Arado

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El arado es una herramienta agrícola para aflojar o voltear el suelo antes de sembrar semillas o plantar. Tradicionalmente, los arados eran tirados por bueyes y caballos, pero en las granjas modernas son tirados por tractores. Un arado puede tener un marco de madera, hierro o acero, con una cuchilla adherida para cortar y aflojar la tierra. Ha sido fundamental para la agricultura durante la mayor parte de la historia. Los primeros arados no tenían ruedas; tal arado era conocido por los romanos como un aratrum. Los pueblos celtas comenzaron a usar arados con ruedas en la era romana.

El propósito principal de arar es remover el suelo superior, trayendo nutrientes frescos a la superficie mientras se entierran las malas hierbas y los restos de cultivos para que se pudran. Las zanjas cortadas por el arado se llaman surcos. En el uso moderno, un campo arado normalmente se deja secar y luego se rastra antes de plantar. Arar y cultivar el suelo iguala el contenido de la capa superior de suelo de 12 a 25 centímetros (5 a 10 pulgadas), donde crecen la mayoría de las raíces que se alimentan de plantas.

Inicialmente, los arados fueron accionados por humanos, pero el uso de animales de granja fue considerablemente más eficiente. Los primeros animales trabajados fueron los bueyes. Más tarde, los caballos y las mulas se utilizaron en muchas áreas. Con la revolución industrial llegó la posibilidad de que las máquinas de vapor tiraran de los arados. Estos, a su vez, fueron reemplazados por tractores de combustión interna a principios del siglo XX.

El uso del arado tradicional ha disminuido en algunas áreas amenazadas por el daño y la erosión del suelo. En su lugar, se usa un arado menos profundo u otra labranza de conservación menos invasiva.

Etimología

En el inglés antiguo, como en otras lenguas germánicas, el arado se conocía tradicionalmente con otros nombres, por ejemplo, en inglés antiguo sulh (sullow dialectal moderno), alto alemán antiguo medela, geiza, huohilī(n), nórdico antiguo arðr (sueco årder) y Hōha gótica, todas presumiblemente refiriéndose al ard (arado rascador).

La palabra moderna proviene del nórdico antiguo plógr y, por lo tanto, es germánica, pero aparece relativamente tarde (no está atestiguada en gótico) y se cree que es un préstamo de una de las lenguas itálicas del norte. El cognado alemán es "Pflug", el holandés "ploeg" y el sueco "plog". En muchos idiomas eslavos y en rumano, la palabra es "enchufe". Aparecieron palabras con la misma raíz con significados relacionados: en Raetic plaumorati "arado pesado con ruedas" (Plinio, Nat. Hist. 18, 172), y en latín plaustrum "carro agrícola", plōstrum, plōstellum "carro" y plōxenum, plōximum "caja de carrito".La palabra debe haberse referido originalmente al arado pesado con ruedas, común en el noroeste de Europa romano en el siglo V d.C.

Muchos ven arar como un derivado del verbo * plehan ~ * plegan 'asumir la responsabilidad' (cf. alemán pflegen 'cuidar, amamantar'), lo que explicaría, por ejemplo, el antiguo alto alemán pfluog con su doble significado de ' arado' y 'medio de subsistencia'. Guus Kroonen (2013) propone un vṛddhi -derivado de * plag/kkōn 'césped' (cf. plag holandés 'césped', nórdico antiguo plagg 'tela', alto alemán medio pflacke 'trapo, parche, mancha'). Finalmente,, que supuestamente dio al armenio antiguo peɫem "cavar" y al galés bwlch "crack", aunque la palabra puede no ser de origen indoeuropeo.

Partes

Las partes básicas del arado moderno son:

  1. haz
  2. enganche (inglés británico: merluza)
  3. regulador vertical
  4. reja (reja de cuchilla en la foto, pero reja de disco común)
  5. cincel
  6. compartir (mainshare)
  7. vertedera del arado

Otras partes incluyen la rana (o el marco), el corredor, el costado, la espinilla, el tablero de basura y los zancos (asas).

En los arados modernos y en algunos arados más antiguos, la vertedera está separada de la reja y la corredera, por lo que estas piezas se pueden reemplazar sin reemplazar la vertedera. La abrasión finalmente desgasta todas las partes de un arado que entran en contacto con el suelo.

Historia

Cavar

Cuando se desarrolló por primera vez la agricultura, la tierra se removía usando simples palos y azadones de mano. Estos se utilizaron en áreas muy fértiles, como las orillas del Nilo, donde la inundación anual rejuvenece el suelo, para crear simulacros (surcos) en los que plantar semillas. Los palos de cavar, las azadas y los azadones no se inventaron en ningún lugar, y el cultivo de la azada debe haber sido común en todos los lugares donde se practicaba la agricultura. La agricultura con azada es el método de labranza tradicional en las regiones tropicales o subtropicales, que se caracterizan por suelos pedregosos, fuertes pendientes, cultivos de raíces predominantes y cereales secundarios que se cultivan a grandes distancias entre sí. Si bien la agricultura con azada se adapta mejor a estas regiones, se usa de alguna manera en todas partes. En lugar de cavar, algunas culturas usan cerdos para pisotear el suelo y arrancar la tierra.

