Rodillo Aereador.

“SECRETARÍA DE AGRICULTURA,
GANADERÍA,
DESARROLLO RURAL,
PESCA Y ALIMENTACIÓN”
Subsecretaría de Desarrollo Rural
Dirección General de Apoyos Para el Desarrollo Rural”
Rodillo
Aereador.
Rodillo Aereador.
Figura 1. Rodillo aereador utilizado en agostaderos.
Definición
El rodillo aereador de suelos es un cilindro metálico pesado
con dientes o cuchillas soldadas helicoidalmente a lo largo
del mismo para lograr una mayor penetración en el suelo y
una mayor eficiencia en el rodado, ya que este diseño permite que todo el peso del cilindro se concentre solamente
en una o dos cuchillas a la vez.
El implemento se engancha en la parte posterior de un
buldózer y es rodado sobre la superficie del terreno que se
desea rehabilitar; este puede ser utilizado sin carga pero
es preferible llenarlo con agua y/o acondicionarlo usando
piedras o sacos de arena para brindar mayor peso y lograr
mayor penetración de las cuchillas en el suelo. Los rodillos
cuentan generalmente con una sembradora la cual está
adaptada en la parte posterior del cilindro, que puede ser
utilizada en la siembra de especies en el caso de requerirse.
Este implemento puede descompactar, preparar cama de
siembra mediante el trazo de pozas para captar humedad y
sembrar simultáneamente en un solo pasó de maquinaria.
Introducción.
En condiciones de baja precipitación, resulta de gran importancia contar con estrategias para el manejo del agua
de lluvia, favoreciendo su captación, almacenamiento e infiltración (Figura 1).
En el noreste de México, la ganadería ha sido la forma
predominante de producción y aprovechamiento de los
recursos naturales; sin embargo, junto con la ganadería
aumentó el sobrepastoreo, provocando cambios en la estructura ecológica de las especies arbustivas leñosas que
transformaron las tierras del norte reduciendo la presencia
de zacates y hierbas nativas.
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Esta transformación de la estructura vegetal ha ocasionado cambios importantes en las poblaciones silvestres y
la producción de la ganadería. Además de los efectos del
pastoreo en la productividad de los ecosistemas, también
ha provocado problemas ecológicos más amplios, especialmente afectando la captación de agua y la pérdida del
suelo y su fertilidad.
Desde hace décadas se han realizado investigaciones y
desarrollado técnicas- mecánicas, biológicas, químicas, de
fuego- para manejar especies de plantas arbustivas y de
esta forma lograr que los pastizales vuelvan en lo posible a
la condición de clímax, mejorando la productividad de los
agostaderos.
Dentro de las técnicas de manejo mecánicas se encuentra
el uso del rodillo aereador, que se usa para mantener en
estado de crecimiento el matorral, obteniendo rebrotes de
mayor palatabilidad a una altura accesible para el ganado
incrementando la producción de forraje herbáceo.
El rodillo aereador estimula el crecimiento de vegetación
herbácea y gramíneas, deseables para la dieta del ganado
además de otras especies de fauna silvestre de importancia
cinegética. Este tratamiento mejora la infiltración del agua
en el suelo, disminuye el escurrimiento superficial y por lo
tanto la erosión hídrica, de especial importancia en zonas
áridas donde la lluvia es escasa e incierta, ya que se pierde
entre 40 y 60% del agua por escurrimientos.
El tratamiento airea el suelo permitiendo un mejor desarrollo de las raíces e intercambio de gases, factores que
contribuyen a un aumento en la producción de las plantas.
Al incorporar el material vegetativo de las plantas sobre la
superficie del suelo, se deposita un mantillo que protege al
suelo del calor, del viento y del impacto de las gotas de lluvia y reduce la pérdida de agua por evaporación y escurrimiento. Otros beneficios son una disminución de nopales
cuando éstos invaden pastizales, aumento en la cobertura
de pastos y mantenimiento de la diversidad de las especies
de plantas leñosas, lo que sugiere que el uso del rodillo aereador es una excelente herramienta de manejo de pastizales orientado especialmente al ganado y otros animales
herbívoros como el venado cola blanca.
