La friabilidad es un indicador importante de la calidad física de los suelos y su comportamiento está ligado a la variabilidad de otras propiedades edáficas. El objetivo de esta investigación fue evaluar la relación de la friabilidad con diferentes propiedades físicas y químicas de suelos cultivados con caña de azúcar. El muestreo de suelos se realizó en los dos primeros horizontes (Ap y A1) de 91 sitios correspondientes a 5 órdenes de suelos (Inceptisol, Molisol, Vertisol, Alfisol y Ultisol). Se seleccionaron 10 agregados por cada uno de los cuatro rangos de tamaño (2,0 a 4,79; 4,80 a 9,49; 9,50 a 19,00 y 19,01 a 35,70mm) que fueron los predominantes en los 182 horizontes. Los 7280 agregados fueron secados en invernadero y horno y posteriormente sometidos a compresión para determinar la resistencia al rompimiento (RR) y el índice de friabilidad correspondiente al límite inferior (IFi) del intervalo de confianza del coeficiente de variación. Se determinó el diámetro ponderado medio (DPM), el estado de agregación (Ea), la densidad aparente (Da), la porosidad total (Pt), el pH y la conductividad eléctrica (CE) de las muestras de suelos. Se utilizaron medidas de tendencia central y dispersión, gráficos de superficies tridimensionales y un modelo lineal para un Diseño Completamente al Azar en arreglo factorial incompleto. No se encontró efecto del DPM, la Da, el pH y la CE sobre el IFi, pero sí del Ea y la Pt. Los valores del IFi se incrementaron a mayor porosidad total y a mayor estado de agregación.

Friability is an important indicator of the physical quality of soils and it is linked to the variability of other edaphic properties. This study aimed to evaluate the relationship between friability and different physical and chemical soil properties cultivated with sugar cane. The sampling was carried out in the first two horizons (Ap and A1) of 91 sites corresponding to five soil orders (Inceptisol, Molisol, Vertisol, Alfisol and Ultisol). Ten aggregates were selected for each of the four ranges (2.0 to 4.79, 4.80 to 9.49, 9.50 to 19.00 and 19.01 to 35.70mm) that predominated in the 182 horizons. The 7,280 aggregates were dried in a greenhouse and an oven; subsequently, subjected to compression to determine the compressive strength (CS) and the friability index that corresponded to the lower limit (FIi) of the confidence interval of the variation coefficient It was determined the mean weight diameter (WMD), the aggregation state (AS), the bulk density (AD), the total porosity (TP), the Ph, and the electrical conductivity (EC) of the soil samples. In addition, measurements of dispersion and central tendency, three-dimensional surface graphs, and a linear model were used with a completely random design using an incomplete factorial arrangement. No effect was seen from the WMD, AD, pH, or EC on the FIi; however, the AS and the TP had significant effects from the inferential point of view.

ResumenLa friabilidad es una propiedad física esencial en el manejo mecánico del suelo y su comportamiento está asociado a la naturaleza de otras propiedades edáficas; que requiere ser estudiada de manera integral con diferentes propiedades mineralógicas, físicas y químicas. Se evaluó el efecto del dominio de los minerales arcillosos tipo 1:1 (caolinitas) y 2:1 (esmectitas y vermiculitas), la textura y el contenido de carbono orgánico (CO), sobre el índice de friabilidad (IF) de suelos cultivados con caña de azúcar. El IF se determinó por el método del coeficiente de variación, a partir del límite inferior del intervalo de confianza (IFi). Se utilizaron 7280 agregados de los horizontes Ap y A1, tomados en 18 fincas localizadas en el Valle Geográfico del Río Cauca, Colombia. Se determinó la mineralogía de la fracción arcilla a partir de difracción de rayos X, la distribución granulométrica por el método de la pipeta y el contenido de CO por el método de Walkley & Black. El análisis estadístico se realizó a partir de un enfoque descriptivo e inferencial, univariante y multivariante. No se encontró efecto significativo de la dominancia de arcillas 1:1 y 2:1 sobre la variable respuesta IFi; sin embargo, de manera descriptiva se observaron valores más altos deI IFi en suelos con dominio de arcillas 1:1. No se encontró efecto significativo atribuible a las fracciones de arcilla y limo total (FaT y FLT) sobre el IFi de los suelos, por el contrario, la fracción arena total (FAT) y el contenido de CO presentaron efecto altamente significativo en el IFi, con valores más altos del IFi en los suelos con mayores contenidos de CO y menores contenidos de la FAT.

