Carlos
Sánchez Vesga , Camilo de L. T. de Andrade
Resumen
La medición de las propiedades físico - hídricas
de un suelo, permite conocer los cambios ocurridos como consecuencia
de las diferentes prácticas de manejo y cuantificar algunos
indices de sostenibilidad del recurso suelo. El objetivo de este
trabajo fue el estudio de las propiedades físico-hídricas
de un Oxisol Rojo - Oscuro Álico del Embrapa Maíz
y Sorgo en Sete Lagoas, MG. Brasil (19º 28' S y 44º 15'
W), preparado con arado de discos, y otra parte bajo siembra directa
durante ocho años continuos, para cuantificar los posibles
cambios. Se comprobó que en el suelo bajo siembra directa
ha aumentado la densidad aparente, la microporosidad, la resistencia
a la penetración, el porcentaje de agregados de mayor tamaño,
la velocidad de infiltración básica y la capacidad
de retención de agua del suelo en la camada de 0 - 20 cm,
en relación con los valores medidos en el tratamiento de
preparación con discos. La cantidad de agua disponible para
las plantas se mantiene igual, a pesar de que la capacidad de campo
y el punto de marchitez permanente son mayores en siembra directa.
Se concluyó que el sistema de siembra directa tiende a mejorar
las propiedades físico - hídricas del suelo y puede
contribuir a su uso sostenible en agricultura intensiva.
Palabras claves: Siembra directa, propiedades físico - hídricas,
capacidad de retención de agua, agua disponible, velocidad
de infiltración, resistencia a penetración.
Abstract
Measurement of hydrodynamic properties of a soil allows to know
the changes caused by different management practices, and also some
soil sustainability indicators to be determined. The objective was
to study the hydrodynamic properties of a Dark Red Oxisol under
disk plow and eight years no-tillage cropping systems. It was verified
that the soil 0 - 20 cm under no-tillage has an increase on bulk
density, microporosity, penetration resistance, larger (> 2 mm)
agregates, intake rate and the water retention capacity as com pared
to values found in conventional tillage treatment. The plant-available
soil water is the same for both treatments, in spite of the field
capacity and the permanent wilting point been higher in the no-tillage
treatment. It was concluded that no-tillage system has a tendency
of improving the hydrodynamic properties of the soil and it may
contribute to its sustainable use below intensive agriculture.
Index Words: No-tillage,
hydrodynamic properties, plant-available soil water, water retention,
penetration resistance.
1. INTRODUCCION
Más
de 2 millones de hectáreas de los Cerrados Brasileros se
cultivan actualmente bajo el sistema de siembra directa (Cabezas,
1998). Este sistema de cultivo presenta ventajas en relación
al sistema convencional, entre las cuales se destacan la reducción
de los costos de producción variables, la mejora en la calidad
del suelo y la posibilidad de disminuir el problema de erosión
(Cabezas, 1998; Derpsch, 1997). También el sistema de siembra
directa ha hecho posible el incremento del área plantada
en "safrinha", porque él permite la entrada de
las sembradoras pocas horas después de la lluvia (Pereira,
2000).
La
densidad aparente de la capa superficial del suelo tiende a aumentar
con siembra directa, causando reducción del volumen total
de poros, por disminución de los macroporos y aumento de
los poros con diámetro intermedio (Cassel et al. 1995; Derpsch,
1997). La mayor densidad aparente del suelo bajo siembra directa,
puede ser favorable, debido al aumento de la retención de
agua, tal como observaron Derpsch et al. (1991 ). La capacidad de
campo fue mayor en la misma capa (39-40% en volumen) lo que resultó
en mayor cantidad de agua disponible en el suelo para las plantas.
La mayor disponibilidad de agua está también relacionada
con menores pérdidas por evaporación, debido a la
cobertura muerta y a la mayor infiltración y no directamente
por el aumento de retención de agua por el suelo (Derpsch
et al. 1991).
Andrade
et al. (1988), estudiaron las variaciones de densidad aparente de
un Latosol Rojo Oscuro Alico que viene siendo cultivado por más
de dos décadas, en el Embrapa Maíz y Sorgo, y encontraron
valores de 0,87 gr/cm³ en la capa de 0 -10 cm, 1,08 gr/cm³
en la capa de 10 - 26 cm y de 0,95 gr/cm³ en la capa de 26
- 49 cm de profundidad. Según estos mismos autores, la porosidad
total del suelo varió entre 0,59 y 0,66 cm³/cm³.
