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Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Centro Regional Entre Ríos

Estación Experimental Agropecuaria Concepción del Uruguay

CUCHILLAS – UN ÓRGANO CLAVE PARA LOGRAR UNA BUENA

SIEMBRA DIRECTA. Ing. Agr. M.Sc. Hernán Ferrari

1, 2 e Ing. Sist. Inf. M. Sc. Cecilia Ferrari

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La correcta configuración, el buen estado y la regulación justa de la cuchilla rastrojera y de

microlabranza, son condiciones fundamentales para lograr una siembra directa eficiente,

aprovechando al máximo los tiempos efectivos de siembra, mejorando la estabilidad en la

profundidad de siembra deseada, acelerando los tiempos de germinación y emergencia, y

maximizando la longevidad de los órganos activos del tren de siembra.

En el mercado argentino existen una gran variedad de modelos de cuchillas, siendo las más

adoptadas las de ondulaciones tangenciales simétricas (turbo o action), ondulaciones

tangenciales asimétricas (directa) y de ondulaciones radiales con filo liso (rippled, bubble o

rizadas). Cada una de ellas, con diferentes números de ondulaciones y diversos diámetros.

Cada configuración tendrá un comportamiento óptimo según el tipo y condición del suelo y

según la necesidad del operador del equipo de siembra. Este gran número de posibilidades,

genera incertidumbres y confusiones a la hora de adquirir o cambiar las cuchillas de la

sembradora. A continuación, se brindarán pautas para la elección correcta de la cuchilla

1 Grupo Mecanización Agrícola – GMA. Proyecto Regional con Enfoque Territorial - PRET ERIOS 1263103. INTA - EEA

Concepción del Uruguay. 2 Cátedra de Maquinaria Agrícola – Facultad de Ciencias Agrarias – Universidad de Concepción del Uruguay (UCU).

Foto: Mundo Fierros

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rastrojera y/o de microlabranza, así como también, pautas de regulación y mantenimiento de

la misma.

CUCHILLAS DE ONDULACIONES TANGENCIALES Las cuchillas de ondulaciones tangenciales (turbo, action y directa), son las más utilizadas en el

80% de la superficie sembrable de nuestro país, pero existen diferencias sustanciales en ellas

(Gráfico 1), según sea la onda simétrica (turbo y action) o asimétrica (directa). Las simétricas

son cuchillas que realizan una microlabranza homogénea y con una gran efectividad en el corte

del rastrojo, dejando el suelo en una condición muy cercana al ideal, para el posterior trabajo

de los órganos abresurcos. Su principal limitante, radica en la velocidad máxima de trabajo que

dicha cuchilla admite sin desnudar el surco. La simetría de sus ondas, sumado a la posición

horizontal que las mismas adoptan al salir del surco, hacen que al superar, en condición media,

los 7,5 Km/h de velocidad de avance, se empiece a traccionar el suelo (“efecto cuchara”),

levantándolo y dejando desnudo el surco, con el problema de no dejar suelo suficiente para

que las ruedas tapadoras conformen y cierren el surco. Por lo tanto, las turbo y action son

excelentes cuchillas siempre y cuando no se superen los 7,5 Km/h de velocidad de avance. Las

asimétricas (directa), en cambio, son cuchillas que permiten lograr hasta 1 Km/h más en la

velocidad de avance (8,5 Km/h) sin desnudar el surco, debido a que cuentan, en su diseño, con

una cara onda (onda de enfrentamiento) larga y de ángulo suave, lo que le confiere menor

fricción con el suelo y, por lo tanto, menor “efecto cuchara”. Esta característica las hacen muy

buscadas por operadores que requieren, por distintas necesidades, hacer muchas hectáreas

por jornada de trabajo. Su problema radica en que la calidad del trabajo realizado no es tan

buena como las simétricas. Debido a contar con una cara de la onda larga y suave, la misma se

contrapone, seguidamente, con una cara de onda muy corta y aguda, lo cual hace que, en este

punto, se produzcan atoramientos de suelo y dificultad para cortar rastrojos voluminosos o de

gran porte. Además de perder homogeneidad en la longitud de labranza.

GRÁFICO 1. DIFERENCIAS ENTRE CUCHILLAS DE ONDULACIONES TANGENCIALES SIMÉTRICAS Y ASIMÉTRICAS.

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ONDULACIONES

El número de ondulaciones de las cuchillas tangenciales será un factor clave para lograr la

eficiencia deseada. Cuchillas con muchas ondulaciones (por ejemplo 30 ondas), generarán un

menor ancho de labranza (7 mm), con la ventaja de presentar menor riesgo de traccionar el

suelo y generar “efecto cuchara”, sobre todo, al trabajar a excesivas velocidades de avance.

Como desventaja, su gran número de ondulaciones conlleva, consecuentemente, gran

cantidad de ángulos con fuerzas de corte opuestas (Gráfico 2), que dificultan el corte de

rastrojos voluminosos o de gran porte (maíz, sorgo, girasol, entre otros).

