Maquinaria Agrícola 1

UNPRG FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA

LABRANZA DE SUELOS

MAQUINARIA AGRICOLA UNPRG - FIA

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1. INTRODUCCIN

La labranza es una prctica que facilita labores agrcolas, entre las que destacan control de malezas, formacin de camas de semillas que lleven a una buena germinacin y establecimiento del cultivo, incorporacin de fertilizantes y pesticidas al suelo, incorporacin de materia orgnica y residuos del cultivo anterior. La labranza consiste comnmente en la inversin y mullimiento de la capa superficial del suelo (15-30 cm) a travs de araduras y rastrajes que, cuando se operan con una humedad adecuada del suelo, resultan en una disgregacin y mullimiento mejorando las propiedades mecnicas para su posterior intervencin (siembra u otro). En el texto que presentamos hablaremos las partes importantes sobre los efectos de la labranza, composicin del suelo, factores de compactacin, condiciones y requerimientos para labranza y algunas funciones de los implementos de maquinaria agrcola.


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2. OBJETIVOS

Describir todo lo relacionado a los efectos de la labranza Dar a conocer la composicin del suelo Describir los factores de compactacin en los suelos Dar a conocer las condiciones y requerimientos para labranza Describir cuales son las funciones de los implementos de maquinaria

agrcola


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3. EFECTOS DE LA LABRANZA

La labranza tiene algunos efectos no deseados. Expone el suelo a los principales agentes erosivos (agua y viento) y facilita el contacto de los organismos del suelo con una alta presin parcial de oxgeno (Ca 20 kpa).

La labranza aumenta la presin parcial de oxgeno estimulando la actividad de los microorganismos del suelo, los que oxidan la materia orgnica al utilizarla como fuente de energa. As, dos grandes procesos destructivos se asocian a la labranza con inversin del suelo.

3.1. EFECTOS DE LA EROCION (HIDRICA/EOLICA)

El efecto de la erosin es comnmente apreciado ya que hay ruptura y remocin fsica del suelo perdindose parte de la capa superficial y junto con sta, las materias orgnicas y nutrientes. La productividad baja en funcin a la magnitud de suelo removida por erosin tanto hdrica como elica ya que son las capas ms superficiales las que tienen la mayor concentracin de carbono y de nutrientes.

La erosin del suelo por labranza es proporcional a la pendiente. Torri y Borselli (2002) distinguieron tres fases que explican el movimiento de traslacin del suelo: A. Arrastre, el suelo es transportado en contacto con la herramienta de corte. B. Salto, los terrones de suelo son eyectados por la herramienta de corte y viajan en cada libre bajo el efecto de la gravedad y la velocidad inicial al momento de la eyeccin. C. Rotacin, los terrones rotan o bien se deslizan por efecto gravitacional, de resistencia al roce y de velocidad, al trmino de la fase de salto.

Otros estudios muestran que la estabilidad de los agregados, indicada por el dimetro ponderado medio de los agregados, aumenta al realizar cero labranza y dejar los rastrojos sobre el suelo (Figura 1).


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Figura 1. Sistema de labranza (CL = cero labranza y LT = labranza tradicional) y su efecto en el dimetro ponderado medio de los agregados (Reyes et al., 2002).

3.2. EFECTOS EN LA PREPARACIN DE SUELO

El buen manejo de los suelos constituye una de las prcticas agrcolas/agronmicas ms importantes en la agricultura sostenible y su preparacin forma parte de sus componentes; de hecho, la degradacin de los suelos dedicados a cualquier tipo de cultivo es responsabilidad fundamental de un mal manejo de la comunidad humana, asiendo que los suelos se vuelvan estriles o contaminados con cualquier tipo de material txico.

3.3. EFECTO DEL FANGUEO

El fangeo es un mtodo especfico de preparacin de suelos para el cultivo del arroz, que no es ms que la captacin de agua en un sitio y el posterior laboreo del suelo con ayuda de animales o mquinas, que levantan y revuelven la tierra desde una profundidad de 10 a 15 cm, hasta formar un fango o lodo fino, obtenindose una mezcla homognea de agua y suelo.