AbstractFriability is a physical property that is essential to the mechanical management of soil and its behavior is associated with the nature of other edaphic properties; therefore, it must be investigated with integrated studies using different mineralogical, physical, and chemical properties. The effect of the predominance of the clay mineral types 1:1 and 2:1, the texture, and the organic carbon (CO) content, on the friability index (IF) of soils cultivated with sugar cane were evaluated. The IF was determined with the coefficient of variation method, using the lower limit of the confidence interval (IFi) as reference. A total of 7280 aggregates from the Ap and A1 horizons were used, taken from 18 farms located in the Valle Geográfico of the Cauca River region, Colombia. The mineralogy of the clay fraction was determined with X-ray diffraction, the granulometric distribution by the pipette method, and the CO content by the Walkley & Black method. The statistical analysis was conducted from a descriptive and inferential focus, univariate and multivariate. No significant effect from the predominance of clays 1:1 and 2:1 on the IFi response variable was found; however, higher IFi values were observed in the descriptive approach in the soils with a predominance of clays 1:1. There was no significant effect attributable to the total silt and clay fractions (FaT and FLT) on the IFi of the soils; rather, the total sand fraction (FAT) and the CO content showed highly significant effects on the IFi, with higher IFi values in the soils with higher CO contents and lower FAT contents.

This study proposes a methodological guide to explore and select materials for executive aircraft interiors, contributing toward a perspective of materials requirements, indicators and strategies to design more environmentally sustainable products. This was motivated by the signs from the aviation industry to reduce its environmental impact and the permanent need to push for cost efficiency. The guide includes a schedule framework of materials requirements for sustainable design, and also aeronautical materials and marketing requirements. It was prepared by mapping sustainability demands for materials selection during product development, supported by a case study. Patented eco-friendly materials solutions for the case study involving the aircraft furniture structural panels were described and analyzed, considering the materials requirements of the aeronautical project. Composites of bio-polymers reinforced with natural fibers, preferably with solid cores, seem to be the most promising solutions to substitute the current panels.

La agricultura de precisión busca mejorar la eficiencia productiva, a partir de la variabilidad del agroecosistema. Para ello, se deben delimitar zonas homogéneas de manejo (ZM), dentro del lote de cultivo. Los sensores de inducción electromagnética (IM), que registran la conductividad eléctrica aparente (CEa), permiten identificar variaciones en propiedades del suelo y, por consiguiente, definir, en forma rápida y confiable, zonas con características similares. La investigación tuvo como objetivo delimitar ZM, con fines de manejo específico por sitio (MES), usando un sensor IM en suelos productores de maíz (Zea mays L.), de la Sabana de Bogotá. Para ello, se escogieron dos lotes en los que se sembró maíz, en los municipios de Facatativá y de Bojacá y, en estos, se midió la CEa y el contenido de agua en el suelo (Wsc). Se elaboraron mapas de CEa y Wsc y se delimitaron tres ZM, dentro de cada lote. En esas ZM, se tomaron muestras edáficas para análisis fisicoquímico de laboratorio y se determinó altura de planta, índice SPAD a los 60 y 120ddg y rendimiento del cultivo. El análisis estadístico, se realizó con SPSS V22 y SAS V 2.5. Los resultados mostraron correlaciones entre la CEa y el contenido de limo en Bojacá y el de arcilla en Facatativá y diferencias estadísticas significativas en los rendimientos de maíz entre ZM. Esta investigación destaca la utilidad del sensor IM para delimitar ZM, con fines de MES.

Precision farming aims to improve production taking into account variability of the agricultural system. To do this, homogeneous management zones (HZ) are delimited within the crop field. The use of electromagnetic induction (EMI) sensors that record apparent electrical conductivity (ECa) allows to identify variations in soil properties and in turn to define quickly and reliably zones with similar characteristics. The research had as objective ZM delimitation for site-specific management (SSM) using an EMI sensor in soils under maize crops (Zea mays L.) at the Sabana de Bogotá. For this, two agricultural fields were chosen in Facatativá and Bojacá, and in them it was measured ECa and soil water content (Wsc). Maps of ECa and Wsc were drawn and three ZM were defined within each field. In these ZM, soil samples were taken for physicochemical laboratory analysis and it was determined plant height, SPAD index at 60 and 120 DDG and crop yield. Statistical analysis was performed with SPSS V22 and SAS V 2.5. The results showed correlations between ECa and content of silt in Bojacá and clay content in Facatativá, and statistically significant differences in maize yields between the ZM. This research highlights the utility of the IM sensor to define ZM for SSM.

