La labranza es una importante actividad agrícola debido a su impacto sobre la producción de los cultivos, las propiedades del suelo y el ambiente. Cuando se usa adecuadamente puede ser una herramienta regenerativa importante que permite solventar algunas limitaciones del suelo, como la eliminación de la compactación, el incremento de la tasa de infiltración y de la profundidad de enraizamiento, el mejoramiento del drenaje, la eliminación del encostrado superficial, el mezclado de materiales orgánicos y la enmienda del subsuelo, entre otros (Malicki et al., 1997). Esta práctica, cuando se usa inapropiadamente puede producir un amplio rango de procesos degradativos como el deterioro de la estructura, la erosión acelerada, cambios en la biodiversidad, presencia de regímenes de humedad extremos, la disminución de la materia orgánica y nutrientes por la modificación de los ciclos del agua, carbono y la mayoría de los elementos nutritivos para las plantas. El uso muy frecuente de labranza convencional y su aplicación en momentos inadecuados (suelos muy secos o muy húmedos), son las principales causas de su efecto degradante de las propiedades del suelo, con la pérdida de la calidad natural del mismo (Lal et al., 1994).

La propiedad física más afectada por la intervención con implementos de labranza es la estructura. La labranza convencional deja los agregados del suelo expuestos a los efectos degradantes de las lluvias y con su uso prolongado se tienden a crear problemas como: formación de costras por la pulverización del suelo, o capas compactadas subsuperficiales por la labranza a contenidos de humedad no adecuados, mayor susceptibilidad a la erosión por disminución del contenido de materia orgánica, entre otros. La compactación también trae consigo una menor infiltración del agua de lluvia, disminución del intercambio gaseoso, problemas de germinación de la semilla y dificultades para el desarrollo radical. Cabe destacar que contrariamente a la creencia general, la labranza convencional a través de la creación de una baja densidad aparente en la zona de germinación, no induce una alta porosidad del suelo al aire, ya que la continuidad de los macroporos disminuye (Roseberg y Mc Coy, 1992).

Los efectos de los sistemas de labranza de conservación sobre las propiedades del suelo, están muy relacionados con la presencia de residuos, los cuales son capaces de absorber la energía cinética de caída de las gotas de lluvia sobre la superficie del suelo, evitando así la formación del sello superficial, disminuyendo las pérdidas de suelo por erosión; además de ayudar a la conservación del agua en el suelo por un decrecimiento de las pérdidas de agua por evaporación (Lal et al., 1994). La labranza de conservación (reducida o siembra directa), aumenta la continuidad y preserva la geometría de los macroporos y aumenta los microporos, mejorando las propiedades de transmisión y retención de agua, (Wagger y Denton, 1992). Otros autores sugieren que aunque la cantidad total de poros no se ve afectada por la labranza de conservación y que en algunos casos pueden disminuir los poros de transmisión, aumenta la continuidad de los mismos entre la capa superficial y el subsuelo y disminuye su tortuosidad, por lo que aumenta la penetración de agua, aunque ésta puede variar de año en año (Ekebert y Riley, 1997). Sin embargo, cuando la causa inicial de la baja penetración de agua en el suelo es una limitación física, como un sello superficial o una capa compactada, el suelo requiere de una recuperación física por medios mecánicos (labranza) o biológicos (plantas y sus raíces), antes de que el incremento de materia orgánica o las coberturas puedan mejorar la infiltración.

Aún cuando existen grandes ventajas, algunos autores han señalado que el uso continuo de sistemas de labranza conservacionista, principalmente de siembra directa, puede causar problemas de compactación, sobre todo si la siembra y la cosecha son mecanizadas. Esta compactación se refleja en aumentos en la densidad aparente y la resistencia a la penetración en las capas de suelo no labradas, en comparación con las labradas en sistemas convencionales (Comia et al., 1994), aunque otros autores no han encontrado diferencias entre ambos sistemas de labranza para este parámetro.

El objetivo del trabajo fue evaluar la tendencia de los cambios temporales y con la profundidad de algunas propiedades físicas, de dos suelos representativos de los Llanos Occidentales, cuando son sometidos a sistemas de labranza convencional y reducida.

