Labranza

La labranza primaria se realiza generalmente después de la última cosecha, cuando el suelo está lo suficientemente húmedo para permitir el arado y, a la vez, una buena tracción. Algunos tipos de suelo pueden ararse en seco. El objetivo de la labranza primaria es lograr una profundidad razonable de suelo blando, incorporar los residuos de la cosecha, eliminar las malas hierbas y airear el suelo. La labranza secundaria es cualquier labranza posterior, destinada a incorporar fertilizantes, reducir la textura del suelo , nivelar la superficie o controlar las malas hierbas. ^{[ 5 ]}

La labranza reducida ^{[ nota 1 ]} deja entre un 15 y un 30 % de residuos de cultivo en el suelo, o entre 500 y 1000 libras por acre (560 a 1100  kg/ha) de residuos de grano pequeño durante el período crítico de erosión. Esto puede implicar el uso de un arado de cincel, cultivadores de campo u otros implementos. Consulte los comentarios generales a continuación para ver cómo pueden afectar la cantidad de residuos.

La labranza intensiva ^{[ nota 1 ]} deja menos del 15% de cobertura de residuos de cultivo o menos de 500 libras por acre (560  kg/ha) de residuos de grano pequeño. Este tipo de labranza se suele denominar labranza convencional , pero como la labranza de conservación se utiliza ahora más ampliamente que la labranza intensiva (en los Estados Unidos), ^{[ 6 ] [ 7 ]} a menudo no es apropiado referirse a este tipo de labranza como convencional. La labranza intensiva suele implicar múltiples operaciones con implementos como un arado de vertedera, de discos o de cincel . Después de esto, se puede utilizar un acabador con una grada , una cesta rodante y una cortadora para preparar el lecho de siembra. Hay muchas variaciones.

La labranza de conservación ^{[ nota 1 ]} deja al menos el 30 % de los residuos de cultivo en la superficie del suelo, o al menos 1000  lb/ac (1100  kg/ha) de residuos de grano pequeño en la superficie durante el período crítico de erosión del suelo . Esto ralentiza el movimiento del agua, lo que reduce la cantidad de erosión del suelo. Además, se ha descubierto que la labranza de conservación beneficia a los artrópodos depredadores que pueden mejorar el control de plagas. ^{[ 8 ]} La labranza de conservación también beneficia a los agricultores al reducir el consumo de combustible y la compactación del suelo. Al reducir la cantidad de veces que el agricultor recorre el campo, se logran ahorros significativos en combustible y mano de obra.

La labranza de conservación se utiliza en más de 370 millones de acres, principalmente en América del Sur, Oceanía y América del Norte. ^{[ 9 ]} En la mayoría de los años desde 1997, la labranza de conservación se utilizó en tierras de cultivo de EE. UU. más que la labranza intensiva o reducida. ^{[ 7 ]}

Sin embargo, la labranza de conservación retrasa el calentamiento del suelo debido a la reducción de la exposición de la tierra oscura al calor del sol primaveral, retrasando así la siembra del cultivo de maíz de primavera del año siguiente. ^{[ 10 ]}

• Labranza cero : no se utilizan arados, discos, etc. El objetivo es lograr una cobertura total del suelo.
• Labranza en franjas : Se labran franjas estrechas donde se plantarán las semillas, dejando sin labrar el suelo entre las hileras. ^{[ 11 ]}
• Labranza con mantillo : El suelo se cubre con mantillo para conservar el calor y la humedad. Se altera el 100% del suelo.
• Labranza rotacional: labrar el suelo cada dos años o con menos frecuencia (cada dos años, o cada tres años, etc.). ^{[ 11 ]}
• Labranza en lomos