En Colombia, se realiz un estudio que consisti en la siembra de arroz durante tres aos consecutivos bajo tres sistemas de manejo de suelo diferentes, demostrndose que el fangeo disminuye la porosidad total, reduce el agua disponible para las plantas, aumenta el deterioro de la estructura del suelo e induce a la compactacin, factores estos que afectaron algunas caractersticas agronmicas del cultivo, tales como el desarrollo radicular y el macollamiento e incrementa la susceptibilidad al acamado.

4. COMPOSICIN DEL SUELO

4.1. EL SUELO

Hay diferentes maneras en que las personas denominan a lo que se conoce como suelo. Es muy comn el llamarle tierra. En general, es el material que constituye la parte slida de nuestro planeta. El suelo se forma al romperse y desintegrase el material rocoso y luego con la ayuda de microorganismos, se le aade materia orgnica y otros elementos. El proceso ocurre tan lentamente que usualmente no lo notamos.

El suelo est compuesto por partculas de rocas combinadas con materia orgnica, organismos vivos, aire y humedad (agua). Un suelo se compone principalmente de minerales que se originan de la roca que se ha desintegrado en pequeos pedazos.


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El suelo contiene una mezcla de cuatro componentes. La cantidad de cada componente vara de un suelo a otro. El promedio de cada componente del suelo es: 45% minerales (arcilla, arena y limo) 25% aire 25% agua 5% materia orgnica

El suelo ideal debe poseer una proporcin similar de los tres componentes.


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Podemos estudiar cada uno de sus componentes:

A. INORGNICOS:

a. Minerales. En distintos estados de disgregacin.

Los suelos estn formados por diferentes fragmentos de la roca original, materiales que han sufrido meteorizacin qumica y se encuentran alterados liberando iones.

Proceso de formacin del suelo

La diferente composicin granulomtrica tiene una influencia decisiva en la porosidad y permeabilidad del suelo condicionando la circulacin de agua y gases tanto en sentido vertical como horizontal.


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b. Agua. Imprescindible para la movilidad de los materiales: nutrientes, sales, arcillas.

c. Gases. Condicionan la respiracin o fermentacin en el suelo. Condicionan la meteorizacin: ambiente oxidante o reductor.

d. Sales: condicionan la estructura y propiedades qumicas del suelo, as como la capacidad para obtener nutrientes por parte de las plantas.

B. ORGNICOS:

a. Materia orgnica en disolucin. b. Restos orgnicos c. Microorganismos (hongos y bacterias).

Estos tres elementos van a constituir el humus o mantillo. El HUMUS es una mezcla compuesta por molculas orgnicas, de naturaleza coloidal, proveniente de la descomposicin de la materia orgnica. (en algunos textos se habla de humus joven, cuando se observan restos orgnicos macroscpicos, y de humus elaborado cuando la descomposicin qumica no deja rastro de dichos materiales a la vista).

El humus genera: Ayuda a la retencin de agua por hidratacin. Retiene iones y facilita el intercambio inico con las races. Mejora la nutricin vegetal. Evita la compactacin del suelo. Incrementa la porosidad Es soporte de microorganismos que realizan el reciclado de la materia

orgnica y cierra los ciclos de materia en el suelo.


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8 La respiracin y fermentacin por parte de los microorganismos genera

calor, aumentando la temperatura del suelo. Tiene un carcter cido (genera acidez en el suelo).

d. Organismos del suelo: Lombrices: mezclan y airean el suelo. Formadores de humus. Insectos, larvas, miripodos: airean el suelo. Races: consumen agua, sales, gases. Sujetan el suelo,

5. FACTORES DE COMPACTACIN

5.1. COMPACTACIN DEL SUELO La compactacin es el proceso realizado generalmente por medios mecnicos, por el cul se produce una densificacin del suelo, disminuyendo su relacin de vacos. El objetivo de la compactacin es el mejoramiento de las propiedades geotcnicas del suelo, de tal manera que presente un comportamiento mecnico adecuado.

5.2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA COMPACTACIN

A. Tipo de Suelo Tiene influencia la granulometra del suelo, forma de sus partculas, contenido de finos, cantidad y tipo de minerales arcillosos, gravedad especfica, entre otros. De acuerdo a la naturaleza del suelo se aplicarn tcnicas adecuadas en el proceso de compactacin En laboratorio, un suelo grueso alcanzar densidades secas altas para contenidos ptimos de humedad bajos, en cambio los suelos finos presentan valores bajos de densidades secas mximas y altos contenidos ptimos de humedad.