GRÁFICO 2. EFECTO DE LAS ONDULACIONES DE LAS CUCHILLAS SOBRE LAS FUERZAS DE CORTE EN EL RASTROJO.

Por otro lado, en condiciones de suelo con humedad óptima a levemente seco, el dejar el

suelo con un ancho de labranza muy angosto, provocará que los discos abresurcos deban

ejercer un esfuerzo de expansión muy grande sobre la pared lateral del suelo para poder

conformar el surco (Gráfico 3). Tal efecto provocará, por un lado, una variabilidad en la

profundidad de siembra, ya que cuando la fuerza lateral sea superada por mayor resistencia

del suelo, los discos se levantarán dejando las semillas más arriba de lo deseado. Por otro lado,

esa constante fuerza lateral sobre los discos genera, en años normales, que los rodamientos de

discos duren hasta un 30% menos y los discos se desgasten un 15% más rápido.

Cuchillas con pocas ondulaciones (por ejemplo 19 ondas), son más susceptibles a desnudar el

surco por mayor efecto cuchara, sobre todo cuando se exceden las velocidades óptimas,

debido a que las mismas abarcan una mayor porción de suelo. Pero como gran ventaja, esas

pocas ondas (Gráfico 2), le confieren un mayor ancho de labor (14 mm), mejorando

notablemente el corte de rastrojos voluminosos, por presentar menores fuerzas opuestas

(prácticamente no existen fuerzas opuestas al cortar una caña de maíz). Por otro lado, el

mayor ancho de labor, que las mismas efectúan, mejora sustancialmente el trabajo de los

discos abresurcos aumentando la uniformidad en la profundidad de siembra y maximizando la

longevidad de los discos y sus rodamientos. Esto, gracias a que los discos se encontrarán con

una pared de suelo labrada (blanda), con el consecuente menor esfuerzo lateral para

conformar el surco (Gráfico 3).

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GRÁFICO 3. EFECTO DE LAS ONDULACIONES SOBRE LA FUERZA DE LOS DISCOS PARA ABRIR EL SURCO.

DIÁMETRO DE LAS CUCHILLAS

El máximo diámetro de las cuchillas estará limitado por la cavidad de la horquilla establecida

por el fabricante de la sembradora. Por el contrario, su mínimo diámetro, post-desgaste,

estará establecido por la pérdida de su función normal. Así, para las máquinas con bastidor de

cuchilla separado del tren de siembra, la tolerancia mínima de diámetro será de 14”. Mientras

que, para las integradas al tren de siembra, el límite será de 13”. Cuando una cuchilla presente

un diámetro menor a 14 o 13 pulgadas, según corresponda, ya no podrá realizar un trabajo

eficiente. Esto se debe a que el ángulo de ataque se volverá prácticamente recto, sin efecto

tijera para cortar el rastrojo, y malogrando la microlabranza por un excesivo patinamiento

negativo ocasionado por el gran esfuerzo de rodadura impuesto en su tracción.

Es fácil considerar que, una cuchilla de gran diámetro, requiere de más energía (grs/cm2) para

lograr que la misma penetre a la profundidad deseada. Pero es necesario comprender que,

cuanto mayor sea el diámetro menor será su esfuerzo de rodadura, con menor gasto

energético para girar, avanzar y cortar el rastrojo. Por lo que, ésta última compensará el gasto

energético que su mayor superficie confiere pero, además, efectuará un trabajo de buena

calidad (Gráfico 4).

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GRÁFICO 4. FACTORES CONSECUENTES (CARGA Y ÁNGULO DE CORTE) SEGÚN EL DIÁMETRO DE LAS CUCHILLAS.

PROFUNDIDAD DE TRABAJO

La profundidad de trabajo de las cuchillas rastrojeras y/o de microlabranza, también es un

punto clave para obtener una siembra exitosa. La regulación de profundidad se determina en

la conjunción de dos factores, uno físico, propio e intrínseco del trabajo de la cuchilla como

pieza circular. El otro es biológico y se basa en el efecto que generará la profundidad de la

cuchilla sobre la germinación de las semillas.

La regulación física (Gráfico 5), radica en que la profundidad de la cuchilla debe ser menor o

igual a ¼ de su diámetro. Profundidad mayor a ¼ de su diámetro (comúnmente conocido como

“hasta las mazas”), genera, en primer lugar un aumento en el consumo de combustible del

tractor que ronda entre el 3 y 7%. Segundo, no efectúa un adecuado corte del rastrojo debido

a que pierde el ángulo de ataque agudo, necesario para generar el efecto tijera, volviéndose

un ángulo recto que topará el rastrojo atorando el tren de siembra. Tercero, el esfuerzo de

rodadura será muy elevado lo que impedirá el giro continuo de las cuchillas con el

consecuente levantamiento de terrones y/o compactación del surco. Para evitar todos estos

factores indeseados y maximizar las cualidades de las cuchillas, es que físicamente se debe

establecer próximo a ¼ de su diámetro.

