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Niveles de resistencia a la penetración del suelo y
desarrollo radicular y aéreo con 3 cultivos agrícolas
Levels of resistance to soil penetration and root and aerial
development with 3 agricultural crops
Sandra Elizabeth Andino
0009-0004-9104-4144
Universidad Privada del Este
decanato.fca.upecde@gmail.com
Hirmin A. Sánchez Caballero
0009-0002-0182-2404
Universidad Privada del Este
hirmin_sanchez@hotmail.com
Julio César Karajallo Figueredo
0009-0001-5099-8652
Universidad Privada del Este
krajallojc@hotmail.com
Cita en APA: Andino, S., Sánchez, H. & Karajallo, J. (2024). Niveles de resistencia a la penetración del suelo
y desarrollo radicular y aéreo con 3 cultivos agrícolas. Revista Latinoamericana de Ciencias Agrarias, 2(2), pp. 6
- 13.
Revista Latinoamericana de Ciencias Agrarias | ISSN (en línea): 2961-2764
Vol. 2, núm. 2, pp. 6 - 13.
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Resumen
El objetivo de la investigación fue analizar la resistencia a la penetración del suelo (RPS) y
el desarrollo radicular y aéreo de tres cultivos agrícolas (girasol, canola y nabo) en un Oxisol
de la región de Alto Paraná con el fin de evaluar el impacto de estos cultivos en la
compactación del suelo. Se utilizó un diseño experimental en bloques completos al azar
con tres tratamientos y cinco repeticiones. Las variables evaluadas fueron la RPS en dos
profundidades (0-10 cm y 11-20 cm), longitud radicular, biomasa de la raíz y de la parte
aérea. Los datos fueron sometidos a un análisis de varianza (ANAVA) y prueba de Tukey al
5% de probabilidad de error, además de un análisis de correlación de Pearson entre la RPS
y la biomasa radicular. El estudio se llevó a cabo en un Oxisol, un tipo de suelo común en
la región, propenso a la compactación, lo que dificulta el desarrollo adecuado de las raíces.
Los resultados mostraron que el girasol presentó una menor RPS en la capa superficial de
0-10 cm, lo que sugiere un efecto positivo sobre la descompactación del suelo. La biomasa
radicular y aérea fue mayor en el girasol, mientras que no se encontraron diferencias
significativas en la longitud radicular entre los cultivos. En conclusión, el girasol mostró
mayor eficiencia en la reducción de la RPS en la capa superficial, destacándose como una
opción para mitigar la compactación del suelo.
Palabras clave: biomasa, compactación, profundidad, raíz
Abstract
The objective of the research was to analyze the resistance to soil penetration (RSP) and the
root and aerial development of three agricultural crops (sunflower, canola and turnip) in
an Oxisol in the Alto Paraná region, in order to evaluate the impact of these crops on soil
compaction. An experimental design was used in randomized complete blocks with three
treatments and five repetitions. The variables evaluated included RSP at two depths (0-10
cm and 11-20 cm), root length, root and aerial part biomass. The data was subjected to an
analysis of variance (ANOVA) and Tukey's test at 5% probability of error, in addition to a
Pearson correlation analysis between RSP and root biomass. The study was carried out in
an Oxisol, a type of soil common in the region, prone to compaction, which makes proper
root development difficult. The results showed that sunflower had a lower RSS in the 0-10
cm surface layer, suggesting a positive effect on soil decompaction. Root and aerial biomass
was higher in sunflowers, while no significant differences were found in root length
between crops. In conclusion, sunflowers showed greater efficiency in reducing RSP in the
surface layer, standing out as an option to mitigate soil compaction.
Key Words: biomass, compaction, depth, root
Niveles de resistencia a la penetración del suelo y desarrollo radicular y aéreo con 3 cultivos agrícolas
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Introducción
El suelo representa uno de los recursos más desafiantes desde el punto de vista del
manejo agrícola, ya que es un recurso vital para la producción de cultivos, siendo
determinante para la disponibilidad de agua, nutrientes y aire para las plantas, influyendo
directamente en el rendimiento de los cultivos (Lal, 2015).
Sin embargo, su manejo se enfrenta a varios desafíos debido a la alteración de sus
propiedades físicas, químicas y biológicas por prácticas agrícolas inadecuadas,
especialmente en sistemas de cultivo intensivos. Una de las problemáticas más comunes
que afecta la calidad del suelo es la compactación, la cual reduce la porosidad del suelo y
dificulta la circulación de agua y aire, lo que impacta negativamente en el desarrollo de las
raíces y la absorción de nutrientes (Munkholm y Schjønning, 2010 & Valadão et al., 2015).