Ard

Algunas azadas antiguas, como la mr egipcia, eran puntiagudas y lo suficientemente fuertes para limpiar suelos rocosos y hacer sembradoras, razón por la cual se les llama azadas. Sin embargo, la domesticación de bueyes en Mesopotamia y la civilización del valle del Indo, tal vez ya en el sexto milenio antes de Cristo, proporcionó a la humanidad la potencia de tiro necesaria para desarrollar el verdadero ard (o arado rascador) más grande tirado por animales. La evidencia de arado más antigua que se conserva data del 3500 al 3800 a. C., en un sitio en Bubeneč, República Checa. También se descubrió un campo arado, de c.2800 a. C., en Kalibangan, India. En Banawali, India, se encontró un modelo de terracota de los primeros ards, que da una idea de la forma de la herramienta utilizada.El ard siguió siendo fácil de reemplazar si se dañaba y fácil de replicar.

El más antiguo fue el arco, que consiste en una pértiga de tiro (o viga) atravesada por un palo puntiagudo vertical más delgado llamado cabeza (o cuerpo), con un extremo que es el zanco (mango) y el otro una reja (hoja de corte).) arrastrado a través de la capa superior del suelo para abrir un surco poco profundo adecuado para la mayoría de los cultivos de cereales. El ard no despeja bien la tierra nueva, por lo que se tuvieron que usar azadas o azadones para arrancar la hierba y la maleza, y se pudo hacer un ristre de mano, similar a una reja, para cortar surcos más profundos por delante de la reja. Debido a que el ard dejaba una franja de tierra intacta entre los surcos, los campos a menudo se araban transversalmente a lo largo y a lo ancho, lo que tendía a formar campos celtas cuadrados.El ard se adapta mejor a los suelos arcillosos o arenosos que son fertilizados naturalmente por las inundaciones anuales, como en el Delta del Nilo y la Media Luna Fértil, y en menor medida en cualquier otra región de cultivo de cereales con suelo ligero o delgado. A finales de la Edad del Hierro, los ards en Europa solían estar equipados con rejas.

Arado de vertedera

Para cultivar regularmente en áreas menos fértiles, una vez se creyó que el suelo debe ser removido para traer nutrientes a la superficie. Un gran avance para este tipo de agricultura fue el arado giratorio, también conocido como arado de vertedera (Reino Unido), arado de vertedera (EE. UU.) o arado de bastidor. Se podría agregar una reja (o skeith) para cortar verticalmente en el suelo justo delante de la reja (frente a la ranilla), un borde de corte en forma de cuña en la parte inferior delantera de la vertedera con el lado de tierra del marco soportando el under-share (componente subterráneo). El arado de vertedera introducido en el siglo XVIII fue un gran avance tecnológico.

Los arados chinos desde la época Han en adelante cumplen muy bien todas estas condiciones de eficiencia, lo que presumiblemente es la razón por la cual el equipo estándar de arado Han constaba de solo dos animales, y los equipos posteriores generalmente de un solo animal, en lugar de los cuatro, seis u ocho animales de tiro comunes en China. Europa antes de la introducción de la vertedera curva y otros nuevos principios de diseño en el siglo XVIII. Aunque el arado de vertedera apareció por primera vez en Europa a principios de la Edad Media, si no en la época tardorromana, las vertederas anteriores al siglo XVIII solían ser de madera y rectas (Fig. 59). El enorme trabajo que implicaba tirar de una construcción tan torpe requería grandes equipos de arado, y esto significaba que grandes áreas de tierra tenían que reservarse para pastos. En China, donde se requería mucha menos fuerza animal,—  Francesca Bray

Las partes superiores del bastidor llevan (desde el frente) el enganche para la fuerza motriz (caballos), la reja y el bastidor lateral. Según el tamaño del implemento y la cantidad de surcos que está diseñado para arar a la vez, se puede agregar un carro delantero con una rueda o ruedas (conocidas como rueda para surcos y rueda de apoyo) para sostener el bastidor (rueda con ruedas). arado). En el caso de un arado de un solo surco, hay una rueda en la parte delantera y manijas en la parte trasera para que el arado lo dirija y maniobre.

Cuando se arrastra a través de un campo, la reja corta el suelo y la reja corta horizontalmente desde el surco anterior hasta el corte vertical. Esto libera una tira rectangular de césped para ser levantada por la reja y transportada por la vertedera arriba y abajo, de modo que la tira de césped (rebanada de la capa superior del suelo) que se está cortando se levanta y rueda a medida que el arado avanza, cayendo boca abajo en el surco y en la tierra removida del recorrido anterior por el campo. Cada espacio en el suelo donde la tierra ha sido levantada y movida (generalmente hacia la derecha) se llama surco. El césped levantado descansa en un ángulo de aproximadamente 45 grados en el surco adyacente, en la parte posterior del césped de la corrida anterior.

Una serie de arados en un campo deja una hilera de césped en parte en los surcos y en parte en el suelo levantado anteriormente. Visualmente, a lo largo de las hileras, está la tierra a la izquierda, un surco (la mitad del ancho de la tira de tierra removida) y la tira removida casi boca abajo sobre aproximadamente la mitad de la tira anterior de tierra invertida, y así sucesivamente. a través del campo. Cada capa de tierra y la canaleta de donde proviene forma un surco clásico.

El arado de vertedera redujo en gran medida el tiempo necesario para preparar un campo y, por lo tanto, permitió que un agricultor trabajara un área más grande de tierra. Además, el patrón resultante de crestas bajas (debajo de la vertedera) y altas (junto a ella) en el suelo forma canales de agua, lo que permite que el suelo se drene. En áreas donde la acumulación de nieve causa dificultades, esto permite a los agricultores plantar el suelo antes, ya que la escorrentía de nieve se drena más rápidamente.

Partes

Hay cinco partes principales de un arado de vertedera:

  1. Vertedera del arado
  2. Cuota
  3. Lado tierra (corto o largo)
  4. Rana (a veces llamada estándar)
  5. Apéndice

La reja, el lado de tierra y la vertedera se atornillan a la rana, que es una pieza irregular de hierro fundido en la base del cuerpo del arado, a la que se atornillan las piezas de desgaste del suelo.