La labranza zonal o en franjas es una forma de labranza profunda modificada en la que solo se labran franjas estrechas, dejando el suelo entre las hileras sin labrar. Este tipo de labranza agita el suelo para ayudar a reducir los problemas de compactación y mejorar el drenaje interno del suelo . ^{[ 12 ]} Está diseñada para alterar el suelo solo en una franja estrecha directamente debajo de la hilera de cultivo. En comparación con la siembra directa, que depende de los residuos vegetales del año anterior para proteger el suelo y ayuda a retrasar el calentamiento del suelo y el crecimiento del cultivo en climas del norte, la labranza zonal produce una franja de aproximadamente cinco pulgadas de ancho que rompe simultáneamente las capas compactadas por el arado, ayuda a calentar el suelo y ayuda a preparar un lecho de siembra. ^{[ 13 ]} Cuando se combina con cultivos de cobertura, la labranza zonal ayuda a reemplazar la materia orgánica perdida, ralentiza el deterioro del suelo, mejora el drenaje del suelo, aumenta la capacidad de retención de agua y nutrientes del suelo y permite la supervivencia de los organismos del suelo necesarios.

Se ha utilizado con éxito en granjas del Medio Oeste y Oeste de los Estados Unidos durante más de 40 años, y actualmente se utiliza en más del 36 % de las tierras agrícolas estadounidenses. ^{[ 14 ]} Algunos estados específicos donde actualmente se practica la labranza por zonas son Pensilvania, Connecticut, Minnesota, Indiana, Wisconsin e Illinois.

Su uso en los estados del norte del cinturón maicero de EE. UU. no produce resultados de rendimiento consistentes; sin embargo, aún existe interés en la labranza profunda dentro de la agricultura. ^{[ 15 ]} En áreas que no están bien drenadas, la labranza profunda puede usarse como una alternativa a la instalación de drenaje subterráneo más costoso . ^{[ 16 ]}

Arada:

• Afloja y airea la capa superior del suelo o horizonte A, lo que facilita la siembra del cultivo. ^{[ 17 ]}
• Ayuda a mezclar uniformemente los residuos de la cosecha, la materia orgánica (humus) y los nutrientes en el suelo. ^{[ 17 ]}
• Destruye mecánicamente las malas hierbas. ^{[ 17 ]}
• Seca el suelo antes de sembrar (en climas más húmedos, la labranza ayuda a mantener el suelo más seco). ^{[ 17 ]}
• Cuando se realiza en otoño, ayuda a que el suelo expuesto se desmorone durante el invierno debido a las heladas y descongelaciones, lo que ayuda a preparar una superficie lisa para la siembra de primavera. ^{[ 17 ]}
• Puede reducir las infestaciones de babosas, gusanos cortadores, gusanos militares e insectos dañinos, ya que son atraídos por los residuos sobrantes de cultivos anteriores. ^{[ 18 ]}
• Reduce el riesgo de enfermedades de los cultivos que pueden estar presentes en los residuos superficiales. ^{[ 18 ]}

• Seca el suelo antes de sembrar. ^{[ 17 ]}
• El suelo pierde nutrientes , como nitrógeno y fertilizantes, y su capacidad para almacenar agua. ^{[ 17 ] [ nota 2 ]}
• Disminuye la tasa de infiltración de agua del suelo. (Resulta en mayor escorrentía y erosión ^{[ 17 ] [ 19 ]} ya que el suelo absorbe agua más lentamente que antes) ^{[ nota 3 ]}
• El arado del suelo provoca la pérdida de la cohesión de las partículas del suelo, induciendo así la erosión.
• Escorrentía química. ^{[ 17 ] [ nota 3 ]}
• Reduce la materia orgánica en el suelo. ^{[ 17 ] [ nota 4 ]}
• Reduce los microbios, las lombrices de tierra, las hormigas, etc. ^{[ 20 ]}
• Destruye los agregados del suelo. ^{[ 17 ] [ 20 ]}
• Compactación del suelo, también conocida como capa compactada por labranza. ^{[ 17 ] [ 20 ] [ nota 2 ] [ nota 3 ]}
• Eutrofización (escorrentía de nutrientes hacia una masa de agua). ^{[ nota 3 ]}

El arado puede dañar estructuras antiguas como los túmulos alargados . En el Reino Unido, la mitad de los túmulos alargados de Gloucestershire y casi todos los túmulos funerarios de Essex han sufrido daños. Según English Heritage en 2003, el arado con tractores modernos y potentes había causado tanto daño en las últimas seis décadas como la agricultura tradicional en los seis siglos anteriores. ^{[ 21 ]}

