- Fundamentos del manejo
sostenible de suelos - Efecto de los sistemas
labranza sobre las propiedades físicas de los
suelos - Efectos de los sistemas
de manejo de residuos sobre las propiedades del
suelo - Efectos de los
sistemas de labranza sobre la incorporación y
descomposición de los residuos - Parámetros e
indicadores para evaluar el efecto de los sistemas de manejo
sobre las propiedades del suelo
Fundamentos del manejo sostenible de suelos.
La calidad del
suelo es un
concepto
basado en la premisa de que su manejo puede deteriorar,
estabilizar o mejorar las funciones del
ecosistema
suelo
(Franzluebbers, 2002).
El reciente interés en
mantener la calidad del suelo
ha sido estimulado por un conocimiento
renovado de la importancia de la condición del suelo para
la sostenibilidad de los sistemas de
producción agrícola y la calidad del medio
ambiente. La materia
orgánica es un componente importante de la calidad del
suelo que determina muchas características como la
mineralización de nutrientes, la estabilidad de los
agregados, la traficabilidad, la captación favorable de
agua y las
propiedades de retención (Doran et al., 1998).
Según Siegrist et al. (1998) durante muchos
años, la fertilidad del suelo ha sido estrechamente
asociada con rendimientos de la cosecha. Por esta razón,
los métodos
agrícolas se han concentrado en la labranza intensiva,
altos niveles de mecanización y el suministro externo como
medios para
incrementar la fertilidad del suelo y los rendimientos de la
cosecha. Las desventajas, como la compactación del suelo,
la contaminación del suelo y el agua por
pesticidas, el decrecimiento de la biodiversidad
y el incremento de la erosión
como consecuencias de este tipo de manejo, resultan cada vez
más evidentes.
Mantener y mejorar la calidad del suelo en sistemas de
cultivo continuo es crítico para sostener la productividad
agrícola y la calidad del medio ambiente para
las futuras generaciones (Reeves, 1997).
La fragmentación del suelo es el objetivo
principal de la mayoría de las operaciones de
labranza, para crear en el suelo un ambiente
favorable para el establecimiento y el crecimiento del cultivo
(Munkholm, 2001).
Según Watts et al. (1996) la labranza es una de
las principales técnicas
de manejo usadas para el control de
malezas, la incorporación de residuos, la
preparación de la cama de siembra y el mejoramiento de la
infiltración del agua o la
pérdida de agua por evaporación. La labranza
profunda puede ser realizada para mejorar el drenaje y la
aireación del suelo, y reducir la resistencia a la
penetración de las raíces.
La labranza del suelo es crucial para el crecimiento de
las plantas y el
rendimiento de los cultivos. Los beneficios de una buena labranza
incluyen adecuada aireación para el desarrollo de
las raíces, buen movimiento del
agua en el suelo (infiltración, percolación y
drenaje), adecuada regulación de la temperatura
del suelo para el desarrollo de
las raíces y el crecimiento de las plantas, y
adecuada retención de humedad para uso de éstas.
Quizás el atributo más importante del suelo, que
podría asegurar estos beneficios, es su espacio poroso
(Aluko y Koolen, 2001).
Según Guérif et al. (2001) la porosidad
estructural consiste en los huecos creados por la
disposición de los agregados y los terrones debido a la
labranza, el clima, y los
poros biológicos. Es aceptado generalmente que la
porosidad textural (o dentro de los agregados) no es modificada
por acciones
mecánicas (compactación, fragmentación,
etc).
Las propiedades físicas del suelo son factores
dominantes que determinan la disponibilidad de oxígeno
y movimiento de
agua en el mismo, condicionando las prácticas
agrícolas a utilizarse y la producción del cultivo. Sin embargo, estas
propiedades no escapan de los efectos producidos por los
distintos tipos de labranza originándose cambios en el
ambiente físico del suelo, con importantes repercusiones
en su calidad bioquímica
y, por tanto, en su fertilidad (Hernández et al.,
2000).