Taylor
et al. (1966), citados por Lins e Silva, (1994) encontraron que
capas de suelo compactadas com valores de resistencia a la penetración
(Indice de Cono, IC) mayores de 2 MPa, afectaban el desarrollo del
sistema radicular de algodón
Koolen
e Kuipers en 1983, citados por Lins e Silva, M. L. (1994), recomiendan
el IC para evaluación de la capacidad de desarrollo de raíces
de plantas y dicen que valores de IC mayores de 30 bar (3Mpa) imposibilitan
el desarrollo de raíces.
La
infiltración del agua en el suelo es mayor en el sistema
de siembra directa, conparado con el convencional, porque proporciona
una mayor cobertura del suelo y con eso reduce el encostramiento
(Cassel et al. 1995; Gerard et al.1988; Potter et al. 1995) y aumenta
la estabilidad de los agregados en la capa superficial (Derpsch
et al. 1991; Lucarelli et al. 1998). La consecuencia directa de
eso es una reducción del escurrimiento superficial y de la
erosión del suelo. Derpsch et al. (1991) observaron pérdidas
de suelo del orden de 7 t/ha/año. Los valores tolerables
son de 12 a 13 t/ha/año , bien por debajo de las 68 t/ha/año
observadas en el sistema convencional.
Mantovani
et al. (1984), en un experimento de compactación de un Latosol
Rojo Oscuro del Embrapa Maíz y Sorgo, comprobó que
la máxima compactación obtenida mecánicamente,
era de 1.32 gr/cm³ y demostró que la distribución
de raíces de maíz no era afectada a densidades de
1.12 gr/cm³, la máxima conseguida en condiciones de
campo. Estos autores dicen que la compactación del suelo
debe ser considerada en relación a la porosidad, densidad
y resistencia a la penetración y recomienda la medición
de densidad como método directo para medir compactación.
La
conductividad hidráulica saturada tiende a ser mayor en el
sistema de siembra directa, lo que favorece la infiltración
de agua hacia las raíces, pero también puede facilitar
la lixiviación de agroquímicos (Derpsch et al. 1991;
Singh y Kanwar 1991; Wu et al. 1995).
Los
rendimientos de los cultivos dependen en gran medida de unas adecuadas
propiedades físico-hídricas de los suelos. Los métodos
de preparación de suelos pretenden dar buenas condiciones
para el crecimiento de las raíces afectando las propiedades
físicas de los mismos en diferentes magnitudes. El uso intensivo
del suelo y de la maquinaria agrícola, muchas veces con implementos
inadecuados y a altas humedades, ocasiona degradación de
esas propiedades, especialmente por la compactación (Andrade,
et al. 1991; Reichardt, 1978).
El
estudio de las propiedades físico-hídricas de un suelo
sometido a diferentes prácticas de preparación y manejo,
permite cuantificar la magnitud y duración de los cambios
para establecer si hubo deterioración o mejoramiento del
suelo cono consecuencia de un manejo determinado.
Este
trabajo tuvo como objetivos la medición de las propiedades
físico-hídricas de un suelo sometido durante ocho
años continuos a preparación con arado de discos una
parte, y la otra bajo siembra directa, para establecer los posibles
cambios o mejoras logradas en el suelo como consecuencia de la siembra
directa.
2. MATERIALES Y METODOS
El
experimento se realizó en un Oxisol Rojo-Oscuro Alico de
textura arcillosa (Sans, 1974), en un área cultivada por
más de dos décadas, en el Centro Nacional de Pesquisa
de Milho e Sorgo, Embrapa, Sete Lagoas, MG. Brasil, a 190 28' latitud
sur y 440 15' 08" longitud W, Gr W. con altitud de 732 m.s.n.m.,
precipitación de 1348 mm por año y temperatura media
de 22,1 °C.
El
cultivo utilizado fué el maíz (Zea mays L.) cultivar
híbrido triple BRS 3150, sembrado mecánicamente a
0.90 metros entre hileras y 7 semillas por metro, para tener al
final 5 plantas por metro y una densidad de 55.000 plantas por hectárea.
La
preparación del suelo se hizo con un pase de arado de discos
y dos pases de rastra, en el caso del sistema convencional. En el
sistema de siembra directa, se aplicó el herbicida Round
Up a dosis de 3 litros por hectárea y después se sembró
el maíz.
La
fertilización en ambos tratamientos consistió en 300
kg/ha de la fórmula 5-20-20 aplicados en la siembra y 200
kg/ha de úrea en cobertura divididos a los 35 y 45 días
después de la siembra.