La reja es el borde que hace el corte horizontal para separar la rebanada del surco del suelo debajo. Las rejas convencionales están diseñadas para penetrar el suelo de manera eficiente: la punta apunta hacia abajo para empujar la reja hacia el suelo hasta una profundidad regular. El espacio libre, generalmente denominado succión o succión hacia abajo, varía según las diferentes marcas y tipos de arado. La configuración de la reja está relacionada con el tipo de suelo, particularmente en la succión descendente o concavidad de su superficie inferior. En general, se reconocen tres grados de separación o succión hacia abajo: regular para suelo ligero, profundo para suelo seco común y doble profundidad para suelos arcillosos y con grava.

A medida que la reja se desgasta, se vuelve desafilada y el arado requerirá más potencia para empujarla a través del suelo. Un cuerpo de arado con una reja gastada no tendrá suficiente "succión" para garantizar que ahonde en el suelo hasta su máxima profundidad de trabajo.

Además, la reja tiene una succión horizontal relacionada con la cantidad de su punta que se dobla fuera de línea con el lado de la tierra. La succión hacia abajo hace que el arado penetre a la profundidad adecuada cuando se tira hacia adelante, mientras que la succión horizontal hace que el arado cree el ancho de surco deseado. La reja es una pieza plana con forma trapezoidal. Corta el suelo horizontalmente y lo levanta. Los tipos comunes son regulares, de plano alado, de punta de barra y compartidos con punta montada o soldada. La reja regular conserva un buen corte pero se recomienda en suelos sin piedras. La reja de avión alado se utiliza en suelos pesados ​​con una cantidad moderada de piedras. La reja de punta de barra se puede utilizar en condiciones extremas (suelos duros y pedregosos). La parte con un punto montado está en algún lugar entre los dos últimos tipos. Los fabricantes han diseñado acciones de varias formas (trapesio, diamante, etc.) con punta atornillada y alas, a menudo renovables por separado. A veces, el borde de corte de la reja se coloca mucho antes de la vertedera para reducir la acción pulverizadora del suelo.

La vertedera es la parte del arado que recibe la rebanada del surco de la reja. Es responsable de levantar y girar la rebanada del surco y, en ocasiones, de romperla, según el tipo de vertedera, la profundidad de arado y las condiciones del suelo. La intensidad de ésta depende del tipo de vertedera. Para adaptarse a diferentes condiciones del suelo y requisitos de cultivo, las vertederas se han diseñado en diferentes formas, cada una produce su propio perfil de surco y acabado de superficie, pero esencialmente aún se ajustan a la clasificación original del cuerpo del arado. Los diversos tipos se han clasificado tradicionalmente como de uso general, excavadoras y semiexcavadoras, como se describe a continuación.

el lado de la tierraes la placa plana que presiona y transmite el empuje lateral del fondo del arado a la pared del surco. Ayuda a resistir la presión lateral que ejerce el corte del surco sobre la vertedera. También ayuda a estabilizar el arado mientras está en funcionamiento. El extremo inferior trasero del deslizamiento de tierra, que roza contra la suela del surco, se conoce como talón. Un talón de hierro está atornillado al extremo de la parte trasera del lado de la tierra y ayuda a sostener la parte trasera del arado. El lado de la tierra y la reja están dispuestos para dar una "guía" hacia la tierra sin arar, lo que ayuda a mantener el ancho de surco correcto. El lado de tierra generalmente está hecho de acero sólido de carbono medio y es muy corto, excepto en la parte inferior trasera del arado. El talón o el extremo trasero del lado de tierra trasero pueden estar sujetos a un desgaste excesivo si la rueda trasera está desajustada, por lo que se utiliza con frecuencia una pieza de talón de hierro enfriado. Esto es económico y se puede reemplazar fácilmente. El lado de la tierra se sujeta a la rana mediante pernos de arado.

La rana (estándar) es la parte central del fondo del arado a la que se unen los demás componentes del fondo. Es una pieza irregular de metal, que puede ser de hierro fundido para arados de hierro fundido o de acero soldado para arados de acero. La rana es la base del fondo del arado. Recibe el impacto resultante de golpear rocas y, por lo tanto, debe ser resistente y fuerte. La rana a su vez está sujeta al marco del arado.

Una corredera que se extiende desde detrás de la reja hasta la parte trasera del arado controla la dirección del arado, porque se mantiene contra la esquina inferior del lado de la tierra del nuevo surco que se está formando. La fuerza de sujeción es el peso del césped, a medida que se eleva y gira, sobre la superficie curva de la vertedera. Debido a este corredor, el arado de vertedera es más difícil de girar que el arado rascador, y su introducción provocó un cambio en la forma de los campos, de campos en su mayoría cuadrados a "franjas" rectangulares más largas (de ahí la introducción del furlong).

Reja de arado de hierro

Un avance sobre el diseño básico fue la reja de arado de hierro, una superficie de corte horizontal reemplazable montada en la punta de la reja. Los primeros arados con una reja desmontable y reemplazable datan de alrededor del año 1000 a. C. en el Antiguo Cercano Oriente, y los primeros arados de hierro datan de alrededor del 500 a. C. en China. Las primeras vertederas eran cuñas que se asentaban dentro del corte formado por la reja, volteando el suelo hacia un lado. La reja de arado extendió el corte horizontalmente debajo de la superficie, de modo que cuando la vertedera lo levantó, se revolvió un área más amplia de tierra. Las vertederas se conocen en Gran Bretaña desde finales del siglo VI en adelante.

