Revista Científica UDO Agrícola Volumen 8.
Número 1. Año 2008. Páginas: 107-117
Índice de friabilidad de un suelo franco
arenoso de sabana del estado Monagas, Venezuela
Friability index
of a savanna sandy loamy soil of Monagas state, Venezuela
Américo José HOSSNE GARCÍA
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
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Recibido: 21/10/2008 |
Fin de primer arbitraje: 12/12/2008 |
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Primera revisión recibida: 15/12/2008 |
Aceptado: 30/12/2008 |
RESUMEN
La friabilidad y la tensión cortante son consideradas
indicadores útiles de la calidad estructural de un suelo. Las labores que
impliquen aperos agrícolas que se asen al suelo, así
como el crecimiento radical presentan su acción más eficiente en un estado del
suelo, con la mejor condición física mecánicas. Los objetivos específicos
consistieron en obtener, para un suelo de sabana franco arenoso, el índice de
friabilidad con base en los límites de consistencia y relacionarlo con la
capacidad de campo, el índice de marchitez y la tensión cortante.
Metodológicamente se utilizaron los procedimientos de laboratorio de Mecánica
de Suelos: ASTM D427-61 para contracción, ASTM D424-59 para el plástico y ASTM
423-66 para el líquido a las profundidades de 0-15, 15-30, 30-45 y 45-60 cm. La
capacidad de campo se determinó por el método de la cámara de presión. Las
curvas de tensión cortantes con el uso del Triaxial.
El análisis de regresión para interpretar la proporción de la variación entre
los parámetros de las curvas de regresión. El análisis de varianza y la prueba de la diferencia mínima
significativa. Entre los resultados: (a) se definió el estado friable
del suelo, que se encontró entre el límite de contracción (5,04 %) y el límite
plástico (13,63 %), el rectángulo de friabilidad se produjo entre 7,63 % y 9,52
%. La franja friable para el suelo estudiado produjo respectivamente un valor
de 0,59 de la
humedad correspondiente al límite plástico
inferior (wWP), es decir 0,59*wWP, y de 0,736 con respecto al límite plástico
inferior, es decir 0,736*wWP, (b) la
tensión cortante para el índice friable produjo valores de fragmentación
óptimos. Se concluyó que el índice de friabilidad se ubicó entre el índice de
marchitez y la capacidad de campo, y que de acuerdo al estado pluviométrico del
área, el contenido de humedad del suelo para que se encuentre en estado friable
se podría lograr en los meses de junio, julio y agosto; y posiblemente, con las
lluvias de norte, en los meses de octubre y noviembre.
Palabras
Clave: Índice
de marchitez, capacidad de campo, tensión cortante, límites de Atterberg.
ABSTRACT
Friability and
sheer tension are considered useful indicators of the soil structural quality.
The farming operations that imply agricultural tools that take hold to the
soil, as well as the radical growth, presents its more efficient action in a
soil state, with the best physical and mechanical conditions. The specific
objectives consisted on obtaining, for a sandy loam savanna soil, the
friability index with base in the consistency limits and to relate it with the
field capacity, the withered index and the shear tension. Methodologically the
procedures of laboratory of Soil Mechanics were used: ASTM D427-61 for
contraction, ASTM D424-59 for the plastic and ASTM 423-66 for the liquid to the
depths of 0-15, 15-30, 30-45 and 45-60 cm. The field capacity was
determined by the method of the pressure chamber. The shear tension curves with
the use of the Triaxial. The regression analysis to
interpret the proportion of the variation among the parameters of the
regression curves. The variance analysis and the
significant minimum difference test. Among the results: (a) the soil
friable state was defined to be found between the contraction limit (5.04%) and
the plastic limit (13.63%), the friability rectangle took place between 7,63%
and 9.52%. The studied soil friable zone produced a value of 0.59 of the
humidity corresponding to the inferior plastic limit respectively (wWP), that is to say 0.59*wWP,
and of 0,736 with regard to the inferior plastic limit, that is to say 0.736*wWP, (b) the sheer tension for the friable index
produced optimal fragmentation values. On concluded that the friability index
was located between the withered index and the field capacity, and that according to
the climatic state of the area, the soil friable
index could achieved in the months of June, July and August; and possibly, with
the north rains, in the months of October and November.