Efecto de
los sistemas labranza
sobre las propiedades físicas de los suelos.
Según Franzluebbers (2002) la superficie del
suelo es una interfase vital que recibe muchos de los
fertilizantes y pesticidas aplicados a los cultivos, recibe el
impacto intenso de las lluvias, y divide el flujo de gases dentro y
fuera del suelo.
Los patrones de mecanización desarrollados en los
sistemas convencionales de labranza, sobre todo las rastras de
discos, provocan la desagregación del suelo y aceleran la
oxidación de la materia
orgánica, ocasionan además la aparición de
capas de suelo pulverizado en la superficie para procurar una
"cama apropiada" para las semillas y capas endurecidas en niveles
más profundos, principalmente por la presión
que ejercen los implementos. Estas capas contribuyen a aumentar
la degradación del suelo, limitando la penetración
de las raíces, del agua y del aire, restringen
la zona de nutrición de las plantas y por ende,
disminuyen la capacidad productiva de los suelos e incrementan
los requerimientos de potencia (y el
consumo de
combustible) de las máquinas
encargadas de preparar los suelos.
En Africa, la
labranza de suelos con vertederas o discos está reduciendo
la calidad del suelo afectando la sostenibilidad de los sistemas
agrícolas. Más frecuentemente, la labranza se
realiza en suelos con bajos contenidos de materia orgánica
y nutrientes, y con peores propiedades físicas. La forma
en que los suelos son cultivados hoy necesita ser reevaluados.
Las prácticas alternativas de labranza pueden promover el
mejoramiento del suelo en términos de contenido de
carbón y agregación (Mrabet, 2002).
Las prácticas agrícolas con el uso
intensivo de la maquinaria y bajos ingresos de
materia orgánica provocan deterioro de la estructura del
suelo y su compactación (Barzegar et al., 2000).
Según Guérif et al. (2001) los sistemas de labranza
influyen directamente el contenido de materia orgánica del
suelo y la estabilidad de los agregados. Dimanche y Hoogmoed
(2002) encontraron que las gradas de discos causan excesiva
pulverización y formación de sello bajo la
lluvia.
Siegrist et al. (1998) reportaron los efectos del manejo
orgánico y convencional del suelo en un ensayo de
campo a largo plazo realizado en Suiza. La densidad de
lombrices de tierra,
así como la diversidad de la población, era significativamente mayor en
las parcelas orgánicas que en las parcelas convencionales.
Igualmente, la estabilidad de agregados en las parcelas
orgánicas era significativamente mejor, lo que significa
que la susceptibilidad a la erosión es
mayor en parcelas cultivadas convencionalmente.
Una de las consecuencias principales del uso intensivo
del suelo es la compactación debido al tráfico
animal o de la maquinaria. La compactación puede ser
definida como el aumento en la densidad (o la
disminución de la porosidad) del suelo (Arvidsson, 1998).
Bajo estas circunstancias la densidad puede alcanzar valores
críticos que impiden a las raíces de las plantas
penetrar el suelo. La susceptibilidad de los suelos
agrícolas a la compactación conduce en muchos casos
a bajos rendimientos agrícolas como resultado de sus
efectos en el crecimiento de la planta y el movimiento del agua
en el suelo (Quiroga et al., 1999).
La labranza modifica las propiedades físicas e
hidráulicas de la capa arable y de la superficie del
suelo, mientras que las propiedades de la superficie del suelo
son modificadas por el humedecimiento y el impacto directo de las
gotas de lluvia. El grado en que estas propiedades son
modificadas es función de
la estabilidad de los terrones, y de la cantidad de
energía recibida de la lluvia. La desintegración de
los terrones y la reorientación de las partículas
en la superficie del suelo provoca la formación de
áreas con baja permeabilidad por costras y sellos
responsables del decrecimiento de la capacidad de
infiltración. La seriedad de este fenómeno
está fuertemente relacionado con la textura y la estructura del
suelo (Dexter et al., 1983; Rawitz y Hazan, 1978; Wustamidin y
Douglas, 1992; Zachmann et al., 1987; Hoogmoed, 1999; citados por
Dimanche y Hoogmoed, 2002).
