1. Agrociencia
Colegio de Postgraduados
agrocien@colpos.colpos.mx
ISSN (Versión impresa): 1405-3195
MÉXICO
2000
Fidencio Sustaita Rivera / Víctor Ordaz Chaparro / Carlos Ortiz Solorio / Fernando de
León González
CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE DOS SUELOS DE UNA REGIÓN
SEMIÁRIDA DEBIDOS AL USO AGRÍCOLA
Agrociencia, julio-agosto, año/vol. 34, número 004
Colegio de Postgraduados
Texcoco, México
pp. 379-386
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Universidad Autónoma del Estado de México
http://redalyc.uaemex.mx

2. SUSTAITA-RIVERA ET AL.: USO AGRÍCOLA Y CAMBIOS EN PROPIEDADES DEL SUELO 379
CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE DOS SUELOS DE UNA REGIÓN
SEMIÁRIDA DEBIDOS AL USO AGRÍCOLA
CHANGES IN THE PHYSICAL PROPERTIES OF TWO SOILS IN A SEMI-ARID
ENVIRONMENT DUE TO AGRICULTURAL USE
Fidencio Sustaita-Rivera1, Víctor Ordaz-Chaparro2, Carlos Ortiz-Solorio2 y Fernando de León-González3
1
Instituto de Hidrología. Universidad Tecnológica de la Mixteca. Km. 2.5 Carr. a Acatlima. 69000,
Huajuapan de León, Oaxaca (sustaita@nuyoo.utm.mx). 2Especialidad de Postgrado en Edafología.
IRENAT. Colegio de Postgraduados. 56230, Montecillo, Edo. de México (ordaz@colpos.colpos.mx).
3
Depto. de Producción Agrícola y Animal. Universidad Autónoma Metropolitana-Xochimilco. Calza-
da del Hueso Núm. 1100. Col. Villa Quietud. 04960, México, D. F.
RESUMEN ABSTRACT
Se determinó la influencia del manejo del suelo y de la intensidad The influence of soil management and tillage intensity in the
de labranza, en las propiedades físicas de un Fluvisol y un Regosol, physical properties of an eutric Fluvisol and an eutric Regosol,
ambos eutricos, localizados en Noria de Ángeles, Zacatecas. Los located at Noria de Ángeles in the state of Zacatecas, México, was
manejos evaluados fueron: labranza con tracción animal, labran- assessed. The management practices evaluated were: soil tillage
za con tracción mecánica y, como referencia, suelos con vegeta- using animal and mechanical draft and, as control, natural
ción natural. En campo se determinó la velocidad de infiltración y vegetation soils. The infiltration rate and penetration resistance
la resistencia a la penetración; además, se tomaron muestras inal- were determined in the field; moreover, undisturbed soil samples
teradas y se describió los perfiles de suelo. En el laboratorio se were taken and soil profiles were described. The distribution of
determinó la distribución del tamaño de agregados, textura, den- aggregate size, soil texture, real and apparent density, organic
sidad real y aparente, materia orgánica (MO), constantes de hu- matter (OM) content, and humidity constants were determined in
medad y se elaboraron y analizaron láminas delgadas de suelo. A the laboratory, and thin sections of soil were elaborated and
partir de los datos de textura, constantes de humedad y distribu- analyzed. Using soil texture, moisture constants and distribution
ción del tamaño de agregados, se generaron la porosidad total, of aggregate size data, total porosity, soil moisture retention curve,
curva de retención de humedad, estabilidad estructural y diáme- structural stability and mean weight diameter were generated, and
tro medio ponderado, y en láminas delgadas de suelo se determinó pore size distribution was determined in soil thin sections. Soil
la distribución de poros por tamaño. El manejo del suelo causó management caused changes in physical properties of the soil,
cambios en las propiedades físicas del suelo, lo que aumentó la increasing surface crustability and soil compaction, while aggregate
compactación y el encostramiento superficial y se disminuyó la stability decreased, with the predominance of microaggregates
estabilidad de agregados, con predominio de microagregados (me- (smaller than 0.25 mm); this situation was more evident in
nor a 0.25 mm), más evidente en suelos laboreados con tracción mechanically than in animal tilled soils. Macroaggregates (bigger
mecánica que con tracción animal. Los macroagregados (mayor a than 0.25 mm) were larger and more stable in undisturbed soils,
0.25 mm) fueron mayores y más estables en suelos inalterados, maybe due to OM content (more than 3.5 %), while there were no
posiblemente debido al contenido de MO (mayor a 3.5 %), mien- significant differences among soils for agricultural use. Undisturbed
tras que entre el uso agrícola no hubo diferencias significativas. soils showed higher moisture retention and water infiltration rates
