Factores del suelo que influyen en la compactación
Humedad del suelo
La humedad del suelo es el factor más importante que influye en el riesgo de compactación del suelo (Soane and Van Ouwerkerk, 1994). Los suelos más secos pueden soportar cargas más pesadas sin compactarse. Los suelos con niveles de humedad a la capacidad del campo o por encima tienen el mayor potencial de compactación. El agua actúa como un lubricante entre las partículas del suelo que permiten que el suelo se empuje. Cuanto más espacio de aire es sustituido por agua, mayor es el potencial de compactación, hasta un punto máximo llamado «límite plástico». A niveles de saturación del suelo superiores a este punto, el potencial de compactación de la capa superior del suelo se reduce, ya que el agua no se puede comprimir. Sin embargo, esto resulta en que la fuerza de compactación se transfiere directamente al subsuelo, aumentando el riesgo de compactación del subsuelo (Duiker, 2004). Además, tratar suelos demasiado húmedos resulta en una mancha extendida de la capa superior del suelo, que reduce la conductividad hidráulica y puede ser incluso más perjudicial para el crecimiento de las raíces de los cultivos que la compactación (Raper and Kirby, 2006).
Existen algunas pruebas en el campo simples que se pueden utilizar para realizar una determinación firme de si el suelo está demasiado húmedo para trabajar sin riesgo de compactación. Una de estas pruebas es la «prueba de la cinta», que supone cavar 10,16 centímetros en el suelo, coger un puñado y estrujarlo en la mano. Si el suelo forma una «cinta» al estrujarlo entre el dedo pulgar y el dedo índice, está en condiciones para que se produzca la compactación (Figura 5).

Figura 5. La «prueba de la cinta» se puede utilizar para evaluar la humedad del suelo y determinar si el suelo presente un riesgo elevado de compactación.
Textura y estructura del suelo
La textura del suelo (porcentaje de arena, limo y arcilla en un suelo) tiene algunos efectos en la compactación potencial. Los suelos formados por partículas de igual tamaño tienen menos potencial de compactación que los suelos que tienen partículas con diferentes tamaños. Las partículas más pequeñas pueden rellenar espacios entre partículas más amplias, incrementando, por tanto, la densidad del suelo. El suelo franco arenoso es el más susceptible a la compactación, mientras que los suelos puros de arena, arcilla y limo lo son menos. La textura del suelo también puede influir en el patrón de compactación del suelo. La compactación en suelos más ásperos tiende a penetrar verticalmente hacia abajo en el perfil del suelo, mientras que en los suelos más finos, la compactación tiende a penetrar hacia abajo y hacia afuera de forma lateral en el perfil del suelo (Ellies Sch et al., 2000).
La estructura del suelo también influye en el potencial de compactación. Los procesos naturales del suelo, incluido el mojado y el secado, congelado y descongelado y el crecimiento de bacterias, hongos y raíces resultan en la formación de agregados. Los agregados son grupos de partículas del suelo que se unen más fuertemente las unas a las otras que las partículas adyacentes. En conjunto, la estabilidad de estos agregados se denomina estructura del suelo. La estructura del suelo aporta una importante defensa contra la compactación del suelo. Sin una buena estructura, las partículas individuales del suelo son más susceptibles a la compactación por la presión externa. Los suelos con mayor contenido en materia orgánica tienen una mejor estructura del suelo y resisten mejor a la compactación que los suelos con bajo contenido en materia orgánica.
La labranza, las lluvias y la compactación son los principales mecanismos para destruir los agregados del suelo. Las operaciones de labranza que combinan la acción de cizallamiento con una presión sustancial hacia abajo provocan el mayor daño a la estructura del suelo debido a la destrucción de los agregados del suelo y la tendencia a formar una suela de labor en la parte inferior de la capa de arado. La compactación por cargas pesadas aplicada al suelo puede ser tanto una causa como una consecuencia de una estructura del suelo inadecuada. La compactación puede provocar que la estructura granular en la capa superior del suelo se rompa y se vuelva a formar como una estructura laminada o en forma de bloque.
Tipos de compactación del suelo
Existen varias formas de compactación del suelo que pueden producirse en la producción de cultivos y pueden afectar negativamente al crecimiento y rendimiento de los cultivos. Algunas formas de compactación, como la formación de costras en la superficie o la compactación de las paredes laterales, puede reducir significativamente el rendimiento en determinadas condiciones, pero, en general, son un problema de tratamiento menor debido al hecho de que, normalmente, la compactación no persiste en el suelo durante mucho tiempo y existen varias opciones de tratamiento para prevenir o reducir sus efectos. Otras formas de compactación, como las bandejas de labranza y la compactación del subsuelo, pueden persistir durante años y son mucho más difíciles de tratar.