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B. Energa Especfica La energa especfica es la presin aplicada al suelo por unidad de volumen, durante cualquier proceso de compactacin. En laboratorio, la compactacin por impacto queda definida por:

Donde:

E: Energa Especfica N: Nmero de golpes del pisn por capas N: Nmero de capas W: Peso del pisn compactador H: Altura de cada del pisn V: Volumen total del molde de compactacin. Ensayo Prctor Modificado: Ee = 27.2 kg-cm/cm Ensayo Prctor Estndar: Ee= 6.1 kg-cm/cm

El empleo de una mayor energa de compactacin permite alcanzar densidades secas mayores y ptimos contenidos de humedad menores, esto se comprueba al analizar los resultados obtenidos con las pruebas Proctor Estndar y Proctor Modificado.

C. Mtodo de Compactacin En el campo y laboratorio existen diferentes mtodos de compactacin. La eleccin de uno de ellos influir en los resultados a obtenerse.

D. La Recompactacin En laboratorio, a veces se acostumbra a utilizar un mismo especmen para obtener todos los puntos de la curva, esto causa una deformacin volumtrica de tipo plstico que causan las sucesivas compactaciones. La compactacin muy intensa puede producir un fracturamiento de las partculas y originar un material susceptible al agrietamiento.

E. La Humedad La humedad que nos permite alcanzar una compactacin ptima es el ptimo contenido de humedad, la cul nos permitir alcanzar la densidad seca mxima. Si el contenido de humedad est por debajo del ptimo, el suelo es rgido y difcil de comprimir, originando densidades bajas y contenidos de aire elevados. Cundo est por encima del ptimo, el contenido de aire se mantiene pero aumenta la humedad produciendo la disminucin de la densidad seca.

F. Sentido de recorrido de la escala de humedad En las pruebas de laboratorio, tiene influencia tambin el sentido en que se recorre la escala de humedades al efectuar la compactacin, se obtienen curvas diferentes si se compacta comenzando con un suelo hmedo y luego se


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10 va agregando agua, si se empieza con un suelo hmedo y luego se va secando.

En el primer caso se obtienen densidades secas mayores ya que al agregar el agua est tender a quedar en la periferia de los grumos, penetrando en ellos despus de un tiempo, por lo tanto la presin capilar entre los grumos es pequea favoreciendo la compactacin. En el segundo caso se obtienen densidades secas menores, ya que al evaporarse el agua e irse secando el suelo, la humedad superficial de los grumos se hace menor que la interna, aumentando la presin capilar haciendo mas difcil la compactacin.

G. Temperatura y presencia de otras sustancias Dependiendo de la temperatura puede producirse la evaporacin condensacin del agua, la presencia de sustancias extraas, puede tambin producir variacin del resultado en la obtencin de la densidad seca.

5.3. LA CURVA DE SATURACIN

La curva de saturacin representa las densidades de un suelo en estado de saturacin, es decir cuando el volumen de vacos es cero, razn por la cul se le conoce tambin como Curva de cero vacos de aire o de "saturacin completa" Esta curva es prcticamente paralela a la rama derecha de la curva de compactacin y vara en funcin del peso especfico de slidos del material.

La curva del de saturacin es una ayuda para dibujar la curva de compactacin. Para los suelos que contienen ms de un 10% de finos las dos curvas generalmente se hacen aproximadamente paralelas en el lado hmedo de la curva de compactacin entre el 92% y 95% de saturacin a contenidos de humedad muy por encima del ptimo. Tericamente, la curva de compactacin no puede cruzar a la derecha de la curva del 100% de saturacin. Si ocurre as, hay un error en la gravedad especfica de los slidos, en las medidas, en los clculos, en los procedimientos de ensayo, o en el grfico.


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6. CONDICIONES Y REQUERIMIENTOS PARA LABRANZA

La labranza del suelo se ha definido como el arte de cultivar la tierra para el buen desarrollo de las plantas. Por lo tanto, comprende cada una de las operaciones y prcticas necesarias con el objetivo de crear las condiciones para la buena germinacin de las semillas y el buen desarrollo de las races. Supone todas las operaciones/requerimientos, antes y despus de la siembra, Desde el punto de vista de las caractersticas fsicas de suelo, la labranza tiene por objetivo disminuir la densidad de ste, aumentando la separacin entre las partculas.

