Capítulo 4

En todo el mundo el uso agrícola de la tierra está causando graves pérdidas de suelo. Es muy probable, que la raza humana no pueda alimentar una población creciente, si la pérdida de suelos fértiles por el uso agrícola continua con esta tendencia. Las causas del uso inadecuado de la tierra son múltiples. En muchos países en desarrollo el hambre obliga a la gente a cultivar tierras que no son aptas para agricultura o que sólo con esfuerzos muy grandes y costosos como la construcción de terrazas, pueden ser convertidas en áreas para uso agrícola.

Sin embargo, los daños más graves, porque se hacen en mayor escala, ocurren en las grandes extensiones de la agricultura mecanizada. Como ejemplo pueden servir los Estados Unidos de América, que en los años 30 perdieron vastas áreas de tierras fértiles por erosión eólica. Hoy en día, los mismos errores causan todavía enormes pérdidas de suelo en todo el mundo.

La erosión se transformó así en una amenaza directa al agricultor. Se desarrollaron sistemas y prácticas para controlar la erosión con el fin de conservar el suelo, es decir, para evitar que el suelo se moviera de un lugar a otro. Evidencias de esta idea de conservación de suelo con respecto a la erosión hídrica eran cultivos en curva de nivel, camellones o zanjas también en curvas de nivel para evitar que el agua corriera en las pendientes. Se hicieron grandes esfuerzos para construir terrazas. Además se recomendó no dejar la superficie del suelo descubierto, dejar rastrojos o alguna capa de cobertura en la superficie para frenar tanto la energía cinética tanto del viento como del agua. En suma, se hicieron muchos esfuerzos para evitar mecánicamente, que las fuerzas del viento y del agua movieran el suelo.

Sin embargo, no se tomó en cuenta que la erosión no es la causa del problema pérdida de suelo, sino una consecuencia de la forma como la agricultura, sobretodo la agricultura mecanizada,

está tratando a los suelos agrícolas. Como ejemplo puede servir el caso del occidente de Nicaragua. Esta zona con los suelos más fértiles del país siempre ha sido intensivamente cultivada y en los últimos 40 años se convirtió en zona algodonera. Hasta hoy el cultivo se hace exclusivamente con gradas de discos y así aumentaron los problemas de erosión. La solución al problema fueron terrazas, que se construyeron siguiendo estrictamente las curvas de nivel. Las terrazas tenían formas irregulares y algunas eran tan pequeñas, que un tractor apenas las podía cultivar. Estas terrazas se cultivaron en los últimos 20 o 30 años en la misma forma de antes: con implementos de discos. Para agravar la situación, los tractores tenían que hacer mas vueltas en las terrazas debido a las formas irregulares de las mismas. Como consecuencia, todos los suelos del occidente de Nicaragua están hoy en día degradados y compactados. Pero lo que es más grave aún, es que la compactación no permite la infiltración del agua (Kayombo y Lal, 1994). Esta se está sacando con canales de desagüe, para evitar su estancamiento en las terrazas. La consecuencia no sólo son enormes cárcavas, que atraviesan la zona, sino también un rápido descenso del nivel freático.

Esto demuestra, que la pérdida de suelo por erosión es sólo una parte del problema. La pérdida de agua, que no llega a infiltrar suficientemente en los suelos agrícolas puede causar a largo plazo problemas aún más graves.

Como consecuencia de estos ejemplos tenemos que cambiar drásticamente la forma de labranza del suelo. La erosión y la pérdida de agua no se combaten con medidas de control mecánico, sino con una estructura viva y estable del suelo. Sólo esto permite, que el agua de la lluvia no comience a correr en la superficie, sino que se infiltre lo más posible.

El concepto del manejo integrado - la agricultura conservacionista

Lamentablemente no existe ningún implemento mecánico capaz de crear una estructura estable del suelo. La labranza mecanizada sólo puede destruirla. Por lo tanto, necesitamos un nuevo concepto de la labranza y sobretodo conocimientos profundos sobre la forma de intervención que estamos ejerciendo con cada uno de los equipos.

Naturalmente existen diferencias entre distintos tipos de suelo con respecto a la susceptibilidad a la pérdida de estructura. Pero una estructura estable y óptima tanto para el crecimiento de las plantas como para asegurar una buena infiltración de agua, minimizando las pérdidas de suelo por erosión, se logra sólo por procesos biológicos como la formación de humus en el suelo.