Formación de costra superficial
La formación de una costra superficial es una forma de compactación del suelo que reduce la emergencia de las semillas y las tasas de infiltración del agua. Está provocada por el impacto de las gotas de la lluvia en las partículas de la superficie del suelo. Los impactos fuertes provocan que las partículas del suelo se tamicen juntas. Un secado rápido del suelo aumenta el potencial de formación de costra superficial. Los suelos con un alto contenido en materia orgánica o arena tienen un potencial menor de formación de costra. Los sistemas de labranza cero o labranza mínima normalmente presentan un riesgo menor de formación de costra superficial debido a una mejor estructura del suelo y mayores cantidades de residuos del cultivo en la superficie del suelo. Se pueden utilizar azadas giratorias para romper las costras y favorecer la emergencia y el establecimiento del rodal.
Compactación de las paredes laterales
En general, la compactación de las paredes laterales se deriva de sembrar en suelos que están demasiado húmedos y/o de aplicar demasiada presión en las unidades de la hilera. La acción de los abresurcos de disco de siembra que cortan en suelos húmedos puede provocar que las paredes laterales del surco de semillas se endurezcan tras la siembra (Figura 6). El resultado puede ser una emergencia incorrecta del cultivo y un desarrollo inadecuada de las raíces fuera del surco de siembra. Las consecuencias de un desarrollo de las raíces limitado pueden incrementarse si las condiciones son más secas y el cultivo sufre estrés por sequía a finales de la temporada. Una compactación aguda de las paredes laterales redujo el rendimiento en un 50 % en una demostración extensiva realizada por la Universidad de Kentucky (Lee, 2011). El uso de ruedas de cierre con púas puede ayudar a reducir la compactación de las paredes laterales, labrando el suelo alrededor de la semilla y rompiendo la cara lateral cortada, pero es poco probable que se eliminen sus efectos por completo.

Figura 6. Izquierda: Compactación de la pared lateral del surco de semillas debido a abresurcos de doble disco que cortan por el suelo en condiciones de semillero húmedo. Derecha: Raíces del maíz que presentan los efectos de la compactación de las paredes laterales debido a condiciones del campo húmedas en la siembra.
Compactación de la capa superior del suelo
La compactación de la capa superior del suelo se produce desde la superficie del suelo hacia la zona de labranza normal. Este tipo de compactación normalmente está provocado por el paso de ruedas o animales. Los efectos de la compactación del suelo en los cultivos pueden variar en función de las condiciones climáticas y, en general, son peores en temporadas húmedas de crecimiento. La compactación del suelo normalmente es temporal y puede solucionarse parcialmente mediante la labranza normal. Los procesos naturales como los ciclos de heladas-congelación, ciclos de mojado-secado, la actividad microbiana y el crecimiento de las raíces de las plantas también pueden reducir la compactación de la capa superior del suelo a lo largo del tiempo y restablecer la estructura del suelo.
Suela de labor
La suela de labor es una capa de compactación del subsuelo de pocos centímetros de grosor por debajo de la zona normal de labranza. Este tipo de compactación está provocada por la labranza repetida a la misma profundidad, en especial, con accesorios de labranza que cortan y comprimen el suelo en la parte superior de la capa de arado, como discos, arados de vertedera o accesorios de barrido. Una labranza profunda puede ayudar a romper las suela de labor en determinadas condiciones, pero también pueden empeorar el problema si el suelo está demasiado húmedo o inmediatamente recompactado.
Compactación profunda
La compactación profunda se produce por debajo de la zona de labranza y está provocada por cargas elevadas de los ejes de las ruedas aplicadas al suelo. Los equipos de cosecha, como carros de grano y cosechadoras, tienen cargas elevadas de los ejes y, la mayoría de las veces, son el principal causante de la compactación profunda. Las cargas pesadas puede compactar el suelo más de 60 centímetros hacia abajo en el perfil del suelo. La compactación profunda es más difícil de eliminar y puede afectar negativamente al crecimiento y rendimiento de los cultivos durante años después de que se haya producido la compactación, por lo que la prevención es muy importante.
Detección y medición de la compactación
Síntomas del cultivo
La compactación del suelo puede resultar en un crecimiento de raíces mal formadas, incluidas raíces redondeadas, planas, finas o retorcidas. Las raíces que crecen en una suela de labor pueden crecer en horizontal en lugar de en vertical y tendrán sistemas de raíces planas y poco profundas. El crecimiento por encima de la tierra está directamente relacionado con el crecimiento de las raíces por debajo de la tierra. Si se daña el crecimiento de las raíces, es probable que se retrase el crecimiento vegetativo por encima de la tierra.