Tipos

El tipo de arado de vertedera generalmente se establece por el método con el que se sujeta el arado al tractor y la forma en que se levanta y transporta. Los tipos básicos son:

Rueda de arado

Dispositivos de protección de arado

Cuando un arado golpea una roca u otra obstrucción sólida, pueden producirse daños graves a menos que el arado esté equipado con algún dispositivo de seguridad. El daño puede ser acciones dobladas o rotas, estándares doblados, vigas o puntales.

Los tres tipos básicos de dispositivos de seguridad utilizados en los arados de vertedera son un dispositivo de liberación de resorte en la barra de tiro del arado, una construcción de viga de viaje en cada parte inferior y un diseño de restablecimiento automático en cada parte inferior.

La liberación por resorte se usaba en el pasado casi universalmente en arados de arrastre con uno a tres o cuatro fondos. No es práctico en arados más grandes. Cuando se encuentra una obstrucción, el mecanismo de liberación por resorte en el enganche permite que el arado se desacople del tractor. Cuando se usa un elevador hidráulico en el arado, las mangueras hidráulicas generalmente también se desacoplarán automáticamente cuando se desacople el arado. La mayoría de los fabricantes de arados ofrecen un sistema de reinicio automático para condiciones difíciles o suelos rocosos. El mecanismo de reinicio permite que cada cuerpo se mueva hacia atrás y hacia arriba para pasar sin daños sobre obstáculos como rocas ocultas debajo de la superficie del suelo. Un mecanismo pesado de hojas o resortes helicoidales que mantiene el cuerpo en su posición de trabajo en condiciones normales restablece el arado después de pasar la obstrucción.

Otro tipo de mecanismo de reinicio automático utiliza un acumulador de aceite (hidráulico) y gas. Las cargas de choque hacen que el aceite comprima el gas. Cuando el gas vuelve a expandirse, la pata vuelve a su posición de arado de trabajo después de pasar por encima del obstáculo. El mecanismo más simple es un perno de ruptura (cizallamiento) que necesita reemplazo. Los pernos de seguridad que se rompen cuando el cuerpo de un arado golpea una obstrucción son un dispositivo de protección de sobrecarga más económico.

Los arados de viga doble se construyen con un punto de bisagra en la viga. Esto generalmente se encuentra a cierta distancia por encima de la parte superior del fondo del arado. El fondo se mantiene en la posición normal de arado mediante un pestillo accionado por resorte. Cuando se encuentra una obstrucción, se suelta todo el fondo y gira hacia atrás y hacia arriba para pasar por encima de la obstrucción. Es necesario retroceder el tractor y arar para restablecer el fondo. Esta construcción se utiliza para proteger los fondos individuales. El diseño de restablecimiento automático se ha introducido recientemente en los arados estadounidenses, pero se ha utilizado ampliamente en los arados europeos y australianos. Aquí la viga está articulada en un punto casi por encima del punto de la reja. El fondo se mantiene en la posición normal mediante un juego de resortes o un cilindro hidráulico en cada fondo.

Cuando se encuentra una obstrucción, la parte inferior del arado gira hacia atrás y hacia arriba de tal manera que pasa por encima de la obstrucción, sin detener el tractor ni el arado. El fondo vuelve automáticamente a la posición normal de arado tan pronto como se pasa la obstrucción, sin interrupción del movimiento hacia adelante. El diseño de reinicio automático permite mayores eficiencias de campo ya que prácticamente se elimina la parada por piedras. También reduce los costos por partes rotas, vigas y otras partes. La acción de reinicio rápido ayuda a producir un mejor trabajo de arado, ya que no quedan grandes áreas de tierra sin arar, como sucede cuando se levanta un arado sobre una piedra.

Loy arando

El arado manual loy era una forma utilizada en pequeñas granjas en Irlanda donde los granjeros no podían permitirse más, o en terreno montañoso que excluía a los caballos. Se utilizó hasta la década de 1960 en tierras más pobres. Se adaptaba al clima húmedo de Irlanda, ya que las trincheras formadas al volcar el césped proporcionaban drenaje. Permitió que las papas se cultivaran en pantanos (pantanos de turba) y en laderas de montañas que de otro modo no se cultivarían.

Arados pesados

En el arado de vertedera básico, la profundidad de corte se ajusta levantando contra la corredera en el surco, lo que limita el peso del arado a lo que un labrador podría levantar fácilmente. Esto limitó la construcción a una pequeña cantidad de madera (aunque los bordes de metal eran posibles). Estos arados eran bastante frágiles e inadecuados para los suelos más pesados ​​del norte de Europa. La introducción de ruedas para reemplazar la corredera permitió aumentar el peso del arado y, a su vez, el uso de una vertedera más grande revestida de metal. Estos arados pesados ​​condujeron a una mayor producción de alimentos y, finalmente, a un marcado aumento de la población, que comenzó alrededor del año 1000 d.C.

Antes de la dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), los arados chinos estaban hechos casi en su totalidad de madera, excepto por la hoja de hierro de la reja del arado. Se trataba de piezas de hierro en forma de V montadas sobre hojas y mangos de madera. En el período Han, toda la reja del arado estaba hecha de hierro fundido. Estos son los primeros arados pesados ​​de hierro de vertedera conocidos. Posteriormente se desarrollaron varios avances, como el arado de tres partes, el implemento de arado y siembra y la grada. A finales de la dinastía Song en 1279, los arados chinos habían alcanzado un estado de desarrollo que no se vería en Holanda hasta el siglo XVII.