Key words: Withered index, field capacity, sheering resistance, Atterberg
limits.
INTRODUCCIÓN
La fragmentación del suelo es el objetivo
primario en la labranza para crear un ambiente favorable para los cultivos. Los
suelos varían alrededor del mundo desde aquéllos que exhiben una naturaleza con
cubrimiento vegetal a aquéllos de una naturaleza de endurecimiento. Estos
extremos se han reportado existir en Australia y otros suelos tropicales
(Venezuela) y subtropicales (Commegna et al., 2005). La facilidad de preparar
una capa cultivable favorable depende de las interacciones complejas entre el
clima, suelo y el instrumento de labranza. El agua del suelo afecta su
resistencia y propiedades de fragmentación, y por eso la facilidad de preparar
una capa cultivable favorable. La administración de los procesos de la labranza
afecta la fragmentación y friabilidad indirectamente a través de los efectos en
la formación de estructura y estabilización, y directamente a través de la
influencia de la labranza y el tráfico. Como fue reportado por Karlen et al.,
(1990), la friabilidad alta es una de las características más importantes que
tiene un acondicionamiento deseable. El término friabilidad se ha discutido,
definido y redefinido por científicos durante décadas, por ejemplo: Christensen, 1930; Bodman, 1949; Utomo y Dexter, 1981b.
El índice de friabilidad (IF)
es el cambio en la resistencia de los agregados con el tamaño de los mismos (Braunack et al.,
1979). Representa la tendencia de una masa de suelo no confinada a
romperse bajo una presión aplicada en un rango particular de tamaños de
fragmentos pequeños (Utomo y Dexter,
1981a). De acuerdo a Macks, et al., (1996) la friabilidad podría
ser un indicador útil de la conveniencia de la condición estructural del suelo
para el establecimiento de los cultivos en la siembra directa. Los suelos con
friabilidad baja parecen ser difíciles en el establecimiento exitoso de la
siembra directa. Son varios los métodos
que, en principio, permiten estimar el comportamiento de un suelo en relación a
su estructura, entre los que podemos citar los límites de consistencia o de Atterberg, ensayos de corte, coeficiente de contracción
lineal, friabilidad y mullimiento (mellowing). Ensayos sobre la resistencia mecánica del
suelo, un indicador sensible del estado físico, muestran además, la importancia
del contenido de materia orgánica, de arcilla y su mineralogía en los respectivos módulos de
ruptura. Un valor de IF alto indica que los agregados grandes tienen
un valor del módulo de ruptura menor que los agregados pequeños y que, por lo
tanto, se romperán en fragmentos pequeños más rápidamente. Un suelo con baja
friabilidad tenderá a romperse en agregados de tamaño heterogéneo cuando se
laboree. Un suelo infriable puede requerir mucha
energía para la labranza y producir una pobre cama de siembra, con agregados de
mayor tamaño y, de esta manera, proveer condiciones indeseables para la
germinación, la emergencia y el establecimiento de las plantas.
La friabilidad fue redefinida como el
coeficiente de variación de la tensión cortante del suelo; y la definición
recientemente del IF, fue descrita por una ecuación simple que tiene
una exactitud dentro del 2% por encima del rango de interés (Watts y Dexter, 1998; Commegna et al., 2005). Commegna
et al., (2005) y Braunack
et al., (1979) en sus resultados
mostraron el mérito de medir la friabilidad para determinar el contenido óptima
de humedad para la labranza. Munkholm,
(2002) evaluó la
fragmentación y friabilidad en el campo cualitativamente y cuantitativamente
utilizando una prueba de caída libre para determinar la fragmentación. Esta
última fue utilizada por Schjønning, el al., (2005). La fragmentación y la friabilidad
de un suelo franco arenoso fueron evaluadas por Munkholm, (2002) en el laboratorio
midiendo el esfuerzo cortante y la energía de la ruptura específica en los
agregados, demostró que el efecto del contenido de humedad en el esfuerzo
cortante y la energía de la ruptura específica de agregados, reveló una alta
influencia y que la macroporosidad tuvo correlación
con la tensión cortante y el índice de friabilidad. Schjønning, el al.,
(2005) utilizaron una varilla torsional y caja horizontal de corte. Gill et al., (2004) encontraron un decrecimiento de la tensión cortante
cuando la proporción de arena fina o gruesa aumentaba; y un incremento de la
tensión cortante en tratamientos de por lo menos 1:5 de arena:suelo fue significativamente menor en tratamientos
mayores de 1:10 arena:suelo. Este resultado soportó
los encontrados por Mullins
and Panayiotopoulus (1984) en donde una mezcla
insaturada de arena fina:caolinita
fue superior que la mezcla insaturada de arena gruesa:caolinita.