En el noreste de México, la técnica del rodillo aereador se
ha utilizado por varios años con muy buenos resultados. El
ejemplo más notable, tanto por su duración, magnitud y
resultados es el del Campo Santa María, de CEMEX. El Campo Santa María es un área de aproximadamente 12,000 ha,
que se ubica en los límites de Coahuila y Nuevo León, dentro de los municipios de Lampazos, N. L. y Candela, Coahuila, al pie de la Sierra Pájaros Azules. Su clima es semiseco
y cálido, con una temperatura anual promedio de 23.5 °C
y una precipitación anual promedio de 550 mm., con tres
tipos de vegetación: matorral submontano, chaparral tropical árido y pastizal. El sobrepastoreo en esta zona ha dejado el suelo desnudo, compactado en una superficie plana
y dura que afecta la germinación de semillas y la sucesión
vegetal.
Entre 1996 y 1998 se realizaron trabajos de rehabilitación
de estas tierras usando el rodillo aereador, seguido de una
siembra de semilla de pastos nativos. Este rodillo remueve
la parte leñosa de las plantas sin dañar el sistema radicular
y fracturar el suelo, incrementando la retención e infiltración del agua. Este tratamiento no afecta la capa superior
de la tierra ya que no voltea el suelo, permitiendo a las semillas de zacate permanecer cerca de la superficie del suelo
y germinar.
Como resultados de este tratamiento, se encontró un aumento en la diversidad de especies de gramíneas, herbáceas y arbustivas, lo que se refleja en la cantidad y calidad
de los animales, tanto silvestres como domésticos, disponibles para el aprovechamiento. Las áreas con tratamiento
aumentaron su grado de uso por la fauna (medido en mayor cantidad de heces fecales de bovinos, venados y jabalí),
especialmente de venado.
Por otro lado, para la parte agrícola se han diseñado y acondicionado rodillos de poliuretano que se acoplan a los equipos de siembra, lo cuales imprimen pequeñas hendiduras
sobre la superficie del suelo y compactan ligeramente la
superficie del mismo, creando pequeñas microcuencas
de captación, que además de servir como reservorios para
la captación “in situ” del agua de lluvia reducen el escurrimiento superficial (Figura 2), protegen al suelo contra la
erosión hídrica y eólica, comercialmente se le conoce como
“Aqueel”. Algunos trabajos de investigación sobre este
sistema muestran que por hectárea, el uso del “Aqueel”
puede imprimir 192,500 microcuencas, con una capacidad
de almacenamiento de agua de aproximada un 1 litro por
microcuenca.
Este sistema puede almacenar lluvias hasta con intensidades de 20 mm/h, que representan un alto porcentaje
de los eventos de lluvia que se presentan en la República
Mexicana, con la ventaja adicional de que puede utilizarse
para mejorar la distribución del agua de riego en sistemas
presurizados.
Figura 2. Uso de rodillos para la captación de agua
de lluvia
Usos
El rodillo aereador se utiliza para rehabilitar agostaderos
y praderas deterioradas mediante la descompactación de
suelo y la captación de agua que se crea en las pequeñas
pozas que resultan después de rodar el cilindro sobre la superficie del suelo.
El implemento abre el suelo sellado y rompe capas impermeables 30 cm. debajo de la superficie del suelo y es capaz
de crear pozas de aproximadamente 20 cm. de diámetro y
de 15 a 25 cm de profundidad.
La descompactación permite la aireación del suelo e incrementa la infiltración de agua con lo que se reduce la pérdida por escurrimiento. Esto es muy importante en zonas
áridas considerando que además de que la lluvia es escasa
e incierta, se pierde entre un 40 a 60% de la misma por escurrimiento.
El rodillo promueve el rejuvenecimiento de agostaderos
y praderas viejas y deterioradas mediante el mayor crecimiento de plantas viejas que aparentemente se aprecian
muertas y del establecimiento de plantas nuevas como resultado de la descompactación y de una mayor disponibilidad de agua en el suelo.