De acuerdo con los conceptos vertidos anteriormente, la mejor forma de labranza mecanizada sería no hacer ninguna. Sin embargo, los conceptos de la labranza cero no funcionan en todos los casos. La agricultura significa una intervención en los procesos naturales y por lo tanto tenemos que aceptar, que en algunos casos determinados tenemos que intervenir y corregir. Hasta en la labranza cero se hace una labranza en la forma de tráfico de maquinaria en el campo para sembrar, controlar plagas y cosechar; tráfico significa compactación y esta es una forma de labranza.

Cada vez que ocurre un problema que requiere una intervención tipo labranza, se debe preguntar, cuál es el problema y como se puede controlar en la forma que menos afecte al suelo.

En la labranza podemos distinguir básicamente un primer grupo de cinco operaciones:

voltear

mezclar

roturar

desmenuzar/pulverizar

compactar

Además, hay en un segundo grupo de algunas operaciones agrícolas, que tienen un efecto directo en el suelo, tales como:

control mecánico de malezas

formación de la superficie (camellones, nivelado)

cosecha de productos subterráneos (papas, remolachas, maní).

Cada implemento de labranza realiza operaciones específicas. Su conocimiento y la disponibilidad del equipo adecuado permitirán limitar la intervención al mínimo necesario. Algunas operaciones del segundo grupo no se pueden evitar, pero la mayoría de las operaciones del primer grupo no es necesaria para la agricultura; esto es especialmente válido para la operación de voltear, que es precisamente la intervención más drástica en el suelo.

Esta operación da vuelta el suelo en el horizonte labrado, es decir incorpora (entierra) las capas superficiales del suelo y lleva las capas inferiores del mismo a la superficie. La necesidad de llevar materiales de la superficie al interior del suelo y de llevar horizontes profundos a la superficie son limitadas a casos muy especiales. El argumento de que el arado controla malezas no es válido, cuando se ara cada año: de esta forma se lleva la misma cantidad de semilla de malezas a la superficie. El uso del arado se justificó en situaciones de limitada fuerza de tracción y con equipos sencillos para la siembra, que necesitaban una superficie limpia del suelo.

Esta operación homogeiniza y mezcla todos los materiales del suelo hasta una profundidad determinada. En algunas circunstancias puede ser justificada, por ejemplo para facilitar la descomposición de rastrojos en zonas de clima templado. La profundidad de la mezcla es generalmente limitada, alrededor de 10 cm.

Esta operación rotura suelos compactos abriendo grietas y aflojando los terrones sin moverlos. En situaciones de suelo compactado por maquinaria o de suelo con una estructura no estable, esta operación abre suficientes poros en el suelo para permitir la infiltración de agua. Sin embargo, el efecto residual de la roturación varía mucho dependiendo de las características del suelo y los tratamientos siguientes (Kayombo y Lal, 1994).

Esta operación se usa para desmenuzar terrones y grumos y para formar un horizonte de gránulos finos, o sea, es la preparación de la cama de semilla. Esta operación se lleva a cabo en una capa superficial muy delgada. Por ningún motivo se justifica la pulverización de horizontes profundos, como se hace con el rotavador o la rastra de discos. Hoy en día existe maquinaria adecuada para sembrar la mayoría de los cultivos agrícolas sin necesidad de pulverizar la cama de semilla y sólo en muy pocos casos, por ejemplo, en horticultura, se requiere todavía una preparación fina de la cama de semilla.

Esta operación es necesaria después de una labranza profunda realizada poco tiempo antes de la siembra. Se compacta el suelo para garantizar el contacto capilar con el agua subterránea. En menor escala, se compacta en el proceso de la siembra después de colocar la semilla en el suelo para asegurar el contacto de la semilla con el agua.

En los capítulos previos se puso en evidencia que el suelo no necesita la labranza para crear una estructura ideal, sino que al contrario, hay que limitar las intervenciones mecánicas en el suelo al mínimo posible. Sin embargo, algunas operaciones agrícolas no se pueden evitar, tales como la siembra, las operaciones de cultivo, la fertilización, el control de plagas y la cosecha. Inevitablemente, estas operaciones llevan a la compactación del suelo y algunos suelos podrán ser recuperados mientras que otros no. De todos modos los operadores de maquinaria deben ser conscientes de esta situación, organizando el movimiento de la maquinaria al mínimo posible. La selección de equipos apropiados como tractores de oruga (Erbach, 1994), llantas blandas de baja presión (Vermeulen y Perdok, 1994) y la selección del momento apropiado para entrar al campo – p.ej. evitando suelos excesivamente húmedos - ayuda a minimizar los efectos negativos sobre el suelo (Larson et al., 1994).