La quema controlada se utiliza comúnmente para preparar terrenos talados para la siembra, por ejemplo, en el centro de la Columbia Británica, ^{[ 26 ]} y en la región templada de América del Norte en general. ^{[ 27 ]}

Las quemas controladas se realizan principalmente para reducir el riesgo de residuos forestales y mejorar las condiciones del terreno para la regeneración; pueden obtenerse todos o algunos de los siguientes beneficios:

a) Reducción de los residuos de la tala, la competencia de las plantas y el humus antes de la siembra directa, la plantación, la escarificación o en previsión de la siembra natural en masas parcialmente cortadas o en relación con sistemas de árboles semilleros.

b) Reducción o eliminación de la cubierta forestal no deseada antes de la plantación o siembra, o antes de la escarificación preliminar de la misma.

c) Reducción del humus en lugares fríos y húmedos para favorecer la regeneración.

d) Reducción o eliminación de restos de tala, hierba o maleza de áreas estratégicas alrededor de terrenos forestales para reducir las posibilidades de daños por incendios forestales.

En Ontario se intentó en algunas ocasiones realizar quemas controladas para preparar terrenos para la siembra directa, pero ninguna de ellas fue lo suficientemente caliente como para producir un lecho de siembra adecuado sin una preparación mecánica suplementaria del terreno. ^{[ 28 ]}

Los cambios en las propiedades químicas del suelo asociados con la quema incluyen un aumento significativo del pH, que Macadam (1987) ^{[ 26 ]} en la Zona Subboreal de Abetos del centro de la Columbia Británica encontró que persistía más de un año después de la quema. El consumo promedio de combustible fue de 20 a 24 t/ha y la profundidad del suelo forestal se redujo entre un 28% y un 36%. Los aumentos se correlacionaron bien con las cantidades de restos de tala (tanto totales como de ≥7  cm de diámetro) consumidos. El cambio en el pH depende de la severidad de la quema y la cantidad consumida; el aumento puede ser de hasta 2 unidades, un cambio de 100 veces. ^{[ 29 ]} Las deficiencias de cobre y hierro en el follaje del abeto blanco en áreas quemadas en el centro de la Columbia Británica podrían atribuirse a niveles elevados de pH. ^{[ 30 ]}

Incluso una quema controlada de maleza en una zona talada no produce una quema uniforme en toda el área. Tarrant (1954), ^{[ 31 ]} por ejemplo, encontró que solo el 4% de una quema de maleza de 140 ha se había quemado severamente, el 47% se había quemado levemente y el 49% no se había quemado. La quema después de apilar la maleza obviamente acentúa la heterogeneidad posterior.

Los aumentos marcados en el calcio intercambiable también se correlacionaron con la cantidad de restos de tala de al menos 7  cm de diámetro consumidos. ^{[ 26 ]} La disponibilidad de fósforo también aumentó, tanto en el suelo forestal como en la capa de suelo mineral de 0  cm a 15  cm, y el aumento aún era evidente, aunque algo disminuido, 21 meses después de la quema. Sin embargo, en otro estudio ^{[ 32 ]} en la misma Zona Subboreal de Abetos se encontró que, si bien aumentó inmediatamente después de la quema, la disponibilidad de fósforo había caído por debajo de los niveles previos a la quema en 9 meses.

El nitrógeno se perderá del sitio por la quema, ^{[ 26 ] [ 32 ] [ 33 ] aunque Macadam (1987) [ 26 ]} encontró que las concentraciones en el suelo forestal restante aumentaron en dos de las seis parcelas, mientras que las demás mostraron disminuciones. Las pérdidas de nutrientes pueden verse compensadas, al menos a corto plazo, por una mejora del microclima del suelo debido a la reducción del espesor del suelo forestal donde las bajas temperaturas del suelo son un factor limitante.