La compactación del suelo se puede prevenir o mitigar mediante el uso de técnicas
agrícolas sostenibles, que promuevan la mejora de la estructura del suelo y su capacidad de
retención de agua. Por ende, es necesario realizar el diagnóstico de dicha problemática con
técnicas adecuadas.
En este sentido, se disponen de indicadores para evaluar la compactación que radica
principalmente en la resistencia a la penetración del suelo (RPS), que mide la fuerza que
deben ejercer las raíces para penetrar el mismo (Boone et al., 2013). Este parámetro es
crucial para comprender la influencia de la estructura del suelo en el desarrollo radicular y,
por ende, en la capacidad de las plantas para acceder a los recursos esenciales para su
crecimiento. En suelos compactados, la RPS tiende a aumentar, lo que limita la expansión
radicular y afecta el rendimiento de los cultivos. Por lo tanto, evaluar los niveles de RPS en
diferentes profundidades del suelo es fundamental para identificar las condiciones que
podrían dificultar el crecimiento de las raíces.
El objetivo de este estudio es evaluar los niveles de RPS en dos profundidades
diferentes (0-10 cm y 11-20 cm) y el desarrollo radicular y aéreo de tres cultivos agrícolas en
un Oxisol, un tipo de suelo típicamente susceptible a la compactación. El Oxisol es
característico en zonas tropicales y subtropicales, como la región de Alto Paraná; en este
contexto, se espera que la investigación proporcione información de la influencia en la
mitigación de la compactación, así también su desarrollo en estas condiciones, y el
mejoramiento de las mismas para un manejo agrícola más eficiente y sostenible.
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Materiales y métodos
El trabajo de investigación se realizó en el campo experimental de la Facultad de
Ciencias Agropecuarias en la Universidad Privada del Este, Sede Ciudad del Este (-
25.434666, -54.686778), en un suelo de orden Oxisol, del subgrupo Rhodic Kandiudox,
constituida por arcillas muy finas y buena profundidad (López et al., 1995). El clima se
considera subtropical, con una precipitación media anual de 1.650 mm (Dirección de
Meteorología e Hidrología, 2016).
La siembra se realizó en fecha 04 de junio del 2023 en forma manual a una distancia
entre hileras de 0,45 m y poblaciones de 74.000 plantas ha
-1
en girasol, canola de 148.000
plantas ha
-1
y nabo 300.000 plantas ha
-1
.
Las variables evaluadas fueron:
Resistencia del suelo a la penetración (RPS): se tomaron medidas en diferentes
puntos al azar dentro de cada unidad experimental con un penetrómetro digital,
con capacidad hasta una profundidad de 60 cm, con evaluación por centímetro en
kilopascal (Kpa) en profundidades de 0-10 y 11-20 cm.
Biomasa radicular (g): se tomaron 5 plantas al azar y se retiraron con ayuda de una
pala para evitar pérdidas de la raíz. Posteriormente fueron limpiadas y pesadas con
una balanza de precisión digital en gramos.
Longitud de raíz (cm): las 5 plantas tomadas para la evaluación de biomasa se
midieron desde la base en el cuello del tallo hasta la cofia con un flexómetro en
centímetros.
Biomasa aérea por planta: se tomaron 5 plantas al azar, se cortaron desde el cuello
de la planta y se pesaron con una balanza de precisión digital, estas se promediaron en
gramos.
Los datos fueron sometidos a Análisis de Varianza (ANAVA) y test de Tukey al 5%
de probabilidad de error, y correlación de Pearson entre RPS en 0-10 cm y la biomasa
radicular.
Resultados
La evaluación se realizó a los 70 días post emergencia de los cultivos, con 561 kpa
en media de RPS a 0-10 cm y 1.783 kpa a 11-20 cm de profundidad, los datos iniciales antes
de la instalación del experimento están detallados en la Figura 5.
En la Figura 1, el girasol presentó 563 Kpa de RPS, estadísticamente menor que la
canola y el nabo.
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Figura 1. RPS en 0-10 cm con 3 cultivos a 70 días post emergencia. UPE, 2024
Nota: Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Fuente: Elaboración propia
En la figura, los valores de RPS en la profundidad de 11-20 cm son estadísticamente
similares con rango de 1326 a 1529 Kpa; estos se encontraban por debajo de 1.783 Kpa en
la misma profundidad al inicio del experimento.