El
área experimental fue constituída por las dos franjas
de 10 m x 100 m que han estado bajo los mismos tratamientos en los
últimos ocho años. Una franja ha sido sometida a preparación
con arado de discos y la otra se ha manejado bajo siembra directa.
El experimento consistió de 5 parcelas de 5 x 20 m para cada
tratamiento, marcadas dentro del área mayor continua y uniforme.
En
el periodo que antecede al florecimiento, se tomaron muestras inalteradas
en el centro de cada parcela para hallar en el laboratorio la densidad
aparente (da), por el método del anillo volumétrico,
la densidad real (dr), por el método del balón volumétrico
y la microporosidad por el método de la mesa de tensión
(Embrapa, 1997). Basado en los valores de las densidades, se calculó
la porosidad total (Pt), como: Pt = 1- (da/dr); la macroporosidad
se obtuvo como la diferencia entre las porosidades total y micro.
Las profundidades de de muestreo fueron 0-10, 10-20, 20-30, 30-40
y 40-50 cm.
El
análisis estadístico consistió en obtener el
ANAVA con el programa MSTAT, para un diseño de bloques completos
al azar con arreglo en parcelas divididas y cinco repeticiones,
en que la parcela principal fue el sistema de preparación
del suelo y la subparcela fue la profundidad. El análisis
de medias se hizo mediante la prueba de Duncan (Oliveira, 2000).
Igualmente
se tomaron muestras inalteradas para la obtención de las
curvas de retención de humedad en laboratorio, utilizando
el sistema de membrana y placa porosa, por desorción (Embrapa,
1997), a las profundidades de 0-10, 20-30 y 40-50 cm. con seis puntos
cada curva (potenciales matriciales de -10, -30, -100, -300, -500
y -1500 kPa) y tres repeticiones por tratamiento. Los límites
de agua disponible superior (capacidad de campo) e inferior (punto
de marchitez permanente), se obtuvieron a partir de las curvas de
retención de agua a las tensiones de -10 kPa y -1500 kPa,
respectivamente.
Con
los valores de humedad del suelo a capacidad de campo y en el punto
de marchitez permanente, se calculó la disponibilidad de
agua, que se comparó para los dos tratamientos.
La resistencia a la penetración (Indice de cono), se hizo
con el Penetrógrafo Stiboka de EIJKELKAMP, cada 5 cm, hasta
50 cm de profundidad, cinco mediciones en cada una de las cinco
parcelas de cada tratamiento.
La
medición de la estabilidad de agregados se hizo con la metodología
de Embrapa, (1997), para las profundidades de 0-10, 20-30, y 40-50
cm. Se hizo análisis estadístico de ANAVA con el programa
MSTAT, para un diseño de bloques completos al azar con arreglo
en parcelas subdivididas y tres repeticiones, en que la parcela
principal fue el sistema de preparación del suelo, la subparcela
fue la profundidad y la subsubparcela fue el tamaño de los
agregados. El análisis de medias se hizo mediante la prueba
de Duncan. Los agregados se separaron en dos categorías de
tamaño, para efecto de la comparación entre tratamientos:
mayores o iguales a 2 mm y menores que 2 mm.
La
velocidad de infiltración se midió en el campo usando
el método del permeámetro de disco presentado por
Or y Wraith (1997), siguiendo la metodología desarrollada
por Andrade (2000) y también con el infiltrómetro
simplificado (Sans, 2000), con cinco repeticiones para cada tratamiento.
Los datos fueron analizados usando los modelos matemáticos
de Kostiakov y de Philip, según la metodología presentada
por Or y Wraith (1997).
El modelo de
Philip es de base teórica y tiene la ventaja de dar directamente
los valores de sorptividad y conductividad hidráulica saturada.
La solución
propuesta por Philip para la infiltración vertical fue utilizada
para ajustar una curva a los datos de campo:

Se usó
también la equación empírica para la infiltración
propuesta por Kostiakov:

Se
asumió que la velocidad de infiltración básica
(VIb) fue alcanzada cuando su variación fue igual o inferior
al 5% en una hora (Cuenca, 1989). Así se obtuvo el tiempo
para alcanzar la VIb y en la ecuación anterior se obtuvo
el valor de la VIb.
Los
datos de campo medidos con el infiltrómetro simplificado
fueron corregidos usando la ecuación de calibración
con respecto al infiltrómetro de anillos, válida para
un suelo con más de 35% de arcilla (Sans, 2000):
y = 0,45x
- 0,28
en que:
y = velocidad de infiltración básica corregida, mm/hora
x = velocidad de infiltración básica con datos de
campo, mm/hora
El contenido de materia orgánica y el porcentaje de arcillas
del suelo se hizo mediante análisis de muestras deformadas
colectadas a tres profundidades con cinco repeticiones por tratamiento.