Una forma interesante para evitar compactaciones innecesarias en el suelo es el tráfico controlado. En forma ideal, todos los equipos que un agricultor usa deberían trabajar sobre el mismo ancho de trocha. De este modo se establecen zonas muy compactadas pero muy limitadas en el campo, que sirven para el tráfico. En el resto del área el suelo no será compactado reflejándose en requerimientos de labranza muy reducidos (Taylor, 1994). Sin embargo, este sistema requiere muchas veces un cambio total de la maquinaria de una finca y de disciplina de sus operadores.

Referente a la compactación hay que tomar en cuenta siempre dos aspectos:

La presión de la superficie de contacto: esta puede ser muy alta en caso de pisoteo por animales y puede ser muy baja en caso de tractores de oruga; esta presión determina el grado de compactación.

El peso total que compacta: este puede ser bajo en el caso de animales y alto en el caso de tractores, máquinas y camiones y determina la profundidad de la compactación.

Debido a que los efectos más desastrosos sobre el suelo resultan de las altas velocidades de trabajo y de los implementos accionados por la toma de fuerza, estos problemas son menos pronunciados en los sistemas de tracción animal. Además, con la tracción animal, el efecto en el suelo es muy limitado en términos de profundidad.

Esto no significa que no se cause erosión o degradación de suelo en los sistemas en que se usa tracción animal. El origen de estos problemas no es el mal uso de la técnica o el uso de la técnica equivocada, sino que la forma de cultivar la tierra no es adecuada. Por ejemplo, si se quita la vegetación de una ladera para establecer un cultivo, poco importa como se lo hace, porque inevitablemente va a causar erosión.

Existen equipos para siembra directa para tracción animal en sistemas de labranza cero. Pero en muchos casos estos equipos son demasiado caros o sofisticados para justificar la compra por un campesino que cultiva sólo para su subsistencia.

Para el agricultor moderno el concepto de una labranza cuidadosa dentro de una agricultura conservacionista significa tener acceso a implementos más específicos y en la mayoría de los casos necesitará más implementos. Sólo agricultores en situaciones especiales, que cultivan un rango muy limitado de cultivos, podrán tener un parque reducido de equipos, limitándose básicamente a sembradoras, aplicadoras de fertilizantes, otros equipos específicos y cosechadoras. Otros agricultores siempre van a necesitar algún equipo adicional de labranza, ya que el agricultor en situaciones de tiempo adverso u en otras ocasiones debería estar preparado para hacer las intervenciones necesarias (Gogerty, 1995).

Un agricultor que tiene acceso, por ejemplo, a un arado de disco y a una rastra de disco, puede necesitar un subsolador, un arado de cincel, un arado de vertedera y otros equipos dependiendo del tipo de suelo y clima (Reynolds, 1995). Sin embargo, muchos de estos equipos probablemente no los va ni siquiera a usar cada año. Esto significa que el agricultor, a primera vista, tendrá una carga mas alta de inversiones en maquinaria.

Además serán necesarios otros cambios en el parque de maquinaria del agricultor. Aún cuando se aplique un sistema de labranza reducida o de labranza cero, siempre va a existir una cantidad mayor de residuos en la superficie. Esto trae como consecuencia que la tecnología de siembra tiene que ser adaptada a las nuevas circunstancias lo que significa la compra de nuevas sembradoras de acuerdo a los distintos cultivos. Para cultivos de hileras serán además necesarias nuevas cultivadoras que permitan el control mecánico de malezas dejando los residuos en la superficie.

Estos son cambios importantes y sobretodo caros y arriesgados para el agricultor. Sin asistencia técnica específica y otros incentivos será difícil generar un proceso de cambios.