En un suelo con estas condiciones la cama de semillas debe tener de un 50 a 75% de espacios huecos, las partculas y agregados se tocan ligeramente entre s, y las races pueden extenderse fcilmente en cualquier sentido, por cuanto el aire y la humedad se encuentran uniformemente distribuidos y en equilibrio. Por el contrario, cuando el suelo est duro, las races se obligan a restringir su desarrollo o se desvan para encontrar un camino para desarrollarse. Resulta evidente que los distintos cultivos tienen requerimientos diferentes en sus exigencias de calidad en la preparacin del suelo en lo que a profundidad y mullimiento se refiere.

En maz y trigo, para nombrar slo dos ejemplos, se desarrollan bien en regulares condiciones de preparacin del suelo, pero cultivos que se desarrollan bajo ste como la papa y la remolacha son exigentes tanto en la profundidad de la labor, como en el mullimiento sobre todo en el caso de sta ltima. Segn sea el mtodo empleado para efectuar la labranza, la accin de las diferentes herramientas resulta, por una parte, la ms clsica y generalizada para modificar el perfil. Por la otra parte, cada suelo tiene sus propias caractersticas y por lo tanto, reacciona de manera distinta ante cada mtodo o herramienta usada. De la eleccin adecuada del mtodo, de la herramienta y de la oportunidad de su uso dependern los resultados.

6.1. MTODOS DE LABRANZA

El mtodo de labranza que se elija para trabajar un suelo a fin de establecer un cultivo, depender de varios factores que es necesario considerar para obtener buenos rendimientos. Cada suelo tiene su peculiar tendencia a la formacin de su estructura y, por lo tanto su propia reaccin a una determinada accin de las herramientas las que producen un efecto particular sobre el suelo en que actan, y cada cultivo tiene requerimientos de preparacin del suelo en lo referente a profundidad de la labor y al mullimiento para su crecimiento y desarrollo en condiciones ptimas. Investigaciones de los ltimos aos han demostrado que es conveniente trabajar lo menos posible el suelo realizando mnima o ninguna labor antes de la siembra.

Se podra pensar que es necesario trabajar el suelo una y otra vez en acciones sucesivas de herramientas para crear estas condiciones. Sin embargo los mtodos de preparar el suelo para la siembra han evolucionado, desde realizar una otra labor profunda y su superficie quedara totalmente mullida, hasta


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12 pensar hoy que trabajar un suelo en esas magnitudes es a veces no necesario e incluso perjudicial para sus propiedades fsicas y porque se aumentas los costos. La labranza de los suelos se puede clasificar y denominar bajo los siguientes trminos

Labranza del suelo:

7. FUNCIONES DE LOS IMPLEMENTOS DE MAQUINARIA AGRCOLA

Funciones de los implementos de maquinaria agrcola de acuerdo al tipo de labranza.

7.1. LABRANZA PRIMARIA Es la labor que posee como objetivo, ejercer una accin fsica-mecnica aplicada sobre el suelo para roturarlo y removerlo. Los implementos o equipos que se utilizan para esta tarea pueden ser: arado de vertedera, arado de discos, arado de cincel, arado rotativo y arado subsolador. Cada uno cumple funciones diferentes.

ARADO DE VERTEDERA:

Rotura e invierte el prisma del suelo de manera uniforme, entierra las malezas, pero remueve el banco se semillas hacia la superficie.


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ARADO DE DISCOS: Rotura e invierte el prisma del suelo de manera desuniform, entierra las malezas, pero remueve el banco de semillas hacia la superficie.

ARADO CINCEL: Rotura, pero no invierten el prisma del suelo, solo lo remueve.

ARADO ROTATIVO: Rotura y mezcla el prisma del suelo, controla o disemina malezas y remueve el banco de semillas hacia la superficie.

ARADO SUBSOLADOR: Este implemento se utiliza para descompactar una estrata del suelo que se ha sellado impidiendo un buen drenaje del agua y la libre circulacin del aire. Rotura, pero no invierten el prisma del suelo, solo lo remueve.