El estudio se realizó en dos suelos representativos de los Llanos Occidentales (LlO), en zona de Bosque Seco Tropical a una altura aproximada de 230 msnm, con una precipitación promedio de 1200 a 1500 mm y una temperatura de 24 a 27º C, con 4 a 5 meses secos (Cabrera, 1993). El primero, Agua Blanca (Aeric Tropaquepts, franco arcillosa fina, no ácida, mixta, isohipertérmica), ubicado en el campo experimental Agua Blanca del Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP) y el segundo, Ospino (Fluvaquentic Ustropepts, francosa gruesa, isohipertérmica), ubicado en la finca Los Gallos, en la localidad de La Trinidad de Ospino, ambos en el estado Portuguesa. Algunas características de estos suelos se presentan en Lozano et al. (1997).

Las evaluaciones se realizaron en ensayos instalados desde 1992 en Ospino (OSP) y 1994 en Agua Blanca (ABL), con los siguientes tratamientos: Labranza convencional (LC), con 4 pases rastra de disco como preparación del terreno y luego siembra con una sembradora convencional y labranza reducida (LR), con 2 pases de rastra de disco y siembra con una sembradora adaptada para siembra directa. Estos tratamientos en ambos sitios se distribuyeron en bloques al azar con tres repeticiones. La cantidad de biomasa vegetal incorporada (LC) o dejada en superficie (LR) fue de 10,69 Mg.ha^-1 en el suelo ABL y de 6,96 Mg.ha^-1 en OSP.

En el suelo ABL, cada bloque se estableció en bancales instalados desde la década de los setenta, con unas dimensiones de 21, 24 y 27 m de ancho y 200 m de largo, quedando cada unidad experimental con 50 m de largo. En el suelo OSP, la distribución de los tratamientos en el campo se basó en un estudio previo de variabilidad espacial (Cabrera, 1993), quedando las parcela con unas dimensiones de 80 m de largo y 6 m de ancho. Para los muestreos se seleccionó en cada unidad experimental, un área de 180 m².

Antes del establecimiento de los ensayos se realizó una caracterización física de los sitios experimentales, realizando una calicata en un sitio típico para cada suelo, a fin de identificar las capas u horizontes contrastantes que pudiesen producir limitaciones de orden físico, lo cual sirvió de base para el establecimiento de las profundidades de muestreo; quedando distribuidas en ABL: 0 - 15, 15 - 30 y 30 - 45 cm y en OSP: 0 - 10, 10 - 20 y 20 - 30 cm de profundidad. Se prolongaron las calicatas en escalones, colocando un escalón por cada horizonte o capa y en ellos se realizaron medidas de campo: tasa de infiltración en el perfil y en cada uno de los horizontes o capas por el método del cilindro, infiltración a través del sello, con los métodos descritos por Pla (1983 y 1992) y se tomaron muestras para hacer medidas de laboratorio: a) alteradas (toma muestra tipo barreno): distribución de tamaño de partícula, límites de plasticidad, estabilidad de agregados al humedecimiento por el método de tamizado en húmedo de Yoder (Pla, 1983) y estabilidad de agregados al impacto de gotas, a través de la conductividad hidráulica del sello formado en muestras del suelo superficial (Nacci y Pla, 1991; Lozano, 1995); b) no alteradas (toma muestra tipo Uhland): densidad aparente, distribución de tamaño de poros, módulo de ruptura y contenido de agua retenido a una succión de 10 kPa realizada en la mesa de tensión (Capacidad de Campo). Todas las determinaciones se realizaron por triplicado.

Antes de la siembra del maíz en el año 1996, se tomaron muestras alteradas y no alteradas para realizar nuevamente las evaluaciones físicas, por triplicado en cada unidad experimental. En dichas muestras se evaluó: densidad aparente, distribución de tamaño de poros, módulo de ruptura, estabilidad de agregados al humedecimiento y al impacto de gotas y además, se midió la lámina de agua infiltrada en un período de dos horas, por los métodos indicados con anterioridad. Estos resultados se compararon con la caracterización inicial de los suelos, para evaluar la variación de las características de los mismos luego de dos (ABL) y cuatro (OSP) años bajo los sistemas de labranza evaluados. En el ciclo de secano de 1996, se realizaron las siguientes labores: Agua Blanca, se sembró maíz del cultivar híbrido P-3086 de la Pionner a una distancia entre hieleras de 0,8 m; se fertilizó con 42 kg.ha^-1 N, 42 kg.ha^-1 P₂O₅ y 60 kg.ha^-1 K₂O, a la siembra y se reabonó a los 25 días con 42 kg. ha^-1 de N. Se controló malezas con Nicosulfurón (40 g.ha^-1) + 2,4-D (2 L.ha^-1), 20 días después de la siembra. Ospino, se sembró el mismo material genético a igual distancia; se fertilizó con 56 kg.ha^-1 N, 56 kg.ha^-1 P₂O₅ y 56 kg.ha^-1 de K₂O, a la siembra y se reabonó a los 35 días con 46 kg.ha^-1 de N. Se controló malezas a los 20 días después de la siembra con Nicosulfurón (40 g.ha^-1) + Atrazina (2 L.ha^-1).