Un parámetro físico (S) fue definido por Dexter, (2004), y Tormena, et al.,
(2008), igual a la inclinación de la curva de retensión
del agua en su punto de inflexión. Esta curva se traza como el logaritmo
neperiano del potencial de agua contra el contenido de agua gravimétrica. El
valor de S es indicativo de hasta qué punto la porosidad del suelo se concentra
en un rango estrecho de tamaños del poro. En la mayoría de los suelos, los
valores más grandes de S son consistentes con la presencia de buena micro
estructura. Esteban et al., (2006)
encontraron que el efecto de S
sobre el crecimiento de la raíz mostró que este parámetro fue un indicador
adecuado para evaluar el impacto de las prácticas agrícolas sobre la calidad
del suelo. Dexter y Bird (2001) también definieron
un límite inferior seco y un límite superior seco en la labranza que pueden ser
calculados con parámetros de la curva de retensión de
agua. La diferencia entre el límite superior e inferior de la labranza es el
rango de contenido de agua en cual la labranza podría ser realizada
satisfactoriamente.
Jansson y Karlberg, (2001) simularon
el contenido de agua del suelo por medio de un coeficiente del límite plástico
superior. Se ha mostrado que el contenido de agua del suelo afecta fuertemente
la fragmentación y la friabilidad. Aunque esto no fue sorprendente que su
influencia en los procesos de fragmentación y friabilidad no atrajo la atención
merecida. La importancia del contenido de humedad del suelo fue resaltada por Dexter (2002) cuando definió el contenido de humedad óptimo
para la labranza. Manifestó la necesidad de establecer el rango de humedad para
la labranza. Watts et al., (1996)
trabajando en suelos franco arcillosos, encontraron que los agregados recogidos
después de la labranza produjeron grandes cantidades de arcillas dispersas que
los recogidos inmediatamente antes de la labranza, las diferencias aumentaron
con el contenido de humedad, pero las diferencias no fueron significativas por
debajo del límite plástico. Watts y Dexter, (1998)
manifestaron que la conexión más débil entre partículas de los agregados
determinan la resistencia del suelo; que el índice de friabilidad alcanza su
valor óptimo en contenidos de humedad alrededor del límite plástico inferior,
que la perturbación (labranza) del suelo más allá del límite plástico reduce la
friabilidad y que está positivamente correlacionado con el contenido de materia
orgánico. (Mulkholm,
2002; Cuevas et al., 2006). Ojeniyi y Dexter
(1979), Utomo y Dexter
(1981b), Shanmuganathan y Oades
(1982), Colleuille
y Braudeau (1996),
Dexter y Bird (2001), Campos
(2002), De Toro y Arvidsson
(2003), Müller et al., (2003),
Keller (2004) e Igwe y Okebalama (2006), evaluaron la friabilidad
utilizando los límites de consistencia y Eghball et al., (1993) el análisis fractal. Los
objetivos específicos en este trabajo consistieron en determinar el índice de
friabilidad de los suelos de sabana del Estado Monagas a través de los límites
de consistencia y relacionarlo con la tensión cortante, capacidad de campo,
índice de marchites y el estado pluviométrico de la zona.