Figura 2. RPS en la profundidad de 11-20 cm con 3 cultivos a 70 días post emergencia. UPE, 2024
ns: no significativo
Fuente: Elaboración propia
En lo que refiere al desarrollo vegetativo de los cultivos en función a los valores de
RPS detallados anteriormente, se disponen diferencias significativas en la biomasa radicular
563 a
604 b
781 b
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Girasol Canola Nabo
Kpa
1326
1334
1529
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Girasol Canola Nabo
Kpa
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con 41 g, destacándose sobre la canola y el nabo. Respecto a la longitud de la raíz, los
cultivos presentan medias similares con rangos de 13 a 15 centímetros, dado el sistema
radicular pivotante de los mismos.
Figura 3. Biomasa y longitud radicular con 3 cultivos a 70 días post emergencia. UPE, 2024
Nota: Medias con una letra común no son significativamente diferentes (p > 0,05)
Fuente: Elaboración propia
La biomasa aérea por planta se diferencia estadísticamente entre las especies, como
en la biomasa radicular, por lo cual el girasol destaca debido a su gran área foliar en
comparación con los otros.
Figura 4. Biomasa aérea por planta con 3 cultivos a 70 días post emergencia. UPE, 2024
ns: no significativo
Fuente: Elaboración propia
41a
16 b
12 b
13
15
13
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Girasol Canola Nabo
Biomasa
radicular (gr)
Longitud raiz
(cm)
386 a
222 b
217 b
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Girasol Canola Nabo
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Figura 5. Evaluación inicial de resistencia a la penetración del suelo mayo 2023. UPE, 2024
Fuente: Estación meteorológica UPE-CDE. Elaboración propia
Discusión
El sistema radicular del girasol genera una interacción distinta con el suelo, dado
que su raíz mejora la estructura del suelo (Aliari et al., 2002) y explora grandes volúmenes
de suelo (Wu et al., 2022).
El sistema radicular pivotante y las ramificaciones secundarias del girasol inciden
en el RPS debido a su masa radicular, que difiere de la canola y el nabo, lo cual ha sido
detallado por Gagnon et al. (2002), quien afirma que el girasol muestra una mayor masa
radicular y una penetración más profunda en el suelo.
Con los niveles de RPS y biomasa radicular se estableció que presenta un índice de
correlación de -0,5, no significativo, pero que permite establecer que al aumento de la RPS
se produce una disminución en el desarrollo de la raíz, siendo este órgano importantísimo
para la exploración de agua y nutrientes, similar a lo descrito por Ryan et al. (2010), la
resistencia al penetrar el suelo tiene un impacto directo en el crecimiento de las raíces.
Cuando esa resistencia aumenta, se observa una disminución significativa en la biomasa de
la raíz.
Conclusión
Los niveles de RPS son manejados por el cultivo del girasol en la camada superficial.
La formación de la biomasa de la raíz disminuye por el aumento de los valores de RPS,
siendo una barrera física en un suelo Oxisol. El desarrollo aéreo y radicular son distintos
en los 3 cultivos, en el que destaca el girasol por las características particulares de la especie.
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60
Kpa
Profundidad
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Referencias
Aliari, R., Shiri, R., & Kiani, A. (2002). Root effects on soil structure and nutrient
dynamics. Soil Science Society of America Journal, 66(5), 1456-1463.
Boone, F. R., Flanagan, D. C., & Anderson, D. W. (2013). Soil penetration resistance as
an indicator of soil compaction. Canadian Journal of Soil Science, 93(2), 255-267.
Gagnon, B., Angers, D. A., & Rochette, P. (2002). Root morphology and water uptake of
sunflower compared to other crops in different soil types. Agronomy Journal, 94(5),
973-981.
Lal, R. (2015). Restoring soil quality to mitigate soil degradation. Sustainability, 7(5), 5280-
5294.
Munkholm, L. J., & Schjønning, P. (2010). Soil physical quality in conventional and
organic cropping systems. Geoderma, 155(3-4), 175-185.
Ryan, M. H., Tibbett, M., & Erskine, P. D. (2010). Effects of soil compaction on root
growth and nutrient acquisition in crops. Field Crops Research, 116(1), 11-17.
Valadão, M. H. F., Sá, J. C. M., & Oliveira, F. A. (2015). Soil compaction and root growth:
Impacts of mechanization on soil properties and crop yields. Soil and Tillage Research,
151, 61-69.
Wu, Y., Li, X., Zhang, H., & Wang, F. (2022). Root exploration and its impact on soil
properties in agricultural ecosystems. Field Crops Research, 270, 108306.
