Long-term crop rotation effects on organic carbon, nitrogen, and phosphorus in Haplustoll soil fractions

Rosell, R.A., Galantini, J.A., Suñer, L.G. 

Soil organic matter (SOM) or carbon (SOC) consists of a number of fractions (which can be separated by granulometric wet sieving) having different properties among them. Information on fraction nutrient distribution and long-term crop rotations is lacking for semiarid environments. The objective of this research was to study the agronomic effects on soil OC, N, and P fractions. The humified OC was the largest and least variable fraction of the SOC. Soil under continuous mixed pasture had higher OC contents than under annually tilled treatments. Similarly, soil total nitrogen under the cropped treatments decreased from 1.7 g N kg^-1 in noncultivated soils (reference plots) to 1.0, 0.7 an 0.7 g N kg^-1 under mixed pasture, pasture-crop, and wheat-crop respectively, in the fine soil fraction. The reference plots also showed significantly lower levels of organic phosphorus (Po) in comparison to the other treatment (from 67.1 μg Po g^-1 to greater than 100 μg Po g^-1 in the fine fraction of the treatments and years). The noncultivated soil showed larger values of P(o) and inorganic P in the large-size granulometric fraction (0.1-2 mm) than in the soil fine fraction (0-01 mm). However, the rotation treatments had greater concentrations of P in the fine fraction. The Po from the coarse fraction appears to be the most labile and sensitive fraction to tillage and environmental conditions, and may be closely related to P availability.

Keywords: Inorganic P; Organic P; Soil fractions; Tillage systems, Crop rotation; Semiarid region; Soil organic carbon; Soil nutrients

Rosell R.A., J.A. Galantini, L.G. Suñer. 2000. Long-term crop rotation effects on organic carbon, nitrogen, and phosphorus in Haplustoll soil fractions. Arid Soil Research and Rehabilitation 14 (4) 309-315

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Indicadores e índices de calidad en suelos rojos bajo sistemas naturales y cultivados

Diana Marcela Toledo; Juan Alberto Galantini; Eugenia Ferreccio; Silvia Arzuaga; Laura Gimenez & Sara Vazquez

Ciencia del Suelo 2013 En prensa

(Red soil quality indices andindicators under natural and cultivated systems)

(Keywords: Soil quality, Soil organic carbon, Funcional index, Subtropical soils, Crop systems)

Resumen

Los objetivos de este trabajo fueron: determinar indicadores de calidad de suelo, desarrollar índices funcionales y aplicar índices utilizados en la bibliografía a fin de evaluar su sensibilidad, para detectar cambios producidos por la eliminación de la selva y su reemplazo por cultivos, tanto anuales como perennes sobre la calidad del suelo en Oxisoles del departamento de Oberá (Misiones). Se empleó un diseño completamente al azar, con tres tratamientos: Selva (S), cultivo de maíz con labranza convencional (Zea mays L.) (M) y cultivo de Té (Camellia sinensis L.) (T). Se muestrearon 12 lotes por tratamiento a 0-0,10; 0,10-0,20 y 0,20-0,30 m. Las variables evaluadas fueron: respiración (RES), densidad aparente (Da), textura, pH, materia orgánica total (MO) y particulada (MOP), nitrógeno total (Nt) y potencialmente mineralizable (NPM). Se determinaron los índices: MOP/MO, NPM/Nt, NPM/MOP, MO/Li+Arc, MOP/RES y las relaciones de estratificación del carbono orgánico del suelo (COSr1, COSr2) y del potencial de mineralización del nitrógeno (NPMr1, NPMr2). Los resultados se analizaron mediante ANOVA, Test LSD (p < 0,05), y correlación de Pearson. Los indicadores: Da, RES, MO, Nt, y NPM y los índices NPM/Nt, MO/ Li+Arc, NPM/MOP, IRC, IMC, COSr1, COSr2, permitieron diferenciar suelos bajo sistemas naturales de cultivados. La Da, la RES y el índice COSr2 resultaron más sensibles, diferenciando también sistemas agrícolas: cultivo perenne de anual, indicando a este último como el más degradante. Si bien resultan necesarias más investigaciones, estos resultados indicarían que suelos de alta calidad, presentarían un índice de estratificación COSr1 >2 y un COSr2 >1,5 por lo que valores menores indicarían pérdida de calidad. El índice MOP/RES desarrollado detectó diferencias en la calidad de MOP y su ciclado, resultando los suelos vírgenes y bajo cultivo perenne, sin remoción de suelo (T), con un ciclado más lento que los suelos bajo cultivo anual (M).

