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Agronomía Trop. 45(1): 73-84. 1995.

ADAPTACIÓN EXPERIMENTAL DE UNA SEMBRADORA 
PARA SIEMBRA DIRECTA

Luis Reinaldo Gil1 y Angeles Albornoz1

1 Investigadores del FONAIAP Anzoátegui. Apdo. 212. El Tigre, 
estado Anzoátegui. Venezuela.

RECIBIDO: febrero 24, 1994.


RESUMEN

La erosión del suelo está entre las principales causas de la disminución de la productividad agrícola en los países en vía de desarrollo. La implementación de sistemas de Siembra Directa (SD) es una alternativa tecnológica que controlaría la erosión y contribuiría en la realización de una agricultura sustentable donde las condiciones edafoclimáticas así lo permitan. Sin embrago, se observa como limitante común en latinoamérica el alto costo de las sembradoras adecuadas para la SD. La adaptación de elementos de SD en sembradoras convencionales es una alternativa que prodría ayudar a introducir este sistema de labranza. En este trabajo se presentan adaptaciones de una sembradora que no pretenden sustituir los equipos especialmente diseñados para SD, sino, sólo dotar al agricultor de un instrumento de bajo costo que le permita seguir utilizando el equipo que ya posee, hasta que se familiarice, se consolide y tenga confianza en este sistema de Labranza Conservacionista.

Palabras Clave: Siembra directa, labranza mínima, labranza cero, adaptaciones de sembradoras para siembra directa.

INTRODUCCIÓN

Una de las causas principales de la baja productividad agrícola en los países en desarrollo lo constituye la erosión del suelo (FAO, 1992). En América Latina, especialmente en las zonas semiáridas y semihúmedas, existen síntomas comunes de deterioro del suelo que han sido provocados principalmente por la intensificación de la producción comercial de cereales, oleaginosas, y algodón (BENITES et al., 1992). El empleo de prácticas de "Labranza Conservacionista" adecuadas puede detener los procesos de erosión del suelo en las áreas tradicionales de producción, y prevenirlos en las zonas de nueva o reciente expansión agrícola.

En términos generales, la "Labranza Conservacionista" implica la preservación de los residuos vegetales de cultivos previos, de ahí que se defina como cualquier tipo de labranza que mantenga al menos 30 % de la superficie del suelo cubierta con residuos hasta realizada la siembra (MANNERING et al., 1987). Los residuos protegen el suelo contra la acción directa del viento y el agua, lo que contribuye a reducir o eliminar el encostramiento, sellado y escorrentía.

La práctica más radical de Labranza Conservacionista es la denominada Siembra Directa (SD), también conocida como Labranza Mínima (LM) o Labranza Cero (UNGER et al., 1993). Este sistema consiste en realizar la siembra sin preparación previa del suelo, por lo cual se mantienen todos los residuos vegetales intactos en la superficie, solamente se realiza con una sembradora especial, una línea de corte muy pequeña sobre los residuos y el suelo, que no ocasiona más perturbación que la necesaria para colocar la semilla a la profundidad deseada.

La SD representa una alternativa tecnológica que contribuiría al desarrollo de una agricultura sustentable en las regiones en donde las características edafoclimáticas lo permitan. Lamentablemente, se observa como limitante común para introducir esta tecnología en la mayoría de los países latinoamericanos el alto costo de los equipos especiales para este sistema de labranza.

Las sembradoras diseñadas para operar en condiciones de suelos desnudos y muy roturados no funcionan cuando hay residuos vegetales, ya que estos se aglomeran en los carros de siembra impidiendo la colocación de las semillas (ERBACH et al., 1983). En América, solo los agricultores de Estados Unidos, Canadá, Brasil y Argentina, disponen de una industria nacional metalmecánica que ofrece sembradoras especiales para SD. En el resto del continente, la industria de maquinaria agrícola fabricante de sembradoras es incipiente, siendo estos equipos muy costosos, y aun cuando a veces existen no alcanzan los niveles de calidad necesarios. Esto, además de otros factores socio-económicos y culturales ha limitado la adopción de la SD.