Los bosques de Picea/Abies de las estribaciones de Alberta se caracterizan a menudo por acumulaciones profundas de materia orgánica en la superficie del suelo y bajas temperaturas del suelo, lo que dificulta la reforestación y provoca un deterioro general de la productividad del sitio. Endean y Johnstone (1974) ^{[ 34 ]} describen experimentos para probar la quema controlada como método de preparación del lecho de siembra y mejora del sitio en áreas representativas de Picea/Abies taladas . Los resultados mostraron que, en general, la quema controlada no redujo satisfactoriamente las capas orgánicas ni aumentó la temperatura del suelo en los sitios probados. Los aumentos en el establecimiento, la supervivencia y el crecimiento de las plántulas en los sitios quemados fueron probablemente el resultado de ligeras reducciones en la profundidad de la capa orgánica, pequeños aumentos en la temperatura del suelo y mejoras notables en la eficiencia de los equipos de plantación. Los resultados también sugirieron que el proceso de deterioro del sitio no se revirtió con los tratamientos de quema aplicados.

El peso de la tala (el peso en seco de toda la copa y la porción del tronco de menos de cuatro pulgadas de diámetro) y la distribución del tamaño son factores importantes que influyen en el riesgo de incendios forestales en los sitios cosechados. ^{[ 35 ]} A los gestores forestales interesados ​​en la aplicación de quemas controladas para la reducción de riesgos y la silvicultura, Kiil (1968) les mostró un método para cuantificar la carga de tala. ^{[ 36 ]} En el centro-oeste de Alberta, taló, midió y pesó 60 abetos blancos, graficó (a) el peso de la tala por unidad de volumen comercializable en función del diámetro a la altura del pecho (DAP), y (b) el peso de la tala fina (<1,27  cm) también en función del DAP, y produjo una tabla de peso de la tala y distribución del tamaño en un acre de un rodal hipotético de abeto blanco. Cuando se desconoce la distribución del diámetro de un rodal, se puede obtener una estimación del peso de la tala y la distribución del tamaño a partir del diámetro promedio del rodal, el número de árboles por unidad de área y el volumen comercializable en pies cúbicos. Los árboles de muestra en el estudio de Kiil tenían copas completas y simétricas. Es probable que los árboles de crecimiento denso con copas cortas y a menudo irregulares se sobreestimen; mientras que los árboles de crecimiento abierto con copas largas probablemente se subestimen.

El Servicio Forestal de los Estados Unidos enfatiza la necesidad de proporcionar sombra a los plantones jóvenes de abeto de Engelmann en las altas Montañas Rocosas . Los lugares de plantación aceptables se definen como micrositios en los lados norte y este de troncos caídos, tocones o restos de tala, y ubicados en la sombra proyectada por dicho material. ^{[ 37 ]} Cuando los objetivos de manejo especifican un espaciamiento más uniforme o densidades más altas que las que se pueden obtener con una distribución existente de material que proporciona sombra, se ha emprendido la redistribución o importación de dicho material.

En algunos casos, la preparación del terreno puede realizarse simplemente para facilitar el acceso a los sembradores, o para mejorar el acceso y aumentar el número o la distribución de microhábitats aptos para la siembra.

Wang et al. (2000) ^{[ 38 ]} determinaron el desempeño en campo de abetos blancos y negros 8 y 9 años después de la plantación en sitios de bosque mixto boreal después de la preparación del sitio (zanja de disco Donaren versus sin zanja) en 2 tipos de plantación (abierta versus protegida) en el sureste de Manitoba. La zanja Donaren redujo ligeramente la mortalidad del abeto negro pero aumentó significativamente la mortalidad del abeto blanco. Se encontró una diferencia significativa en altura entre plantaciones abiertas y protegidas para el abeto negro pero no para el abeto blanco, y el diámetro del cuello de la raíz en plantaciones protegidas fue significativamente mayor que en plantaciones abiertas para el abeto negro pero no para el abeto blanco. La plantación abierta de abeto negro tuvo un volumen significativamente menor (97  cm ³ ) en comparación con la plantación protegida de abeto negro (210  cm ³ ), así como con las plantaciones abiertas (175  cm ³ ) y protegidas (229  cm ³ ) de abeto blanco. Las plantaciones abiertas de abeto blanco también tenían un volumen menor que las plantaciones protegidas de abeto blanco. Para el material de trasplante, las plantaciones en franjas tenían un volumen significativamente mayor (329  cm³ ⁾ que las plantaciones abiertas (204 ^cm³  ) . Wang et al. (2000) ^{[ 38 ]} recomendaron que se utilizara la preparación del sitio de plantación protegida.