Los suelos inalterados tuvieron mayor retención de humedad y due to a larger structural stability and continuity of pores through
tasas de infiltración, debido a una mayor estabilidad estructural y the entire soil profile, while in cultivated soils there were low
continuidad de los poros hasta la superficie, mientras que en sue- infiltration rates as a result of surface crusting. Penetration
los cultivados ocurrió encostramiento superficial que provocó ba- resistance increased with depth; values lower than 2.5 Mpa were
jas tasas de infiltración. La resistencia a la penetración se incre- found in undisturbed soils and up to 30 cm depth where animal
mentó con la profundidad, encontrándose valores menores a 2.5 draft was used. In the same soil tilled with mechanical draft,
Mpa en suelos inalterados y con tracción animal hasta 30 cm de penetration resistance values surpassed 3 Mpa at 15 cm depth due
profundidad, mientras que el mismo suelo con labranza mecani- to the formation of tillage pans. Agricultural soils had less porosity
zada excedió 3 Mpa a la profundidad de 15 cm, debido a la forma- and were more massive. Through image analysis, a more intense
ción del piso de arado. Los suelos agrícolas tuvieron menores surface crusting and micropore predominance in mechanically
porosidades y fueron más masivos. Con el análisis de imágenes se tilled agricultural soils were observed.
Recibido: Febrero, 1998. Aprobado: Diciembre, 1999. Key words: Image analysis, structural stability, soil management, soil
Publicado como ARTÍCULO en Agrociencia 34: 379-386. 2000. tillage systems.
379

3. 380 AGROCIENCIA VOLUMEN 34, NÚMERO 4, JULIO-AGOSTO 2000
observó el encostramiento superficial y predominio de microporos INTRODUCTION
en los suelos con uso agrícola con mayor intensidad en suelos bajo
A
labranza mecanizada. rid and semiarid areas in México comprise
nearly 96 million hectares (48.3 %), from which
Palabras clave: Análisis de imágenes, estabilidad estructural, manejo 39 million (20.1 %) are classified as semiarid.
del suelo, sistemas de labranza. In these regions, there is rainfed agriculture, rainfalls are
scarce and not well distributed and it is forbidden to
INTRODUCCIÓN perforate deep wells for irrigation. Soil is characterized
by its low depth, low organic matter (OM) content and a
E
n México las zonas áridas y semiáridas ocupan high susceptibility to degradation processes when
cerca de 96 millones de hectáreas (48.3 %), de continuously tilled. Therefore, it is important and
las cuales 39 millones (20.1 %) se clasifican como necessary to study soil behavior in these regions using
semiáridas. En estas regiones la agricultura es de secano, different managements in order to identify the most
las precipitaciones son escasas y mal distribuidas y exis- adequate for their use and conservation (Pagliai and De-
te veda total para la perforación de pozos profundos para Nobili, 1993; Jaramillo, 1994; Tursina and Silakov, 1994).
el riego; el suelo se caracteriza por su poca profundidad, Adequate soil use can be assessed through the changes
bajo contenido de materia orgánica (MO) y alta suscepti- in its physical properties induced by its long term
bilidad a procesos de degradación al ser laboreados con- management (Vyn and Rainbault, 1993). Because of the
tinuamente. Por ello es importante y necesario, en estas intensive use of agricultural implements and machinery,
regiones, estudiar el comportamiento de los suelos en soils with high content of silt and low OM content are
función de diferentes manejos, para identificar el más ade- sensitive to compaction processes, surface crusting and
cuado para su uso y conservación (Pagliai y De-Nobili, erosion. Especially in dry land regions, soil and water
1993; Jaramillo, 1994; Tursina y Silakov, 1994). conservation and management of surface culture residues
El uso adecuado del suelo puede estimarse por medio are very important, which can be achieved using adequate
de los cambios en sus propiedades físicas inducidos por tillage practices (Tursina and Silakov, 1994; Cunha et al.,
el manejo en el largo plazo (Vyn y Rainbault, 1993). De- 1997).
bido al uso intensivo de maquinaria y de implementos The purpose of this investigation was to identify the
agrícolas, los suelos con contenidos altos de limo y bajos changes in soil physical properties as a result of the
changes in its use, from natural vegetation to agricultural
en MO, son susceptibles a procesos de compactación,
use, and of the mechanization level of field operations in
encostramiento superficial y erosión. Especialmente en
two soils with regional systems of management.