Durante el período de crecimiento del maíz en el año 1996, se realizaron cuatro (4) muestreos: En ABL durante las siguientes épocas: al aplicar los tratamientos de labranza (0), 44, 57 y 123 días después de la emergencia (dde) y en OSP: al aplicar los tratamientos de labranza (0), 29, 58 y 129 dde. Las fechas de muestreo se ajustaron para hacer evaluaciones antes de la siembra, máximo crecimiento, floración y en madurez fisiológica del cultivo. En cada época y profundidad consideradas se evaluó: la resistencia a la penetración del suelo, con un penetrómetro de impacto de punta cónica de 80 mm ² de área de la base (Nacci y Pla, 1991) y el contenido de humedad por el método gravimétrico (Pla, 1992). Los rendimientos fueron estimados al momento de la madurez del cultivo, en un área de 20 m² en ABL y 16 m² en OSP y corregidos a un contenido de humedad de 12 %. Los datos de cada suelo fueron analizados en forma separada utilizando el programa estadístico Statgraphics Plus for Windows (Pérez - López, 1997), de acuerdo al diseño de Bloques al Azar, realizando análisis de varianza y usando el test de Tukey para detectar las diferencias entre las medias, aceptando un nivel de probabilidad del 0,05 como nivel de significancia.

Al observar la información presentada en el cuadro 1, se nota que ambos suelos tienen altos contenidos de partículas de diámetros entre 2 a 250 m (limos y arenas finas a muy finas), alrededor del 70% en el suelo Agua Blanca y el 80% en el suelo Ospino, lo que los hace susceptibles a la formación de sello superficial. Los contenidos de arcilla son más altos en el suelo ABL y aumentan con la profundidad, mientras que en el suelo OSP, el mayor contenido de arcilla se presenta en la capa de 10 a 20 cm, lo que lo hace susceptible a la compactación subsuperficial, aunque los índices de plasticidad (diferencia entre los límites superior e inferior de plasticidad), indican que son de moderada (ABL) a baja (OSP) plasticidad, lo cual está muy relacionado con sus contenidos de arcilla (Pla, 1983).

Las capacidades de campo (CC), alrededor de 30% p/p en ABL y de 25% p/p en OSP, son muy similares dentro del perfil de cada suelo. Al comparar CC con el límite inferior de plasticidad (LIP), se puede calcular el índice de susceptibilidad a la compactación (CC-LIP) propuesto por Boekel´s en 1963 y modificado por Mengel y Barber (1974). En la medida que este índice es mayor, indica una mayor susceptibilidad del suelo a la compactación y están relacionados con altos contenidos de partículas del tipo limo (Barber et al.,1989). Los valores de este índice son 1; 0,9 y 1,70 para las tres profundidades consideradas en el suelo Agua Blanca y 3,2; 0,8 y 0,1 para las tres profundidades del suelo Ospino; presentando éste último una mayor susceptibilidad a la compactación a nivel superficial.

En relación a la penetración de agua en el suelo, Se aprecia en la figura 1 que en el caso de ABL la infiltración de agua en el perfil es limitada por la permeabilidad de la capa localizada entre los 15 a 30 cm de profundidad; mientras que en el suelo de OSP la infiltración de agua en el perfil, es limitada por la permeabilidad de una capa localizada entre 10 a 20 cm y el sello superficial, esto coincide con lo indicado anteriormente sobre la mayor susceptibilidad de este suelo a la compactación.