Los romanos lograron un arado de vertedera de ruedas pesadas a finales del siglo III y IV d. C., del que aparecen evidencias arqueológicas, por ejemplo, en la Gran Bretaña romana. Las vertederas griegas y romanas solían estar atadas al fondo del pozo con trozos de cuerda, lo que las hacía más frágiles que las chinas, y las vertederas de hierro no aparecieron en Europa hasta el siglo X. La primera aparición indiscutible después del período romano se encuentra en un documento del norte de Italia de 643. Las palabras antiguas relacionadas con el arado pesado y su uso aparecen en eslavo, lo que sugiere un posible uso temprano en esa región.La adopción general del arado pesado carruca en Europa parece haber acompañado la adopción del sistema de tres campos a finales del siglo VIII y principios del IX, lo que llevó a una mejor productividad agrícola por unidad de tierra en el norte de Europa. Esto fue acompañado por campos más grandes, conocidos como carucates, labranzas y puertas de arado.

Diseños mejorados

El arado básico con reja, reja y vertedera permaneció en uso durante un milenio. Los principales cambios en el diseño se extendieron ampliamente en la Era de la Ilustración, cuando hubo un rápido progreso en el diseño. Joseph Foljambe en Rotherham, Inglaterra, en 1730, utilizó nuevas formas basadas en el arado de Rotherham, que cubría la vertedera con hierro. A diferencia del arado pesado, el arado giratorio Rotherham o Rotherham consistía completamente en la reja, la vertedera y las manijas. Era mucho más ligero que los diseños anteriores y se hizo común en Inglaterra. Es posible que haya sido el primer arado ampliamente construido en fábricas y comercialmente exitoso allí.

En 1789, Robert Ransome, un fundidor de hierro en Ipswich, comenzó a fundir rejas de arado en una maltería en desuso en St Margaret's Ditches. Un molde roto en su fundición hizo que el metal fundido entrara en contacto con el metal frío, lo que hizo que la superficie del metal fuera extremadamente dura. Este proceso, fundición en frío, dio como resultado lo que Ransome anunció como arados "autoafilables". Recibió patentes por su descubrimiento.

James Small avanzó aún más en el diseño. Usando métodos matemáticos, finalmente llegó a una forma moldeada a partir de una sola pieza de hierro, una mejora del arado escocés de James Anderson de Hermiston. Charles Newbold también desarrolló y patentó un arado de hierro fundido de una sola pieza en los Estados Unidos. Esto fue nuevamente mejorado por Jethro Wood, un herrero de Scipio, Nueva York, quien hizo un arado escocés de tres partes que permitió reemplazar una pieza rota. En 1833, John Lane inventó un arado de acero. Luego, en 1837, John Deere introdujo un arado de acero; era mucho más fuerte que los diseños de hierro que podía trabajar el suelo en áreas de EE. UU. que antes se consideraban inadecuadas para la agricultura.

Las mejoras en esto siguieron a los desarrollos en metalurgia: rejas y rejas de acero con vertederas de hierro más blando para evitar roturas, el arado enfriado (un ejemplo temprano de acero endurecido en la superficie) y, finalmente, vertederas con caras lo suficientemente fuertes como para prescindir de la reja.

A principios del siglo XX, el arado de acero tenía muchos usos, formas y nombres. El "arado para romper dos caballos" tenía una punta y un ala que se usaba para romper la superficie del suelo y sacar la tierra una y otra vez. El "arado de pala" se utilizó para desbrozar las hileras. El "arado de grada" se utilizó para cubrir la semilla plantada. El "rascador" o "geewhiz" se usaba para desyerbar o cultivar el cultivo. La "lengua de toro" y los "barridos" se utilizaron para arar el medio de las hileras. Todas estas puntas de arado de metal requerían ser reafiladas aproximadamente cada diez días, debido a su uso en terrenos irregulares y rocosos.

Arado de un solo lado

Los primeros arados de vertedera solo podían voltear el suelo en una dirección (convencionalmente hacia la derecha), según lo dictaba la forma de la vertedera; por lo tanto, un campo tenía que ser arado en franjas largas, o tierras. El arado generalmente se trabajaba en el sentido de las agujas del reloj alrededor de cada terreno, arando los lados largos y arrastrándolo por los lados cortos sin arar. La longitud de la franja estaba limitada por la distancia que los bueyes (más tarde caballos) podían trabajar cómodamente sin descanso, y su ancho por la distancia que el arado podía arrastrar cómodamente. Estas distancias determinaron el tamaño tradicional de las franjas: un estadio (o "longitud del surco", 220 yardas (200 m)) por una cadena (22 yardas (20 m)) - un área de un acre (alrededor de 0,4 hectáreas); este es el origen del acre. La acción unilateral movió gradualmente el suelo de los lados a la línea central de la franja. Si la franja estaba en el mismo lugar cada año, el suelo se acumulaba en una cresta, creando la topografía de crestas y surcos que todavía se ve en algunos campos antiguos.

Arado de giro

El arado giratorio permite arar de cualquier lado. La vertedera es removible, gira a la derecha para un surco, luego se mueve al otro lado del arado para girar a la izquierda. (La reja y la reja del arado son fijas). Por lo tanto, los surcos adyacentes se pueden arar en direcciones opuestas, lo que permite que el arado se realice de manera continua a lo largo del campo y, por lo tanto, evita la topografía de la cresta y el surco.

Arado reversible

El arado reversible (o volcador) tiene dos arados de vertedera montados espalda con espalda, uno girando a la derecha y el otro a la izquierda. Mientras uno trabaja la tierra, el otro es llevado boca abajo en el aire. Al final de cada fila, los arados emparejados se dan la vuelta para que el otro se pueda usar a lo largo del siguiente surco, nuevamente trabajando el campo en una dirección constante.

