Maquinaria agrícola en el Laboreo de Conservación

Transcripción

1 Centro Nacional de Capacitación Agraria Curso 2009 Conservación del suelo Maquinaria agrícola en el Laboreo de Conservación cultivos de protección rotación de cultivos labranza reducida bancales restos de cosecha y estiércol cultivo en fajas manejo de residuos surcos de contorno cortavientos Prof. Dr. Ing. Agrónomo Fuente: Conservación en la Agricultura. Deere & Co. Sistemas de labranza: buenas prácticas agrícolas Las buenas prácticas agrícolas El Almanaque del agricultor (Súmer, periodo Ur III a.c.) Abrir canales para que el agua no suba demasiado sobre el campo Vigilar la tierra húmeda para que nadie pase sobre ella y la compacte Trazar surcos derechos y cruzarlos en diagonal Sembradera para depositar los granos en el fondo del surco Fuente: Conservación en la Agricultura. Deere & Co. Por qué labrar? Arado surcador / volteador Así se ha hecho siempre y muchos agricultores se sienten ante todo labradores. El cultivo es antinatural : una sola especie sobre la parcela; defensa frente a las plantas competidoras (nutrientes y agua). El ambiente: evolución del medio natural hasta convertirse en un agrosistema de manera que los seres vivos; hasta las plagas dependen de las modificaciones introducidas por el hombre. No siempre respetando el punto de equilibrio 1

2 Vertedera: arado volteador Quema de rastrojos Potencia disponible Roza, quema y laboreo profundo... Hay muchas formas de controlar la maleza... Las consecuencias de una mala utilización: erosión y pérdida del potencial productivo del suelo Erosión hídrica con suelo desnudo También es importante la micro-erosión Mas de 50 t/ha de suelo perdido por año 2

3 Erosión en España Laboreo: punto clave de la conservación laminar en surcos en cárcavas Selección de aperos: eficiencia mecánica, perfección de su trabajo, simplicidad, bajo coste de operación,... Escasa preocupación por sus efectos sobre el suelo. Tecnologías optimistas: aumento de las cosechas; compensación de la degradación mediante fertilizantes Encostramiento, compactación y perdida de suelo por erosión De un sistema cerrado a un sistema abierto autorregulado Desarrollo radicular en el perfil del suelo Los herbicidas: una alternativa a la labranza Cambian el panorama en la lucha contra las malas hierbas (equipo de aplicación) El tránsito de los vehículos agrícolas limita el desarrollo radicular de las plantas? Con el suelo compactado Comportamiento del sistema radicular en función de la estructura del suelo Se necesita una estructura del suelo que permita un desarrollo suficiente de las raíces zona hueca zona compactada densidad del suelo zona normal 3

4 Calidad del lecho de siembra La preparación de suelo tamaño de partículas compactación mal contacto buen contacto muy buen contacto contacto medio muy buen contacto muy buen contacto Labrar bien: Modificar la densidad aparente del suelo Controlar la vegetación adventicia Evitar las pérdidas de suelo por erosión Sembrar a tiempo: Sucesión de labores que ayuden a preparar el lecho de siembra (granulometría y humedad) con oportunidad Necesidades de la planta Laboreo del suelo + siembra Germinación agua aire temperatura de germinación humedad y temperatura Nascencia agua aire temperatura de vegetación Cosecha Enraizamiento agua aire temperatura de vegetación nutrientes Lecho de siembra Capa arable + semilla + suelo y subsuelo + nascencia + operaciones de cultivo + ahijamiento + tratamientos número de plantas x producción de una planta Además... Producción agrícola lluvia humedad incorporación Potencia del suelo: Naturaleza física agua permeabilidad retención capilaridad temperatura Fertilidad del suelo: Naturaleza química aire aireación insolación Presencia de residuos vegetales 4

5 Efecto del estado del suelo en el desarrollo radicular Textura del suelo Estructura del suelo Formación de agregados (estructura del suelo) Arena (partículas gruesas) Arcilla (partículas finas) Materia orgánica Modificación de la estructura La estructura del suelo condiciona el desarrollo radicular y la infiltración del agua 5

