- 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.
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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.