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Revista Científica UDO Agrícola Volumen 7.
Número 1. Año 2007. Páginas: 209-220
Influencia
de la posición y número de los cuerpos del arado de cincel en un suelo de
sabana de Venezuela
Shank number and position
performance of a rigid chisel plough in a savannah soil of Venezuela
Américo
J. HOSSNE GARCÍA
y
Enmanuel A. ÁLVAREZ C.
Escuela de Ingeniería agronómica, Núcleo Monagas,
Universidad de Oriente, Campus Los
Guaritos, Maturín, 6201-A. Estado Monagas, Venezuela. Apartado Postal 414.
Email: americohossne@cantv.net.
Autor
para correspondencia
|
Recibido: 29/08/2007 |
Fin de primer arbitraje: 11/10/2007 |
Primera revisión recibida: 21/11/2007 |
|
Fin de segundo arbitraje: 10/12/2007 |
Segunda revisión
recibida: 12/12/2007 |
Aceptado: 17/12/2007 |
RESUMEN
El
arado de cincel es considerado como un implemento de mínima labranza por dejar
restos vegetales en la superficie del suelo. La cantidad de dióxido de carbono
que se pierde durante la labranza depende del implemento que se utilice, el
rastreo con discos causa mayor pérdida que el arado de cincel. El arado de
cincel se introdujo en Venezuela desde 1973. La ejecución eficiente del arado
de cincel es función de la posición de los cuerpos en el bastidor. Los
objetivos específicos del presente trabajo consistieron en relacionar el
número, la distancia y la posición de los cuerpos con la densidad aparente, la
humedad, la porosidad, la eficiencia, la capacidad efectiva, la profundidad de
trabajo, el requerimiento de tracción, el control de maleza y el tamaño de los
terrones. Se utilizó un tractor John Deere 4240 de 82 kW, un arado de cincel
montado marca Bonford Superflow modelo estándar de 7 cuerpos móviles, con un
ancho de corte máximo de
Palabras clave: Arado de cincel, posición y
número de cuerpos, influencia, suelos de sabana.
ABSTRACT
The chisel plough is
considered as a farm minimum tillage tool for leaving mulch remaining on the
soil surface. The quantity of carbon dioxide that gets lost during tillage
depends on the used implement; the disk harrow causes bigger loss than the
chisel plough. The chisel plough has been introduced in Venezuela since 1973.
The efficient performance of the chisel plough is function of the position of
the bodies in the frame. The specific objectives consisted on relating the
number, distances and position of the shank with the bulk density, water
content, porosity, efficiency, field capacity, working depth, draft requirement,
weed control and clod size. An 82 kW John Deere 4240 tractor was used, and a
mounted chisel plough Bonford Superflow standard model of 7 mobile chisel, with
a maximum working width of
Key
words: Chisel plough, shank position and number, performance, savannah soil.
INTRODUCCIÓN
La labranza conservacionista es un término general que
ha sido definido como "cualquier secuencia de labranzas que tiende a
reducir las pérdidas de suelo y agua, en comparación con las de la labranza convencional"
(Lal, 1995). Normalmente se refiere a un sistema de labranza que no invierte el
suelo y que mantiene los rastrojos sobre la superficie. Otra definición de
labranza conservacionista utilizada es "cualquier sistema de labranza o
siembra que mantenga al menos 30% de la superficie del suelo cubierta con
residuos después de la siembra, para reducir la erosión hídrica" (Unger et al. 1975). Los sistemas de cultivo
conservacionistas están actualmente definidos como cualquier sistema de cultivo
o siembra que deje 30% del residuo de la cosecha anterior en la superficie del
suelo después de la siembra (Gough et al.
1994).