Hernández et al. (2000) estudiaron varios
sistemas de manejo de suelos, obteniendo como resultado que el
suelo tratado continuamente bajo la forma convencional (cuatro
pases de gradas de discos cada año) tuvo menor porcentaje
de macroagregados estables y en consecuencia una mayor tendencia
a la autocompactación superficial, que las áreas
tratadas con siembra directa o la sabana no labrada, por lo cual
el objetivo de
crear una mayor aireación en el suelo con la labranza se
pierde rápidamente al humedecerse el mismo.
Usualmente, la densidad de los suelos labrados decrece
mientras el implemento de labranza compacta el suelo debajo,
creando, después de repetidas operaciones, una
capa de aradura que limita el flujo de agua y la
penetración de las raíces (Carter y Colwick, 1971;
citados por Gómez et al., 1999). Este problema es
más crítico cuando se utiliza la rastra (grada de
discos), lo que provoca que la mayor densidad de masa radical se
encuentre en los primeros 20 cm del suelo (Marcano et al.,
1994).
La compactación, particularmente por debajo de la
profundidad de 10-15 cm, tiene una influencia importante en el
crecimiento del cultivo en condiciones de humedad. Mucho de este
efecto es asociado con la aireación limitada y la
inundación resultantes del deterioro estructural que
restringe la dimensión, la continuidad y el volumen de la
porosidad (Gómez et al., 1999).
Según Araujo et al. (2002) la permeabilidad fue
el parámetro que demostró una diferencia entre los
sistemas de preparación de suelos. Este autor reporta
valores de
infiltración más altos con el uso de
escarificadores (283,9 mm/h) en comparación con la siembra
directa (182,7 mm/h) o el uso de arados de discos (177,6 mm/h) y
azadas rotativas (179,1 mm/h).
Según Rivas et al. (1998) la resistencia
mecánica del suelo sometido a la labranza
mínima es mayor que bajo labranza convencional (incluye
cinco pases de rastras), debido a que con ésta
última el suelo se disturba, por lo que la resistencia a
la penetración es menor. Con la labranza convencional se
produce un incremento de la densidad del suelo a los 80
días, en comparación al momento de la siembra, lo
que confirma que la densidad y la geometría
de los poros son inestables en el tiempo.
Los sistemas de labranza conservacionista tienen
ventajas sobre los convencionales, puesto que permiten proteger
los recursos
naturales (Uribe y Rouanet, 2002). Desde el punto de vista
del almacenamiento de
agua en el perfil de suelo, se produce un efecto positivo de los
sistemas conservacionistas, especialmente si se dejan residuos
postcosecha, sobre todo cuando se dan condiciones de baja
precipitación y mayores requerimientos de agua del
cultivo. La técnica conservacionista que no mantiene
residuos sobre el campo no es mejor que la labranza convencional
en cuanto a su capacidad de retener agua en el suelo.
Quiroga et al. (1999) reportan que con la labranza
convencional, el máximo contenido de humedad fue
encontrado en la zona de mayor impedancia y la variabilidad
espacial de la resistencia fue mayor que en los suelos bajo
sistemas de gestión
más conservativos. Estos parámetros están
relacionados con la densidad, la porosidad y el estado
estructural del suelo.
Los sistemas de labranza reducida y de no inversión del suelo son preferibles para la
agricultura
orgánica (Munkholm et al., 2001).
Efectos de los sistemas de manejo de
residuos sobre las propiedades del suelo.