7.2. LABRANZA SECUNDARIA Esta labor comprende todas las operaciones superficiales aplicadas al suelo y que se ubican con una profundidad de trabajo inferior a 10 cm, se realizan despus de la aradura, antes de la siembra y posterior a la siembra. Sus


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14 objetivos son: disgregar los terrones y nivelar el suelo que dejo la aradura para formar una cama de semillas uniforme y mullida, adecuar surcos de riego y controlar malezas.

RASTRA DE DISCOS TAMDEN:

RASTRA DE DISCOS OFFSET:

7.3. OTROS EQUIPOS DE LABRANZA SECUNDARIA

Existe una gran diversidad de implementos en el mercado y dentro de ellos destacan:

Rastra de clavos o de resortes Rastra de cuerpos articulados Rastra combinada Rotofresadora Rodillo liso o coarrugado Rodillo compactador subsuperficial Rastra de madera


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8. CONCLUCIONES

Los efectos que tiene la labranza por parte de la erosin ya sea hdrica como elica, es porque el suelo es cortado y movido tanto por maquinas o herramientas lo que hace mas fcil a este fenmeno de la erosin el tener que mover las molculas del suelo.

El suelo presenta tres fases, slida, liquida y gaseosa, y esta compuesto por una mezcla de cuatro componentes. La cantidad de cada componente vara de un suelo a otro. El promedio de cada componente del suelo es: 45% minerales (arcilla, arena y limo), 25% aire, 25% agua, 5% materia orgnica.

Los factores que influyen en la compactacin son aquellos que tienen que ver con las propiedades geotcnicas del suelo, lo cual depende del tipo textural del suelo y de acuerdo al estado ambiental en que se encuentre, adems del tipo de maquinas que se quiera emplear de acuerdo al tipo de compactacin.

Los mtodos de preparar el suelo para la siembra han evolucionado, desde realizar una otra labor profunda y su superficie quedara totalmente mullida, hasta pensar hoy que trabajar un suelo en esas magnitudes es a veces no necesario e incluso perjudicial para sus propiedades fsicas y porque se aumentas los costos.

La maquinaria agrcola es de mucha importancia para la agricultura, cada uno de sus implementos sirve para la labranza del suelo, realizando trabajos a grandes escalas donde el ser humano es incapaz de realizar, llevando muchas veces a ahorrar dinero, tiempo y espacio en el mbito agrcola.


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9. BIBLIOGRAFIA

REVISTA CIENCIAS TCNICAS AGROPECUARIAS, VOL. 17, NO. 2, 2008. AGRICULTURA CONSERVACIONISTA CONSERVATION AGRICULTURE

CIENCIA EN SU PC, 4, OCTUBRE-DICIEMBRE, 2011, P. 43-57. PEDRO ANTONIO RODRGUEZ-FERNNDEZ, DANIEL FONT-RODRGUEZ P. 43IMPACTO DE DIFERENTES SISTEMAS DE PREPARACIN DEL SUELO SOBRE ALGUNAS PROPIEDADES FSICO-MECNICAS EDFICAS Y LA PRODUCTIVIDAD DEL BONIATO (IPOMEA BATATAS LAM).

DESCRIPCIN DE SUELOS. TRADUCIDO Y ADAPTADO AL CASTELLANO POR RONALD VARGAS ROJAS (PROYECTO FAOSWALIM, NAIROBI, KENYA-UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMN, BOLIVIA).

COMPACTACIN DE SUELOS Y MATERIALES ESTABILIZADOS. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERA Y AGRIMENSURA UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO

COMPACTACIN DE SUELOS. PATRICIA VILA

SISTEMAS DE LABRANZA DE CONSERVACIN CON IMPLEMENTOS DE TRACCIN ANIMAL PARA EL PIEDEMONTE CASANAREO. SAL BERNARDO AGUIAR HERRERA NOHORA F. AGUILAR ZEA

FAO. ADOPCIN DE LA AGRICULTURA DE CONSERVACIN

PREPARACIN DE SUELOS INIA IRURI. FERNANDO MANQUI G. ING. AGRNOMO, INIA URURI MARJORIE ALLENDE C.

LA COMPACTACIN DE SUELOS. CIVILEEGS.COM

SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS E.ACEVEDO Y E. MARTNEZ. UNIVERSIDAD DE CHILE, FACULTAD DE CIENCIAS AGRONMICAS, LABORATORIO DE RELACIN SUELO-AGUA- PLANTA.

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