Palabras clave. Calidad del suelo, Carbono organico del suelo, Indicadores, Índices funcionales, Sistemas de cultivo.

Toledo D.M.; J.A. Galantini; E. Ferreccio; S. Arzuaga; L. Giménez & S. Vazquez. 2013. Indicadores e índices de calidad en suelos rojos bajo sistemas naturales y cultivados. Ciencia del Suelo 2013 (en prensa)

Methods for Assessing the Effects of Land Use Changes on Carbon Stocks of Subtropical Oxisols

Diana Marcela Toledo, Juan Galantini, Humberto Dalurzo, Sara Vazquez and German Bollero
2013. Soil Sci. Soc. Am. J.  77 (5) 1542-1552.

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Este artículo examina una serie de métodos de cálculo de las reservas de carbono del suelo (CS) para evaluar mejor los efectos del cambio de uso en Oxisoles y determinar la CS en diferentes agroecosistemas. Los métodos fueron profundidad fija (FD), masa equivalente de suelo original (ESMO), capa de suelo equivalente (ESL), masa de suelo equivalente (ESM), masa fija de 2500 Mg de suelo (FM2500), sistema de coordenadas de la masa acumulada (CMC), sistema de coordenadas (SCM), y concentraciones de carbono (CC). El muestreo del suelo se realizó en Oxisoles en Misiones (Argentina). Un diseño de bloques completos al azar con cuatro bloques, y los tratamientos fueron selva subtropical (S), tabaco (Nicotiana tabacum L.) (T ), Citrus (Citrus unshiu Marc.) (Ci) y yerba mate (Ilex paraguariensis St. Hil.) (Y). Los suelos son arcillosos y las variables medidas fueron la densidad aparente del suelo (BD) y las concentraciones de C. Para evaluar el efecto de los cambios en la BD sobre el CS calculado, se llevó a cabo una simulación basada en datos promediados para BD y situación original de carbono sin perturbación. Cuando el cálculo se realizó por FD, no se encontraron diferencias en las estimaciones CS. Diferencias significativas fueron observadas en el CS con las diferentes BD simuladas al utilizar el FD, ESMO, ESM, FM2500 y los métodos de CMC. El ESL y SCM fueron los métodos más apropiados para la evaluación de CS, porque en el primer caso, CS no está influenciado por cambios en BD y en el segundo caso, incluso si el CS ha sido ligeramente modificada debido a los cambios en el BD, fue más sensibles a los cambios de uso del suelo. Los suelos cultivados presentaron una pérdida de 23 a 36% de C en comparación con el CS original, cuando se aplicó el SMC.

Palabras Clave:  Cambio de la densidad aparente, Uso agrícola, Calculo de la reserva de carbono, Suelos subtropicales, Calidad del suelo

Toledo D.M., J.A. Galantini, H. Dalurzo, S. Vazquez, G. Bollero. 2013. Methods for assessing the effects of land use changes on carbon stocks of subtropical Oxisols. Soil Sci. Soc. Am. J.  77 (5) 1542-1552.

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El cultivo de trigo en la Región Semiárida Bonaerense: Impacto sobre algunas propiedades químicas del suelo