Hasta 1970, ningún equipo de preparación de terrenos "sofisticado" había entrado en funcionamiento en Ontario, ^{[ 39 ]} pero la necesidad de equipos más eficaces y versátiles era cada vez más reconocida. Para entonces, se estaban introduciendo mejoras en los equipos desarrollados originalmente por el personal de campo, y las pruebas de campo de equipos de otras fuentes iban en aumento.

Según J. Hall (1970), ^{[ 39 ]} al menos en Ontario, la técnica de preparación del sitio más utilizada era la escarificación mecánica posterior a la cosecha mediante equipos montados en la parte delantera de una excavadora (cuchilla, rastrillo, arado en V o dientes), o arrastrados detrás de un tractor (escarificador Imsett o SFI, o picador rodante). Las unidades de tipo arrastre diseñadas y construidas por el Departamento de Tierras y Bosques de Ontario usaban cadenas de anclaje o almohadillas de tractor por separado o en combinación, o eran tambores o barriles de acero aleteados de varios tamaños y se usaban en conjuntos solos o combinados con unidades de almohadillas de tractor o cadenas de anclaje.

El informe de J. Hall (1970) ^{[ 39 ]} sobre el estado de la preparación del sitio en Ontario señaló que las cuchillas y los rastrillos resultaron ser adecuados para la escarificación posterior al corte en rodales de frondosas tolerantes para la regeneración natural del abedul amarillo . Los arados fueron más efectivos para tratar la maleza densa antes de la plantación, a menudo en conjunto con una máquina plantadora. Los dientes escarificadores, por ejemplo, los dientes de Young, se usaban a veces para preparar los sitios para la plantación, pero su uso más efectivo resultó ser la preparación de sitios para la siembra, particularmente en áreas de acumulación con maleza ligera y crecimiento herbáceo denso. Las picadoras de rodillos se aplicaron en el tratamiento de maleza densa pero solo podían usarse en suelos libres de piedras. Los tambores aleteados se usaban comúnmente en los cortes de pino jack-abeto en sitios con maleza reciente con una capa profunda de hojarasca y mucho material de corte, y debían combinarse con una unidad de almohadilla de tractor para asegurar una buena distribución del material de corte. Tras su fortalecimiento, el escarificador SFI había demostrado ser bastante eficaz durante dos años; se estaban llevando a cabo ensayos prometedores con el escarificador de cono y el escarificador de anillo cilíndrico, y se había iniciado el desarrollo de un nuevo escarificador de mayales para su uso en terrenos con suelos rocosos y poco profundos. El reconocimiento de la necesidad de mejorar la eficacia y la eficiencia en la preparación del terreno llevó al Departamento de Tierras y Bosques de Ontario a adoptar la política de buscar y obtener, para pruebas de campo, nuevos equipos de Escandinavia y otros lugares que parecían prometedores para las condiciones de Ontario, principalmente en el norte. Así, se iniciaron las pruebas del Brackekultivator de Suecia y del surcador rotatorio Vako-Visko de Finlandia.

Los tratamientos de preparación del terreno que crean zonas de plantación elevadas suelen mejorar el rendimiento de las plantas trasplantadas en terrenos con baja temperatura y exceso de humedad. La formación de montículos puede influir considerablemente en la temperatura del suelo. Draper et al. (1985), ^{[ 40 ]} , por ejemplo, documentaron este fenómeno, así como el efecto que tuvo en el crecimiento de las raíces de las plantas trasplantadas (Tabla 30).