Las características físicas relacionadas con las condiciones estructurales de ambos suelos, no variaron ni con el sistema de labranza, ni con la duración bajo dicho sistema (2 años en ABL y 4 años en OSP), solo se presentaron diferencias significativas con la profundidad, en la densidad aparente, poros de radio equivalente mayor de 15 µm y módulo de ruptura; éste último solo en ABL, posiblemente por un efecto residual de la labranza convencional aplicada a estos suelos y a la tendencia a la reconsolidación de los mismos en forma natural, producto de su distribución de tamaño de partícula con altos contenidos de limo (Cuadros 2 y 3).

En cuanto a la penetración de agua en un período de 2 horas, si se presentaron grandes diferencias entre los tratamientos de labranza, donde los valores en LC fueron menores de 8 mm, mientras que en LR fueron de 20 mm para ABL y de 50 mm para OSP. A pesar de que en ese tiempo no se alcanzó la infiltración básica en ninguno de los suelos, las diferencias entre tratamientos permiten inferir que posiblemente en los sistemas LR, hubo un balance hidrológico más adecuado para el desarrollo del cultivo que en los sistemas LC; resultados similares han sido reportados por Jiménez (1998). Este comportamiento coincide con lo señalado en otras investigaciones y se ha atribuido al aumento en la continuidad de los poros en los sistemas conservacionistas, más que a un aumento del volumen total de los mismos (Sow et al., 1997) y también a la presencia de gran cantidad de bioporos, cuando se usa labranza de conservación. Franzluebbers y Arshad (1996) indican que el tiempo de mejoramiento de las propiedades del suelo depende de la textura del mismo y consiguieron que en suelos de textura franca las diferencias se presentan solo luego de 7 años y de 16 años en suelos de textura franco limosa.

La estabilidad de los agregados se evaluó en las muestras del horizonte superficial de los suelos tomadas antes del establecimiento de los ensayos (fase inicial) y en la misma época del año 1996 (fase final) dentro de cada suelo y sistema de labranza. La evaluación fue realizada por el método del tamizado en húmedo (estabilidad al humedecimiento) y por el método de la disminución de la conductividad hidráulica (estabilidad al impacto de gotas). Con relación a la estabilidad al humedecimiento, como se aprecia en el cuadro 4 para las condiciones iniciales, el suelo ABL presenta un alto contenido de agregados de mayor diámetro (51 %), posiblemente debido a un mayor contenido de carbono orgánico (1,15 % en ABL y 0,99 % en OSP) y de arcilla (23,1 % en ABL y 13,5 % en OSP), lo que favorece la estabilización de los agregados; sin embargo, luego de 2 años en ABL y de 4 años en OSP, la proporción de agregados disminuye en ABL para ambos sistemas de labranza, posiblemente debido a la destrucción de la estructura por la mecanización en LC y en LR al poco tiempo transcurrido para la recuperación de la misma. En el suelo de OSP, en LC no se presentan diferencias en relación a la condición inicial, pero sí se aprecia un ligero aumento de los agregados de mayor diámetro en LR (de 21,90 a 27,65 %). Las variaciones de los agregados mayores de 1 mm de diámetro, afectaron los contenidos de los agregados de tamaños entre 0,5 a 1 mm; mientras que los agregados de diámetro menor a 0,5 mm presentaron valores similares a los iniciales, en ambos sistemas de labranza. El método utilizado no permitió detectar diferencias en la estabilidad de los agregados entre los tratamientos de labranza.

Con respecto a la estabilidad de los suelos al impacto de gotas de lluvia, se aprecia en la figura 2 que en el suelo ABL no se produjeron grandes diferencias en la tendencia de la curva de conductividad hidráulica, ni en el valor final, que se puedan atribuir a los sistemas de labranza, aunque los valores del sistema LC son inferiores a los iniciales. Sin embargo, en el suelo OSP, la tendencia y los valores de conductividad hidráulica finales en el sistema LC, fueron similares a los del suelo antes de la instalación de los tratamientos (iniciales), pero en LR fue alrededor de 8 veces mayor. Las diferencias entre ambos suelos se pueden explicar con los resultados obtenidos por Lal et al. (1994), quienes encontraron que la alternancia cereal - leguminosa en sistemas conservacionistas produce residuos de más baja relación C:N y mejora la actividad microbial, lo que puede incrementar la agregación debido a la formación de complejos organominerales. Estos resultados de estabilidad de agregados al impacto de gotas pueden explicar la mayor penetración de agua en los sistemas de labranza reducida del suelo Ospino.