MATERIALES
Y MÉTODOS
El muestreo para el análisis experimental se realizó
en un suelo franco arenoso de sabana en el Estado Monagas, situado a 147 msnm y
coordenadas geográficas de 9° 41´ 33´´ latitud norte y 63º
|
Cuadro 1. Componentes físicos en porcentajes y diámetro
de las partículas del suelo de sabana del Estado Monagas estudiado. |
||||||||
|
Profundidad (cm) |
Componentes
Edáficos (%) |
|||||||
|
Arena muy gruesa |
Arena |
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 |
|
30 – 45 |
0,30 |
2,46 |
10,30 |
34,56 |
12,58 |
21,6 |
18,2 |
0,20 |
|
45 – 60 |
0,33 |
2,64 |
10,84 |
30,69 |
14,63 |
20,67 |
20,2 |
0,13 |
|
Diámetro (mm) |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,1 |
0,1-0,05 |
0,05-0,002 |
< 0,002 |
|
El
muestreo estratificado se basó en el trabajo realizado por Espinoza (1970), en el cual el estrato que corresponde a la
Unidad Maturín está clasificado como un suelo con textura superficial franco
arenosa, comprendida en una superficie aproximada de 55 ha. Se perforaron 20
calicatas para la recolección de las muestras. La recolección de las muestras y
ubicación de los pozos se realizó apoyado en el método de muestreo aleatorio
simple. En cada uno de las áreas de muestreo se realizó un muestreo del
horizonte comprendido entre 0,00-0,15 m, 0,15-0,30 m, 0,30-45 m, 0,45-0,60 m de
profundidad tomando muestras al azar del mismo. Las muestras para cada
horizonte fueron conformadas en una sola muestra. Fue corregida como se
muestra.
Metodológicamente se utilizaron los procedimientos de
laboratorio de Mecánica de Suelos: ASTM D427-61 para el límite contracción,
ASTM D424-59 para el límite plástico y ASTM 423-66 para el límite líquido a las
profundidades de 0-15, 15-30, 30-45 y 45-60 cm. El índice de friabilidad se
determinó con la diferencia entre el límite plástico y el límite de
contracción. La capacidad de campo se determinó por el método de la cámara de
presión. Las curvas de tensión cortantes con el uso del Triaxial.
Se utilizó el análisis de regresión para interpretar la proporción de la
variación entre los parámetros de las curvas de regresión. Desde el punto de
vista de la significación, para determinar la diferencia entre las medias de
los resultados se utilizó el análisis de varianza y la prueba de la mínima diferencia
significativa (MDS) (p ≤ 0,05).
RESULTADOS
Y DISCUSIÓN
La Figura 1 relaciona la friabilidad con
el límite plástico y el límite de contracción. Se observa que la friabilidad
varió inversamente con respecto a la contracción y directamente con la
plasticidad, remarcándose más el efecto de la contracción. El valor más bajo
del índice de friabilidad (7,627 %) ocurrió entre aproximadamente 5 y 6 % del
límite de contracción en el horizonte 15-30 cm. Estas humedades se ubicaron
entre el límite de contracción y el índice de marchitez, cuando acontecieron
los mayores valores de la tensión cortante (Figura 2). El manejo de
estos suelos requiere de humedades adecuadas; cuando están secos por debajo del
índice de marchitez se desmenuzan produciendo nubes de polvo en las labores de
rastreo, y cuando están muy húmedos en los alrededores del límite plástico
producen adherencias y terrones. Al respecto, de acuerdo a Keller (2004) para
minimizar el número de operaciones de labranza y por lo tanto la energía total
utilizada en un sistema de laboreo debería ser ejecutada en condiciones de
humedad óptimas. Baver
(1966) estableció que si un suelo compactado es labrado en condición seca, se
producen terrones grandes o polvo fino dependiendo de la textura. Si son
labrados muy húmedos hay la formación de terrones. Tales suelos deben ser
manipulados en el contenido de humedad de la consistencia friable. Pla (1978)
en estudios de las propiedades físicas de los suelos de los llanos Centro
Occidentales venezolanos, estableció que el efecto compactante
se logra cuando la humedad está en tensiones inferiores a 50 kPa, valor que está por debajo del límite plástico.