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Tipos.
Existen diversos tipos de rodillos diseñado con diferentes
fines para utilizarse bajo condiciones muy variadas de suelo y vegetación, aunque para la rehabilitación de agostaderos, generalmente, los rodillos grandes y pesados son los
que han dado mejor resultado.
Los rodillos varían en cuanto a su diseño, dimensión y peso.
Generalmente cada rodillo es de 3.0 metros de longitud,
75 a 120 cm de diámetro y consta de 80 a 120 cuchillas,
pesa de 3 a 6 toneladas llenos de agua y requiere entre 50
y 100 caballos de fuerza para ser jalado. Existen rodillos con
múltiples cuchillas chicas, las cuales están distribuidas en
forma helicoidal a lo largo del cilindro su principal función
es la de descompactar el suelo y hacer pequeñas fosas para
retener agua.
Otros rodillos tienen una serie de cuchillas largas y paralelas
que corren longitudinalmente de lado a lado del cilindro y
su principal función es la de cortar o triturar el follaje de las
plantas y los residuos vegetales en la superficie del suelo.
Los rodillos se pueden usar en forma individual (un solo
rodillo que corte o que descompacte) o combinados (dos
o más rodillos en serie para cortar y/o descompactar simultáneamente en un solo paso). Los rodillos dobles combinados con un cilindro de cuchillas al frente y un cilindro con
picos en la parte posterior pueden tener la ventaja sobre
los rodillos con un solo cilindro de picos de que controlan
temporalmente vegetación arbustiva indeseable y a la vez
descompactan. Tal es el caso de agostaderos y praderas deterioradas y compactadas que presentan altas poblaciones
de plantas invasoras con poco o nulo valor nutritivo para
el ganado.
El tipo de rodillo a utilizar en una determinada área, estará
dado en función de las características del suelo, la vegetación y de los objetivos específicos de cada productor.
Condiciones donde se aplica
El rodillo es un implemento ideal para la rehabilitación de
agostaderos y praderas deterioradas que presentan áreas
desnudas, donde el agua de lluvia se pierde por escurrimiento debido a la escasa cubierta vegetal y a la compactación del suelo.
Su mejor área de acción es en terrenos preferentemente
planos con pocos arroyos, en todo tipo de suelos excepto
en los de texturas arcillosas o pesados y los demasiado pedregosos o rocosos.
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Aunque se adapta a casi todo tipo de condiciones, es ideal
para usarse en áreas con más del 40% de suelo desnudo
que presentan menos del 50% del suelo cubierto por especies importantes de árboles.
El rodillo trabaja bien cuando se aplica durante los meses
secos previos al inicio de las lluvias en julio, pero la calidad
de las pozas es mejor cuando se trabaja en suelos húmedos
que han recibido recientemente por lo menos una pulgada
de lluvia.
Ventajas
• El rodillo es un método rápido para descompactar,
airear el suelo, controlar temporalmente la invasión
de especies indeseables en el pastizal o agostadero, crear pequeñas microcuencas en el suelo donde
se retiene agua, favorecer la infiltración de la misma
en el perfil del suelo, retener sedimentos, reducir la
velocidad de escurrimiento y en consecuencia reducir la erosión hídrica, y crear condiciones adecuadas
para la regeneración natural de la vegetación y/o
preparar el suelo para el establecimiento de especies inducidas.
• Esta práctica no voltea ni pulveriza el suelo por lo
que se reducen los riesgos de erosión e incorpora
el material vegetativo de las plantas sobre la superficie del mismo, por lo que se protege el suelo con
mantillo, el cual a través del tiempo, se convierte en
alimento plantas en desarrollo.
• El mantillo depositado superficialmente protege
al suelo de los rayos del sol, reduce la oscilación de
la temperatura del suelo, protege contra la acción
desecante del viento y especialmente del efecto de
arrastre de partículas de suelo por este factor, del
impacto de las gotas de la lluvia y reduce la pérdida
de agua por evaporación y escurrimiento.