las regiones semiáridas, es muy importante la conserva-
ción del suelo y agua y el manejo de residuos de cultivo
MATERIALS AND METHODS
sobre la superficie, lo cual se logra con prácticas adecua-
das de labranza (Tursina y Silakov, 1994; Cunha et al.,
The study was conducted at Noria de Ángeles, Zacatecas, located
1997).
at 22o 24’ N, 101o 50’ W and 2200 m altitude. It has a Bs1kw-type
Esta investigación tuvo como objetivo identificar los climate, considered as semidry with rainfalls during summer, the
cambios que ocurren en las propiedades físicas del suelo average yearly temperature is 16 oC, with 298 mm precipitation and
como resultado de cambios en su uso, de vegetación na- 2031 mm evapotranspiration, leading to drought conditions (Jaramillo,
tural a agrícola, y del grado de mecanización de las ope- 1994).
raciones de campo, en dos suelos sujetos a sistemas re- Management practices studied were: agricultural soils with
gionales de manejo. mechanical tillage, agricultural soils with animal tillage and, as control,
soils with natural vegetation of nopal (Opuntia spp.), unaltered for the
MATERIALES Y MÉTODOS last 25 years at least in two types of soil: eutric Fluvisol and eutric
Regosol4.
El estudio se efectuó en el municipio de Noria de Ángeles, Za- The morphological description of soil profile was performed in
catecas, con coordenadas geográficas de 22o 24’ N y 101o 50’ O y 2200 m the field; two types of samples in each soil horizon were taken: normal
de altitud. El clima es del tipo Bs1kw, que se interpreta como semiseco samples for laboratory analysis and classification of soil according to
con lluvias en verano, temperatura media anual de 16 oC, precipita- the FAO system, and undisturbed samples to elaborate soil thin sections
ción de 298 mm y evapotranspiración de 2031 mm, lo que origina using a drill with internal-plastic cylinder.
condiciones de sequía (Jaramillo, 1994). The assessed soil physical properties were: texture by the pipette
Los manejos estudiados fueron: suelos agrícolas con labranza me- method; apparent density (rb) by the cylinder method; and real density
canizada, suelos agrícolas con labranza de tracción animal, y como (rs) by the pycnometer method; with the results of these evaluations
comparación, suelos con vegetación natural de nopal (Opuntia spp.), total porosity was estimated; distribution of aggregate size through

4. SUSTAITA-RIVERA ET AL.: USO AGRÍCOLA Y CAMBIOS EN PROPIEDADES DEL SUELO 381
inalterados por lo menos durante los últimos 25 años, en dos tipos de the dry and humid screening techniques were used to estimate structural
suelo: Fluvisol y Regosol, ambos eutricos4. stability and mean weight diameter; penetration resistance through an
En campo, se efectuó la descripción morfológica del perfil y se automatic penetrometer making three insertions at intervals of 3 cm to
tomaron dos tipos de muestras en cada horizonte del suelo: muestras 45 cm depth; humidity constants (field capacity and permanent wilting
normales para los análisis de laboratorio y para clasificar al suelo según point) with the pressure plate and pressure membrane, respectively,
el sistema FAO; y muestras inalteradas para elaborar láminas delgadas and with these values, the soil moisture retention curve using the
de suelo, usando una barrena con cilindro interno de plástico. Palacios model (1980) was obtained, and the infiltration rate by the
Las propiedades físicas del suelo evaluadas fueron: textura, por el double cylinder method (Klute, 1986). Besides, soil organic matter
método de la pipeta; densidad aparente (rb), por el método del cilin- content was determined with the Walkey and Black method.
dro; y densidad real (rs), por el método del picnómetro, y a partir de In 44 soil thin sections, fixed in epoxic resin, the pore size
ellas, se obtuvo la porosidad total; la distribución del tamaño de agre- distribution was determined in five replicates with the image analyzer
gados, mediante las técnicas de tamizado en seco y en húmedo, con IMAGIA Version 3.0.
los cuales se calculó la estabilidad estructural y el diámetro medio
ponderado; la resistencia a la penetración, mediante un penetrómetro RESULTS AND DISCUSSION
automático haciendo tres inserciones a intervalos de 3 cm hasta 45 cm
de profundidad; las constantes de humedad (capacidad de campo y Soil properties
punto de marchitez permanente), mediante la olla y membrana de pre-
sión, respectivamente, y con dichos valores se obtuvo la curva de re- Due to the fact that the managements assessed were
tención de humedad aplicando el modelo de Palacios (1980); y la tasa implemented in contiguous soils with uniform
de infiltración, por el método del doble cilindro (Klute, 1986). Ade- topography, climate conditions were similar; moreover,
más, se determinó el contenido de materia orgánica del suelo por el soils had loam textures and ocric horizons, indicating a
método de Walkey y Black. similar morphology profile for both soils, although the
En 44 láminas delgadas de suelo fijadas en resina epóxica se de- eutric Regosol profile was more developed.