La Figura 2 relaciona la tensión cortante
a diferentes presiones de cámara (0, 340, 512, 684, 856, 1028 y 1200 kN/m2 (kPa)) versus la
humedad gravimétrica expuesta bajo las diferentes etapas de las siguientes
características físicas: límite de contracción, índice de marchitez, índice
friable, capacidad de campo, límite plástico y límite líquido. La franja
friable para el suelo estudiado entre 7,63 % y 9,52 %, produjo respectivamente
un valor de 0,59 de la humedad correspondiente al límite plástico inferior (wWP), es decir de 0,59*wWP,
y de 0,736 con respecto al límite plástico inferior, es decir 0,736*wWP.
De acuerdo a la pluviometría en el área, la friabilidad de este suelo se podría
lograr en los meses de junio, julio y agosto; y posiblemente con las lluvias de
norte en los meses de octubre y noviembre. Mata (1992) estableció que la
actividad de las arcillas definidas por la relación entre el índice plástico y
el porcentaje de arcilla, guarda relación inversa con la capacidad de expansión
y contracción del suelo. Ellos generalmente se asocian con suelos friables de
buena infiltrabilidad, con arcillas de cargas
variables tal es el caso de muchos suelos llaneros donde las operaciones de
mecanización agrícola son más rápidamente reanudadles después de una lluvia
fuerte ofreciendo menos resistencia a los implementos, en comparación a suelos
con arcillas de carga permanente.En el índice de
marchites se produjeron los mayores valores para la tensión cortante (t).
La humedad requerida para la labranza
corresponde a humedades por debajo del límite plástico inferior, como sucedió
en este estudio. Ojeniyi y Dexter (1979)
encontraron máxima producción de pequeños agregados cuando la labranza era
ejecutada a 0,9*wWP. De Toro y Arvidsson (2003) observaron un aumento de la proporción de
pequeños agregados, disminuyendo el contenido de humedad alrededor de 0,5*wWP durante la preparación de camas para la
siembra. Barzegar et
al., (2004) encontraron entre 0,70*wWP
y 0,80*wWP. Utomo y Dexter (1981a) reportaron que
la friabilidad fue un máximo para los contenidos de humedad cercano al límite
plástico. Kursar et al., (1995) mostraron que la
friabilidad, la capacidad de soporte del suelo, el tráfico, y la labranza son
mejores cuando la humedad del suelo correspondía al índice de friabilidad
máxima para dos suelos franco arenosos para un potencial de 100 kPa por debajo del límite plástico; además reportaron que
bajo estas condiciones el riesgo de compactación es mayor para los suelos
francos de textura media. Arvidsson y Gustafsson (2004) encontraron que el contenido de agua
adecuado para las labores de labranza es cercano al límite plástico del suelo.
La labor en un suelo seco favorece la formación de terrones grandes y suelos
con contenido de agua superior al límite plástico son fácilmente deformados y
compactados (De Toro y Arvidsson, 2003). Faure (1981) determinó dos puntos en la curva densidad seca
con respecto al contenido de humedad que correspondieron a los límites líquidos
y plásticos. Pareció que por debajo del límite plástico la compactación se
alcanzó independientemente del contenido de humedad, y la máxima densidad se
logró en un punto cercano al límite líquido. Esto podría indicar que la
friabilidad del suelo no debe estar tan cercana al límite plástico. Baber (1966) resumió que los efectos de compactación
observados en suelos hawaianos pueden sucederse en cualquier tipo de suelo en
donde los suelos no deben ser labrados en condiciones de humedad que no
correspondan a la zona friable. Las compactaciones máximas ocurren para los
contenidos de humedad cercanos al límite plástico bajo. Expuso que los efectos
de compactación por tractores sucedieron para los contenidos de humedad cerca
de la capacidad de campo, aunque las rastras de discos producen compactación
cuando el suelo está seco. Esto último acaeció en el suelo estudiado.