3. RESULTADOS Y DISCUSION
3.1.
Densidades y Porosidades
3.1.1.
Densidad aparente
La
mayor densidad aparente fue obtenida en el tratamiento de siembra
directa, en la capa de 0-20 cm., con un valor de 1,030 gr/cm³,
mientras que en la preparación con discos los valores fueron
mucho menores. Las diferencias estadísticas son significativas
(Tabla 1). En la capa de 20-30 cm la relación se invierte
y la densidad aparente fue mas alta en el tratamiento de preparación
con discos, mostrando el efecto de la compactación producida
por la mecanización, en tanto que en la siembra directa se
produjo un fuerte y continuo descenso hasta la profundidad de 50
cm, encontrándose diferencia significativa después
de 30 cm de profundidad. El efecto de los dos tratamientos se muestra
en la Figura 1.
TABLA 1 -
Densidad aparente del suelo en dos sistemas de preparación
| TRATAMIENTO |
Profundidades,
(cm) |
0
- 10 |
10
- 20 |
20
- 30 |
30
- 40 |
40
- 50 |
Densidad
aparente, (gr/cm³) |
Siembra
directa
|
1.02
a * |
1.03
a |
0.98
a |
0.90 b |
0.87
a |
| Discos |
0.87 b |
0.92
b |
1.02
a |
1.00 a |
0.95
a15 |
* Valores
con letras diferentes, son significativamente diferentes en el
nivel de 5%, en la Prueba de Duncan.
Los
máximos valores de densidad aparente obtenidos están
por debajo de la densidad a compactación máxima de
1.12 gr/cm³ obtenida por Mantovani et al. (1984), lo cual es
un indicativo de que no hay compactación ni en siembra directa
en la superficie, ni en preparación con discos por debajo
de 20 cm. de profundidad.
La mayor densidad aparente del suelo en la capa de 0-20 cm en el
tratamiento de siembra directa con respecto a la preparación
con discos, es la característica que le dá mayor resistencia
al suelo (Tabla 5), lo que permite la entrada de las máquinas
para las labores de siembra y cosecha aún unas pocas horas
después de la lluvia (Pereira, 2000; Derpsch et al, 1991).
FIGURA
1 - Curvas de densidad aparente del suelo bajo dos sistemas
de preparación.
3.1.2.
Densidad real
La
densidad de las partículas varió de 2.44 a 2.46 gr/cm3
sin diferencias significativas entre tratamientos o profundidades
(Tabla 2). Los valores medios encontrados están por debajo
de los valores medios del suelo (2.65 gr/cm3), lo cual se explica
por el elevado contenido de materia orgánica (3,60% a 4,57%
en siembra directa) que el suelo presenta (Tabla 7) y que contribuyó
con aproximadamente 15% del valor de densidad real (Sanz, 2000).
| TRATAMIENTO |
Profundidades,
(cm) |
0
- 10 |
10
- 20 |
20
- 30 |
30
- 40 |
40
- 50 |
Densidad
aparente, (gr/cm³) |
Siembra
directa
|
2,45 |
2,46 |
2,46 |
2,46 |
2,46 |
| Discos |
2,44 |
2,45 |
2,45 |
2,46 |
2,44 |
3.1.3.
Porosidades
La
porosidad total fue mayor en el tratamiento de preparación
con discos en relación al de siembra directa, en los primeros
20 cm, presentando diferencias significativas. Entre 20 y 50 cm,
la porosidad total fue mayor en el tratamiento de siembra directa,
con diferencias significativas a partir de los 30 cm. La porosidad
micro fue mayor en siembra directa en los primeros 20 cm y a partir
de allí fue menor que en preparación con discos, pero
no hay diferencias significativas entre los dos tratamientos (Tabla
3). La porosidad macro fue mayor en preparación con discos
en relación a siembra directa, en los primeros 20 cm, con
diferencias significativas; a partir de esa profundidad, la relación
se invirtió y muestra diferencias significativas a favor
de la siembra directa a partir de 30 cm de profundidad.