El arado de cincel es considerado como un implemento
de mínima labranza debido a que deja restos vegetales en la superficie del
suelo. La cantidad de dióxido de carbono que se pierde durante la labranza
depende del implemento que se utilice, el rastreo con rastras de discos causa
mayor pérdida que el arado de cincel. Los suelos no perturbados por labranzas
tienen poca pérdida de CO2 similar a los suelos que son labrados con
arados de cincel debido a que poco material es incorporado al suelo. Son varios
los implementos existentes para el proceso de la labranza primaria; y todos,
han sido utilizados en el campo agrícola de este país. El fracaso de ellos se
nota por la carencia de uso en muchas áreas; por ejemplo en los llanos
orientales no se practica la labranza primaria. El objetivo general de este
trabajo consistió en estudiar la influencia de las posiciones y separaciones de
los cuerpos de cinceles en la labranza de un suelo de sabana del Estado
Monagas. Los objetivos específicos consistieron en relacionar el número y
posición de los cuerpos con la densidad aparente, la humedad, la porosidad, la
velocidad de trabajo del equipo, la capacidad efectiva, la eficiencia, la
profundidad de trabajo, el requerimiento de tracción, el control de malezas y
el tamaño de los terrones.
MATERIALES Y
MÉTODOS
Este trabajo se realizó en un suelo franco arenoso de
sabana con las características física y químicas que se detallan en el Cuadro 1,
en Jusepín, Estado Monagas, situado a
|
Cuadro 1. Características
físicas y químicas del suelo de sabana franco arenoso a la profundidad de |
|||||||||
|
Característica |
Valor |
||||||||
|
pH |
4,90 |
||||||||
|
Materia orgánica (%) |
1,60 |
||||||||
|
Capacidad de intercambio (me/100 g) |
3,92 |
||||||||
|
K intercambiable (me/100 g) |
0,25 |
||||||||
|
P “aprovechable” (mg kg-1) |
3,52 |
||||||||
|
Humedad equivalente
cm3 cm-3 |
8,40 |
||||||||
|
Componentes
Edáficos (%) |
|||||||||
|
Profundidad cm |
Arena muy gruesa |
Arena gruesa |
Arena media |
Arena fina |
Arena muy fina |
Limo |
Arcilla Caolinita |
Materia orgánica |
|
|
0 – 15 |
0,22 |
2,91 |
12,18 |
39,13 |
13,93 |
19,43 |
12,2 |
0,38 |
|
|
15 – 30 |
0,52 |
2,23 |
11,07 |
41,09 |
10,51 |
18,38 |
16,2 |
0,27 |
|
|
Cuadro 2. Malezas encontradas
en el área experimental en Jusepín, Estado Monagas, Venezuela. |
||
|
Nombre Común |
Nombre Científico |
Familia |
|
Cadillo de burro |
Triunfetta
lappula L. Paspalum sp. Centratherum
maticum (H.B.K.) Less |
Tiliaceae Compositae |
|
Paja conyira Potoquita |
Eragrostis ciliaris (L.) Br. Eragrostis maypurensis (H.B.K.) Sturd |
Gramínea Gramínea |
|
Escoba Paja Rosada |
Sida
rhombifolia L. Sida
glomerata Cav. Sida
glutinosa Commers |
Malvaceae |
|
Tucupen Lanúa Botuco Verbena |
Sporobolus
indicus (L.) R. Br. Antephora
hermaphrodita L. Kuntze Cochlaspermum
orinaceuse Stachytarpheta
cayenensis (L.G. Kich) Vahl |
Gramínea Poaceae Cochlospermaceae |
|
Stylosanthes Cariquito coloreado |
Stylosanthes sp. Lantana camara Vas aculeata
(L) Moldenke |
Fabaceae Verbenaceae |
|
Cadillo San Francisco Arestin Brusquilla |
Cenchrus echinatus L. Borreria verticillata (L) Mey Leassia patellaria D.C. Digitaria Bassia crutrifolia (H.B.K.) Br |
Graminae Rubiaceae Baesalpinaceae Baesalpinaceae |
|
Mastranto Jala pa' tras |
Hyptis
suaveolens (L.) Poit Schrankia
leptocarpa D.C. |
Lamiacea Minosaceae |
En la Figura 1 se muestra el arado de cincel utilizado
en el estudio. Se puede observar la forma y posición de los cinceles rígidos en