En el Cuadro 2 se observan siete ecuaciones
exponenciales de la tensión cortante en función de la humedad para cada presión
de cámara obtenidas con SPSS para la mejor representación de los datos, todas
con un alto coeficiente de regresión y con alta significancia estadística tanto
para la regresión como para los coeficientes que corresponden a las curvas de
la Figura 2. La columna de los valores de la tensión cortante calculada
utilizando la humedad media (8,67 %) correspondiente al índice de friabilidad (tIF),
muestran una resistencia relativamente baja en referencia a los esfuerzos
radiculares en su crecimiento y también con respecto a los esfuerzos ejercidos
por los aperos agrícolas que se asen al suelo.
|
Cuadro
2. Resultados del análisis de regresión de la tensión cortante (t) para diferentes presiones de cámara (s3)
versus la humedad gravimétrica. Valores de t en función del índice de friabilidad. |
|||
|
Ecuaciones |
R2 |
s3 kN/m2 |
tIF kN/m2 |
|
t = 185,124 e - 0,256 * w |
0,907 |
0 |
20,12 |
|
t = 649,312 e - 0,125 * w |
0,930 |
340 |
219,68 |
|
t =
910,131 e - 0,121 * w |
0,917 |
512 |
318,79 |
|
t =
1171,534 e - 0,118 * w |
0,909 |
684 |
421,16 |
|
t =
1433,129 e - 0,117 * w |
0,904 |
856 |
519,69 |
|
t =
1694,851 e - 0,116 * w |
0,901 |
1028 |
619,95 |
|
t = 1956,637
e - 0,115 * w |
0,898 |
1200 |
721,93 |
Barber et al., (1989) usando la
diferencia entre los suelos con humedad dos días después de su humedecimiento y
el límite plástico del mismo, mostraron que los suelos con mayor propensión a la
compactación son aquellos con un mayor contenido de limo y los menos
vulnerables, aquellos bien drenados con un contenido de limo más arcilla ≤
18%. La resistencia de estos suelos a la compresión aumenta a un máximo en el
rango plástico y luego disminuye. Al respecto, el suelo estudiado tiene un
porcentaje de limo parecido, pero la arcilla
componente es del tipo caolinita que contribuye al buen manejo. Hossne (2004) mostró que después de los 2.343,2 kPa (1 kN/m2 = 1 kPa) de resistencia del suelo el crecimiento radical es
detenido con gran rapidez, para este valor el crecimiento radicular fue de un
20,78 %, y para 2500 kPa el crecimiento se paralizó
por completo. Se pudo observar que al aumentar la resistencia del suelo,
también la tensión axial radical. En el rango de resistencia del suelo entre
700 kPa y 1700 kPa el
crecimiento radical se mantuvo aproximadamente en un 50 %. El crecimiento cayó
rápidamente un 50 % hasta alrededor de los 500 kPa de
resistencia edáfica; luego, se mantuvo aproximadamente constante hasta los 1500
kPa, y a partir de allí el crecimiento cayó
rápidamente hasta la paralización, para una resistencia de 2500 kPa del suelo. Las curvas de la penetración radical y la
tensión axial se cruzaron en un punto, para esta intersección se obtuvo un
polinomio de tercer grado, que al resolverlo produjo dos raíces complejas y una
real igual a 23,432 102 kPa de resistencia del suelo para el cual la penetración
radical fue de 20,78 % y la tensión radical axial de 20,78 102 kPa. Según Pfeffer (1893), compilado por Gill y Bolt
(1955) y Misra et
al., (1986), citado por Martino y Shaykewich (1994) la presión máxima que una raíz puede
ejercer está restringida alrededor de
El Cuadro 3 presenta el
análisis de regresión para el índice de friabilidad versus el límite plástico,
límite de contracción y la profundidad; produciendo dependencia inversa con
respecto a la profundidad y la contracción, y directa con la plasticidad. Esto
se observó en la Figura 1. La disminución con la profundidad podría ser debido
a la disminución de la materia orgánica. Se observa un ajuste exacto del IF
= f(wC, wP,
PRO). El Cuadro 4 presenta
el análisis de varianza para
el límite plástico (wP) con una media de
13,56 %, el límite de contracción (wC) con
una media de 4,89 % y el índice de friabilidad (IF) con una media de
8,67 % ajustada por la profundidad, todos con alta probabilidad. El Cuadro 5
muestra la prueba de la mínima diferencia significativa (MDS) (p ≤ 0,05),
en donde se observa que el wP presentó su
mayor valor en el horizonte 0-15 cm, el wC
en los horizontes 0-15 y 15-30 cm y el IF en el horizonte 30-45.