terminó la distribución de poros por tamaño, en cinco repeticiones, In agricultural use managements, the low clay
con el analizador de imágenes IMAGIA Versión 3.0. contents (less than 20 %), the high content of silt
(nearly 50 %) and low OM contents, all together created
RESULTADOS Y DISCUSIÓN adequate conditions for compaction and surface crusting
in both soils (Tables 1 and 2). Sand content predominated
Propiedades del suelo in eutric Fluvisol, because with agricultural use the clay
and silt particles are more easily eroded since vegetal
Debido a que los manejos evaluados se ubicaron en covering is not available.
suelos con topografía uniforme y adyacentes entre sí, las Tillage effect was reflected in high values of apparent
condiciones de clima fueron similares; además, los sue- soil density, which increased as tillage intensity grew;
los presentaron perfiles con texturas francas y horizontes the highest value corresponded to mechanical tillage
ócricos, lo cual indica una morfología del perfil similar managements. OM content in natural vegetation soils was
para ambos suelos, aunque el perfil del suelo Regosol high, from 3.5 to 3.9 %, while in agricultural use soils it
eutrico se encontró más desarrollado. ranged from 0.8 to 1.5 %, which was considered a low
En los manejos con uso agrícola, los contenidos de value, stating that OM has decreased in the long-term
arcilla fueron bajos (menores de 20 %), lo cual, unido al according to tillage intensity.
alto contenido de limo (alrededor de 50 %) y bajos con-
tenidos de MO, crearon condiciones adecuadas para la Management effect in soil aggregation
presencia de compactación y encostramiento superficial
en ambos suelos (Cuadros 1 y 2). En el Fluvisol eutrico Soil aggregates are divided into microaggregates
predominó la fracción arenosa, debido a que con el uso (smaller than 0.25 mm) and macroaggregates (bigger than
agrícola las partículas de limo y arcilla se erosionan más 0.25 mm) (Le Bissonais, 1996). Table 3 shows that the
fácilmente, al no existir cobertura vegetal. change from natural vegetation to agricultural use has
El efecto de la labranza se reflejó en valores altos de caused an important decrease in soil aggregation level,
densidad aparente del suelo que se incrementaron confor- since in mechanical tillage management for both soils,
me aumentó la intensidad de la labranza, correspondiendo microaggregate content is larger.
el valor mayor a manejos con labranza mecanizada. The proportion of microaggregates is considered an
El contenido de MO en los suelos con vegetación indicator of structural soil degradation (Boersma and
natural fue alto, de 3.5 a 3.9 %, mientras que en los Kooistra, 1994). Therefore, such managements may be
4
Información obtenida en la Sección de Génesis y Clasificación de Suelos del Colegio de Postgraduados.

5. 382 AGROCIENCIA VOLUMEN 34, NÚMERO 4, JULIO-AGOSTO 2000
manejados con uso agrícola varió de 0.8 a 1.5 % consi- considered of high risk to surface crusting due to soil
derados como bajos, lo cual evidencia que la MO ha dis- pore blockade caused by scarce but highly intense
minuido a largo plazo en función de la intensidad de la rainfalls, which are normal in arid and semiarid areas.
labranza. Besides, the decrease in aggregate stability may be largely
attributed to the lower OM content in tilled soils.
Efecto del manejo en la agregación del suelo On the other hand, both soils with natural vegetation
had a higher macroaggregate content and structural
Los agregados del suelo se dividen en microagregados stability compared to the agricultural use managements;
(menores a 0.25 mm) y macroagregados (mayores a this is due to a larger OM content, which maintains soil
0.25 mm) (Le Bissonnais, 1996). En el Cuadro 3 se ob- aggregation despite the influence of climatic factors, soil
serva que el cambio de vegetación natural a agrícola ha management, and tillage type and intensity.
causado una fuerte disminución en el grado de agrega- Soil aggregate stability to dry and humid techniques
ción del suelo, ya que en el manejo con labranza mecani- was affected by soil management; thus, mechanical
zada para ambos suelos, el contenido de microagregados tillage caused a more severe disintegration of aggregates
es mayor. where macroaggregate content for both soils in both
La proporción de microagregados se considera como screening types was less than 50 % as a consequence of
un indicador de la degradación estructural del suelo (Bo- tillage. These results are similar to the ones found by
ersma y Kooistra, 1994). Por tanto, dichos manejos se Cunha et al. (1997), who observed a predominance of
pueden considerar de alto riesgo al encostramiento su- macroaggregates bigger than 0.25 mm in unchanged soils
perficial debido al taponamiento de los poros del suelo versus soils where different tillage systems were used.