Matias Duval, Juan Galantini, Julio Iglesias, Hugo Krüger 

La intensificación de la agricultura en la Región Semiárida se caracterizó por una disminución del área destinada a pasturas, a favor de la superficie con monocultivo de trigo. En este contexto, la rotación de cultivos, la fertilización, así como el manejo de los residuos y del agua edáfica son aspectos fundamentales para el aumento de la productividad del trigo en esta región. Se planteó como objetivo cuantificar los cambios cuali y cuantitativos en sistemas de producción sobre algunas propiedades de un suelo de la Región Semiárida Bonaerense luego de 22 años de producción. El trabajo se realizó en la EEA del INTA Bordenave. Se estudiaron las siguientes secuencias de cultivos: TT LC (trigo continuo con labranza conservacionista (LC), 1983-2006), TT SD (trigo continuo con LC, 1983-1999, y con siembra directa (SD), 1999-2006) y TP (un año trigo – un año alternativamente pastoreo de los rastrojos, 1983-2006). En cada uno de ellos se evaluó: carbono orgánico total (COT), nitrógeno total (Nt), fósforo extraíble (Pe) y pH en agua. Se realizó un fraccionamiento por tamaño de partícula, en las que se determinó el CO y N. En general, los niveles de COT mostraron un efecto significativo de la rotación, fertilización y la labranza. En los tratamientos no fertilizados, el TP presentó los niveles más altos de COT y el TT las mayores pérdidas. En las parcelas fertilizadas, los niveles de COT fueron significativamente más altos en SD, principalmente en los primeros 5 cm del suelo, mientras que en los suelos con labranza no se observaron diferencias. En 0-20 cm se observó mayor concentración de COP en TT que en TP. El Nt fue significativamente más alto en TP respecto de monocultivo de trigo sin fertilizante. La SD fue el único sistema que produjo diferencias significativas por efecto de la fertilización. La fertilización produjo una tendencia a la acumulación del Pe frente a los no fertilizados en la profundidad (5-10 y 10-20), siendo significativos en los tratamientos TT. Para las condiciones edafo-climáticas de la región, la inclusión de la SD como practica de manejo mejoró la condición orgánica del suelo solo cuando se combinó con el uso de fertilizantes.

Palabras claves: Rotación de cultivos; Labranzas; Fertilización, Monocultivo de trigo

Fuente: 
Duval M., Galantini J.A., Iglesias J.O., Krüger H. 2013. El cultivo de trigo en la región semiárida bonaerense: Impacto sobre algunas propiedades químicas del suelo. RIA – INTA 39 (2) 178-184.

Link  http://ria.inta.gov.ar/wp-content/uploads/2013/07/Cq-10103-Duval-castellano-1.pdf
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Dinamica del fosforo en el suelo

DINÁMICA DE LAS FORMAS DEL P EN SUELOS DE LA REGIÓN SUDOESTE PAMPEANA: ESTUDIO DE LA INCUBACIÓN CON FERTILIZANTE FOSFATADO
(Dynamic of P forms insoils of the SW Pampean region: Incubation with phosphorus fertilizer)
Las distintas formas de P en el suelo se encuentran en equilibrio dinámico, dependiente del ambiente edáfico (textura, materia orgánica y el pH) y del manejo agronómico (como la rotación de cultivos y la fertilización). El objetivo del estudio fue evaluar el efecto de la aplicación de P al suelo sobre los equilibrios de este elemento. Se seleccionaron nueve suelos y se les agregó 0, 50 y 100 μg de P g-1 de suelo, seguidamente se los sometió a incubación durante 0, 90, 180 y 360 días. El agregado de P produjo una caída inicial de las formas de P analizadas. Esta disminución fue más marcada y prolongada en los suelos poco profundos. La cantidad de P-Fe+Al formado durante el período estudiado dependió de la relación Fe+Al:Ca del suelo, con valores máximos cuando la relación fue alrededor de 15, y fue variable en el tiempo alcanzando el máximo a los 180 días. Por otro lado, la formación de P-Ca fue mucho más variable y presentó cambios importantes en el tiempo. Los equilibrios del P en los suelos someros se fueron modificando con el transcurso de la incubación, de manera tal que el P no cuantificado a los 90 y 180 días es detectado a los 360. Estas muestras fueron analizadas con microscopia electrónica y se observó la presencia de sustancias cristalizadas (90 y 180 días) indicando la formación de compuestos meta estables de P que podrían ser una de las transformaciones que sufre este elemento en el tiempo.

Palabras clave. Fracciones de fósforo, suelos calcáreos, recuperación de fósforo.

Suñer L., J.A. Galantini. 2013. Dinámica de las formas del P en suelos de la región sudoeste pampeana: Estudio de la incubación con fertilizante fosfatado. Ciencia del Suelo 31: 33-44               
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Las fracciones orgánicas y su relacion con la disponibilidad de nutrientes

Las fracciones orgánicas del suelo: Análisis en los suelos de Argentina
(Soil organic matter fractions: Analysis of Argentine soils)

La materia orgánica (MO) es el indicador utilizado con más frecuencia para evaluar la calidad del suelo. Sin embargo, es escaso el conocimiento de sobre sus efectos directos e indirectos. La MO es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos con propiedades diferentes. La separación de sus fracciones por métodos físicos, químicos y bioquímicos pueden mejorar la comprensión del papel de la MO en el suelo. El objetivo de este trabajo fue analizar algunos estudios realizados aplicando principalmente métodos de fraccionamiento físico, particularmente en suelos de Argentina. Las fracciones orgánicas separadas físicamente han demostrado ser indicadores sensibles a los efectos de las diferentes prácticas agronómicas. Por su variabilidad, el momento de muestreo, las condiciones edafoclimáticas y la metodología aplicada deben ser tenidas en cuenta para interpretar los resultados. 