TABLA 3 - Porosidades,
total, macro y micro del suelo (%) en dos sistemas de preparación
| Porosidad |
Tratamiento |
Profundidades,
(cm) |
0
- 10 |
10
- 20 |
20
- 30 |
30
- 40 |
40
- 50 |
Porosidad,
(%) |
| TOTAL |
Siembra
Directa
|
58,1 b* |
58,20b |
60,2
a |
63,2
a |
64,8 a |
| Discos |
64,2
a |
62,6
a |
58,4
a |
59,4
b |
61,0
b |
| MICRO |
Siembra
Directa
|
39,6
a |
39,7
a |
38,9
a |
38,8
a |
36,7
a |
| Discos |
36,7
a |
37,5
a |
40,5
a |
41,6
a |
39,9
a |
MACRO
|
Siembra
Directa
|
18,5
b |
18,5
b |
21,3
a |
24,3
a |
28,1
a |
| Discos |
27,5
a |
25,1 a |
17,9
a |
17,8
b |
21,1
b |
*Valores
con letras diferentes, son significativamente diferentes en
el nivel de 5%, en la Prueba de Duncan.
La
preparación con discos muestra la tendencia a mantener unas
porosidades total y macro mayores que la siembra directa solamente
en los primeros 20 cm del perfil del suelo (Figura 2). Sin embargo,
la porosidad micro fue mayor en la siembra directa para esta profundidad.
La porosidad total en preparación con discos, se redujo a
partir de 20 cm, debido a la compactación ejercida por las
máquinas y al movimiento de las partículas finas.
La
porosidad micro aumentó en la siembra directa en los primeros
20 cm de profundidad, debido a la reducción de la porosidad
total y macro, pero correspondió a lo esperado, ya que la
densidad aparente de esta parte del perfil también resultó
mayor que la del tratamiento de preparación con discos y
concuerda con la opinión de Cassel et al. (1995) y Derpsch
(1997). La microporosidad mayor en los suelos de "cerrado"
es una ventaja porque el suelo pierde menos agua y en términos
absolutos, la retención de agua aumenta, sin comprometer
la aireación, debido a que la porosidad total es alta (Andrade,
2000).
Figura
2 - Porosidades del suelo total, micro y macro en dos sistemas
de preparación.
3.2.
Retención de Humedad
La
retención de agua fue mayor en términos absolutos,
en siembra directa que en preparación con discos, para un
mismo potencial matricial, en los primeros 10 cm del perfil; esto
puede atribuirse al mayor contenido de materia orgánica que
se presenta en la superficie en este tratamiento (Tabla 7). En la
camada de 20 - 30 cm la relación se cambió y los valores
de retención fueron muy próximos; sin embargo, en
la camada de 40 - 50 cm el suelo bajo siembra directa retiene menos
agua (Figura 3). El contenido de arcilla del suelo fue similar en
ambos tratamientos, por lo que se descarta esta característica
como causa de las diferencias en retención de agua a profundidad
por debajo de 30 cm, donde además, el contenido de materia
orgánica es similar.
La
capacidad de campo y el punto de marchitez permanente fueron mayores
en siembra directa que en preparación con discos en la camada
de 0 - 10 cm del perfil. En la camada 20 - 30 cm, la relación
se invirtió pero se encontraron valores muy cercanos en los
dos tratamientos; mayores diferencias se observaron en la camada
40 - 50 cm a favor de la preparación con discos (Tabla 4).
Sin embargo, la capacidad de agua disponible del suelo fue igual
en los dos tratamientos con un valor de 0,90 mm/cm, inferior a 1,0
mm/cm que era el valor esperado. Analizando las figuras 2 y 3 se
puede observar una estrecha relación entre la microporosidad
y la retención de agua.
Si
las pérdidas de agua fueron iguales o menores y la oportunidad
de infiltración fue menor en siembra directa, es posible
que la cantidad de agua disponible para las plantas a través
del tiempo sea mayor en este tratamiento (Derpsch, 1991).

TABLA
4 - Capacidad de campo, punto de marchitez permanente y agua disponible
del suelo en los dos sistemas de preparación, hasta 50 cm
de profundidad.
| Profundidad,
cm |
0
- 15 |
15
- 35 |
35
- 50 |
Total |
| |
S.D. |
Disco |
S.D. |
Disco |
S.D. |
Disco |
S.D. |
Disco |
| Capacidad
de campo, (a -10 kPa, en m³/m³). |
0.40 |
0.34 |
0.36 |
0.37 |
0.33 |
0.36 |
181.5mm |
179.0
mm |
| Punto
de marchitez permanente, (a -1500 kPa, en m³/m³). |
0.31 |
0.25 |
0.27 |
0.28 |
0.25 |
0.28 |
138.0mm |
135.5
mm |
| Agua
disponible, (mm/cm) |
0.90 |
0.90 |
0.90 |
0.90 |
0.80 |
0.80 |
0.87 |
0.87 |
3.3.