el bastidor del arado, el cual permite variar las posiciones resultando en un
implemento con acciones diferentes. El peso del bastidor fue de

Los tratamientos consistieron en ocho métodos (diseño
de trabajo) conformados por el número, posición y la distancia entre los
cinceles. Se emplearon parcelas de

Se
utilizó un tractor John Deere 4240 de categoría II y III, potencia máxima en la
toma de fuerza a 2200 rpm 82 kW (110 hp), máxima potencia a velocidad de
régimen 82,82 kW, peso total con lastre
RESULTADOS Y
DISCUSIÓN
El Cuadro 3 presenta los promedios para cada método
de: densidad seca (rS), la
porosidad (n), humedad (w), tamaño de los terrones, tracción, eficiencia (EF),
capacidad efectiva (CE), profundidad y malezas de hoja ancha y angosta antes y después
de la labor. La relación entre la tracción, la humedad, profundidad, diámetro
de los terrones y los métodos son mostrados en la Figura 10. Se observa que
para el Método 1, los mayores terrones se produjeron para una tracción baja,
menor humedad y menor profundidad. Los terrones de menor diámetro se formaron
para una humedad mayor, una tracción media y una profundidad media. Payne
(1956) encontró que la tracción de un arado con cinceles rectos de
|
Cuadro 3. Promedios de los parámetros estudiados
para cada método antes y después de la labor en un suelo de sabana franco
arenoso en
Jusepín, Estado Monagas, Venezuela. |
||||||||||
|
|
|
|
Métodos (Ver
figuras |
|||||||
|
Parámetros |
|
Unidad |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
r S |
Antes |
Mg m-3 |
1,607 |
1,622 |
1,696 |
1,692 |
1,627 |
1,66 |
1,627 |
1,648 |
|
r S |
Después |
Mg m-3 |
1,512 |
1,604 |
1,516 |
1,499 |
1,608 |
1,577 |
1,625 |
1,632 |
|
n |
Antes |
% |
33,328 |
32,686 |
29,638 |
29,775 |
32,504 |
31,132 |
32,496 |
31,617 |
|
n |
Después |
% |
37,27 |
33,439 |
37,114 |
37,782 |
33,297 |
34,58 |
32,586 |
32,28 |
|
w |
Antes |
cm3 cm-3 |
11,91 |
11,7 |
11,38 |
13,9 |
12,53 |
12,03 |
14,88 |
14,71 |
|
w |
Después |
cm3 cm-3 |
11,98 |
10,63 |
12,38 |
13,5 |
12,69 |
12,24 |
14,5 |
14,58 |
|
Terrón |
|
cm |
6,27 |
5,32 |
4,36 |
4,35 |
4,68 |
5,26 |
4,39 |
3,2 |
|
Tracción |
|
kN |
53,59 |
58,2 |
56,88 |
56,22 |
54,58 |
55,57 |
57,21 |
55,57 |
|
EF |
|
% |
89,57 |
91,7 |
90,47 |
90,54 |
89,62 |
91,32 |
90,61 |
92,93 |
|
CE |
|
ha h-1 |
0,77 |
1,14 |
1,15 |
1,16 |
1,17 |
1,17 |
1,14 |
0,77 |
|
Profundidad |
|
cm |
25,09 |
28,8 |
25,41 |
24,86 |
25,56 |
26,25 |
26,28 |
24,86 |
|
Hoja Ancha |
Antes |
% |
97,74 |
57,69 |
52,94 |
44,76 |
35,9 |
27,93 |
59,09 |
32,56 |
|
Hoja Ancha |
Después |
% |
31,58 |
24,13 |
20,29 |
15,81 |
24,1 |
27,09 |
21,27 |
26,35 |
|
Hoja Angosta |
Antes |
% |
46,07 |
94,77 |
72,22 |
46,34 |
47,84 |
71,53 |
68,42 |
82,95 |
|
Hoja Angosta |
Después |
% |
24,08 |
54,42 |
45 |
32,44 |
19,23 |
47,3 |
46,78 |
46,02 |

Camacho
y Rodríguez (2007) evaluaron implementos de labranza en un suelo franco con un
contenido de arcilla del 22,1 %, 40,5 % de limo y 37,4 % de arena, en donde
para el caso del cincel rígido, observó que la mayor área disturbada se
presentó con un contenido de agua de 5 cm3 cm-3, con
formación de terrones de gran tamaño. Además, que las velocidades de operación
de 4,02; 5,2 y

Las
Figuras 12 y 13 muestran la infestación de malezas para los diferentes métodos
medidos cada seis días a partir del 12/12/2005. El mejor control se observa en
los siguientes 12 días, y de allí en adelante empezó a aumentar la infestación
con un pico máximo el 11/01/2006, 30 días después de la labor.