6 Tipo y estado del suelo Comportamiento del suelo sometido a esfuerzo cortante P Fuerza (F) Fuerza (F) Suelo suelto Suelo cohesivo deformación Suelo suelto Suelo cohesivo Fuerza (F) deformación P 3 P 1 Fuerza (F) deformación P 3 P 1 Comportamiento del suelo sometido a esfuerzo cortante Comportamiento mecánico del suelo P Fuerza (F) Fuerza (F- t) Suelo suelto Suelo cohesivo deformación Fuerza (F) Rozamiento interno (φ) Carga P suelo normal Cohesión (c) F = c. A + P. Tg φ A = área placa P = carga vertical τ = F/A = c + p. tg φ En función del contenido de humedad Fuerzas resistentes del suelo en función de la humedad Variación según el tipo de suelo + _ carga eléctrica humedad del suelo 6

7 Condiciones de humedad apropiadas Laboreo primario (afecta al perfil explorado por las raíces) tierra fina arada Profundidad de actuación: Consumo de energía costes capacidad de campo Efecto sobre el residuo superficial Descomposición del residuo superficial Labranza con volteo del suelo suelo natural labranza vertical Ventajas: Airea y esponja el suelo Almacenamiento y acumulación de agua Incorpora restos vegetales y residuos Destruye las malas hierbas descomposición aerobia: estabilidad estructural labranza con volteo descomposición anaerobia: nitrógeno mineral Inconvenientes: Labor lenta y costosa Formación de terrones con humedad inapropiada Deja el suelo desnudo favoreciendo la erosión Labranza vertical sin inversión del perfil Flexible y rígido Ventajas: Airea y esponja el suelo en estado poco húmedo Rugosidad superficial que permite reducir la escorrentía Incorporación parcial de restos vegetales (1/3 de la profundidad) Labor rápida y barata Inconvenientes: Destrucción parcial de las malas hierbas (1/2 del volteo) Formación de terrones cuando se trabaja a profundidad excesiva No elimina residuos de herbicidas 7

8 Laboreo secundario convencional Nivel de intensidad en el trabajo del suelo Grada de discos ligera: Control de la vegetación por el movimiento lateral del suelo Superficie nivelada Compactación Laboreo tradicional Energía mecánica *** Residuo superficial * Cultivador de brazos con rejas extripadoras El control de la vegetación depende del tipo de rejas utilizadas Superficie ondulada Esponjamiento Laboreo reducido Siembra directa ** ** * *** Laboreo de conservación (con residuo): >30% al sembrar Ahorro energético Valores medios de consumo Consumo de combustible con diferentes aperos 50 Consumo (L/ha Aumento del consumo de combustible: 0.8 L/ha por cada cm de profundidad de trabajo Fuente: Consumos energéticos en las operaciones agrícolas en España MAPA, 2004 Cultivador ligero Grada ligera Rodillo Grada alternativa Vivrocultivador Chisel Arado rastrojero Grada pesada Rotocultivador Arado 15 cm Arado 25 cm Arado 35 cm Arado 45 cm Laboreo de conservación Control de la erosión (presencia de residuo superficial) y siembra directa 8

9 Remolacha sembrada con residuo superficial La presencia de una cubierta vegetal protege el suelo de la erosión Rotaciones de cultivos Escorrentía y pérdida de suelo Año 1 barbecho cebada leguminosa trigo Año 2 cebada leguminosa trigo barbecho Año 3 leguminosa trigo barbecho cebada Año 4 trigo barbecho cebada leguminosa Cultivo sobre caballón permanente Cultivo en caballones Especialmente indicados suelos con muy baja capacidad infiltración Técnica utilizada en cultivos como soja y maíz 9

10 Formación de pocetas Mantener el residuo en la superficie Laboreo secundario con residuo superficial Escardillo rígido de ala ancha (sweep) Cultivador de campo: cuchillas+chisel Discos o cuchillas de 510 mm de φ; separación 300 mm Brazos a 350 mm Residuo eliminado: 25-75% Profundidad máxima: cm Velocidad: 6-10 km/h Anchura: ; m Angulo: suelos duros: 60-70º (penetración) suelos friables: 85-90º (control de malezas) Incidencia horizontal: 0-35º Despeje: 0.45 m; Profundidad de trabajo 7-10 cm Residuo eliminado: 10-15%; Velocidad: 6-9 km/h 1