La friabilidad es una propiedad relacionada con la fractura frágil de los agregados del suelo y por lo tanto considerada clave en la calidad física de los suelos y en el consumo de energía durante la labranza. En este artículo se reportan resultados preliminares de una investigación que busca determinar cuantitativamente el índice de friabilidad (IF) y su relación con otras propiedades del suelo; en particular, se centra en la relación del IF con el contenido de arcilla y el porcentaje de carbono orgánico (CO) en suelos con dominio diferente en su fracción fina (arcillas 1:1 y 2:1), cultivados con caña de azúcar en el suroeste colombiano. El IF se determinó por el método de resistencia a la compresión, usando agregados con diámetros entre 9.5 y 19 mm, tomados del horizonte superficial, secados al aire y en horno a baja temperatura. A estas muestras igual- mente se les determinó el tipo y contenido de arcilla y CO. El 98.6% de los suelos estudiados reportaron valores de IF entre 0,24 y 0,80 que los clasifica como friables (particularmente aquellos con dominio de arcillas tipo 1:1) y muy friables (particularmente aquellos con dominio de arcillas tipo 2:1), sugiriendo una condición estructural con bajos a moderados requerimientos de energía para la labranza, bajas emisiones de gases efecto invernadero (GEI) y riesgo reducido de daño en su calidad física si se trabajan en condición adecuada de contenido de agua en el suelo. Se encontraron correlaciones entre la textura, el CO y el IF de los suelos, indicando que las dos primeras afectan la friabilidad, pero este efecto depende del tipo de arcilla dominante.

Friability is a property related to the brittle fracture of soil aggregates and, therefore, is considered a key to the physical quality of soils and the consumption of energy during farming. This paper contains the preliminary results of research that aimed to quantitatively determine the friability index (FI) and its relationship with other soil properties; in particular, this research focused on the relationship between the FI and the clay content and organic carbon percentage (OC) of soils with a different dominance in the fine fraction (1:1 and 2:1 clay) that were cultivated with sugar cane in the southwest region of Colombia. The FI was determined by the compressive strength method using aggregates with diameters between 9.5 and 19.0 mm taken from the surface horizon, which were air air-dried and then dried at a low-temperature in an oven. The clay type content and OC content were determined in these samples. A 98.6% of the studied samples had FI values between 0.24 and 0.80, thus, classifying them as friable (especially those having a 1:1 type clay dominance) and very friable (especially those having a 2:1 type clay dominance), suggesting a structural condition of low to moderate energy requirements for farming, low greenhouse gas emissions (GHG) and a reduced risk of damage on the physical quality if a suitable soil moisture content exists during the tilling. This study found correlations between the texture, OC, and FI of the soils, indicating that the two first properties affected the friability. However, this effect depended on the clay dominance type.

La friabilidad del suelo es una propiedad física que proporciona valiosa información para minimizar el consumo de energía durante la labranza del suelo y adecuar el medio edáfico para el desarrollo de las plantas. Su determinación cuantitativa se realiza generalmente a partir de agregados obtenidos de bloques de suelo tomados a profundidades fijas en el perfil sin considerar los diferentes horizontes superficiales del suelo. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto del tamaño de los agregados y la diferenciación de los horizontes superficiales en el índice de friabilidad (IF) de algunos suelos bajo caña de azúcar en el Valle Geográfico del Río Cauca (Colombia), usando el coeficiente de variación univariante (CVu) y multivariante (CVm). El IF se evaluó mediante una prueba de compresión de cuatro rangos de tamaño de agregados tomados de los horizontes superficiales Ap y A1 de 182 sitios de muestreo, provenientes de 18 fincas dedicadas al cultivo de caña de azúcar. De los cinco tipos de suelos estudiados (Inceptisoles, Molisoles, Vertisoles, Alfisoles y Ultisoles), se colectaron 7.280 agregados que fueron secados al aire y posteriormente en horno a baja temperatura, previamente a la determinación de la RC, y a partir de esta, se calculó el IF usando el método del coeficiente de variación. El estudio encontró variación del IF con el tamaño de los agregados y con la profundidad del suelo (dos primeros horizontes); de cuatro rangos de tamaño inicialmente seleccionados, solo tres fueron relevantes. La utilización del CVm resultó bastante útil en la selección de un valor más conveniente dentro del intervalo de confianza de la RC del método del CVu para la friabilidad y permitió establecer que el valor del límite inferior (IFi) del CVu de la RC, fue el valor del IF más cercano a la medida multivariante.