El
control de malezas que produce el arado de cincel, no entierra los restos
vegetales, sino que los deja en la superficie. Chow et al. (2000) reportaron que el uso del arado de cincel en la
labranza remueve el suelo sin inversión completa del mismo. Duiker (2007)
expuso que el arado de cincel mezcla el suelo, y los residuos superficiales
dejados son suficientes para eliminar pérdidas del amoníaco. Cuanto más ancho y
más curvo es el cuerpo, la perturbación del suelo y la cobertura de restos
vegetales será mucho más lograda. Por otra parte, Dickerson et al. (1967) encontraron que los
residuos dejados por el arado de cincel después de una operación de labranza
fueron de 40 %. Por otra parte Serveson (2006) encontró que el arado de cincel
con cuerpos curvos dejó entre 20 y 50 % de residuos en la superficie del suelo.
Steinhardt et al. (2006) reportaron que el arado de cincel dejó el suelo con
30-60% de cobertura después de la cosecha de maíz, pero con menor cobertura
después de la cosecha de soya. Los cuerpos curvos del arado de cincel
incorporaron más residuos que los rectos.
La
Figura 14 relaciona el diámetro de los terrones con las malezas de hoja ancha y
hoja angosta. Se observa una correlación en el Método 1 con el mayor diámetro
de los terrones y el control de malezas de hoja ancha. Los menores terrones
fueron para un bajo control de malezas de hojas anchas y un control medio de
malezas de hojas angostas.

Jorgenson (1988) reportó que los cuerpos de arado
curvos realizaron mejor manejo del rastrojo que los arados con cuerpos de
estructuración vertical. Al-Janobi
et al. (2002) manifestaron que el
arado de cincel podría ser clasificado como un implemento de labranza primaria
y secundaria. El arado rotura el suelo sin enterrar completamente los restos
vegetales o mezclándolos con el suelo superficial.
En relación al
análisis estadístico realizado, el Cuadro 4 presenta los cuadrados medios de
las variables estudiadas. No hubo significación para la variable humedad, y
hubo alta significación para el control de malezas con respecto a los métodos,
el resto de las variables fueron sólo significativas respecto a los métodos. El
Cuadro 5 presenta los resultados de la prueba de la mínima diferencia
significativa. La mayor variación de la densidad aparente seca fue para el
método 4 siendo similar a la del método 3; la menor variación de la porosidad
resultó en el método 4. La variación de la humedad fue similar en todos los
tratamientos con un promedio general de 1,65. En cuanto al tamaño de terrones,
el mayor diámetro se presentó con el método 1, siendo similar al de los métodos
2 y 6. La mayor profundidad de aradura la produjo el método 2, superando al
resto de los métodos. El método más eficiente fue el 8; la menor capacidad
efectiva ocurrió con los métodos 1 y 8; la mayor tracción se presentó en el
método 2 siendo similar en los métodos 3 y 7. Finalmente, la mayor variación
del control de hojas anchas fue para el método 1, mientras que la mayor
variación para el control de hojas angostas fue para el método 2 con valores
similares para el método 8 (Cuadro 5).