Los residuos de plantas son la mayor fuente de
energía y nutrientes para los microorganismos
heterotróficos en los agroecosistemas, y afecta las
propiedades físicas, químicas y biológicas
del suelo. El crecimiento de la biomasa microbiana en los
residuos aumenta el movimiento de la materia orgánica del
suelo, a través de reacciones concurrentes de
inmovilización, mineralización y
estabilización. Estos procesos
fundamentales ayudan a mantener el ciclo de nutrición de las
plantas y es importante para la conservación de la materia
orgánica del suelo a largo plazo, a través de la
producción de precursores de sustancias
húmicas. La formación de sustancias
orgánicas estabilizadoras de la estructura del suelo
depende, principalmente, de la incorporación de residuos y
de las prácticas de manejo de suelos (Voroney et al.,
1989).
El manejo de los residuos agrícolas puede ser
clasificado en cuatro categorías principales basado en la
ubicación final de los residuos: encima de la superficie
del suelo, parcialmente incorporado en el suelo, completamente
incorporado, y completamente eliminado (Klavdiko,
1994).
Los residuos de cosecha dejados en la superficie del
suelo al parecer limitan la evaporación, el sellado del
suelo y el encostrado en América
del Norte y del Sur, así incrementan la
infiltración y limitan la erosión (Guérif et
al., 2001).
El sellaje de la superficie inducido por la lluvia
transforma la superficie de un suelo estructurado en una capa con
alta densidad, baja porosidad y baja conductividad
hidráulica comparado con el suelo subyacente (Moore, 1981;
citado por Zhang et al., 2001).
Wan y El-Swaify (1999) encontraron diferencias
significativas en la densidad del suelo al comparar los
tratamientos con cobertura del suelo (mulch) y sin
ésta, lo que muestra que la
compactación y el sellaje de la superficie son inducidos
cuando el suelo es expuesto al impacto de la lluvia. La
resistencia mecánica se puede incrementar por el
sellado del suelo como resultado de las lluvias y las sequias
(Guérif et al., 2001).
Según Arvidsson (1998) el contenido de materia
orgánica tiene una influencia mayor que la distribución de tamaño de
partícula en las propiedades físicas del suelo y el
rendimiento de la cosecha en respuesta al tráfico del
campo. La materia orgánica disminuye la densidad y el
grado de compactabilidad, incrementa la porosidad y el contenido
de aire del suelo
después de la compactación. Bajo condiciones
similares de tráfico, el rendimiento de la cosecha es
mayor en suelos con alto contenido de materia orgánica que
en suelos con poca materia orgánica.
Cabrera et al. (1999) reportan el efecto positivo de la
incorporación de cachaza (residuo de la producción
industrial del azúcar
de caña que contiene materia orgánica y nutrientes)
sobre las propiedades físicas de un vertisuelo y el
rendimiento de la caña de azúcar.
La aplicación de este residual orgánico
favoreció la microagregación y la
estructuración del suelo, incrementó el volumen de
aireación y la infiltración del agua, propiciando
mejor desarrollo y mayor rendimiento del cultivo.
Etana y Comia (1995), citados por Arvidsson (1998),
estudiaron cuatro suelos y encontraron índices de
compresión más altos a contenidos de arcilla
más altos, mientras al aumentar la materia orgánica
éste índice disminuyó.
El arado y la quema de los rastrojos han sido,
históricamente, los procesos
más degradantes de la civilización humana. La
labranza del suelo y la quema de los rastrojos de las cosechas
podrían ser hoy un problema superado si se lograra
comprender mejor el efecto negativo de estas formas ancestrales
de trabajo (Crovetto, 1997, citado por Prause y Soler,
2001).
La quema de residuos es reconocida como una
práctica de manejo en sistemas de cultivo, y es usada como
un medio de reducir los residuos de cosecha en la superficie del
suelo, asegurando que las operaciones de labranza no sean
restringidas por éstos (Valzano et al., 1997).