por las escasas lluvias pero de alta intensidad, normales The mean weight diameter of soil aggregates was
de las zonas áridas y semiáridas. Además, la disminu- larger in the natural vegetation management for both types
ción en la estabilidad de agregados puede atribuirse en
gran medida al menor contenido de MO de los suelos
Cuadro 3. Distribución del tamaño de agregados del suelo para
laboreados.
tamizado en seco y en húmedo, de acuerdo con el ma-
nejo de los suelos.
Cuadro 1. Clasificación textural, densidad aparente(rb), densidad Table 3. Distribution of soil aggregate size for dry and humid
real (rs )y materia orgánica (MO) de dos tipos de suelo. techniques according to soil management.
Table 1. Classification of texture, apparent density (rb), real
density (rs) and organic matter (OM) of two soil types. Porcentaje de agregados por tamaño
Manejo
Análisis mecánico Suelo del Tamizado Tamizado
Manejo rb rs suelo en seco (mm) en húmedo (mm)
Suelo del Arena limo arcilla Clase MO
suelo (%) textural (g cm-3) (%) >11.5 11.5-0.25 <0.25 >3.25 3.25-0.25 <0.25
Fluvisol VN 33 49 18 Franco 1.1 2.4 3.5 Fluvisol VN 6 57 37 80 11 9
eutrico TA 39 48 13 Franco 1.2 2.4 1.5 eutrico TA 0 42 58 15 44 41
TM 49 37 14 Franco 1.3 2.4 0.9 TM 0 38 62 7 22 71
Regosol VN 39 49 12 Franco 1.0 2.3 3.9 Regosol VN 9 62 29 93 4 3
eutrico TA 37 46 17 Franco 1.3 2.4 1.3 eutrico TA 0 54 46 19 45 36
TM 36 48 16 Franco 1.3 2.4 0.8 TM 0 45 55 1 31 68
VN = Vegetación natural; TA = Tracción animal; TM = Tracción me- VN = Vegetación natural; TA = Tracción animal; TM = Tracción me-
cánica. cánica.
Cuadro 2. Efecto del manejo sobre la estabilidad estructural y el encostramiento superficial del suelo, en dos tipos de suelos.
Table 2. Management effect on soil structural stability and surface crusting in two types of soils.
Indicador
Suelo Manejo del suelo Diámetro medio Estabilidad Estabilidad estructural Susceptibilidad al encostramiento
ponderado (mm) estructural (%)
Fluvisol Vegetación natural 2.8 90 Muy estable Sin encostramiento
eutrico Tracción animal 1.3 39 Estable Encostramiento raro
Tracción mecánica 0.6 33 Inestable Encostramiento frecuente
Regosol Vegetación natural 3.1 97 Muy estable Sin encostramiento
eutrico Tracción animal 1.2 70 Medio Encostramiento frecuente
Tracción mecánica 0.4 41 Inestable Encostramiento frecuente

6. SUSTAITA-RIVERA ET AL.: USO AGRÍCOLA Y CAMBIOS EN PROPIEDADES DEL SUELO 383
Por otro lado, el contenido de macroagregados fue of soils, with a trend to decrease as tillage intensity
mayor y de mayor estabilidad estructural para ambos increased, indicating that the change of soil use caused a
suelos con vegetación natural que para los manejados con decrease in the stability of soil aggregates with a
uso agrícola, debido a su mayor contenido de MO, que predominance of microaggregates (Table 2).
mantiene la agregación del suelo ante la influencia de
factores climáticos, de manejo del suelo, al tipo de arado Surface crusting
e intensidad de labranza.
La estabilidad de los agregados del suelo al tamiza- Structural stability for both types of soil, according
do, tanto en seco como en húmedo, fue afectada por el to the classification proposed by Le Bissonais (1996),
manejo del suelo; así, la labranza mecánica provocó des- was more favorable in the natural vegetation management,
integración más severa de los agregados, donde el conte- mainly due to its higher OM content, versus the
nido de macroagregados para ambos suelos, en ambos agricultural use management (Table 2) which had the
tipos de tamizado, fue menor de 50 % como producto de
worst structural condition and presented surface crusting
la labranza. Estos resultados son similares a los encon-
evident in thin soil layers. This is attributed to the rupture
trados por Cunha et al. (1997), quienes observaron pre-
of unstable soil aggregates because of the impact of rain
dominio de macroagregados mayores de 0.25 mm en sue-
drops and to pore blockade by soil particles leading to
los inalterados respecto a suelos donde se aplicaron dife-
low infiltration rates (Figure 1), while the highest
rentes sistemas de labranza.