|
Cuadro
4. Cuadrados medios de acuerdo a los datos transformados de las variables
evaluadas variación de la densidad seca transformada (DrST),
variación de la porosidad transformada (DPoT), variación de la humedad transformada (DwT), diámetro
del terrón (DiaTer), profundidad de aradura (Prof), eficiencia (Ef),
capacidad efectiva (Ce), tiro (Ti), variación del control de hojas anchas
transformada (DHanchaT) y variación del control de hojas angostas DHangosta en
el estudio con un suelo de sabana franco arenoso en Jusepín, Estado Monagas,
Venezuela. |
||||||||||||
|
|
Cuadrados Medios |
|||||||||||
|
Fuente
de Variación |
Grados de Libertad |
DrST |
DPoT |
DwT |
DiaTer |
Prof |
Ef |
Ce |
Ti |
DHanchaT |
DHangosta |
|
|
Repetición |
5 |
0,006ns |
9,82ns |
4,532* |
1,56ns |
0,42ns |
0,54ns |
0,002ns |
4,50ns |
330,85* |
315,30** |
|
|
Método |
7 |
0,030* |
49,90* |
1,797ns |
4,10* |
10,06* |
6,24* |
0,16* |
10,92* |
2197,75** |
365,97** |
|
|
Error
Exp† |
28 |
0,006 |
9,63 |
1,617 |
1,24 |
1,29 |
0,45 |
0,002 |
2,99 |
85,23 |
53,32 |
|
|
Total |
39 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gran Media |
0,23 |
7,85 |
3,07 |
4,73 |
26,139 |
90,84 |
1,06 |
55,98 |
53,248 |
26,86 |
||
|
Gran Media ‡ |
(0,08) |
(-3,15) |
(0,07) |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
(27,328) |
--- |
||
|
C. V. (%) § |
33,00 |
39,52 |
41,48 |
23,52 |
4,34 |
0,74 |
3,60 |
3,09 |
17,34 |
27,69 |
||
|
†
Error Exp = Error Experimental |
||||||||||||
|
ns:
No Significativo (p > 0,05); *:
Significativo (p £ 0,05) y ** Significativo (p £ 0,01)
‡: Valores entre paréntesis representan
valores reales §:
C. V. : Coeficiente de Variación |
||||||||||||
|
Cuadro
5. Promedios para las variables evaluadas de variación de la densidad seca
transformada (DrST),
variación de la porosidad transformada (DPoT), variación de la humedad transformada (DwT), diámetro
del terrón (DiaTer), profundidad de aradura (Prof), eficiencia (Ef),
capacidad efectiva (Ce), tiro (Ti), variación del control de hojas anchas
transformada (DHanchaT) y variación del control de hojas angostas DHangosta en
el estudio con un suelo de sabana franco arenoso en Jusepín, Estado Monagas,
Venezuela. |
|||||||||||||||||||
|
Métodos |
Variables
† |
||||||||||||||||||
|
‡ |
DrST |
DPoT |
DwT |
DiaTer |
Prof |
Ef |
Ce |
Ti |
DHanchaT |
DHangosta |
|||||||||
|
1 |
0,094 |
bc |
- 3,94 |
ab |
- 0,008 |
6,27 |
a |
25,09 |
c |
89,57 |
e |
0,77 |
b |
53,60 |
d |
66,168 |
a |
21,990 |
cd |
|
2 |
0,020 |
c |
- 0,75 |
a |
1,074 |
5,32 |
ab |
28,81 |
a |
91,70 |
b |
1,14 |
a |
58,20 |
a |
33,560 |
b |
40,348 |
a |
|
3 |
0,182 |
ab |
- 7,48 |
bc |
- 1,002 |
4,36 |
bc |
25,41 |
c |
90,47 |
cd |
1,15 |
a |
56,89 |
ab |
32,632 |
b |
27,224 |
c |
|
4 |
0,196 |
a |
- 8,01 |
c |
0,400 |
4,35 |
bc |
24,86 |
c |
90,54 |
c |
1,16 |
a |
56,22 |
abc |
28,954 |
b |
13,900 |
d |
|
5 |
0,018 |
c |
- 0,79 |
a |
- 0,162 |
4,68 |
b |
27,56 |
ab |
89,62 |
de |
1,17 |
a |
54,58 |
cd |
11,802 |
c |
28,608 |
bc |
|
6 |
0,084 |
c |
- 3.45 |
a |
- 0,210 |
5,26 |
ab |
26,25 |
bc |
91,32 |
bc |
1.17 |
a |
55,57 |
bcd |
0,838 |
c |
24,232 |
c |
|
7 |