Estos arados se remontan a los días de la máquina de vapor y el caballo. De uso casi universal en las granjas, tienen vertederas a la derecha y a la izquierda, lo que les permite trabajar arriba y abajo del mismo surco. Los arados reversibles pueden ser montados o semimontados y son más pesados ​​y costosos que los modelos de mano derecha, pero tienen la gran ventaja de dejar una superficie nivelada que facilita la preparación de la cama de siembra y la cosecha. Se necesita muy poco marcado antes de poder comenzar a arar; el funcionamiento en vacío en la cabecera es mínimo en comparación con los arados convencionales.

Conducir un tractor con las ruedas del lado del surco en el fondo del surco proporciona la línea de tiro más eficiente entre el tractor y el arado. También es más fácil dirigir el tractor; conducir con la rueda delantera contra la pared del surco mantendrá el surco delantero en el ancho correcto. Esto es menos satisfactorio cuando se utiliza un tractor con neumáticos delanteros anchos. Aunque estos hacen un mejor uso de la potencia del tractor, las llantas pueden compactar parte del último surco abierto en la corrida anterior. El problema se soluciona utilizando un ensanchador de surcos o una vertedera más larga en la carrocería trasera. Este último mueve el suelo más hacia la tierra arada, dejando más espacio para las ruedas del tractor en la siguiente pasada.

Conducir con las cuatro ruedas en terrenos sin arar es otra solución al problema de los neumáticos anchos. Los arados semisuspendidos se pueden enganchar de manera que permitan que el tractor se desplace por terreno firme y tire del arado con la alineación correcta sin ningún movimiento lateral (movimiento lateral).

Arados montables y de surco múltiple

Los primeros arados de acero eran arados ambulantes, dirigidos por un labrador que sostenía manijas a cada lado del arado. Los arados de acero eran mucho más fáciles de arrastrar a través del suelo que ya no era necesario ajustar constantemente la hoja para tratar con raíces o terrones, ya que el arado podía cortarlos fácilmente. No mucho después aparecieron los primeros arados de montar, cuyas ruedas mantenían el arado a un nivel ajustable sobre el suelo, mientras que el labrador se sentaba en un asiento en lugar de caminar. La dirección ahora se controlaba principalmente a través del equipo de draft, con palancas que permitían ajustes finos. Esto condujo rápidamente a arados montados con múltiples vertederas, lo que aumentó drásticamente el rendimiento de arado.

Un solo caballo de tiro normalmente puede tirar de un arado de un solo surco en suelo limpio y liviano, pero en suelos más pesados ​​se necesitan dos caballos, uno caminando sobre la tierra y otro en el surco. Los arados con dos o más surcos requieren más de dos caballos y, por lo general, uno o más tienen que caminar sobre el césped arado, lo que les resulta difícil y significa que pisan la tierra recién arada. Es habitual hacer descansar a estos caballos cada media hora durante unos diez minutos.

Mejorando la metalurgia y el diseño

John Deere, un herrero de Illinois, señaló que el arado de muchos suelos no arenosos pegajosos podría beneficiarse de modificaciones en el diseño de la vertedera y los metales utilizados. Una aguja pulida entraría en cuero y tela con mayor facilidad y una horca pulida también requeriría menos esfuerzo. Buscando una superficie pulida y resbaladiza para un arado, experimentó con porciones de hojas de sierra, y en 1837 estaba fabricando arados de acero fundido pulido. Se redujo la energía requerida, lo que permitió el uso de arados más grandes y un uso más efectivo de los caballos de fuerza.

Arado de equilibrio

El advenimiento de la máquina de vapor móvil permitió que la energía de vapor se aplicara al arado desde alrededor de 1850. En Europa, las condiciones del suelo a menudo eran demasiado blandas para soportar el peso de una máquina de tracción. En cambio, los arados de ruedas con contrapeso, conocidos como arados de equilibrio, fueron arrastrados por cables a través de los campos por pares de motores de arado en los bordes opuestos del campo, o por un solo motor tirando directamente hacia él en un extremo y alejándose de él a través de una polea en el otro. El arado de equilibrio tenía dos juegos de arados enfrentados dispuestos de modo que cuando uno estaba en el suelo, el otro se levantaba en el aire. Cuando se tiraba en una dirección, los arados arrastrados bajaban al suelo por la tensión del cable. Cuando el arado llegó al borde del campo, el otro motor tiró del cable opuesto y el arado se inclinó (equilibró), colocando el otro juego de rejas en el suelo, y el arado regresó a través del campo.

Un juego de arados era para diestros y el otro para zurdos, lo que permitía un arado continuo a lo largo del campo, como con los arados giratorios y reversibles. El hombre al que se atribuye la invención del motor de arado y el arado de equilibrio asociado a mediados del siglo XIX fue John Fowler, un ingeniero agrícola e inventor inglés. Un productor notable de arados a vapor fue J.Kemna de Prusia Oriental, que se convirtió en la "compañía líder de arados a vapor en el continente europeo y penetró el monopolio de las empresas inglesas en el mercado mundial" a principios del siglo XX.

En Estados Unidos, el suelo firme de las llanuras permitía la tracción directa con tractores de vapor, como los grandes motores de frenado Case, Reeves o Sawyer-Massey. Se utilizaron arados de cuadrilla de hasta 14 fondos. A menudo, estos se usaban en regimientos de máquinas, de modo que en un solo campo podía haber diez tractores de vapor, cada uno tirando de un arado. De esta manera, cientos de acres podrían ser entregados en un día. Solo las máquinas de vapor tenían el poder de arrastrar las grandes unidades. Cuando aparecieron los motores de combustión interna, carecían de la fuerza y ​​robustez comparables. Solo reduciendo el número de acciones se podría completar el trabajo.