Los agricultores latinoamericanos son tradicionalistas y no aceptan cambios radicales en los sistemas de producción. En este sentido, resulta improbable que un agricultor acostumbrado a sistema de labranza convencional (LC) esté dispuesto a invertir en una tecnología para el desconocida, sobre todo si ya dispone de equipos convencionales. Esta problemática motivó la búsqueda de una solución práctica, económica y factible de ser implantada a corto plazo. La adaptación de elementos de SD en sembradoras convencionales es una alternativa muy viable (FLORENTINO et al., 1989), pero poca o ninguna información a nivel nacional se ha publicado al respecto.

En los Estados Unidos de Norteamérica desde hace muchos años los agricultores y agrónomos han realizado adaptaciones de sembradoras convencionales que han permitido la expansión de la SD en esa nación. Tal es el caso de George Mackibben, quién construyó lo que se considera una de las primeras sembradoras para SD en la Estación Experimental de Dixon Springs, de la Universidad de Illinois, utilizando innovaciones propias y partes de sembradoras convencionales (LESSITER, 1989).

El trabajo adicional que deben realizar las sembradoras para sistemas de Labranza Conservacionista consiste en poder cortar los residuos vegetales y penetrar uniformemente en el suelo, permitiendo además establecer buen control sobre la profundidad de siembra, distribución y tapado de las semillas. Esto se puede lograr con adaptaciones simples de sembradoras convencionales, tales como la incorporación de un disco de corte delante de cada unidad sembradora (ERBACH et al., 1983).

La adaptación resulta mucho más sencilla y eficiente cuando la sembradora convencional ya posee un sistema de doble disco para la colocación de la semilla. Con este tipo de sembradoras, en condiciones de poca cantidad de residuos y bien distribuidos, como ocurre después del cultivo de la soya, se pueda realizar la siembra sin la adición de discos cortadores delante de cada unidad sembradora, ya que el doble disco de la sembradora es capaz de cortar los residuos y realizar una siembra eficiente (LESSITER, 1989). Esto indica que el número de adaptaciones y el grado de dificultad que estas presenten va a depender del tipo de sembradora a ser modificada, el tipo de suelo, y el volumen de residuos sobre los cuales se piensa aplicar la SD. De cualquier manera, la adaptación de un disco de corte delante de los carros de siembra representa una ventaja ya que permite operar diversas condiciones, lo cual restringe las limitaciones de uso del equipo.

Con la adptación de la sembradora que aquí se describe no se pretende sustituir los equipos especialmente diseñados para SD. Tan solo se quiere dotar al agricultor con un instrumento de bajo costo, que le servirá en la transición de la LC a la SD. De esta manera, el agricultor puede seguir utilizando la máquina que ya posee, hasta que se consolide, se familiarice y tenga confianza en este novedoso sistema de labranza.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se seleccionó la sembradora John Deere Flexi 712 por ser ésta la máquina de más fácil adaptación entre las existentes en las Mesas Orientales Venezolanas. Las otras sembradoras comunes en la región tienen un dispositivo abre surcos (patín) para la distribución de las semillas, lo que impide la penetración a través de los residuos vegetales. La Flexi 71 posee un dispositivo de doble disco en forma de V que le permite cortar y penetrar en los residuos (Figura 1).

FIGURA 1. Vista lateral de la adaptación del disco de corte a la sembradora (Fase 1).

FIGURA 1. Vista lateral de la adaptación del disco de corte a la sembradora (Fase 1).

 

La adaptación se realizó en dos fases. Inicialmente se colocó un disco ondulado delante de cada unidad sembradora (Figura 1). Este disco permite realizar una línea de corte sobre los residuos, facilitando al doble disco de la sembradora penetrar en el suelo hasta la profundidad deseada con muy poca alteración de la cobertura vegetal. Para instalar el disco de corte ondulado en la parte delantera de la sembradora, se colocaron tres barras porta herramientas de forma paralela. En la primera barra (a) se acopla el sistema de enganche de 3 puntos, en la barra central se incorporaron los discos de corte ondulado (b), y en la final se colocaron las sembradoras (c). Para unir las tres barras porta implementos se usaron vigas (UPN 180 con tornillos grado 5 con 6 pulgadas de largo. Para realizar la adaptación se utilizaron materiales comunes en la construcción civil y metalmecánica, partes de sembradoras convencionales usadas, así como trabajos simples de herrería y tornería; únicamente se compraron los discos ondulados, ya que son fabricados a partir de aleaciones de acero.

Después de evaluar el equipo en el campo y de determinar un comportamiento satisfactorio, se procedió a realizar la segunda fase de la adptación (Figuras 2 y 3). En esta oportunidad se incorporaron los siguientes elementos:

FIGURA 2. Vista lateral de las adaptaciones finales de la sembradora.