0,002 |
c |
- 0,09 |
a |
0,374 |
4,39 |
bc |
26,28 |
bc |
90,61 |
c |
1,15 |
a |
57,21 |
ab |
37,816 |
b |
21,642 |
cd |
|
8 |
0,018 |
c |
- 0,66 |
a |
0,128 |
3,21 |
c |
24,86 |
c |
92,93 |
a |
0,77 |
b |
55,57 |
bcd |
6,210 |
c |
36,932 |
ab |
|
MDS |
0,0969 |
4,021 |
---- |
1,441 |
1,469 |
0,867 |
0,049 |
2,239 |
11,96 |
9,64 |
|||||||||
|
†
Prueba de la Mínima diferencia Significativa (MDS). Letras diferentes indican promedios
estadísticamente diferentes (p £ 0,05). Variables sin letras indica no diferencia
entre métodos. Prueba de promedios sobre datos
transformados (MDS) y se muestran los originales para las variables DrST, DPoT, DwT y DHanchaT. ‡
Métodos 1 al 8: Ver Figuras 2 al 9. |
|||||||||||||||||||
Hill y Stott (2000) en
su trabajo concluyeron que la profundidad de labranza con arados de cincel no
afectó la cobertura de restos vegetales, pero que la velocidad de la labranza
influyó significativamente en la cobertura de residuos. La mayor cobertura
estuvo asociada con la velocidad de
Simmons (2006) con
el uso de arados de cincel con cuerpos rectos, registró una cobertura de restos
vegetales ente 35 y 75% para materiales no frágiles, y entre 30 y 60% para los
frágiles; los resultados obtenidos con arados de cincel con cuerpos curvos fueron
de
Bowen (1981) expuso que para una gran cantidad
de implementos con púas fijas, púas flexibles, cinceles y subsoladores; los grados
de desmenuzamiento en función del espacio entre cuerpos, profundidad de
trabajo, tipo y ancho del diente y las
condiciones del suelo. Este autor concluyó que el espacio entre cuerpos no debe
ser mayor de 1,5 veces la profundidad y el fragmentado del suelo se puede
lograr cuando el contenido de humedad es adecuado. Esto corrobora los
resultados obtenidos en este estudio. Ripoll
(1975) utilizó nueve métodos variando las posiciones y número de cuerpos de un
arado de cincel, desde dos cuerpos hasta nueve cuerpos rígidos estándar. Un
modelo con cinco cuerpos en V invertida, como el Modelo 1, lo recomendó para
rotulación y cincelado normal; un modelo con siete cuerpos parecido al Modelo 2
lo recomendó para alzado de rastrojos.
CONCLUSIONES
El uso adecuado del arado de cincel es función de la
distancia entre cuerpos y el ordenamiento de los cuerpos en el bastidor. Los
métodos 1, 2, 3, 4, 7 y 8, con espaciamiento entre cuerpos de
El mejor control de malezas (mayor residuo en la
superficie) se logró en función de la posición de los cuerpos en V. El arado de
cincel mostró dejar más del 30% de la superficie del suelo cubierta con
residuos. La capacidad efectiva se duplicó al pasar de cinco a siete cuerpos en
el bastidor. Es un implemento sencillo, fácil de
calibrar, mantener, reparar y construir.
RECOMENDACIÓN
Usar el arado de cincel en lugar de los arados de
discos y de los arados de vertederas en cuanto a los residuos dejados en la
superficie del suelo.
AGRADECIMIENTO
El autor expresa su agradecimiento al
Consejo de Investigación de la Universidad de Oriente de Venezuela por su soporte
y financiamiento para esta investigación.
LITERATURA CITADA
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