Prevención de la compactación del suelo por operaciones agrícolas: una perspectiva geotécnica

Abstract

[ES] Un equipo interdisciplinario flamenco de la UGent (Laboratorio de Geotecnia, Escuela de Ingeniería y Arquitectura (FEA), y Departamento de Física de Suelos, Ingeniería de Biociencias) está cooperando actualmente en temas de compactación de suelos con estudiantes de maestría y doctorado en un proyecto europeo recientemente finalizado y en un proyecto VLIR-TEAM en curso (el objetivo es ahora aplicar los conocimientos adquiridos también en el Sur, especialmente en Bolivia). Los principales objetivos de esta cooperación son: 1.- Sensibilizar sobre el impacto (económico y medioambiental) de la compactación del suelo. 2.- Prevenir la degradación del suelo causada por la compactación relacionada con el uso de la tierra, el tipo de suelo y el clima. 3.- Ampliar una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para evaluar el riesgo para la compactación del suelo con innovaciones en la maquinaria de tractores agrícolas 4.- Reducir de hecho el riesgo de compactación del suelo, tanto a través de la práctica (p. ej. los agricultores) como de la política (p. ej. la administración regional), mediante el uso de la herramienta de apoyo a la decisión. La idea principal de este trabajo fin de máster era que el estudiante realizara una serie de pruebas de consolidación unidimensional (p.ej. ensayos edométricos) en una serie de muestras tomadas de diferentes lugares con diferentes grados de saturación. Mediante la variación y medición de distintos parámetros mecánicos del suelo como la densidad aparente, permeabilidad, potencial hídrico, etc. se definirá las correlaciones para la estimación y análisis de la presión de preconsolidación y su impacto en el riesgo de compactación del suelo. Sin embargo, debido a la crisis del COVID-19, será imposible llevar a cabo dichos experimentos en el laboratorio. Por esta razón, el contenido y objetivos principales de este tfm se han reestructurado de la siguiente manera: 1. Definiryestudiarelcontextodecompactacióndelsuelomediantelacomparacióndedos diferentes puntos de vista: Física del suelo vs Geotecnia. 2. Evaluar el riesgo de compactación debido al paso de la maquinaria agrícola según el estudio del concepto de presión de preconsolidación (PPC) y sus métodos de estimación. 3. Conocer y entender cómo funciona la herramienta de evaluación de riesgo Terranimo en relación con los análisis previos sobre compactación y PPC. 4. Investigar los efectos de varias propiedades del suelo como estimadores de funciones de pedotransferencia de PPC y desarrollar una de ellas según el parámetro de precarga de succión. Este proyecto apoyará el desarrollo de la herramienta Terranimo para permitir la evaluación del riesgo de compactación del suelo y su mitigación/remediación en un área geográfica más amplia. La herramienta compara la resistencia mecánica del suelo con las tensiones propagadas en el suelo y ejercidas por las ruedas de la maquinaria que circula por el suelo. Con este proyecto se creará un nuevo centro en Monteagudo Bolivia para concienciar sobre los métodos para mejorar la producción agrícola en América Latina. Además, se analizarán otras herramientas de análisis geotécnico en relación a la compactación y esfuerzos del suelo como el software Plaxis.

[EN] A Flemish interdisciplinary team at UGent (Laboratory of Geotechnics, Faculty of Engineering and Architecture (FEA), and Soil Physics Department, Bioscience Engineering) is currently cooperating on soil compaction issues with MSc and PhD students in a recently finished European project and an ongoing VLIR-TEAM project (the aim is now to apply the acquired knowhow also in the South, particularly in Bolivia). The major objectives of this cooperation are: 1.- To raise awareness on the (economic and environmental) impact of soil compaction. 2.- To prevent (further) soil degradation as caused by compaction related to land use, soil type and climate. 3.- To extend a decision support tool to evaluate risk to soil compaction with innovations in agricultural tractor machinery. 4.- To reduce the risk of soil compaction, through both practice (e.g. farmers) and policy (e.g. regional administration), using the decision support tool. The initial idea was that the student would perform a series of one-dimensional consolidation tests (e.g. oedometer tests) on a series of samples taken from different sites at different saturation degrees. Through the variation and measurement of different mechanical soil parameters such as

bulk density, permeability, soil suction, etc., correlations will be defined for the estimation and analysis of the precompression stress and its impact on the risk of soil compaction. However, due to COVID-19 crisis, it will be impossible to perform these experiments at the laboratory. Consequently, the content and main objectives of the student s thesis are restructured as follows: 1. To define and study soil compaction context by making a comparison between two perspectives: Soil physics vs Geotechnics. 2. To assess the risk to soil compaction by agricultural machinery based on the analysis of precompression stress (PCS) concept and its estimation methods. 3. TogaininsightsonhowTerranimoriskassessmenttoolworksrelatedtosoilcompaction and PCS previous analyses. 4. To investigate the effects of several soil properties as predictors on PCS pedotransfer functions and to redevelop one of them based on preload suction stress parameter. This project will support the further development of the Terranimo tool to allow the evaluation of the risk of soil compaction and its alleviation/remediation in a broader geographical area. The tool compares mechanical strength of the soil with stresses propagated in soil and exerted by wheels from machinery driving on the soil. With this project a new centre in Monteagudo Bolivia will be created to raise awareness on the methods to improve agricultural production in Latin America. In addition, other geotechnical analysis tools related to soil compaction and stresses, such as Plaxis software, will be analysed.