La velocidad es, aparte del ancho del equipo, el factor que permite aumentar el rendimiento de la operación. Mientras la velocidad en el caso de la tracción animal está limitado según el tipo de animal a un valor más o menos fijo, en el caso del uso de tractor existe un margen bastante amplio de velocidades posibles. Muchas veces los agricultores y sobre todo los operadores de tractores no pueden resistir al aumento de velocidad como la manera más fácil y - obviamente - más barata de aumentar el rendimiento. Con esto se está saliendo muchas veces de los límites recomendados para cada operación particular.

Cada implemento tiene un rango de velocidad en el cual el resultado del trabajo es el mejor: para arados de vertedera cilíndrica y vertical son velocidades bajas, hasta 4 o 5 km/h; para vertederas helicoidales e inclinadas puede ser hasta 10 km/h. Sin embargo, a más alta velocidad el arado pulveriza demasiado el suelo y lo tira demasiado lejos. Al contrario, el arado de cincel y la rastra de púas solo trabajan bien con velocidades comprendidas entre 8 y 12 km/h porque desmenuzan y mezclan los grumos por impacto. Por otro lado la rastra de púas o la de disco usadas con tracción animal no tienen tanto un efecto de pulverización sino solamente de nivelación.

Con el aumento de la velocidad de labranza hay un aumento exponencial de la fuerza de tiro y por lo tanto de la energía necesaria. Esto se refleja en el consumo de combustible del tractor y así en los costos operativos. Por esta razón el aumento de velocidad no es la manera adecuada para aumentar el rendimiento de una operación de labranza: con la doble velocidad (8 km/h en vez de 4 km/h) se duplica el rendimiento pero se necesitan cuatro veces más energía y combustible.

Conclusión: mientras en la tracción animal el problema es la velocidad limitada que no permite a algunos implementos desarrollar su acción completa, en el caso de la tracción a motor existe el problema de exceso de velocidad con sus repercusiones sobre la estructura del suelo y el consumo de energía.

Se puede distinguir el tipo de labranza según la profundidad de trabajo. Cada tipo tiene características particulares y necesidades definidas.

El subsolado llega debajo de la capa arable para quebrar compactaciones que están fuera del alcance de la labranza normal. Esta operación sirve para crear grietas que mejoran la infiltración del agua y la penetración de las raíces. La profundidad del subsolado se debe determinar según la compactación encontrada y la humedad del suelo a esta profundidad.

La operación del subsolado requiere mucha energía, por lo tanto, no es adecuada para la tracción animal. Con el tractor se debe considerar como una operación de mejoramiento de suelo muy costosa que no se hace de manera rutinaria.

Especialmente en los suelos inestables hay que tener cuidado de no recompactar el suelo inmediatamente después del subsolado pues esto puede crear compactaciones profundas y peores que antes. Además existe en algunos suelos limosos el peligro que el material fino se acumule en las grietas y forme compactaciones por sedimentación. En general, al hacer la labor de subsolado hay que determinar el origen de la compactación y tratar de mejorarlo estabilizando la nueva estructura suelta por ejemplo con un cultivo de raíces profundas.

La labranza primaria es la labranza tradicional que se extiende a toda la capa arable o sea al horizonte A. Esta sirve para eliminar compactaciones superficiales, abrir el suelo y crear una estructura grumosa para acumular agua y muchas veces también incorporar, a través de la arada, plagas, malezas y semillas de malezas.

La profundidad de la labranza primaria depende de la fuerza de tracción disponible. Con tracción animal es normalmente entre 10 y 20 cm; con el tractor, especialmente con el aumento de potencia de los tractores modernos, se llega en algunos países hasta 40 cm.

Existe una amplia polémica sobre la profundidad de la labranza primaria. En general no se debería aumentar la profundidad de labranza sólo porque se dispone de la potencia necesaria. En suelos con una capa de suelo delgada esto puede literalmente destruir el suelo, lo que ocurre frecuentemente cuando se usan tractores. El incremento de cosecha que coincide a veces con una profundización de la capa arable, sólo en pocos casos es sostenible. Esto depende mucho de la fertilidad y la profundidad del suelo. Por otro lado: con una buena estructura del suelo las raíces de las plantas llegarán a las partes más profundas sin necesidad de una labranza profunda. A largo plazo, la labranza profunda consume más combustible mientras que los beneficios no están asegurados.