Efectos directos de la quema de residuos son los cambios
que ocurren durante el fuego, en el cual el fuego o la ceniza
afectan directamente propiedades particulares del suelo
(nutrientes, humedad, materia orgánica, microorganismos,
dispersión de la arcilla, estabilidad de agregados y
propiedades hidráulicas). Entre los efectos indirectos
tenemos erosión, reducción de la materia
orgánica y baja estabilidad de los agregados que pueden
ocurrir, a largo plazo, cuando la superficie del suelo es
expuesta a los efectos del viento y el agua, y los
niveles de materia orgánica son reducidos (Valzano et al.,
1997).
En la Provincia del Chaco, Argentina, se
observó estancamiento de la producción, agotamiento
y erosión de los suelos en las chacras o predios
algodoneros, como consecuencia del monocultivo, de la quema de
los rastrojos y del exceso de labores culturales (Quant
Bermúdez et al., 1967, citados por Prause y Soler,
2001).
En esta zona algodonera se observan con frecuencia
rastrojos en pie hasta los meses de junio-julio, los que son
destruidos por sucesivas pasadas de rastras de discos. Esta forma
de trabajo dificulta el picado de los residuos de cosecha y trae
aparejado dos problemas
fundamentales: 1) desde el punto de vista fitosanitario, los
rastrojos son el refugio de las principales plagas del
algodonero, y 2) desde el punto de vista del suelo la
eliminación de los rastrojos lo desprotege, y el exceso de
labranzas con implementos de disco afecta profundamente su
estructura, facilitando la formación de costras (Prause y
Soler, 2001).
En el cultivo de cereales, en Chile, la
quema de rastrojos antes del próximo cultivo es un manejo
habitual. Problemas de
contaminación
ambiental y pérdida de nutrientes, y los riesgos de
incendio y de erosión por la presencia de suelo desnudo,
hacen poco aconsejable esta práctica. La cubierta
orgánica facilita la infiltración y
conservación del agua en el suelo, asegurando un mejor
estado
hídrico para los cultivos; es una fuente de
liberación de nutrientes y disminuye la erosión
hídrica y eólica. Por ello es aconsejable dejar el
rastrojo sobre el suelo y evaluar alternativas de manejo de la
paja distintas a la quema (García de Cortázar et
al, 2003).
Efectos de los sistemas de labranza sobre
la incorporación y descomposición de los
residuos.
La descomposición de los residuos
orgánicos está regulada por una serie de factores
que determinan el tipo de descomposición y de humus que se
forma (Cairo y Fundora, 1994). Entre estos factores tenemos el
tipo de residuo orgánico, la reacción del suelo, la
temperatura,
la relación agua-aire y el tipo de microorganismo que
actúa en el proceso, por
lo que resulta muy importante el tamaño a que son
triturados los residuos y la profundidad de su
enterramiento.
Según Anger y Recous (1997) la dinámica de la descomposición de
residuos de plantas en el suelo es compleja y controlada por
muchos factores, incluyendo: disponibilidad de agua y nutrientes,
temperatura, naturaleza
física y
química de
los residuos, tipo de suelo y contacto suelo-residuo. Las
características de los residuos de plantas
(dimensiones de las partículas, naturaleza
bioquímica, geometría,
daños superficiales) y las propiedades físicas del
suelo (textura, distribución y tamaño de agregados y
poros, contenido de agua) pueden ser importantes factores que
controlen el contacto suelo-residuo.
La superficie de los residuos expuesta a la
descomposición puede variar, de acuerdo a la
dimensión de la partícula y la localización
de los residuos, las cuales pueden ser alteradas por las
operaciones de labranza y cosecha. Un incremento de la tasa de
descomposición es observada cuando los residuos de cosecha
estan en el suelo o cortados finamente en comparación con
los residuos intactos (Angers y Recous, 1997).