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GRÁFICO 5. EFECTO DE LA PROFUNDIDAD FÍSICA DE LAS CUCHILLAS.

La profundidad biológica, implica posicionar la cuchilla a la profundidad que mayores

beneficios genere a la germinación de las semillas. Una práctica frecuente utilizada en

operadores de equipos de siembra, es colocar la misma “hasta las mazas” con el fin de romper

posibles condiciones de compactación de suelo. Pero esta práctica es contraproducente para la

normal germinación de las semillas. Al roturar el suelo muy por debajo de la profundidad de

siembra genera varios problemas. Uno de los más importantes, es que romperá, por

roturación, la capilaridad normal por el cual el agua del perfil asciende y hace contacto con las

semillas para que se embeban y germinen (Gráfico 6).

GRÁFICO 6. CUCHILLA A PROFUNDIDAD EXCESIVA. EFECTO DE CORTE DE LA CAPILARIDAD DEL AGUA ANTICIPADO.

Otro problema radica en que se formará por debajo de la línea de siembra, una zona de suelo

con baja capacidad portante. En esta condición, cuando la semilla sea contactada por la

lengüeta o rueda contactadora de semillas, habrá variación en la profundidad de siembra

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incrementando la variabilidad temporal de emergencia y hasta impidiendo su germinación

cuando la energía germinativa haya estado justa con la profundidad teórica (Gráfico 7).

GRÁFICO 7. CUCHILLA A PROFUNDIDAD INCORRECTA. EFECTO DE VARIABILIDAD EN LA PROFUNDIDAD DE SIEMBRA.

Lo ideal es lograr que la cuchilla trabaje a 1 cm por debajo de la profundidad de siembra

(Gráfico 8). Dicha regulación se hará a campo, clavando la máquina y haciendo circular un

pequeño trayecto para corroborar la profundidad actuante. En caso de ser necesario, se

corregirá la profundidad con la posición del timón y, si existe mucha fluctuación en su

profundidad, se trabajará con el resorte de compresión hasta lograr un paso estable.

GRÁFICO 8. PROFUNDIDAD DE CUCHILLA CORRECTA.

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CUCHILLAS PARA SUELOS PESADOS En el 20% restante de la superficie sembrable argentina, donde existen suelos más pesados y

en donde las cuchillas de ondulaciones tangenciales se atoran por la alta adherencia, propia de

estos suelos, existen otras alternativas para llevar adelante una siembra directa eficiente.

En primer lugar hay que comprender cómo se comportan estos suelos en la época de siembra

de fina (otoño) o de gruesa (primavera). En la época de siembra de fina, la humedad relativa

ambiente es mayor y los vientos son de menor intensidad, por lo que la humedad de suelo

superficial y en profundidad es prácticamente igual. En cambio, en la época de siembra de

gruesa, con menor humedad relativa y mayores vientos, el suelo se seca más rápidamente en

superficie diferenciándose con lo que sucede en profundidad (Gráfico 9).

GRÁFICO 9. CONDICIÓN DE HUMEDAD DE SUELO EN SUPERFICIE Y EN PROFUNDIDAD DE SUELOS PESADOS.

Por lo tanto, en la época de siembra de gruesa, con suelo seco en superficie y húmedo en

profundidad, si se coloca una cuchilla lisa, como se suele optar para evitar atoramientos, no se

realizará la labranza en la zona superficial más seca. Por lo tanto, se debe configurar a las

sembradoras de gruesa con cuchillas diseñadas para estas situaciones, como son las de

ondulaciones radiales con borde liso (rippled, bubble o rizadas). El funcionamiento de este tipo

de cuchillas, consiste en un borde periférico liso que trabajará en profundidad, en la zona de

suelo húmedo, evitando que el suelo pegajoso se adhiera a ella, gracias a no contar con

ondulaciones en esta zona. En cambio, posee una zona interna ondulada radialmente (rizos),

que actúa generando una microlabranza en la parte superficial del suelo que se encuentre más

seca. De esta manera, mejora el trabajo de los discos abresurcos, con menor variabilidad en la

profundidad de siembra y menor desgaste de discos y rodamientos (Gráfico 10).

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GRÁFICO 10. COMPARACIÓN DEL TRABAJO DE CUCHILLAS LISAS Y RIZADAS EN SUELOS PESADOS DE SIEMBRA DE GRUESA.

El ancho de labor de estos rizos, también dependerá del número de ondulaciones. Siendo

mayor el ancho de labranza cuanto menor sea el número de rizos.

La profundidad de trabajo dependerá, en primer lugar y al igual que las anteriores, de la

profundidad de siembra y, en segundo, de cuan profundo esté la zona húmeda, procurando

que los rizos no ingresen en la misma, para evitar atoramientos.