Los montículos se calentaron más rápidamente y, a profundidades de suelo de 0,5  cm y 10  cm, registraron temperaturas promedio 10 y 7  °C superiores, respectivamente, a las del control. En días soleados, las temperaturas máximas diurnas de la superficie del montículo y la capa orgánica alcanzaron entre 25  °C y 60  °C, dependiendo de la humedad del suelo y la sombra. Los montículos alcanzaron temperaturas medias del suelo de 10  °C a 10  cm de profundidad 5 días después de la siembra, mientras que el control no alcanzó esa temperatura hasta 58 días después de la siembra. Durante la primera temporada de crecimiento, los montículos presentaron tres veces más días con una temperatura media del suelo superior a 10  °C que los micrositios de control.

Los montículos de Draper et al. (1985) ^{[ 40 ]} recibieron 5 veces la cantidad de radiación fotosintéticamente activa (PAR) sumada en todos los micrositios muestreados durante la primera temporada de crecimiento; el tratamiento de control recibió consistentemente alrededor del 14% de la PAR de fondo diaria, mientras que los montículos recibieron más del 70%. Para noviembre, las heladas de otoño habían reducido la sombra, eliminando la diferencia. Muy aparte de su efecto en la temperatura, la radiación incidente también es importante para la fotosíntesis. El micrositio de control promedio estuvo expuesto a niveles de luz por encima del punto de compensación durante solo 3 horas, es decir, una cuarta parte del período de luz diario, mientras que los montículos recibieron luz por encima del punto de compensación durante 11 horas, es decir, el 86% del mismo período diario. Suponiendo que la luz incidente en el rango de intensidad de 100–600 μE/m ² /s es la más importante para la fotosíntesis , los montículos recibieron más de 4 veces la energía lumínica diaria total que llegó a los micrositios de control.

Con la preparación lineal del sitio, la orientación a veces viene dictada por la topografía u otras consideraciones, pero a menudo se puede elegir. Puede marcar la diferencia. Un experimento de zanjas de disco en la Zona Subboreal de Abetos en el interior de la Columbia Británica investigó el efecto en el crecimiento de plantas jóvenes ( pino contorta ) en 13 posiciones de plantación de micrositios: berma, bisagra y zanja en cada una de las orientaciones norte, sur, este y oeste, así como en lugares no tratados entre los surcos. ^{[ 41 ]} Los volúmenes de tronco de los árboles de 10 años en micrositios orientados al sur, este y oeste fueron significativamente mayores que los de los árboles en micrositios orientados al norte y no tratados. Sin embargo, se observó que la selección del lugar de plantación era más importante en general que la orientación de la zanja.

En un estudio realizado en Minnesota, las franjas norte-sur acumularon más nieve, pero esta se derritió más rápido que en las franjas este-oeste durante el primer año posterior a la tala. ^{[ 42 ]} El deshielo fue más rápido en las franjas cercanas al centro del área talada que en las franjas limítrofes con la masa forestal intacta. Las franjas, de 15,24 m (50 pies) de ancho, alternadas con franjas sin cortar de 4,88 m (16 pies) de ancho, se talaron en una masa forestal de Pinus resinosa de entre 90 y 100 años de edad.

• Cook, RL, HF McColly, LS Robertson y CM Hansen. 1958. Ahorre dinero, agua y suelo con labranza mínima. Boletín de Extensión 352. Servicio de Extensión Cooperativa, Universidad Estatal de Michigan, East Lansing.
• Sprague, Milton A., y Glover B. Triplett. 1986. Agricultura sin labranza y con labranza superficial: la revolución de la labranza . Nueva York, Wiley. ISBN 978-0-471-88410-1
• Troeh, Frederick R., J. Arthur Hobbs, Roy L. Donahue. 1991. Conservación del suelo y del agua para la productividad y la protección del medio ambiente , 2.ª ed. Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall. ISBN 978-0-13-096807-4
• Ciencia del Suelo de América. 2009. Glosario de términos de la ciencia del suelo. [En línea]. Disponible en https://www.soils.org/publications/soils-glossary (28 de septiembre de 2009; verificado el 28 de septiembre de 2009). Ciencia del Suelo de América, Madison, Wisconsin.
• Los agricultores que no labran salvan nuestro suelo.
• agricultura_sostenible.html
• Fabricante de subsoladores para labranza agrícola con fotos (umequip.com de Unverferth Equipment)