Palabras Clave: Fracciones de la materia orgánica, Calidad de suelo, Experiencia Argentina

Galantini J.A. y L. Suñer. 2008. Las fracciones orgánicas del suelo: Análisis en los suelos de la Argentina. Revisión. AgriScientia XXV(1): 41-55.

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Cambios en el contenido de las fracciones orgánicas, N, P y S en un Haplustoll de la región semiárida de Argentina con diferentes secuencias de cultivos

(Organicfractions, N, P, and S changes in a semiarid Haplustoll of Argentine underdifferent crop sequences)

La secuencia de los cultivos juega un papel importante en el cambio de las propiedades del suelo. El conocimiento características y la dinámica fracciones de carbono orgánico (SOC), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) del suelo es importante para mejorar la productividad. El objetivo de esta investigación fue comparar los efectos de la rotación de cultivos en el SOC, N, P, S y evolución en dos fracciones granulométricas de un Haplustol entico. Se estudiaron las rotaciones pastura mixta (5,5 años)-cultivos anuales (4,5 años) (Pa-C) y trigo (Triticum aestivum L.)-girasol (Heliantus annuus L.) (WS). Estas fueron comparadas con una situación de referencia (Ref). Se separaron por tamizado en húmedo las fracciones fina (<100 µm, FF) y gruesa (100-2000 µm, CF) del suelo. En cada fracción se determinaron los contenidos de varias fracciones orgánicas, N, S y las formas P. Contenidos similares (5.23 a 6.7 Mg ha^-1) de carbono de ácidos húmicos se encontraron en las tres situaciones. La rotación Pa-C mantuvo el nivel SOC a 17.33 Mg ha^-1 en la fracción fina durante un período de 10 años. Por el contrario, SOC era mucho menor (11,16 Mg ha^-1) en el tratamiento WS. Las pérdidas de SOC, N, P y S fueron más altas en la fracción gruesa mostrando así la dinámica de esta fracción del suelo y su papel importante en el ciclado de nutrientes y su disponibilidad para los cultivos. Cuando la intensidad de cultivo es mayor (WS) se comienzan a perder las fracciones más resistentes (huminas y ácidos húmicos) de la materia orgánica.

Palabras clave: Carbono orgánico, N, P, S, Semiárido, Haplustol Entico

Galantini J.A., R.A. Rosell. 1997. Organic fractions, N, P, and S changes in a semiarid Haplustoll of Argentine under different crop sequences. Soil and Tillage Research 42: 221-228.
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Fertilización fosforada en suelos cultivados con trigo de la región pampeana

(Phosphorus fertilization in wheat crops in Southwest of pampas region)

Liliana Suñer, Juan A. Galantini

La fertilización con P modifica los equilibrios entre las distintas formas en que se encuentra en el suelo y altera la disponibilidad y la nutrición del cultivo. Los objetivos fueron determinar la influencia de algunas propiedades del suelo sobre la dosis necesaria para aumentar una unidad el fósforo disponible (De) y de la aplicación de fósforo sobre la producción de materia seca, la respuesta y el balance con otros nutrientes en trigo (Triticum aestivum). Se realizó un ensayo de fertilización del trigo con P (0, 25, 50 y 100 kg ha^-1) en macetas con diecinueve suelos (0-0,20 m) diferentes. Se analizó el fósforo extraíble (Pe) al inicio del ensayo y en el momento del muestreo de planta (espigazón). Se determinó N, P, K, S en planta y se calculó el balance con los otros nutrientes. La De media fue 2,7 kg P ha^-1 (con valores entre 1,2 y 4,8 kg ha^-1). El Pe inicial y el contenido de materia orgánica asociada a la fracción mineral (MOM) fueron las propiedades que mejor explicaron la variabilidad encontrada. El aumento de la dosis de P aplicada aumentó la materia seca producida y la concentración de P. Estos cambios estuvieron asociados al nivel de Pe inicial, aspecto que se reflejó en el balance de nutrientes en planta. La concentración de N, K y S no se modificó, pero aumentó significativamente la cantidad. En base a estos resultados se concluye que, desde el punto de vista de los equilibrios físico-químicos del fósforo, las características del suelo, en especial Pe y MOM, determinan la dinámica y el destino final del fósforo aplicado. Desde el punto de vista del cultivo, la fertilización modifica la respuesta, la absorción y el balance con los otros nutrientes.