Según Guérif et al. (2001) la labranza
tiene efectos directos e indirectos en la descomposición
de los residuos. La labranza afecta directamente la
fragmentación y distribución de los residuos, e
indirectamente las condiciones ambientales en las cuales
éstos se descomponen. Las operaciones de labranza
interactúan con el clima (lluvias,
régimen térmico, etc.) para determinar las
subsecuentes condiciones del suelo en las cuales estos procesos
ocurren, y crea una estructura específica de la cama de
siembra que afecta las propiedades físicas alrededor de
los residuos.
La elección de prácticas eficientes de
labranza requieren la consideración de los factores
biofísicos relacionados con la descomposición de
los residuos, la forma en que la estructura determina las
condiciones físicas del suelo y cómo las
operaciones de labranza actúan sobre la estructura del
suelo y la distribución de los residuos de cosecha
(Guérif et al., 2001).
El sistema de
labranza de suelos (tiempo,
profundidad, tipo e intensidad de labranza) afecta la
incorporación de residuos de cosecha y la velocidad de
descomposición de la materia orgánica (Etana et
al., 1999).
El corte de los residuos y la labranza del suelo
influyen sobre algunos factores físicos y
biológicos del suelo, que afectan la descomposición
de los residuos. El corte de los residuos cambia la
distribución de las dimensiones de los residuos y su
superficie específica en contacto con el suelo (superficie
por masa de los residuos), mejorando la colonización
microbiana y el intercambio de agua y nutrientes con el suelo
circundante (Fruit et al., 1999, citados por Guérif et
al., 2001).
La descomposición de los residuos ubicados en la
superficie es a menudo más baja que cuando son
incorporados en el perfil de suelo (Ghidney y Alberts, 1993;
citados por Franzluebbers, 2002), debido a que la humedad es
inferior a la óptima. La profundidad de labranza determina
la máxima profundidad a la cual los residuos de las
plantas son incorporados en la capa arable del suelo, y por
consiguiente afecta la distribución vertical del carbono y el
nitrógeno orgánicos en el suelo (Etana et al.,
1999).
La cantidad de agregados estables al agua (> 0,25 mm)
se incrementa con el incremento del carbono
orgánico en el suelo y disminuye con el incremento de la
energía de rotura de los agregados (Watts y Dexter,
1997).
La aradura disminuye el contenido de materia
orgánica en las capas superficiales por la
incorporación de los residuos en el suelo y la
aceleración de la descomposición por el ataque
microbiano como resultado de la rotura de los agregados (Green et
al., 1995, citados por Stemmer et al., 1999).
La estructura del suelo determina las condiciones
físicas alrededor de los residuos. La estructura afecta
las transferencias de agua, gas y calor, la
resistencia mecánica y el contacto suelo-residuo
(Guérif et al., 2001).
Según García de Cortázar et al.
(2003) la temperatura a la que es sometido el rastrojo de trigo
tiene un efecto significativo en la cantidad de rastrojo
descompuesto. La cantidad descompuesta se incrementó a
medida que aumentó la temperatura media a la que fueron
sometidos los rastrojos. En los meses con la temperatura media
más baja, el material presentó la menor tasa de
descomposición.
La conservación o mejoramiento del recurso suelo
en el largo plazo es condición necesaria para la
sostenibilidad de un agroecosistema, y en ese sentido es
imperativo mantener la materia orgánica del suelo, la cual
es factor determinante de la porosidad y por lo tanto de la
capacidad de infiltración, retención de humedad,
resistencia a la erosión hídrica y eólica, y
es fuente básica de fertilidad química (Izaurralde
et al., 2000).
Los contenidos de materia orgánica del suelo son
de vital importancia para proveer energía, sustratos y la
diversidad biológica necesaria para sostener numerosas
funciones del
suelo. El concepto "calidad
del suelo" reconoce la materia orgánica del suelo como un
importante atributo que tiene un gran control en
algunas de las funciones claves del suelo (Doran y Parkin, 1994,
citados por Franzluebbers, 2002).