• El rodillo no voltea la capa superficial del suelo,
que es la más fértil porque es donde se encuentra
concentrada la mayor cantidad de materia orgánica
y nutrimentos, por lo que no se estimula la pérdida
de fertilidad del suelo. El implemento permite dar
vueltas rápidas en el terreno con relativa facilidad, lo
que permite que se pueda seleccionar la vegetación
y proteger especies deseables de árboles y manchones importantes de plantas en el terreno.
Desventajas:
• No es efectivo en suelos pesados o arcillosos debido a que los dientes o cuchillas no rompen la superficie del suelo, por lo que el suelo no se descompacta
y no se forman buenas pozas para retener el agua.
• La eficiencia del rodillo se reduce en terrenos muy
quebrados y con pendiente muy pronunciada y en
suelos con mucha piedra y roca ya que estas características limitan la penetración de cuchillas y reduce la vida útil de las mismas.
• Las áreas tratadas requieren de por lo menos un
año completo de protección del pastoreo, para ayudar a las plantas nuevas a que desarrollen buena raíz
y aseguren su establecimiento.
• En la mayoría de los casos se requiere de un buldózer para su operación.
Rendimiento y costos
El rendimiento del rodillo es variable y está en función de la
topografía del terreno, el tipo de vegetación, la maquinaria
disponible para el tipo de trabajo que requiere cada caso
específico. Los resultados actuales indican que el rendimiento de un paso del doble rodillo jalado por un buldózer
D-5 varían de 1 hora con veinte minutos a 1 hora con cuarenta minutos por hectárea; por lo que el rendimiento por
máquina fluctúa aproximadamente de 5 a 6 hectáreas por
turno de 8 horas.
El costo estimado de la operación del paso del doble rodillo, para cortar rama y descompactar simultáneamente
incluyendo el establecimiento de otras especies (no la semilla) es de 625 a 785 pesos por hectárea .
Ejemplo de aplicación
• Las praderas tanto descompactadas como no trabajadas se cercaron para protegerlas del pastoreo y
poder determinar diferencias en emergencia, crecimiento de plantas y producción de forraje.
• La cantidad de agua retenida en el suelo de las
praderas descompactadas con rodillo fue superior
durante todos los años en comparación con la de los
suelos de praderas adyacentes no trabajadas.
• Durante el año de aplicación del rodillo, la cantidad de agua en el suelo fue 49% superior en comparación con las áreas no trabajadas y aunque esta
diferencia tiende a reducirse con el tiempo, los suelos de las praderas descompactadas con el rodillo
continúan mostrando 27% más agua en comparación con los suelos de las praderas no trabajadas.
• El número de plantas, la cobertura basal y la altura
del zacate buffel se incrementó con la descompactación del suelo y fueron mayores durante todos los
años en las praderas tratadas con rodillo en comparación con las no trabajadas.
• Cinco años después de la descompactación con el
rodillo aereador, el número de plantas de buffel por
metro cuadrado fue de 4.6 en las praderas tratadas
y 1.6 y las no tratadas. La cobertura basal del zacate
fue 7.4 y 0.7% en las praderas tratadas y no tratadas
durante el mismo período. La altura del zacate buffel fue mayor durante todos los años en las praderas descompactadas y promedió 91 y 59 cm en las
praderas tratadas y no tratadas durante el mismo
período.
• La producción de forraje del zacate (base materia
seca) también fue superior durante todos los años
en las praderas rehabilitadas con el rodillo en comparación con las praderas no trabajadas.
En la región central de Sonora se utilizó el rodillo aereador
para rehabilitar praderas viejas y deterioradas de zacate buffel en suelos compactados de textura franco arenosa en
zonas con 320 mm de precipitación anual con los siguientes resultados:
• La producción anual de forraje fue 0.72 a 2.84 toneladas por hectárea superior en las praderas tratadas con rodillo en comparación con las praderas
adyacentes no trabajadas.
• Se evaluaron cambios en el suelo y vegetación
durante 5 años en áreas tratadas y no tratadas con
un solo paso de rodillo en junio de 1997, utilizando
un rodillo aereador de 3 metros de longitud, 1 m de
diámetro y 5 toneladas de peso.