Resistencia a la penetración
La
resistencia del suelo a la penetración en el tratamiento
de siembra directa, muestra valores altos en los primeros 20 cm
de profundidad, en contraste con los valores bajos obtenidos a la
misma profundidad en el suelo preparado con discos. De ésta
profundidad hacia abajo, los valores de resistencia tienden a decrecer
en siembra directa, en tanto que en preparación con discos,
se tiene la máxima resistencia a la profundidad de 30 cm,
mostrando después un decrecimiento con valores muy próximos
a los obtenidos en siembra directa. Las curvas de resistencia (Figura
4), muestran el efecto de la preparación con discos, con
valores máximos de 2.29 MPa a 30 cm, lo que según
Lins y Silva (1994) puede afectar el desarrollo radicular de los
cultivos.

FIGURA
4 - Resistencia a la penetración del suelo en dos
sistemas de preparación
A
pesar de la alta humedad del suelo (Tabla 5), la resistencia a la
penetración es alta cuando se compara con la obtenida en
otros estudios (Novack et al., 1992; Mantovani et al., 1984).
Los
valores de alta resistencia obtenidos en los primeros 20 cm en la
siembra directa, coinciden con los mayores valores de densidad aparente
(Tabla 1) y demuestran la mayor capacidad portante del suelo, permitiendo
el paso de maquinaria aún con alto contenido de humedad.
TABLA 5 - Contenido
de humedad (% vol.) del suelo durante la prueba de resistencia a
la penetración.
| Tratamiento |
Profundidad,
(cm) |
0
-10 |
20
- 30 |
40
- 50 |
| Siembra
Directa |
32.9 |
34.1 |
32.2 |
| Discos |
28.4 |
35.3 |
35.1 |
3.4.
Infiltración de agua en el suelo

FIGURA
5 - Curvas de infiltración acumulada en función del
tiempo, en dos sistemas de preparación del suelo, ajustadas
mediante la ecuación de Philip
Los
valores de sorptividad obtenidos son iguales para ambos tratamientos
(S=21.1 mm/min0,5), pero la infiltración básica es
mayor en siembra directa (A=2.8 mm/min) comparada con la obtenida
en preparación con discos (A=0.8 mm/min). Las ecuaciones
ajustadas presentan un coeficiente de correlación alto (Figura
5).
El ajuste del modelo de Kostiakov a los datos experimentales tuvo
como resultado las ecuaciones mostradas en la Figura 6. La velocidad
de infiltración básica fue mayor para siembra directa
(3.4 mm/min) con respecto a la preparación con discos (1.9
mm/min).
La
infiltración acumulada en función del tiempo, obtenida
usando el infiltrómetro simplificado (Sans, 2000), que es
un método para evaluaciones rápidas, mostró
una tendencia lineal para ambos tratamientos y dió mayores
valores para la siembra directa que en la preparación con
discos (Figura 7).
La
comparación de los tres métodos de evaluación
de la infiltración (Tabla 6), mostró que los valores
de la velocidad de infiltración básica (VIb) obtenidos
con el infiltrómetro simplificado y ajustados mediante la
ecuación de calibración, fueron muy próximos
a los obtenidos con el permeámetro de disco y con las ecuaciones
de Philip y Kostiakov. Pero se mantiene la tendencia de mayores
valores de infiltración en la siembra directa (VIb = 2,7
mm/min) con respecto a la preparación con discos (VIb = 1,8
mm/min), conforme a lo observado por otros autores (Cassel et al.,
1995; Gerard et al., 1988; Potter et al., 1995).

FIGURA
6 - Curvas de infiltración acumulada en función del
tiempo, en dos sistemas de preparación del suelo, ajustadas
mediante la ecuación de Kostiakov.

FIGURA
7 - Infiltración acumulada con el Infiltrómetro
Simplificado
Se
destaca que la velocidad de infiltración es bastante más
alta en la siembra directa que en la preparación con discos,
a pesar de los valores más altos de densidad aparente y menor
porosidad total. Esto se debe a la mayor continuidad de los poros
en la siembra directa como consecuencia del no revolvimiento del
suelo, lo que facilita el recorrido del agua desde la superficie.
TABLA 6 - Valores de infiltración mediante los modelos de
Philip, Kostiakov y con el infiltrómetro simplificado.
| Tratamiento |
Philip |
Kostiakov |
Inf.
