Desarrollo de un implemento agrícola para mejorar la aireación y la humedad del suelo

Abstract

La aireación y humedad del suelo son elementos esenciales para el crecimiento y desarrollo de las raíces de los cultivos, y su disponibilidad se reduce debido a la compactación del suelo, la cual es reflejada por el incremento en la densidad del suelo y la reducción de los espacios porosos. La labranza vertical es un tipo de labranza de conservación que mejora la aireación y la infiltración del agua de lluvia en el suelo sin voltear el prisma del suelo para no degradar su estructura, como sucede en la labranza convencional. En este trabajo se diseñó y construyó un rodillo aireador para mejorar la aireación del suelo e incrementar la infiltración del agua de lluvia en el suelo. Se desarrollaron las ecuaciones que describen 1) la cinemática de la rotación del rodillo aireador con el avance del tractor, 2) la relación esfuerzo-deformación y la deflexión de los elementos de corte, y 3) las propiedades físicas del suelo, tales como la humedad, densidad aparente, espacio poroso, compactación y difusión del oxígeno en el suelo. El rodillo aireador consistió de cuchillas metálicas de geometría triangular, montadas en discos portacuchillas en un eje solido de acero, el cual fue fijado a un chasis acoplado al enganche de tres puntos de un tractor MF-592T. El implemento fue evaluado en diferentes condiciones de humedad del suelo, velocidad de trabajo, tipo de cuchillas y carga vertical adicional. El rodillo aireador incrementó la humedad, la porosidad total y la tasa de difusión del oxígeno. Las cuchillas de geometría asimétrica presentaron un mejor desempeño que las cuchillas simétricas, cuya mayor rigidez las hace más susceptibles a presentar fatigas y rupturas por las condiciones cíclicas de operación. La penetración apropiada de las cuchillas en el suelo se logró a una velocidad de 3 km h-1 con una carga adicional de 200 kg.