Soil friability is a physical property that provides valuable information for minimizing energy consumption during soil tillage and for preparing the edaphic medium for plant development. Its quantitative determination is generally carried out with aggregates obtained from soil blocks taken at fixed depths of profiles without considering the superficial horizons of the soil. The objective of the this study was to determine the effect of aggregate size and superficial horizon differentiation on the friability index (FI) of some soils cultivated with sugar cane in the Geographic Valley of the Cauca River (Colombia), using univariate (CVu) and multivariate (CVm) coefficients of variation. The FI was evaluated using a compression test with four aggregate-size ranges taken from the Ap and A1 superficial horizons of 182 sampling sites located on 18 sugar cane farms. Of the five types of studied soils (Inceptisols, Mollisols, Vertisols, Alfisols and Ultisols), 7,280 aggregates were collected that were air dried and subsequently dried in a low-temperature oven before determining the tensile strength (TS), which was in turn used to calculate the FI using the coefficient of variation method. This study found that the FI varied with the aggregate size and the soil depth (first two horizons). Only three of the four size ranges initially selected were relevant. The CVm proved to be very useful for the selection of a more relevant value from the confidence interval of the TS from the CVu method for friability and established that the lower limit value (FIi) of the TS CVu was the FI value that was closest to the multivariate measurement.

Resumen. Se estudió el crecimiento de un cultivo de maíz mediante un red sistemática de 32 puntos donde se recolectaron muestras de suelos para determinar pH, N, Ca, K, Mg, Na, Al, P, Cu, Fe, Mn, Zn y B. Se utilizó el análisis de componentes principales para determinar que variables de suelos incidían sobre el crecimiento y rendimiento del cultivo. Posteriormente con un análisis de conglomerados se agruparon los sitios homogéneos según estas características químicas. En esos mismos puntos, se tomaron muestras del material vegetal a los 35, 59, 91, 115, 146 y 162 días después de siembra (dds) y se realizó el análisis de crecimiento calculando la tasa de crecimiento de cultivo (TCC), tasa de asimilación neta (TAN) e índice de área foliar (IAF), y a los 162 dds se evaluó la cosecha. Se realizó un análisis del crecimiento del cultivo y para cada zona homogénea se elaboraron las curvas de crecimiento. El crecimiento del cultivo presentó estructura espacial y su variabilidad fue explicada por un grupo de variables químicas relacionadas con la fertilidad del suelo. Las diferencias en las TCC se debieron a la variabilidad de las TAN y los IAF entre los sitios durante el desarrollo del cultivo; la TAN fue diferente entre los sitios de mayor y menor fertilidad en las etapas iníciales de desarrollo del cultivo; entre tanto, el IAF fue superior todo el ciclo del cultivo en los sitios más fértiles.

Abstract. Corn growth was studied through a systematic network of 32 points where were collected soil samples to determine pH, N, Ca, K, Mg, Na, Al, P, Cu, Fe, Mn, Zn, and B. We used the method of principal components to determine which soil variables had an effect on growth and crop yield. Subsequently homogeneous sites according to chemical characteristics were grouped using cluster analysis. In the same points, samples were taken from the plant material at 35, 59, 91,115, 146 and 162 days after sowing (das), and analysis was performed by calculating the crop growth rate (CGR) net assimilation rate (NAR) and leaf area index (LAI), also at 162 das harvest was evaluated. Analysis of crop growth was performed and for each homogeneous cluster were draw growth curves. Crop growth presented a spatial structure which was explained by a group of chemical variables related to soil fertility. Differences in the CGR were due to the variability of NAR and LAI among homogeneous cluster during the growing season, the NAR was different between the homogeneous zones of high and low fertility in the early stages of crop development; meanwhile, LAI was higher throughout the growing season in the most fertile zones.