Arado de salto de tocón

El arado de salto de tocón, un invento australiano de la década de 1870, está diseñado para romper nuevas tierras de cultivo que contienen tocones de árboles y rocas que son costosas de quitar. Utiliza un peso móvil para mantener la reja de arado en posición. Cuando se encuentra un tocón de árbol o una roca, la reja del arado se lanza lejos del obstáculo para evitar que se rompa el arnés o el varillaje. El arado puede continuar cuando el peso se devuelve a la tierra.

Un sistema posterior más simple usa un disco cóncavo (o un par de ellos) colocados en un ángulo amplio en la dirección del progreso, usando una forma cóncava para mantener el disco en el suelo, a menos que algo duro golpee la circunferencia del disco, causando que se rompa. para rodar hacia arriba y sobre la obstrucción. A medida que se arrastra hacia adelante, el borde afilado del disco corta el suelo y la superficie cóncava del disco giratorio levanta y arroja el suelo hacia un lado. No funciona tan bien como un arado de vertedera (pero esto no se ve como un inconveniente, porque ayuda a combatir la erosión eólica), pero sí levanta y rompe el suelo (ver grada de discos).

Arados modernos

Los arados modernos suelen ser multirreversibles, montados en un tractor con un enganche de tres puntos. Éstos suelen tener de dos a siete vertederas, y los arados semisuspendidos (cuyo levantamiento es asistido por una rueda aproximadamente a la mitad de su longitud) pueden tener hasta 18. El sistema hidráulico del tractor se usa para levantar y retroceder el implemento. y para ajustar el ancho y la profundidad del surco. El arado todavía tiene que ajustar el varillaje de tiro del tractor, de modo que el arado mantenga el ángulo adecuado en el suelo. Este ángulo y profundidad pueden ser controlados automáticamente por tractores modernos. Como complemento al arado trasero, se puede montar un arado de dos o tres vertederas en la parte delantera del tractor si está equipado con enganche de tres puntos delantero.

Arados especializados

Arado de cincel

El arado de cincel es una herramienta común para labranza profunda (tierra preparada) con alteración limitada del suelo. Su función principal es aflojar y airear los suelos, dejando restos de cosecha encima. Este arado se puede utilizar para reducir los efectos de la compactación del suelo y para ayudar a romper el arado y la capa dura. A diferencia de muchos otros arados, el cincel no invertirá ni girará el suelo. Esta característica lo ha convertido en una adición útil a las prácticas agrícolas de labranza mínima y cero que intentan maximizar los beneficios de prevención de la erosión al mantener la materia orgánica y los residuos agrícolas presentes en la superficie del suelo durante todo el año. Por lo tanto, algunos consideran que el arado de cincel es más sostenible que otros tipos de arado, como el arado de vertedera.

Los arados de cincel se están volviendo más populares como herramienta principal de labranza en áreas de cultivos en hileras. Básicamente, el arado de cincel es un cultivador de campo de servicio pesado diseñado para operar a profundidades desde 15 cm (5,9 pulgadas) hasta 46 cm (18 pulgadas). Sin embargo, algunos modelos pueden ser mucho más profundos. Cada arado o vástago individual normalmente se establece con una separación de 230 mm (9 in) a 360 mm (14 in). Un arado de este tipo puede enfrentarse a un importante arrastre del suelo: se requiere un tractor con suficiente potencia y tracción. Al arar con un arado de cincel, se requieren de 10 a 20 caballos de fuerza (7,5 a 14,9 kW) por vástago, según la profundidad.

Los arados de cincel de tipo tracción se fabrican en anchos de trabajo desde aproximadamente 2,5 metros (8 pies 2 pulgadas) hasta 13,7 metros (45 pies). Están montados en tractores y la profundidad de trabajo se controla hidráulicamente. Los que miden más de 4 metros (13 pies) de ancho pueden estar equipados con alas plegables para reducir el ancho de transporte. Las máquinas más anchas pueden tener las alas soportadas por ruedas individuales y juntas articuladas para permitir la flexión de la máquina sobre terreno irregular. Los modelos más anchos suelen tener una rueda a cada lado para controlar la profundidad de trabajo. Las unidades montadas en enganche de tres puntos se fabrican en anchos de aproximadamente 1,5 a 9 metros (4 pies 11 pulgadas a 29 pies 6 pulgadas).

Los cultivadores suelen tener una forma similar a los arados de cincel, pero sus objetivos son diferentes. Los dientes del cultivador trabajan cerca de la superficie, por lo general para el control de malezas, mientras que los vástagos del arado de cincel trabajan muy por debajo de la superficie; por lo tanto, el cultivo requiere mucha menos energía por vástago que el arado con cincel.

Arado campestre

El arado campestre es un arado inclinado. El arado más común en la India, se recomienda para cultivos como maní después del uso de un tractor.

Arado de caballete

Un arado de camellones se usa para cultivos como papas o cebolletas que crecen enterrados en camellones del suelo, utilizando una técnica llamada camellones o hilling. Un arado de surcos tiene dos vertederas espalda con espalda que cortan un surco profundo en cada pasada con surcos altos a cada lado. Se puede usar el mismo arado para dividir los camellones para cosechar la cosecha.

