y torcida.

Además de los síntomas visibles en las plantas en el suelo se genera escases de nutrientes o que existen agregados por la oxidación de estos, generando erosión de este, esta erosión también puede deberse a aguas superficiales que no pueden infiltrarse y por ende llevan todo a su paso.

Causas y consecuencias de la compactación del suelo

Como se había mencionado anterior mente la compactación se genera por una fuerza externa sobre el suelo. El origen de estas fuerzas es principalmente por el excesivo uso de herramientas de labranza, las cargas de los tractores e implementos de arrastre y el pisoteo de los animales (Gonzáles et al., 2009). La influencia de las máquinas agrícolas en la compactación se expresa a través de la acción de: presión sobre el suelo, peso sobre los sistemas de rodaje, número de pases, velocidad de desplazamiento y patinaje; los cuales actúan sobre las condiciones prevalecientes en el terreno (Villalva & Fuentes, 1993). Al producirse un aumento en la densidad aparente del suelo disminuye la posibilidad de exploración de las raíces, el movimiento del agua y el aire a través del perfil (Moro, 2004), menora la cantidad de poros y por ende su capilaridad.

Otros factores antropogénicos son, el tráfico de la maquinaria, y la acción de estas mismas, a través de la presión sobre el suelo, el peso y número de pases del rodaje, la velocidad y patinaje.

La presión sobre el suelo (Ps) está determinado por el peso sobre los sistemas de rodaje, presión de inflado del neumático y las condiciones prevalecientes en el suelo (Gómez et al., 2018). Mientras mayor sea la presión de inflado del neumático menor es el área de contacto debido a una mayor rigidez del mismo, originando la deformación del suelo y la densidad de volumen, transmitiéndose mayores tensiones y a más profundidad. De igual manera al aumentar el peso sobre los sistemas de rodaje existe un aumento de compactación a mayores profundidades (Domínguez, 1986).

También debemos tener en cuenta que a mayor número de pases mayor será la compactación y el volumen de suelo afectado, en el  tránsito  de  una maquinaria agrícola, cuatro veces sobre la misma huella, tres cuartas partes del cambio de la densidad de volumen y casi el 90% se genera el hundimiento en los primeros  pases  (Keller  &  Arvidsson, 2006).

En cuanto a la velocidad si es mayor existe menor compactación ya que es menor el tiempo de carga que se encuentra sobre el suelo, sin embargo (Martiren, Fonterosa, Lastra  &  Botta, 2016) menciona que las velocidades mayores generan vibraciones lo que genera esta compactación en mayores profundidades del suelo.

En al patinaje se manifiesta en el incremento de la longitud de área de contacto y por el esfuerzo de resistencia sobre el suelo). El patinaje del tractor compacta solo una capa delgada del suelo superficial de hasta 0,05 m, su mayor efecto se aprecia a partir de 20 y hasta 30% de patinaje, disminuyendo la presión sobre el suelo del vehículo (Villalva & Fuentes, 1993).

También dependiendo del tipo de ruedas o maquinas genera mayor o menor compactación como es los tractores de esteras tienen potencial para provocar menor compactación que los de ruedas, debido a la mayor área de contacto con el  suelo  de los primeros,  al  comparar tractores de igual potencia (Domínguez, 1986).

Gonzales et al. (2009) mencionan que uno de los factores naturales que afectan en la compactación del suelo es la naturaleza geológica del suelo determina las propiedades físicas y mecánicas, las cuales incluyen en su compresibilidad y compactación. La compresibilidad del suelo se refiere a la facilidad con la cual decrece en volumen cuando está soportando una presión aplicada. Esta es una propiedad del suelo y es análoga al índice de compresión del suelo (Cc).

Según Shaxson (2005) otros factores naturales que influyen en la compactación son, la fuerza de gravedad, la lluvia y los ciclos de humedecimiento y secado del suelo. Donde la fuerza y cantidad en que cae la lluvia aumenta la unión  de las  partículas  del  suelo y  al almacenarse en los poros el agua expande al suelo y durante el proceso de secado se contra el suelo, teniendo así el ciclo de humedecimiento.

Actividades para la disminución de compactación del suelo

Una forma de minimizar el impacto de la labranza convencional es la utilización de métodos de labranza menos agresivos, como la labranza reducida y la cero labranza.