El diámetro medio ponderado de agregados del suelo infiltration was observed in undisturbed soils due to the
fue mayor en el manejo con vegetación natural para am- larger amount of soil macropores and OM.
bos tipos de suelos, con tendencia a disminuir conforme Through image analysis, it was proved that surface
se incrementó la intensidad de la labranza, lo cual indica crusting occurred more in mechanical tillage
que el cambio de uso del suelo provocó una disminución management, where a macroporosity decrease was
en la estabilidad de los agregados del suelo con predomi- observed and the presence of horizontally-oriented
nio de microagregados (Cuadro 2). fissures, not linked among them, facts that were also
detected by Pagliai and De-Nobili (1993) and by Boersma
Encostramiento superficial and Kooistra (1994) in the surface horizon of tilled soils.
La estabilidad estructural para ambos tipos de suelo, Soil moisture
con base en la clasificación propuesta por Le Bissonnais
(1996), fue más favorable en el manejo con vegetación Moisture-holding capacity was affected by soil
natural, debido en gran medida a su mayor contenido de management. The highest moisture contents were found
MO respecto a los manejos con uso agrícola (Cuadro 2), in undisturbed soils, which is related to low OM contents,
los que tuvieron la peor condición estructural y presenta- low porosity and low values of structural stability for both
ron encostramiento superficial, que fue evidente en las soils. Figure 2 shows that eutric Fluvisol soil with natural
láminas delgadas de suelo. Lo anterior se atribuye al rom- vegetation had the highest moisture-holding capacity at
pimiento de los agregados inestables del suelo por el im- any point of the curve, according to animal or mechanical
pacto de las gotas de lluvia y al bloqueo de poros por draft management. The same trend is observed in the
partículas de suelo, que se reflejó en bajas tasas de infil- eutric Regosol soil.
tración (Figura 1), mientras que la mayor infiltración se Regarding infiltration rates, the highest rates were for
presentó en los suelos inalterados, debido a la mayor can- natural vegetation soils versus agricultural use
tidad de macroporos y de MO del suelo. managements (Figure 1); this is, soil structural profile
Con el análisis de imágenes se comprobó que el
and porous system were more stable in unchanged soils
encostramiento superficial se presentó con mayor inten-
than in animal draft tilled soils and much more than with
sidad en el manejo con labranza mecánica, donde se ob-
mechanical draft tillage. This is reflected in higher basic
servó una reducción de macroporosidad y presencia de
infiltration values in natural vegetation soils with 24 and
fisuras orientadas horizontalmente, no unidas entre sí, lo
cual también fue detectado por Pagliai y De-Nobili (1993) 31 cm h-1 for both soil units, while the agricultural use
y por Boersma y Kooistra (1994) en el horizonte superfi- soils had 7 cm h-1 for the animal draft management and 2
cial de suelos laboreados. and 5 cm h-1 for the mechanical draft tillage, indicating
that on the long-term, soil management decreased the
Humedad del suelo capacity to infiltrate water. This agrees with the
observations of Cunha et al. (1997), who found that the
La capacidad de retención de humedad fue afectada infiltration rate was higher in unchanged soils than in
por el manejo del suelo, correspondiendo el mayor agricultural use soils with different tillage intensity.

7. 384 AGROCIENCIA VOLUMEN 34, NÚMERO 4, JULIO-AGOSTO 2000
contenido de humedad a los suelos inalterados, lo que Penetration resistance
está relacionado con bajos contenidos de MO, baja poro-
sidad y bajos valores de estabilidad estructural de ambos Penetration resistance increased with depth,
suelos. En la Figura 2 se observa que el suelo Fluvisol irrespectively of soil type and management (Table 4).
eutrico con vegetación natural mostró la mayor capaci- Natural vegetation soils had values below the critical level
dad de retención de humedad en cualquier punto de la of 2.5 Mpa proposed by Carter (1988) up to 30 cm depth
curva, respecto al manejo con tracción animal y que el (mean depth of crop root), while in the management with
manejo con tracción mecánica. La misma tendencia se animal draft it was higher at 27 to 30 cm and at 12 to
observó en el suelo Regosol eutrico. 15 cm depth for the mechanical draft tillage in the eutric
Con respecto a la velocidad de infiltración, se presen- Fluvisol and eutric Regosol soils, respectively.