La labranza secundaria sirve para preparar el suelo para la siembra. Esto incluye la formación de la superficie, la nivelación, la formación de camellones o surcos para irrigación y para establecer la cama de siembra. La cama de semilla debería extenderse solamente sobre un horizonte muy delgado hasta la profundidad prevista de la siembra. Normalmente la labranza secundaria nivela y pulveriza el suelo y una profundización de la misma solamente llevaría a una pérdida innecesaria de humedad. Cuando el suelo está todavía suelto hay que incluir también una recompactación en la labranza secundaria.

La creación de una cama de siembra tradicional surge a consecuencia de la insuficiencia de la técnica para sembrar en un terreno virgen. Hoy en día esta tecnología está suficientemente avanzada para permitir la siembra de la mayoría de los cultivos sin ninguna labranza. Además se debe considerar que la labranza secundaria deja, en un clima tropical, una superficie pulverizada en condiciones críticas con gran peligro de erosión.

Este tipo de labranza, que normalmente es muy superficial sirve para controlar malezas, incorporar abono, quebrar superficies encrostadas o aporcar. Las funciones de este tipo de labranza y por lo tanto la selección de la herramienta correcta depende del problema y de la maleza encontrados. Para el deshierbe, las funciones básicas son las de arrancar y dejar en la superficie y las de enterrar o de cortar las raíces; hay que tener mucho cuidado con los ajustes del equipo y la profundidad para no dañar el cultivo. Una falla muy común es por ejemplo dejar crecer la maleza demasiado y después tratar de controlarla con un cultivo profundo. En el caso del maíz esto destruye todas las raíces superficiales del cultivo que son las más importantes para la nutrición de la planta.

Las características del suelo tienen mucha influencia sobre la selección del tipo de herramienta, del gasto de material, del requerimiento de potencia para la labranza y el tiempo disponible para el laboreo del suelo.

Cada suelo tiene, para la labranza, un rango óptimo de humedad. Por lo tanto, no existen, en general "suelos duros". Sin embargo los límites del rango óptimo para la labranza, o sea la "ventana de laboreo", pueden ser más pronunciados y estrechos en caso de suelos arcillosos o menos pronunciados y amplios en suelos arenosos. En general hay que buscar esta "ventana de laboreo" para obtener un resultado óptimo con costos energéticos aceptables. En suelos extremos esta "ventana" puede ser muy estrecha y prácticamente no permitir la labranza. Estos son casos más indicados para la siembra directa o la labranza cero. Mientras que con la tracción animal se está limitado obligatoriamente a la labranza dentro de la ventana óptima, el tractor permite salir de esta en los dos extremos de la misma. Esto, sin embargo, puede resultar en daños al suelo o el equipo.

Salir del rango óptimo de humedad para la labranza puede ser justificado en determinados casos; del punto de vista del suelo tiene los siguientes efectos:

En suelos arenosos la labranza en seco no tiene el efecto deseado porque la arena no tiene fuerzas cohesivas. Por ejemplo un arado no voltea sino que crea solamente un surco. La labranza en arena demasiado húmeda no es tan peligrosa como en suelos más pesados pero también puede llevar a serios problemas de compactación.

En suelos limosos se puede labrar en seco. Sin embargo esto consume más energía que la labranza en suelo húmedo. Además puede formar polvo y por lo tanto pérdida de suelo por erosión eólica. Hay que evitar absolutamente la labranza en suelo muy húmedo por el peligro grave de compactaciones.

Los suelos arcillosos son casi imposibles de labrar en seco. Esto requiere demasiada fuerza del tractor y puede causar daños al implemento y al tractor. Además cualquier labranza en seco crea grandes terrones que después son muy difíciles de desmenuzar. La labranza en suelo demasiado húmedo causa patinaje del tractor y serias compactaciones.

El laboreo de suelos pesados en seco se puede justificar como método de mejoramiento de suelo, especialmente cuando se trata del subsolado: el efecto del subsolado es más pronunciado en suelo seco, la zona de rotura es mayor. Después se deja el suelo a la intemperie para que las fuerzas atmosféricas desmenucen los terrones gracias a los cambios de temperatura y humedad.

El laboreo en húmedo, como caso especial, se aplica para arroz bajo riego con la operación de embarrar.

La abrasión de los implementos y por lo tanto el desgaste de la herramienta depende de la textura y del origen geológico del suelo. En general los suelos livianos, arenosos son más abrasivos que los suelos pesados arcillosos.