La labranza reducida, conservacionista o vertical, implica el uso de implementos que rompen el suelo en forma vertical sin voltearlo. Esto facilita la infiltración sin dañar la estructura del suelo, sin embargo, debido a que no se utilizan aperos afinadores del suelo, tiende a provocar problemas para la germinación de las plantas.

La cero labranza o siembra directa implica la disposición de rastrojos de cosecha, lo que mejora la incorporación de materia orgánica, sin embargo, aumenta la densidad del suelo y consecuentemente  la  compactación  de las capas superiores de éste, siendo esto un efecto negativo en la germinación de las semillas (Gómez et al., 2018, p. 170).

Otra forma de reducir la compactación con el uso de maquinaria es implementar neumáticos de alta flotación son la solución  para  reducir  la  compactación del suelo y preservar su productividad (Moro et al., 2004).

CONCLUSIONES

Las principales causas de la compactación y/o degradación del suelo es presión o fuerza que se ejerce sobre el suelo, generado principalmente por la maquinaria agrícola como es el peso, número de pases, la velocidad, patinaje y labores inadecuados en condiciones inadecuadas.

La implementación de labranzas menos agresivas ayuda a aumenta la densidad aparente  y  la  resistencia  de compactación por el uso de maquinarias agrícolas, pero siempre que se use estas maquinarias deben tener presentes el criterio de la agricultura sostenible.

REFERENCIAS

Domínguez, M. (1986) Compactación del suelo húmedo por la acción negativa de los neumáticos de las cosechadoras de caña KTP-1, en condiciones estáticas. Revista ATAC, 2, p. 26-34.

Gómez, N., Villagra, K. & Solorzano, M. (2018) La labranza mecanizada y su impacto en la conservación del suelo (revisión literaria). Tecnología en Marcha, 31(1), p. 168-177

Gonzáles, O., Iglesias, C. & Herrera, M. (2009) Análisis de los factores que provocan compactación del suelo  agrícola.  Revista  Ciencias Técnicas Agropecuarias,  18(2),  p.  57-63.

Imvinkelried, H., Pietrobón, M., Dellaferrera, I. & Imhoff, S. (2019). Efecto de la des compactación del suelo sobre las propiedades físicas y el rendimiento de trigo y soja.Ciencia del suelo, 37(1), p. 01-10.

Keller, T. & Arvidsson, J. (2006). Prevention strategies for field traffic- induced subsoil compaction: A review Part. 1. Machine/soil interactions. Archives of Agronomy and Soil Science, 52(2). P. 207-222

López, W., Reynoso, R., López, J., Camas, R. & Tasistro, A. (2018) Diagnóstico de la compactación en suelos cultivados con maíz de la región Fraylesca, Chispas. Revista Mexicana de Ciencias Agrpicolas, 9(1), p. 65-79.

Martiren, V., Fonterosa, R., Lastra, X., & Botta, G. (2016). Compactación por el tráfico de la maquinaria agrícola: su efecto sobre el esfuerzo cortante del suelo y el rendimiento del cultivo de maíz (Zea mayz L.). Siembra, 3(1), p. 21–36.

Medina, C. (2016) Efecto de la compactación de suelos por el pisoteo de animales, en la productividad de los suelos. Remediaciones. Revista Colombiana de Ciencia Animal, 8(1), p. 88-93.

Moro, E., Venialgo, C., Guitierrez, N., Drganc, D. & Asselborn, A. (2004). Efecto de la labranza y rotaciones  sobre  la compactación  de suelos en distintos sistemas productivos de la provincia del Chaco-República Argentina. Agrotecnia 12, p. 3-8.

Radfor, B., Yule. B., Garry, D. & Playford, C. (2001). Crop response to applied soil compaction and to compaction repair treatments. Soil Till. Res. 61, p. 157-166

Rasche, J., Gómez, E., Fatecha, D. & Leguizamón, C. (2020). Compactación del suelo y su efecto en el crecimiento vegetativo de soja, maíz y guandú. Investigación Agraria, 22(1), p. 13-21.

Shaxson,  F.  (2005). Optimización de la humedad del suelo para  la  producción  vegetal.  El significado de la porosidad del suelo. FAO. Roma Villalva, S. & Fuentes, J. (1993). Agricultura sostenible N.7/93.  MGAP.

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