Arado de mano escocés

Esta variedad de arado de cumbrera se destaca por tener una cuchilla que apunta hacia el operador. Se utiliza únicamente con el esfuerzo humano en lugar de con la asistencia de animales o máquinas y el operador lo tira hacia atrás, lo que requiere un gran esfuerzo físico. Se utiliza especialmente para la segunda roturación del suelo y para la siembra de patatas. Se encuentra en Shetland, algunas granjas del oeste y, más raramente, en el centro de Escocia, por lo general en propiedades demasiado pequeñas o pobres para merecer el uso de animales.

Arado topo

El arado topo permite instalar desagües subterráneos sin zanjas, o rompe las capas profundas de suelo impermeable que lo impiden. Es un arado profundo con una punta de torpedo o en forma de cuña y una hoja estrecha que lo conecta al cuerpo. Cuando se arrastra sobre el suelo, deja un canal profundo debajo que actúa como drenaje. Los arados topo modernos también pueden enterrar una tubería de drenaje de plástico perforado flexible a medida que avanzan, creando un drenaje más permanente, o pueden usarse para colocar tuberías para el suministro de agua u otros fines. Máquinas similares, los llamados arados de tendido de tuberías y cables, incluso se utilizan bajo el mar para tender cables o para preparar la tierra para el sonar de barrido lateral en un proceso utilizado en la exploración de petróleo.

Compactar a mano una muestra del tamaño de una pelota de tenis desde la profundidad de la excavación y luego pasar un lápiz por ella es una simple verificación para determinar si el subsuelo está en las condiciones adecuadas para el arado con topos. Si el hoyo permanece intacto sin dividir la bola, el suelo está en condiciones ideales para el arado de topo.

La tierra pesada requiere drenaje para reducir su contenido de agua a un nivel eficiente para el crecimiento de las plantas. Los suelos pesados ​​suelen tener un sistema de desagües permanentes, utilizando tuberías perforadas de plástico o arcilla que descargan en una zanja. Los pequeños túneles (desagües de topo) que forman los arados de topo se encuentran a una profundidad de hasta 950 mm (37 pulgadas) en ángulo con respecto a los desagües de las tuberías. El agua de los desagües del topo se filtra en las tuberías y corre a lo largo de ellas hacia una zanja.

Los arados de topo generalmente son arrastrados y tirados por un tractor de orugas, pero también se fabrican modelos más livianos para usar en el enganche de tres puntos de potentes tractores con tracción en las cuatro ruedas. Un arado topo tiene un marco fuerte que se desliza por el suelo cuando la máquina está en funcionamiento. Una pata pesada, similar a la pata de un subsolador, se une al marco y una sección circular con un expansor de mayor diámetro en un eslabón flexible se atornilla a la pata. La reja en forma de bala forma un túnel en el suelo de unos 75 mm (3,0 pulgadas) de diámetro y el expansor presiona el suelo hacia afuera para formar un canal de drenaje de larga duración.

Para-arado

El para-arado, o paraplow, afloja capas de suelo compactado de 3 a 4 dm (12 a 16 pulgadas) de profundidad mientras mantiene altos niveles de residuos en la superficie. Es un implemento primario de labranza para arado profundo sin inversión.

Arado de pala

El arado de pala está diseñado para cortar el suelo y ponerlo de lado, minimizando el daño a las lombrices de tierra, los microorganismos del suelo y los hongos. Esto aumenta la sostenibilidad y la fertilidad a largo plazo del suelo.

Cambiar arado

Usando una barra con rejas cuadradas montadas perpendicularmente y un punto de pivote para cambiar el ángulo de la barra, el arado de cambio permite arar en cualquier dirección. Es mejor en suelos previamente trabajados, ya que las rejas de arado están diseñadas más para remover el suelo que para labranza profunda. En la cabecera, el operador gira la barra (y, por lo tanto, las rejas de arado) para girar el suelo hacia el lado opuesto de la dirección de desplazamiento. Los arados de cambio suelen ser más livianos que los arados volcadores y requieren menos caballos de fuerza para operar.

Efectos del arado de vertedera

El arado de vertedera en climas fríos y templados, hasta 20 cm (7,9 pulgadas), airea el suelo aflojándolo. Incorpora residuos de cultivos, estiércol sólido, piedra caliza y fertilizantes comerciales junto con oxígeno, lo que reduce las pérdidas de nitrógeno por desnitrificación, acelera la mineralización y aumenta la disponibilidad de nitrógeno a corto plazo para convertir la materia orgánica en humus. Borra las huellas de las ruedas y los surcos de los equipos de cosecha. Controla muchas malas hierbas perennes y retrasa el crecimiento de otras hasta la primavera. Acelera el calentamiento primaveral del suelo y la evaporación del agua debido a la menor cantidad de residuos en la superficie del suelo. Facilita la siembra con una semilla más liviana, controla muchos enemigos de los cultivos (babosas, moscas de la grulla, gusanos de la semilla del maíz, moscas de la semilla del frijol, barrenadores) y aumenta el número de lombrices de tierra "come-suelo" (endogicas),

El arado deja pocos residuos de cultivos en la superficie que, de lo contrario, podrían reducir la erosión del viento y del agua. El arado excesivo puede conducir a la formación de capa dura. Por lo general, los agricultores rompen eso con un subsolador, que actúa como un cuchillo largo y afilado que corta la capa endurecida del suelo debajo de la superficie. Es posible la erosión del suelo debido a la utilización inadecuada de la tierra y el arado. El arado de contorno mitiga la erosión del suelo al arar a lo largo de una pendiente, a lo largo de las líneas de elevación. Las alternativas al arado, como el método de labranza cero, tienen el potencial de construir niveles de suelo y humus. Estos pueden ser adecuados para parcelas más pequeñas, de cultivo intensivo y para la agricultura en suelos pobres, poco profundos o degradados que se degradarían aún más al arar.

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