Desarrollo de una metodología para la medición de la rugosidad superficial del suelo

Resumen

El objetivo de la presente tesis doctoral ha sido el desarrollo de una metodología fiable, fácil de usar y de bajo coste par ala toma de datos e interpretación de la rugosidad superficial del suelo. Sobre la base de los resultados publicados en la bibliografía se desarrollaron tres prototipos para la toma de datos de la rugosidad superficial del suelo. El primero basado en la metodología de láser sin contacto, el segundo tipo perfilométro de varillas, y un tercero, basado en el análisis de sombras. Para la interpretación de los resultados se han estudiado, por un lado la desviación típica, que es el índice que ha servido de base para la mayoría de los estudios que se han realizado y por otra parte, del coeficiente de variación. Dichos índices estadísticos se utilizaron para comparar la rugosidad obtenida en diferentes suelos y técnicas de laboreo. También se han empleado modelos fractales para evaluar la heterogeneidad y complejidad de los diferentes sistemas suelo-apero evaluados. El prototipo desarrollado sobre la base del láser sin contacto no funcionó en condiciones normales de campo y por lo tanto, se incidió en la metodología clásica del perfilómetro de varillas. Sobre la base dela experiencia previa se desarrolló un método más rápido a partir del análisis de sombras. Los trabajos de campo se realizan en un suelo de fuerte carácter antrópico de los Campos de Prácticas de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Agrónomos (E.T.S.I.A.) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), y en otro, en los suelos de la finca experimental La Higueruela, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), uno de carácter franco arcilloso y otro de carácter franco arenoso. Se han empleado diferentes aperos para labrar los suelos: rodillo, rotovator y chisel. La aplicación de los métodos de interpretación de la rugosidad dio como resultado que el suelo de los Campos de Prácticas presenta una rugosidad superficial, una vez que se han pasado los aperos de labranza, que denota un suelo más heterogéneo en cuanto a su composición y más complejo, resultados que describen la realidad de un suelo con alto grado de pedrogosidad, pcoa evolución y fuerte influencia antópica. Por el contrario los suelos de la finca La Higueruela (CSIC) presentan resultados que revelan unos suelos menos complejos y más estructurados y homogéneos. A su vez, el suelo franco arenoso de dichos terrenos presenta una composición más homogénea y menos compleja, una bez labrado, que el franco arcilloso. Asimismo, los resultados revelan la conservación de la estructura espacial de la rugosidad, una vez que se han pasado las diferentes herramientas de laboreo, y en general, se observa una rugosidad mayor cuando se utiliza el chisel, que disminuye progresivamente cuando se pasa el rotovator y que es mínima con el rodillo. Finalmente, se desarrolla un método de análisis de sombras basado en el hecho de que a mayor rugosidades se generarán más sombras en el suelo. Comparando los resultados obtenidos con índices estadísticos sobre datos del perfilómetro de varillas y el análisis de sombras, aplicados en campo, estos concuerdan con un 82% de sus variantes. Esto 0permite simplificar el método para la interpretación de la rugosidad superficial del suelo, tanto en el tiempo invertido, de 12 a 20 veces menor, como en la sencillez de la metodología.