|
Cuadro 3. Análisis
de regresión lineal para el índice de friabilidad (IF) en función
del límite plástico (wP) y límite de
contracción (wC) para cuatro
profundidades de un suelo de sabana del Estado Monagas. |
|||||||
|
Estadísticas de la
regresión |
|||||||
|
Coeficiente
de correlación múltiple |
1 |
|
|||||
|
Coeficiente
de determinación R^2 |
1 |
||||||
|
R^2 ajustado |
1 |
||||||
|
Error
típico |
1,52003E-13 |
||||||
|
Observaciones |
168 |
||||||
|
Análisis
de varianza |
|||||||
|
Resultados |
Grados
de libertad |
Suma
de cuadrados |
Promedio
de los cuadrados |
F |
Valor
crítico de F |
||
|
Regresión |
3 |
316,9772861 |
105,6590954 |
4,57302E+27 |
0,00 |
||
|
Residuos |
164 |
3,7892E-24 |
2,31049E-26 |
|
|
||
|
Total |
167 |
316,9772861 |
|
|
|
||
|
Fuentes |
Coeficientes |
Error
típico |
Estadístico
t |
Probabilidad |
|
||
|
Intercepción |
1,86634E-12 |
1,74128E-13 |
10,71820852 |
1,19057E-20 |
|
||
|
Profundidad (PRO) |
-4,379E-15 |
7,31406E-16 |
-5,98706221 |
1,30648E-08 |
|||
|
Límite plástico (wP) |
1 |
1,12393E-14 |
8,89733E+13 |
0 |
|||
|
Límite de contracción (wC) |
-1 |
1,3514E-14 |
-7,3997E+13 |
0 |
|||
|
Cuadro
4. Análisis de varianza para el Límite Plástico (wP),
Límite de Contracción (wC) y el índice
de Friabilidad (IF) ajustada por la profundidad de un suelo de sabana
del Estado Monagas. |
|||||||
|
Límite Plástico (wP) |
|||||||
|
Fuente |
GL |
Suma de
cuadrados |
Cuadrados
medios |
F |
P |
||
|
Profundidad
(PRO) |
3 |
27,418 |
9,13933 |
9,57 |
0,0000 |
||
|
Error |
164 |
156,576 |
0,95473 |
|
|
||
|
Media |
13,562 |
|
|
|
|
||
|
CV |
7,20 |
|
|
|
|
||
|
Límite de Contracción
(wC) |
|||||||
|
Profundidad
(PRO) |
3 |
35,774 |
11,9245 |
19,20 |
0,0000 |
||
|
Error |
164 |
101,831 |
0,6209 |
|
|
||
|
Media |
4,8932 |
|
|
|
|
||
|
CV |
16,10 |
|
|
|
|
||
|
Friabilidad (IF) |
|||||||
|
Profundidad
(PRO) |
3 |
77,084 |
25,6946 |
17,56 |
0,0000 |
||
|
Error |
164 |
239,905 |
1,4628 |
|
|
||
|
Media |
8,669 |
|
|
|
|
||
|
CV |
13,95 |
|
|
|
|
||
|
Cuadro 5. Promedios para el Límite Plástico (wP), el Límite de contracción (wC) y el Índice de Friabilidad (IF)
de un suelo de sabana del Estado Monagas. |
||||||
|
Horizontes |
Límite plástico † |
Límite de contracción † |
Índice de friabilidad † |
|||
|
Media |
Grupo |
Media |
Grupo |
Media |
Grupo |
|
|
0-15 |
14,063 |
A |
5,2453 |
A |
8,8175 |
B |
|
15-30 |
12,938 |
C |
5,3110 |
A |
7,6270 |
C |
|
30-45 |
13,671 |
AB |
4,1499 |
C |
9,5210 |
A |
|
45-60 |
13,577 |
B |
4,8665 |
B |
8,7104 |
B |
|
† Prueba de la Mínima
Diferencia Significativa (MDS) (p ≤ 0,05). Letras diferentes indican
promedios (%) estadísticamente diferentes. |
||||||
Utomo y Dexter (1981a)
establecieron que para un contenido ligero de agua por encima del límite
plástico, se espera que la compresión resulte de la deformación plástica; esto
no es aplicable a este suelo por su baja plasticidad. La desviación típica de
los resultados obtenidos del límite plástico en este estudio en función de las
profundidades de muestreo fue de 0,1753, lo que indicó que para dos cifras
significativas el límite plástico no presentó variación al profundizar.