Simp. (Ajustada) |
S
mm/min 0,5 |
Ko
mm/min |
VIb
mm/min |
T(VIb)
min |
VIb
mm/min |
| Siembra
Directa |
21,1 |
2,8 |
3,4 |
701 |
2,7 |
| Discos |
21, |
1
0,8 |
1,9 |
505 |
1,8 |
3.5.
Estabilidad de agregados
En
la capa de 0 - 10 cm de la siembra directa, el 66% de los agregados
fueron mayores o iguales a 2 mm mientras que en preparación
con discos solamente el 51% fueron mayores o iguales a 2 mm (Tabla
7). El más alto contenido de materia orgánica de la
siembra directa (4.57%) con respecto a la preparación con
discos (4.24%}, unido al no revolvimiento del suelo, puede estar
contribuyendo a la formación de agregados de mayor tamaño,
ya que el contenido de arcillas es similar. En la capa de 20 - 30
cm, los porcentajes de agregados de tamaño mayor o igual
a 2 mm, fueron de 62% y 70% para los dos tratamientos, respectivamente.
Se mantiene en esta característica, la tendencia a tener
un comportamiento invertido a partir de los 20 cm de profundidad,
como lo observado con otras propiedades del suelo.
TABLA 7 - Porcentajes de dos tamaños de agregados, de materia
orgánica y de arcilla, en dos sistemas de preparación
del suelo.
Profundidad
(cm) |
Tamaño
de agreg. (mm) |
Siembra
Directa (%) |
Prep.
con Discos (%) |
Materia
Orgánica, % |
Arcilla,
% |
S.
Directa |
Discos |
S.
Dir |
Discos |
0
- 10 |
>=
2
< 2 |
66
34 |
51
49 |
4.57 |
4.24 |
27 |
27 |
20
- 30 |
>= 2
< 2 |
62
38 |
70
30 |
3.60 |
3.70 |
37 |
39 |
40
- 50 |
>=
2
< 2 |
51
49 |
70
30 |
- |
- |
- |
- |
4.
CONCLUSIONES
1.
La siembra directa há aumentado la densidad aparente, la
microporosidad, la resistencia a la penetración, la capacidad
de retención de agua y el porcentaje de agregados de mayor
tamaño, del suelo en la camada de 0 - 20 cm en relación
con los valores medidos en el tratamiento de preparación
con discos, mejorando la capacidad portante del suelo, aún
con alta humedad.
2.
La cantidad de agua disponible para las plantas fue igual, tanto
en siembra directa como en preparación con discos, porque
a pesar de que la capacidad de campo y el punto de marchitez permanente
son mayores en siembra directa, la diferencia entre los dos valores
se mantiene constante.
3.
La velocidad de infiltración básica de agua es mayor
en el suelo bajo siembra directa que en el preparado con discos,
obteniéndose los valores intermedios con la ecuación
de Kostiakov y los mas bajos con la de Philip.
4.
El infiltrómetro simplificado permite hacer evaluaciones
rápidas de la infiltración, pero es necesario comparar
con el infiltrómetro de anillos y obtener la ecuación
de calibración para cada suelo.
5.
El suelo bajo siembra directa tiene un 15% más de agregados
de tamaño superior a 2 mm, en la camada de 0 -10 cm, que
el preparado con discos.
6.
La materia orgánica en la camada de 0 - 10 cm del suelo bajo
siembra directa es ligeramente mayor que en el preparado con discos,
pero sin diferencia significativa.
7.
El sistema de siembra directa tiende a mejorar las propiedades físico
- hídricas del suelo y puede contribuir a su uso sostenible
en agricultura intensiva.
5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANDRADE, C.
de L. T. de; FREITAS, J. A.D; LUZ, L. R. Q. P. da. "Características
físico - hídricas de solos arenosos de tabuleiros
litoráneos." In: CONGRESO NACIONAL DE IRRIGACAO E DRENAGEM
IX, Natal, 1991. Anais . . . Natal, RN, 1991.
ANDRADE, C.
de L. T. de; SEDIYAMA, C., COUTO, L., SANS, L. M. A, FERREIRA, P.
A. (1988). Balanço hídrico num Latossolo Vermelho
Escuro Álico cultivado com milho com irrigação
por aspersão. Revista Ceres 35(197):89-104.
ANDRADE, C.
de L. T. de., (2000). Pesquisador Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas,
MG, Brasil, Comunicación personal.
CABEZAS, W.
A. R. L. (1998). "Comportamento de adubos nitrogenados em clima
e solo de Cerrado". Revista Plantío Direto, 52-60.