11 Barra escardadora (rod-weeders) Unida a los brazos de un cultivador Dimensiones sección: cm Tipos: loca y accionada ( rev/min) Profundidad de trabajo: 5-15 cm Longitud sección: locas: m; accionadas: m Tracción: 1/4 cultivador; Residuo eliminado: 10-15%; Velocidad: 6-9 km/h Barra accionada y detalle de reja con salida de semilla y abono Sistema de unión barra - cultivador Acción sobre el suelo de la barra escardadora Azadas rotativas de disco estrecho (rotary-hoes) Constitución: 1 ó 2 ejes (tramos de 1 m) Dientes por disco: 10 a 16; Diámetro disco: 460 a 530 mm Separación: mm Bastidor flexible ( m) o elementos elásticos Aplicación: control de malezas de < de 5 cm de altura; cultivos de escarda y costra superficial. 11

12 Pisadores de rastrojo Reducción de residuo (rastrojo maíz) Permite asentar el residuo superficial para facilitar la penetración de los herbicidas Inclinación de los rotores: 0-23º Dos sentidos de giro: asentado / descostrado Fuerza de tracción: dan / metro de anchura Labores de cultivo (entre líneas) Escarda mecánica Escarda integral: arrancado de plantas menos resistentes Grado de enraizado del cultivo Control de la maleza durante el desarrollo del cultivo. Compatible con la fertilización y la aplicación de herbicidas Limitaciones: despeje de los tractores y separación entre líneas Escarda entre líneas: corte de las raíces o enterrado de las adventicias Alternativas: bina con aporcado; cepillado sobre la interlínea Quema integral de las malezas Destrucción de las malezas por calor Antes de la emergencia del cultivo Consumo de gas (coste) Quemar preferentemente en pleno calor Ineficaz en plantas vivaces 12

13 Quemado sobre la fila Mantenimiento del residuo y siembra directa Choque térmico sobre las malezas y resistencia del cultivo Aspecto de diferentes cultivos Siembra directa Ventajas económicas Laboreo secundario + siembra 5 a 10 cm Capacidad de trabajo - Costes herbicida siembra picado discos arada cultivador Consumo combustible Tipo de labranza recomendada Aptitud del suelo para la siembra directa Suelo compactado en profundidad Laboreo primario + laboreo secundario + sembradora Suelo fisurado en profundidad Superficie nivelada Siembra directa (tipo de sembradora) Superficie irregular Laboreo secundario + sembradora contenido de arcilla variable buena baja contenido de limo problemas con exceso de humedad riesgo de compactación que se reduce con la presencia de materia orgánica 13

14 Descompactación de suelos Itinerarios de labranza conservacionista Nuevos aperos Elementos de arados de vertedera: incorporación de residuos y menor consumo de energía Reducción de pasadas: menor compactación del suelo Combinación de aperos: vertedera y rodillos, alternativa o complemento de los herbicidas en zonas húmedas Reducción del periodo de suelo desnudo y aprovechamiento de los grandes tractores Combinación de arado y rodillo Brazos rígidos y discos+rodillo 14

15 Apero combinado (Rau) Operaciones combinadas (Dutzi) Laboreo primario y secundario Operaciones combinadas (Rau) Arada y siembra Arado accionado con barrido previo A modo de conclusión (I) La siembra directa necesita Suelo que se mantenga fisurado en profundidad Control preciso de la maleza Suelo nivelado Mejora la estructura y fertilidad del suelo Necesidad de labranza profunda en suelos que no se mantienen estructurados Labranza vertical (chisel): Suelos mas áridos con riesgo de erosión Necesidad de sellar el suelo para reducir la evaporación Los surcos permiten controlar la erosión frente a lluvias intensas Labranza con volteo (vertedera) Zonas húmedas y regadíos, por el mejor control de la maleza Condiciones de utilización: tempero y profundidad 15

16 A modo de conclusión (II) El trabajo del suelo favorece: la evaporación del agua, por lo que no conviene hacerlo en periodos secos la eliminación del agua en suelos con tendencia a encharcarse Las operaciones superficiales rompen la capilaridad y reducen la evaporación Imprescindible suelo cubierto de residuo para una siembra directa continuada (diseño de la sembradora) Ni todo está resuelto, ni se conocen soluciones milagrosas aplicables en todos los casos: inversión de flora, residuo abundante con suelos pesados... Trabajar el suelo con racionalidad 16

17 Centro Nacional de Capacitación Agraria Curso 2009 Componentes en el suelo aireado Maquinaria agrícola en la Agricultura de Conservación Efecto del agua en el suelo Prof. Dr. Ing. Agrónomo Agua utilizable Suelo saturado de agua Drenaje hasta capacidad de campo Pérdida de humedad en el suelo 1