FIGURA 2. Vista lateral de las adaptaciones finales de la sembradora.

 
FIGURA 3. Vista en plata del conjunto de adaptaciones finales.
FIGURA 3. Vista en plata del conjunto de adaptaciones finales.
  1. Tolvas para la distribución del abono.

  2. Cinceles para descompactar el suelo en la hilera de siembra y a su vez incorporar abono debajo de la semilla.

  3. Doble disco para incorporar fertilizante a un lado de la semilla.

Los dos últimos componentes (b y c) le imprimen versatilidad a la sembradora en cuanto a la forma de aplicación de los fertilizantes, lo cual permite realizar ensayos de eficiencia de aplicación de estos insumos. Hay que aclarar que solo se puede colocar el fertilizante en un lugar a la vez, ya sea al lado de la semilla con el doble disco, o debajo de la semilla con el cincel, según se haga la selección. También se adaptó un sistema de cauchos con engranajes (d) para aportar la fuerza motriz de la distribución del fertilizante. Este sistema permite ajustar mediante un eje roscado la altura de la sembradora (e).

La longitud de la viga UPN fue reducida (en la fase 2), lo que hace que el conjunto de adaptaciones sea más compacto y disminuya el torque sobre el sistema de enganche de tres puntos, facilitando el trabajo del sistema hidráulico del tractor. La Figura 4 muestra el despiece del mecanismo de sostén del disco de corte, un detalle del cincel con el tubo para aplicar el abono, y el sistema porta caucho que da la tracción al tornillo sinfin de la tolva de abono. Para construir el mecanismo de sostén del disco ondulado se utilizaron pletinas de 10 mm de espesor y resortes de válvulas de motores a gasolina (usados). En la construcción del cincel se usaron las cuchillas de acero provenientes de las palas tractores niveladores (material usado de desecho). La Figura 1 muestra detalles del conjunto de adaptaciones.

La sembradora modificada fue evaluada en ensayos de labranza realizados en el Centro de Investigaciones de Sabanas del Estado Anzoátegui, FONAIAP. El experimento fue arreglado con un diseño de bloques al azar con tres repeticiones, donde las percelas principales de 20 m x 90 m representaron la SD y la LC (cuatro pases de rastra). Se sembró soya variedad "Guarapiche" (Diproagro), en parcelas de SD que tenían una cobertura promedio de residuos de sorgo de 6 700 kg/ha. La densidad de siembra utilizada fue de 18 a 20 semillas por metro lineal y una separación entre los hilos de 45 cm.

 

FIGURA 4. Despiece del mecanismo se sostén del disco de corte (a), detalle del cincel (b) y sistema porta caucho (c).

FIGURA 4. Despiece del mecanismo se sostén del disco de corte (a), detalle del cincel (b) y sistema porta caucho (c).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El suelo en las parcelas experimentales se clasifica como un Typic paleustults, con contenidos de arena en los primeros 15 cm de profundidad entre 86 y 90 %. Los valores promedios de humedad del suelo a capacidad de campo para la SD fueron de 8,98 % y para la LC de 8,39 % (P>>0,05) en el rango de profundidad de 0-10 cm. La densidad aparente promedio del suelo para la SD fue de 1,85 gr/cm3 y para la LC de 1,80 gr/cm3 en la profundidad de 0-5 cm (método del hoyo), siendo esta diferencia estadísticamente significativa (P>>0,05). Los valores de densidad aparente son muy altos y podrían ser el resultado de una sobreestimación por el método utilizado. A pesar de los valores elevados en densidad aparente, no se observó impedimento al normal desarrollo radicular.

Mediciones de la resistencia mecánica a la penetración utilizando un penetrómetro de impacto (peso total barra + pesa 7,274 kg), de punta cónica (área basal 2,83 cm2), lanzando una pesa desde 50 cm de altura (pesa de 3,274 kg), indicaron que para introducir la puntan de 10 cm en la SD se necesitaron dos golpes, mientras que para introducir la punta, con la misma profundidad para la LC se necesitó un golpe (humedad del suelo cercana a capacidad de campo). Esto representa una resistencia mecánica a la penetración de 2,6 kg/cm2 para la SD y de 1,6 kg/cm2 para la LC en el rango de profundidad antes indicado.