CASSEL, D. K.,
RACZKOWSKI, C. W., e DENTON, H. P. (1995). "Tillage effects
on corn production and soil physical conditions." Soil Science
Society American Journal (59), 1436-1443.
CUENCA, R. H.
(1989). Irrigation System Design and Engineering Approach. Ed. Prentice
- Hall, Inc. New Jersey, USA.
DERPSCH, R.
(1997). "Agricultura sustentável." O meio ambiente
e o plantío direto, H. M. SATURNINO e J. N. LANDERS, eds.,
Embrapa-SPI, Goiánia, 29-48.
DERPSCH, R.,
ROTH, C. H., SIDIRAS, N., e KOPKE, U. (1991). "Conparacao entre
diferentes métodos de preparo do solo." Controle de
erosao no Paraná, Brasil: Sistemas de cobertura do solo,
plantío direto e preparo conservacionista do solo, R. R.
DERPSCH, C.H.; SIDIRAS, N.; KOPKE, U., ed., GTZ/IAPAR, Schborn,
Alemanha, 71-118.
EMBRAPA, (1997).
Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Río de Janeiro, RJ).
Manual de Métodos de Análise de Solo / Centro Nacional
de Pesquisa de Solos. - 2. Ed. Ver. Atual. - Rio de Janeiro, 1997.
212p. : il. (EMBRAPA-CNPS. Documentos; 1)
GERARD, C. J.
U., P.; BORDOVSKY, D.; GERIK, T.; HONS, F.; MATOCHA, J. (1988).
"Conservation tillage effects on soil physical properties."
Conservation tillage in Texas, F. HONS, ed., Texas Agricultural
Experiment Station, College Station, 84.
LINS E SILVA,
M. L. (1994). Influencia da Densidade e do Teor de Água do
Solo no Índice de Cone de um Latossolo Vermelho Escuro. Tesis
de Mestrado. Faculdade de Engenharia Agrícola. Universidade
Estadual de Campinas. Brasil.
LUCARELLI, J.
R. d., ESPINDOLA, C. R., e DANIEL, L. A. (1998). "Estabilidade
e distribucao dos agregados em oito diferentes sistemas de preparo
e manejo do solo." Reuniao Brasileira de Manejo e Conservacao
do Solo e da Agua, 12, Fortaleza, 207-208.
MANTOVANI, E.
C., KRUTZ, G. W., GIBSON, G. H., e STEINHARDT, G. C. (1984). "A
soil surface traffic - corrn model for a cerrado soil in Brazil
with less than 10 years of cultivation." AMERICAN SOCIETY OF
AGRICULTURAL ENGINEERS. Paper No. 84-1546.
NOVAK, L. R.,
MANTOVANI, E. C., MARTYN, P. J., et al. Efeito do tráfego
de trator e da pressao de contato pneu/solo na compactacao de um
Latossolo Vermelho Escuro Álico, em dois níveis de
umidade. Pesq. Agrop. Bras., Brasilia, v. 27, n. 12, p. 1587-1595,
Dezembro 1992.
OLIVEIRA, A.
C. de. (2000). Pesquisador Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG,
Brasil, Comunicación personal.
OR, D. WRAITH,
J. M. (1997). Agricultural and Environmental Soil Physics.Ed. Dani
Or, Jon M. Wraith, 1997.
PEREIRA, E.
C. (2000). Cooperativa de productores de Iraí de Minas, MG
Brasil. Comunicación personal.
POTTER, K. N.,
TORBERT, H. A, e MORRISON Jr., J. E. (1995). "Tillage and residue
effects on infiltration and sediment losses on vertisols."
Transactions of the ASAE, 38(5), 1414-1419.
REICHARDT, K.
(1978). A agua na producão agrícola. Edit. Mc Graw
Hill. São Paulo.
SANS, L.M. A.
(1974). Classificação e mineralogia de solos região
de Sete Lagoas - MG. Tesias de Maestría. Piracicaba. ESALQ.
Brasil
SANS. L. M.
A. (2000). Pesquisador Embrapa Milho e Sorgo. Sete Lagoas, MG, Brasil,
Comunicación personal.
SINGH, P., e
KANWAR, R. S. (1991). "Preferential solute transport throuh
macropores in large undisturbed saturated soil columns." Journal
of Environmental quality (20), 295-300.
WU, L., SWAN,
J. B., ALLMARAS, R. R., e LOGSDON, S. D. (1995). "Tillage and
traffic influences on water and solute transport in corn-soybean
systems." Soil Science Society American Journal (59), 185-191.
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