Cuando wC
> wP nunca habrá contenido óptimo
de humedad para la labranza.
Muchos suelos arcillosos drenan
lentamente y a menudo son muy húmedos que el correspondiente al wP, al menos que sean secados o las plantas lo
hacen por transpiración (Yong y Warkentin, 1966; Dexter, 1988; Utomo y Dexter, 1981b; Watts y Dexter, 1997; Imhoff et al., 2000; Utomo y Dexter, 1981a; Arvidsson et al., 2004; De Toro y Arvidsson, 2003). Esto también ha sido asociado a la alta resistencia
y friabilidad inadecuada del suelo. Los suelos de textura fina necesitan
períodos largos para el secado para pasar a friables. Esto retarda las
operaciones de campo (Hillel, 1991; Latey, 1985; Ontario Ministry of Agricultura, 1997; Da Silva et al., 1994; Unger
y kaspar, 1994; Soehue,
1958). Esto no sucedería con el suelo estudiado.
CONCLUSIONES
La zona friable establecida para este
suelo fue aproximadamente entre 7,63 y 9,52 % de humedad para una media de 8,67
%; es la más adecuada para las labores en especial de los aperos que se asen al suelo y el crecimiento radical. Se produjo
respectivamente un valor de 0,59 de la humedad correspondiente al límite plástico inferior (wWP), es decir 0,59*wWP,
y de 0,736 con respecto al límite plástico inferior, es decir 0,736*wWP.
De acuerdo a la pluviometría en el área, en estos suelos la humedad friable se
podría lograr en los meses de junio, julio y agosto; y posiblemente con las
lluvias de norte en los mese de octubre y noviembre.
Esto infiere que el tiempo oportuno de operación es muy estrecho, lo cual
implicaría un uso de maquinarias con un ancho de cobertura conveniente y además
un mayor número de equipos en concordancia con el área.
Al relacionar el índice de friabilidad
con la tensión cortante, las ecuaciones de la tensión cortante produjeron
valores que no infringen el crecimiento radical y favorecen las condiciones
para la labranza. La tensión cortante, medida de la resistencia de un suelo, es
función exponencial inversamente proporcional de la humedad (τ = f(IF)-1).
En el límite, cuando la humedad tiende a cero, la tención cortante alcanza su
menor valor igual al coeficiente; esto indica que el índice de friabilidad
podría ser una condición adecuada de la fragmentación óptima del suelo.
El índice friable para el suelo estudiado
se ubicó entre el índice de marchitez y la capacidad de campo. Esto podría
indicar que las humedades que definen tanto el índice de marchitez como la
capacidad de campo no proporcionan fragmentación adecuada para su manejo y favorecerían
la compactación.
Se recomienda el uso de los implementos
agrícolas en un rango por debajo del límite plástico y de la capacidad de
campo. Si hay requerimientos tractivos, lastrar al tractor y usar implementos
en posición montados. No se deben labrar estos suelos con humedades menores del
7,6 % ni por encima del 9,55 % que facilitarían una estructura polvorienta,
poca penetrabilidad y compactación.
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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Página diseñada por Prof. Jesús Rafael Méndez Natera
TABLA DE CONTENIDO DE LA REVISTA CIENTÍFICA UDO
AGRÍCOLA