La cobertura del suelo con residuos de cosecha (crop
residue mulching) puede ser definida como una tecnología por medio
de la cual, en el momento de la emergencia del cultivo, al menos
el 30 % de la superficie del mismo es cubierta por los residuos
orgánicos de la cosecha previa. Es una tecnología que
combina efectos de conservación y de productividad. Su
potencial de conservación depende de la presencia de
residuos de cosecha como cobertura. Esta cobertura provee una
capa protectora a la superficie del suelo que es efectiva en la
detención de la erosión y en el mejoramiento de la
ecología
del suelo (Erenstein, 2002).
La figura 1 muestra el efecto
de conservación del suelo por la cobertura de residuos de
cosecha. La cobertura aporta materia orgánica, la cual
hace más estables los agregados y estimula la fauna del suelo;
reduce el impacto de la lluvia y el sellaje de los poros, lo que
junto al incremento de los poros biológicos ocasionados
por la fauna del suelo,
favorece la permeabilidad. Esta mayor permeabilidad, y la
disminución de la escorrentía por las barreras de
residuos que permanecen sobre la superficie, contribuyen a la
infiltración del agua, con resultados favorables para el
cultivo y el suelo. Al existir menor desprendimiento de
partículas de suelo, y menor escorrentía,
disminuyen los procesos erosivos.
Fig. 1. Efecto de la cobertura de residuos de cosecha
sobre el suelo (Erenstein, 2002).
Para controlar el escurrimiento en Córdoba,
Argentina, se
necesitan 4000 y 8000 kg/ha de residuos de cosecha en la
superficie del suelo, mientras en la Región
Semiárida Pampeana son suficientes 1000 a 4000 kg/ha para
reducir el golpeteo de la gota de lluvia (Marelli et al., 1984;
Glave, 1990, citados por Giordano et al., 1998).
Una forma de evidenciar la relación entre la
materia orgánica y la estructura del suelo es a
través del estudio del efecto de diferentes intensidades
de labranza y la cobertura con residuos vegetales sobre las
propiedades físicas del suelo (Hernández et al.,
2000).
Según Quiroga et al. (1999) el decrecimiento del
contenido de materia orgánica como consecuencia del uso
intensivo del suelo lo hace más susceptible a la
compactación. Valores altos de compactación y baja
conductividad hidráulica se corresponden con bajos
contenidos de materia orgánica. Bajo la labranza
convencional, el mayor contenido de humedad se encontró en
la zona de mayor impedancia y la variabilidad espacial de la
resistencia fue mayor que en los suelos bajo sistemas de manejo
más conservativos.
La materia orgánica afecta la estabilidad
estructural y la compactación del suelo. Influye sobre las
características de retención de agua por sus
efectos en la estructura del suelo, y también porque puede
absorber agua debido a su naturaleza coloidal (Quiroga et al.,
1999).
La estabilidad de los agregados puede ser un indicador
clave de la resistencia de los suelos tropicales a la
erosión (Bryan, 1968; De Vleeschauwer et al., 1978; Bryan
et al., 1989, citados por Chappell et al., 1999). Entre las
propiedades del suelo que han mostrado que afectan la estabilidad
de los agregados se incluyen la textura, el contenido
orgánico (materia orgánica o carbón
orgánico), la mineralogía de la arcilla y la
presencia de agentes químicos dispersantes (Chappell et
al., 1999).
Davidson et al. (1967), citados por Quiroga et al.
(1999), encontraron que en suelos con textura similar, los valores de
compactación máxima varían considerablemente
en relación con pequeños cambios en el contenido de
materia orgánica producidos por diferentes técnicas
de manejo de suelos.
La relación entre la susceptibilidad a la
compactación y el contenido de materia orgánica
permite evaluar diferentes tratamientos de suelo y grupos de suelos
de acuerdo con su uso. Los suelos vírgenes con alto
contenido de materia orgánica son menos susceptibles a la
compactación; sus densidades son bajas; y alcanzan valores
máximos de densidad a niveles más altos de humedad
que los suelos bajo cultivo o rotación (Quiroga et al.,
1999).