18 Punto de marchitamiento Fijación del agua en el suelo Extracción de agua por el cultivo 2

19 Centro Nacional de Capacitación Agraria Curso 2009 Tipo de labranza recomendada Maquinaria agrícola en la Agricultura de Conservación Suelo compactado en profundidad Suelo fisurado en profundidad Superficie nivelada Superficie irregular Siembra directa Prof. Dr. Ing. Agrónomo Laboreo primario + laboreo secundario + sembradora Siembra directa (tipo de sembradora) Laboreo secundario + sembradora Zona preparada por la bota de siembra Máquinas para la siembra directa Sustituir el laboreo secundario Presencia de residuos Grado de compactación de la superficie Espaciamiento entre líneas Características esenciales Robustez y peso suficiente (100 a 200 kg/bota) Preparación de una banda de suelo (5-8 cm de anchura y 7-15 de profundidad) Control de la profundidad de siembra (2-8 cm) Cubrir la semilla con tierra fina y asentar Cobertura superficial Cuchilla estrecha cuchilla doble disco rueda asentadora residuo tierra suelta a tierra asentada 1

20 Cuchilla estrecha doble rueda Cortar o separar el residuo cuchilla doble disco 2 ruedas en V residuo tierra suelta a tierra asentada Apertura del surco: cuchilla Importancia del diámetro de la cuchilla Condiciona la profundidad de siembra y la creación de tierra fina Corte de la cubierta: Disco giratorio (diámetro: corte de la cubierta y penetración) Separación del residuo (varilla lateral) Tipo de borde: Liso, rizado, ondulado, con púas... Ajuste en posición: Respecto al plano de la bota En profundidad ángulo de ataque diámetro disco velocidad relativa suelo-disco presión riesgo de embozado ángulo de penetración diámetro disco Tipo de suelo y residuo presente La bota de siembra (I) Elección del estado del suelo, perfil de corte deseado y facilidad de regulación (cierta subjetividad) Bota fija: Suelos en malas condiciones físicas Fácil de ajustar Bajo coste relativo Dificultad para trabajar con piedras y raíces Acumulación de residuos Levanta terrones en suelos muy secos Mayor demanda de potencia 2

21 Bota reja fija Sembradora con rejas Bota - disco giratorio La bota de siembra (II) Elección del estado del suelo, perfil de corte deseado y facilidad de regulación (cierta subjetividad) Disco en ángulo con la dirección de avance: Buena penetración con abundantes residuos Peso reducido y bajo coste Buena cobertura de la semilla Baja demanda de potencia Necesidad de contar con un bastidor robusto Diseño cuidado (la variación del ángulo de corte) Sembradora con disco único Disco inclinado; siembra a chorrillo 3

22 Siembra directa de cereal de invierno Triple disco (cuchilla + bota) semilla cuchilla abridora bota de siembra La bota de siembra (III) Articulación central para separar los discos abridores de las botas Elección del estado del suelo, perfil de corte deseado y facilidad de regulación (cierta subjetividad) Disco doble en V Gran versatilidad para diferentes condiciones de siembra Suelos con residuos (cuchilla delantera) Rueda sobre piedras y obstáculos Adaptación a suelos húmedos Mayor coste de adquisición Ajuste cuidadoso (alineación y tapado de la semilla) Discos en V con ruedas de apoyo Tren de siembra directa con distribución de abono y fitosanitarios cuchilla bota ruedas fitosanitarios 4

23 Salida tangencial y tubo de caída Separación entre cuerpos de siembra Facilitar el flujo de rastrojo Oportunidades para la siembra directa El equipo necesario En suelos que ofrecen fisuración natural es posible la siembra directa continua Siembra directa combinada con intervenciones profundas: mejorar la estructura cuando el suelo tiende a compactarse Fisuración natural: Contenido de arcilla y de materia orgánica Cambios en el contenido de humedad (periodos secos o heladas) Suelos limosos y arenosos, transito de máquinas en condiciones húmedas...: necesidad de recurrir a los descompactadores (costes de operación) Sembradora con capacidad para trabajar con abundante residuo superficial, imprescindible para que el suelo se mantenga estructurado Equipo de aplicación preciso: mínima cantidad de materia activa (coste) Rotación de cultivos (inversión de flora) Dificultades adicionales: Ensombramiento que retrasa la nascencia Separación entre líneas de siembra Exceso de residuo con altas producciones Las condiciones son diferentes en cada región 5