1Estos costos varían por regiones y deben actualizarse en el
tiempo
• Las praderas rehabilitadas con rodillo produjeron
anualmente un promedio de 1.87 toneladas de forraje adicional por hectárea en comparación con las
praderas de buffel no trabajadas.
oDurante los cinco años del estudio las praderas de
buffel tratadas con rodillo produjeron 9.37 toneladas de forraje adicional en comparación con las praderas no trabajadas.
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Sistemas de rodillo para uso agrícola
Figura 3. Sistema de rodillos utilizados en zonas
agrícolas
Los sistemas descritos tienen aplicación en el manejo y rehabilitación de agostaderos y praderas; sin embargo, en la
agricultura de temporal, al igual que en riego, ha sido necesario el desarrollo de tecnologías que favorezcan la distribución uniforme del agua en toda la superficie del suelo,
de manera que pueda ser utilizado en el crecimiento de los
cultivos, condición de especial importancia en zonas con
temporal deficiente y donde las lluvias se caracterizan por
tener intensidades superiores a la capacidad de infiltración
del suelo.
En años recientes, especialmente en los Estados Unidos
de América se han diseñado rodillos de poliuretano bajo
el concepto de “Labranza para conservar agua”, donde el
principio fue el desarrollo de implementos adecuados a
las condiciones de los productores (aplicable a toda la superficie, bajo costo y sin sacrificar superficie útil de cultivo)
que favorezcan el almacenamiento del agua, minimicen los
problemas de erosión hídrica y eólica y eliminen las limitaciones inherentes a los métodos tradicionales de manejo
del agua y conservación del suelo. Lo anterior dio como
resultado un rodillo
Definición
El “Aqueel” es el nombre comercial de este implemento que
al utilizarlo forma hendiduras en el suelo de la superficie.
Estas hendiduras actúan como depósitos para el almacenamiento de agua. La rueda “Aqueel” hace una línea continua
de hendiduras que puede ser multiplicado a lo largo de un
eje para hacer un rodillo, la longitud del rodillo debe ser
compatible con el equipo de labranza al que este asociado
(Figura 3).
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Objetivos
219 mm
115 mm
●● Captar agua de lluvia “in situ”, en condiciones de
agricultura de temporal;
●● Favorecer la distribución del agua de riego en sistemas presurizados:
●● Reducir el volumen de escurrimiento del agua de
lluvia y riego:
●● Reducir la carga de sedimentos en el agua de escurrimiento
●● Favorecer la infiltración del agua en el suelo y mejorar el contenido de humedad aprovechable
●● Reducir el escurrimiento superficial y favorecer la
infiltración del agua en el perfil del suelo.
Ventajas y desventajas
480 mm
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4
3
5
1. Cubierta externa dura y flexible
2. Impregnación química para autolimpiado
3. Corazón de poliuretano microcelular
4. Perfil de diseño único para una optimo funcionamiento
5. Matriz reforzada de alta resistencia para mejorar el
funcionamiento
●● Incrementa la superficie y volumen de suelo que
puede utilizarse para almacenamiento de agua;
●● Aumenta el tiempo de permanencia del agua en
el suelo, lo que favorece la infiltración y reduce el
escurrimiento;
●● Cuando se usa bajo condiciones de riego, puede
reducir la cantidad de agua requerida en el riego,
al mejorar la distribución y reducir las pérdidas por
escurrimiento;
●● Reduce los riesgos de pérdida de nutrimentos y
en consecuencia riesgos de contaminación
●● El “Aqueel” es versátil y se puede agregar o integrar a una amplia variedad de implementos incluyendo, subsuelos, rastras, sembradoras, trasplantadoras, formadores de camas meloneras, entre
otros.
●● El “Aqueel” es amigable con el medio ambiente.
Reduce el efecto de la erosión del viento y el agua
al estabilizar la superficie del suelo, aumenta el
área superficial y formando mini embalses que
permitirán la máxima utilización de agua y otros
insumos, mientras que minimizar las pérdidas
para el medio ambiente circundante.