Parámetros e indicadores
para evaluar el efecto de los sistemas de manejo sobre las
propiedades del suelo.
La infiltración es el parámetro que mejor
califica el desempeño de los sistemas conservacionistas
con relación a las pérdidas de suelo (Araujo et
al., 2002). Se realizan varias réplicas de mediciones de
infiltración, calculando la infiltración acumulada
en una hora y velocidad de
infiltración final.
La resistencia mecánica del suelo y la densidad
aparente son variables que
miden el grado de compactación de los suelos y,
además, tienen un efecto determinante sobre el desarrollo
radicular y el movimiento de agua y aire (Rivas et al.,
1998).
La resistencia a la penetración es un buen
índice pare evaluar problemas de restricción en el
desarrollo radicular de las raíces de los cultivos, por la
presencia de capas compactas y/o baja porosidad. Esa resistencia
no es propiedad
particular del material, sino que es la suma de los efectos de
diferentes características y propiedades, tales como
densidad aparente, contenido de humedad, resistencia a la
penetración y al corte, las cuales, a su vez, son
consecuencia de la distribución del tamaño de
partículas, de la estructura, y de la composición
mineral y orgánica presentes en el suelo. Su
determinación es sencilla, rápida, y puede hacerse
directamente sobre el terreno, permitiendo así realizar un
alto número de mediciones que contrarrestan el problema de
variabilidad espacial (Nacci y Pla, 1992).
La resistencia del cono es un buen indicador de las
diferencias de los tratamientos en las condiciones físicas
del suelo relevantes para el crecimiento del cultivo,
particularmente en combinación con la permeabilidad del
aire o la porosidad de aireación (Gómez et al.,
1999). Rivas et al. (1998) estudiaron el efecto de la labranza
sobre la resistencia mecánica utilizando un
penetrómetro de impacto.
Según Moreno (2002) la densidad del suelo es
afectada significativamente por la humedad a la cual se realiza
la determinación, por lo que no la incluye entre indicadores
propuestos para medir la degradación física, sin embargo,
plantea que donde la densidad del suelo es limitante si se
encuentra por encima de 1.25 Mg/m3.
La estabilidad de los agregados es un indicador de la
calidad del suelo, directamente relacionado con la materia
orgánica (Hernanz et al., 2002).
Franzluebbers (2002) propone la estratificación
del contenido de materia orgánica para valorar la calidad
del suelo en diferentes condiciones. La estratificación,
en este contexto, es definida como la propiedad del
suelo en la superficie dividido por la misma propiedad a una
profundidad por debajo de la capa superficial. Por otra parte, la
densidad del suelo es considerada un atributo negativo, ya que la
alta densidad limita la porosidad y, subsecuentemente, el
movimiento del agua y el desarrollo de las raíces. Una
baja relación de estratificación puede reflejar el
mejoramiento de la calidad del suelo.
Entre los indicadores y valores límites
propuestos por Moreno (2002) para valorar el estado de
los suelos Ferralíticos rojos se encuentran el contenido
de materia orgánica (%) en la capa arable, que no debe ser
menor de 70 % sobre la base de condiciones vírgenes;
mientras el porcentaje de agregados hidroestables (> 0.25 mm),
no debe ser menor del 60 %; y el coeficiente de
infiltración en la primera hora de observación, no menor de 50mm/h.
- Aluko, O.B., Koolen, A.J. 2001. Dynamics and
characteristics of pore space changes during the crumbling on
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Ing. Jorge S. Pérez de Corcho
Fuentes
Facultad de Ingeniería. Universidad de Ciego de
Avila Carretera a Morón. Km. 9. Ciego de
Avila. CP 69450. Cuba.