Mediciones de la fuerza vertical que determina la penetración del disco ondulado de corte de la sembradora en el suelo, indican que esta es como mínimo de 4 kg/cm2. Esto evidencia que no existió impedimento para que el disco penetrara en el suelo al menos 10 cm. Claro está que si se desea incrementar la fuerza vertical de penetración del disco ondulado, lo único que se tendría que hacer es sustituir los resortes del sistema de sostén (Figura 4) por unos de mayor presión.

La distribución de las plantas fue homogénea en los dos sistemas de labranza estudiados, con una población promedio de 18 plantas de soya por metro lineal para la SD y 16 para la LC (P>>0,05). El rendimiento promedio de la soya fue de 1 501 kg/ha en la SD y 1 338 kg/ha en la LC (P>>0,05). No fue posible utilizar el cincel en la SD, ya que los residuos se acumulan entre el disco de corte y el cincel, impidiendo el buen funcionamiento de la sembradora. En este sentido, tampoco se usó el cincel en las parcelas de LC para poder realizar comparaciones. Sin embargo, se realizaron pruebas con el cincel en pequeñas parcelas de LC para evaluar el funcionamiento de este implemento. El cincel si funcionó en condiciones de LC dado que no hay residuos en la superficie del suelo.

El resultado obtenido de las experiencias realizadas en este trabajo indica que es factible que un agricultor modifique exitosamente y a bajo costo equipos convencionales para ser usados en sistemas de Labranza Conservacionista, sobre todo si la sembradora posee un sistema de doble disco en forma de V para colocar la semilla.

SUMMARY

Soil erosion is one of the main reasons for the diminishing agricultural production in developing countries. In Latin America, specially in semi-arid and semi-humid areas, there are common symptoms of soil deterioration that appear to be the consequence of intensive cereal, oil crops and cotton production. The implementation of Zero Tillage (ZT) crop production is a technical alternative that would control soil erosion and could contribute to approach a sustainable agriculture, where the environmental and economic conditions favor it. Anyhow, in most Latin American countries a common restriction is the high cost of buying a ZT planter. Adapting ZT elements to conventional planters is an alternative that will help to introduce this crop production system in such areas. With the adaptation described below, we do not expect to completely substitute equipment specially designed for ZT, we just want to supply the farmer with a low-cost equipment which can be used in the transition to ZT. By these means, the farmer continues using his own implements, until he gets familiar with this conservation system.

Key Words: Zero tillage, no-tillage, clean tillage, mulch tillage, machinery adaptation, no-till planter.

BIBLIOGRAFÍA

BENITES J.R., I. PLA y R.R. CASAS. 1992. Informe sobre el curso de capacitación sobre sistemas de labranza y formación de la Red Latinoamericana de Labranza Conservacionista. Relaco. Publicación Especial No. 1. Coordinador Regional Inta. Argentina.

ERBACH D.C., J.E. MORRISON y D.E. WILKINS. 1983. Equipment modification and innovation for conservation tillage. J. Soil and Water Cons. Special issue 38:182-185.

FAO. 1992. Manual de sistemas de labranza para América Latina. Boletín de suelos de la Fao No. 66. Roma, Italia.

FLORENTINO A., A. CENTENO y M.L. PAEZ. 1989. Labranza mínima. Aspectos de manejo de suelos y cultivo. In: Taller Mínima Labranza y Uso Racional de Fertilizantes. El Tigre, Edo. Anzoátegui. Centro de Cooperación Tecnológica entre las Universidades y Productores.

LESSITER F. 1989. How, Where did No-till Actually Get Started. No-till Farmer. September 18. No. 14:4-5.

MANNERING J. V., D.L. SCHERTZ, y B.A. JULIAN. 1987. Overview of conservation tillage. In: T. J. LOGAN, J.M. DAVIDSON, J.L. BAKER, AND M.R. OWERCASH (Ed.). Effects of conservation tillage on groundwater quality: Nitrates and pesticides. Chelsea, MI. Lewis publ. Inc. p. 3-17

UNGER P. W., K.B. LARYEA y B.A. STEWART. 1993. Criteria for the selection of tillage systems and practices. In: Efecto de los sistemas de labranza de la degradación y productividad de los suelos. Segunda reunión bianual de la Red Latinoamericana de Labranza Conservacionista, RELACO. 14-19 noviembre de 1993. Acarigua-Guanare, Venezuela.


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