●● El “Aqueel” permite a suelos húmedos secarse y
calentarse con mayor rapidez, favoreciendo la
emergencia de las plántulas y su desarrollo.
●● El “Aqueel” puede reducir el potencial de captación de luz en suelos arenosos.
Aspectos técnicos
La rueda “Aqueel” crea una fila continua de hendiduras
que puede ser multiplicado a lo largo de un eje para hacer
un rodillo. Rodillo “Aqueel” crea hendiduras sobre la tierra
suelta de la superficie del suelo, que actúan como reservorios para el almacenamiento de agua de lluvia. El volumen
de almacenamiento final de estos depósitos depende de
7
la características del suelo en la superficie de trabajo y la
intensidad y duración de las lluvias esperadas. Otro factor
que influye directamente es la velocidad de avance del
tractor. El “Aqueel” tiene un diámetro exterior de 480 mm,
e interior de 219 mm, un ancho de 115 mm y un peso promedio de 68 kg por metro (Figura 3).
Además, dado que la operación de formación de hendiduras es la última de una secuencia, el peso de la unidad se
vuelve menos importante y, por lo tanto, puede ser considerablemente más ligero que muchos rodillos convencionales.
El rodillo “Aqueel” ha sido diseñado para ajustarse a diferentes implementos de labranza, lo que permite variar el
ancho de los rodillos de acuerdo con las necesidades de
los implementos disponibles de manera que se asegure la
captación "in situ" agua de lluvia después de la siembra. En
la Figura 4 se muestra un diseño de 15 ruedas “Aqueel” con
un ancho de trabajo de 150 cm (Ventura, et al., 2004)
Aplicaciones:
Figura 4. Vista de la Rueda “Aqueel”
En forma general el uso de este tipo de rodillos se puede
adaptar a cualquier tipo de cultivo, en condiciones de temporal y riego, en diversos países se ha utilizado con buenos
resultados en cebolla, caña de azúcar, soya, papa, remolacha. En donde ha mostrado eficiencia en la reducción de la
pérdida de suelo, retraso en el tiempo de inicio y volumen
de escurrimiento.
Los trabajos de investigación sobre el uso del “Aqueel” en
México son contados, sin embargo, la información disponible muestra que el rodillo fue capaz de reducir la erosión
del suelo y escorrentía, aumentar la infiltración significativamente en comparación con el tratamiento de control en
experimentos de laboratorio. Bajo condiciones de campo,
propicia una emergencia más uniforme de las plántulas y
un mejor establecimiento del cultivo; en el desarrollo del
cultivo se observó, una población permanente mayor.
En pruebas con frijol, las parcelas tratadas con el rodillo
“Aqueel”, mantuvieron un mayor contenido de humedad
resultando un mayor crecimiento de las plantas e incrementos de los rendimientos hasta del 100 % en promedio.
Bibliografia:
http://www.ugrnv.com.mx/reportaje/RP2903402.HTM
Ventura Ramos, E. Jr.; Norton, L.D.; López B., M and Tapia
N.A. 2004. "IN SITU" Water Harvesting for crop production
in semiarid regions. In. Anaya G. M. (Ed) XI IRCSA CONFERENCE – PROCEEDINGS, Montecillo México. Pp.
Elaboró:
Debido a que el “Aqueel” fue sido diseñado principalmente
como la última de una serie de operaciones agrícolas, las
actividades posteriores no destruyen la protección del rodillo para prevenir el escurrimiento; sin embargo, incluso
aun cuando se realizan nuevas operaciones después de haber utilizado el rodillo, se pueden evidenciar algunos de los
efectos para los que fue diseñado. La formación de estas
pequeñas microcuencas de captación no causa compactación, de efectos negativos sobre la infiltración de agua.
Sólo consolida la capa suelta del suelo, lo que además reduce la erosión eólica.
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Erasmo Rubio Granados ([email protected])
Especialidad de Hidrociencias del Colegio de Postgraduados, Montecillos, Estado de México. 2009.