taron mayores tasas en los suelos con vegetación natural In the mechanical draft management, 3 Mpa at 15 cm
que en los manejos con uso agrícola (Figura 1); esto es, depth were surpassed, a value that, according to Oades
el estado estructural del suelo y el sistema poroso fue (1993), decreases root growth 80 %, and in this case, root
más estable en suelos inalterados que en suelos laboreados exploration depth was restricted to 15 cm which, as
con tracción animal y mucho más que con tracción me- observed in the profile description, was due to a 10 cm
cánica. Esto se refleja en valores de infiltración básica thick hardened layer (tillage pan) caused by tillage with
mayores en suelos con vegetación natural, con 24 y implements at a same depth. In the management with
31 cm h-1, para ambas unidades de suelo, mientras que animal draft and natural vegetation, critical penetration
los suelos con uso agrícola tuvieron valores de 7 cm h-1 resistance values (3 Mpa) were found up to parent material
para el manejo con tracción animal y de 2 y 5 cm h-1 para depth.
tracción mecánica, lo que indica que el manejo del suelo
a largo plazo disminuyó la capacidad para infiltrar el agua. Soil porosity
Lo anterior coincide con lo señalado por Cunha et al.
(1997), quienes encontraron que la tasa de infiltración Total soil porosity was obtained from real and apparent
fue mayor en suelos inalterados que en suelos con uso densities and, through image analysis, the pore size
agrícola con diferente intensidad de labranza. distribution was quantified. This criterion is considered
the best indicator of soil structure.
Resistencia a la penetración Table 5 shows that managements for agricultural use
in both soil types had less porosity and were more massive
La resistencia a la penetración se incrementó con la than undisturbed soils, maybe because tillage destroyed
profundidad, independientemente del manejo y del tipo
Figura 1. Velocidad de infiltración en función del manejo con trac- Figura 2. Curva de retención de humedad en función del manejo
ción animal (TA), tracción mecánica (TM) y vegetación con tracción animal (TA), tracción mecánica (TM) y con
natural (VN), en el suelo Fluvisol eutrico. vegetación natural (VN), en el suelo Fluvisol eutrico.
Figure 1. Infiltration rate according to management with animal Figure 2. Soil moisture curve according to management with
draft (TA), mechanical draft (TM) and natural vegetation animal draft (TA), mechanical draft (TM) and natural
(VN) in the eutric Fluvisol soil. vegetation (VN) in the eutric Fluvisol.

8. SUSTAITA-RIVERA ET AL.: USO AGRÍCOLA Y CAMBIOS EN PROPIEDADES DEL SUELO 385
de suelo (Cuadro 4), donde los suelos con vegetación na- the pores of biological origin (mainly from roots) and
tural tuvieron valores menores al nivel crítico de 2.5 Mpa contributed to their change from round to irregular pores.
propuesto por Carter (1988), hasta la profundidad de According to the images analyzed, unchanged soils
30 cm (profundidad promedio de enraizamiento de los showed more macroporosity than the ones with
cultivos), mientras que en el manejo con tracción animal agricultural use managements, with the predominance of
fue mayor a profundidades de 27 a 30 cm y 12 a 15 cm pores of biological origin.
para el manejo con tracción mecánica en el suelo Fluvisol Based on the critical value of macropores of 10 %
y Regosol eutricos, respectivamente. proposed by Plaster (1992), all managements had
En el manejo con tracción mecánica se rebasó los macroporosities above this value, therefore, compaction
3 Mpa a 15 cm de profundidad, valor que según Oades and crusting processes, present in agricultural use
(1993) reduce el crecimiento de la raíz en 80 %, y en este managements were caused by the high contents of silt
caso restringió la profundidad de exploración de las raí- and low OM contents. On the other hand, for the tillage
ces a 15 cm, lo cual se debió, como se observó en la pan, macroporosity was 8 % and penetration resistance
descripción del perfil, a una capa endurecida de 10 cm 3.89 Mpa, factors limiting the development of crops.
de espesor (piso de arado) producto de la labranza con
implementos a una misma profundidad. En el manejo con CONCLUSIONS
tracción animal y vegetación natural, los valores de re-
sistencia a la penetración críticos (3 Mpa) se encontraron Natural vegetation soils had the most favorable
hasta la profundidad del material parental. physical properties, followed by the animal draft tillage
system, therefore, these may be considered the types of
Porosidad del suelo managements causing less soil degradation. Managements
with a higher tillage intensity showed bigger structural
La porosidad total del suelo se obtuvo a partir de las unstability and susceptibility to compaction and surface
densidades real y aparente, y con el análisis de imágenes crusting, negatively affecting soil processes such as
se cuantificó la distribución de poros por tamaño, crite-
rio que se considera el mejor indicador de la estructura Cuadro 5. Distribución de poros del suelo por tamaño en función
del suelo. del manejo de los suelos estudiados.
En el Cuadro 5 se observa que los manejos dedicados Table 5. Pore size distribution according to the management of
al uso agrícola, en ambos tipos de suelo, tuvieron menor soils studied.
porosidad y fueron más masivos que los suelos inaltera- Manejo Macro- Meso- Micro-
dos, debido posiblemente a que la labranza destruyó los Suelo del Pt† porosidad porosidad porosidad
poros de origen biológico (principalmente de raíces) y suelo (%) (>50 mm) (50-0.5 mm) (<0.5 mm)
contribuyó al cambio de poros redondeados a poros irre-
gulares. Fluvisol VN 54 29 15 10
eutrico TA 50 27 12 11
Los suelos inalterados presentaron mayor macroporo- TM 47 22 8 17
sidad que los manejos con uso agrícola, dominando los Regosol VN 57 32 17 8
poros de origen biológico, según las imágenes analizadas. eutrico TA 47 23 15 9
Basados en el valor crítico de macroporos de 10 % TM 46 19 11 16
propuesto por Plaster (1992), todos los manejos tuvie- †
Porosidad total promedio de cinco repeticiones.
ron macroporosidades mayores a este valor, por lo cual VN = Vegetación natural; TA = Tracción animal; TM = Tracción
los procesos de compactación y encostramiento que mecánica.
Cuadro 4. Resistencia a la penetración (Mpa) en función de la profundidad y manejo del suelo, en dos tipos de suelo.
Table 4. Penetration resistance (Mpa) according to soil management and depth in two types of soil.
Manejo Profundidad (cm)
Suelo del
suelo 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Fluvisol Vegetación natural 0.5 1.1 1.2 1.2 1.2 1.6 1.9 1.7 1.9 3.0 -
eutrico Tracción animal 0.7 0.7 1.2 1.6 1.8 2.1 2.0 2.4 3.5 3.9 -
Tracción mecánica 0.9 1.3 1.8 1.9 2.9 3.9 - - - - -
Regosol Vegetación natural 0.4 0.7 0.7 1.4 1.5 2.4 1.6 1.9 2.4 3.0 -
eutrico Tracción animal 0.5 0.8 1.6 2.3 1.8 1.8 2.1 2.4 2.0 2.5 2.8
Tracción mecánica 1.7 1.7 2.1 2.9 3.0 3.0 3.4 3.6 - - -

9. 386 AGROCIENCIA VOLUMEN 34, NÚMERO 4, JULIO-AGOSTO 2000
ocurrieron en los manejos con uso agrícola se debieron infiltration, penetration resistance, aeration, and also
al contenido alto de limo y bajo de MO. Por otro lado, limited the depth of root exploration.
para el piso de arado, la macroporosidad fue de 8 % y la
resistencia a la penetración de 3.89 Mpa, los cuales son —End of the English version—
factores que restringen el desarrollo de los cultivos.
CONCLUSIONES
Cunha, M. J., M. J. Hernandez, and G. V. Sanchez. 1997. Effect of
various soil tillage systems on structure development in a
Los suelos con vegetación natural tuvieron las pro- haploxeralf of central Spain. Soil and Technol. 11: 197-204.
piedades físicas del suelo más favorables, seguido por el Jaramillo V., V. 1994. Revegetación y Reforestación de las Areas
sistema de labranza con tracción animal, por lo que se Ganaderas en las Zonas Áridas y Semiáridas de México. Secretaría
de Agricultura y Recursos Hidráulicos. México, D. F. 48 p.
pueden considerar que son los tipos de manejo que pro- Klute, A. (ed.). 1986. Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and
vocan menor degradación del recurso suelo. Los mane- Mineralogical Methods. Agron. Monogr. 9. 2nd ed. ASA. USA.
jos con mayor intensidad de labranza mostraron mayor 1188 p.
inestabilidad estructural y susceptibilidad a la compacta- Le Bissonnais, Y. 1996. Aggregate stability and assessment of soil
crustability and erodability: theory and methodology. European
ción y encostramiento superficial, lo que afectó negati- J. Soil Sci. 47: 425-437.
vamente procesos del suelo, tales como infiltración, re- Oades, J. M. 1993. The role of biology in the formation, degradation
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