Palabras clave: Fósforo, Materia seca del trigo, Balance de nutrientes, Dosis equivalente

Suñer L. G. y J. A. Galantini. 2012. Fertilización fosforada en suelos cultivados con trigo de la región pampeana. Ciencia del Suelo 30(1) 57-66.                     LINK

Jornada Nacional sobre Suelos
8 de abril en Bahía Blanca 
    La jornada nacional denominada "Impacto de los sistemas actuales de cultivo sobre las propiedades químicas del suelo: efecto sobre los balances de carbono, organizada por el comité de Química de Suelos de la Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo, se desarrolló el 8 de abril en las instalaciones del Cerzos (CCT-Conicet Bahía Blanca), en el camino La Carrindanga Km 7.

DESCARGAR el   Informe Final

Analysis of organic fractions as indicators of soil quality under natural and cultivated systems

Matias Duval, Juan A. Galantini, Julio O. Iglesias, Silvia Canelo, Juan M. Martinez, Luis Wall

Soil organic matter (SOM) or carbon (SOC) is the most important component of the soil and it is composed of fractions with different lability. Particulate organic carbon (POC) and soluble carbohydrates (CHs), among others, are the most sensitive to changes in crops and soil management practices. The purpose of this study was to analyze different soil parameters aimed for the evaluation of management practices under widely different soil and climatic conditions. Soils were located along a West-East transect in the most productive region of the Argentinean pampas: [West] Bengolea and Monte Buey (Córdoba), Pergamino (Buenos Aires) and Viale (Entre Rios) [East]. Three treatments were defined according to land use: “Good agricultural practices” (GAP): sustainable agricultural management under no-till; “Poor agricultural practices” (PAP): non-sustainable agricultural management under no-till; “Natural environment” (NE): rangelands long as reference situation. Samples were taken at 0-10 and 10-20 cm depths. SOC was determined in different particle fractions: 0.1-2.0 mm (coarse particulate organic carbon, POC_c), 0.053-0.10 mm (fine particulate organic carbon, POC_f), and 0-0.053 (mineral-associated organic carbon, MOC). Total (CH_t) and soluble (CH_s) carbohydrate contents were also determined. The SOC level in NE was decreasing from the East (27.3 g kg^-1 in Viale) to the West (13.3 g kg^-1 in Bengolea), following the rainfall and texture gradient among sites. The POC_c/SOC and POC_c + POC_f / SOC ratios in the NE showed differences among sites, suggesting different dynamic depending on the environmental characteristics of different locations. The SOC levels in the upper layer of agricultural soils were 16 to 44% lower than those of natural ones; the differences were lower in clayed and sandy soils. Carbon stocks were estimated for an equivalent mass of soil (950 and 2350 Mg ha^-1) in order to consider differences in bulk densities among different treatments. Mean values were significantly different (p<0.001) for the different management practices: NE (26.6 Mg ha^-1) > GAP (20.1 Mg ha^-1) > PAP (16.3 Mg ha^-1). In general, labile organic fractions showed differential sensibility. Fractions with an intermediate dynamic, as POC_f (53-100 µm) and CH_t, seem to be better indicators to detect the short- and medium-term management effects than high dynamic fractions.

Keywords: Soil organic carbon, Soil organic fractions, No-tillage, Good Agricultural Practices, Soil quality

Duval M.E., J.A. Galantini, J.O. Iglesias, S. Canelo, J.M. Martinez, L. Wall. 2013. Analysis of organic fractions as indicators

 of soil quality under natural and cultivated systems. Soil and Tillage Research 131: 11-19.

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Jornada Nacional sobre Suelos

8 de abril en Bahía Blanca 

    Una jornada nacional denominada Impacto de los sistemas actuales de cultivo sobre las propiedades químicas del suelo: efecto sobre los balances de carbono, organizada por el comité de Química de Suelos de la Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo, se desarrollará el 8 de abril en las instalaciones del Cerzos (CCT-Conicet Bahía Blanca), en el camino La Carrindanga Km 7.

     Habrá cuatro conferencias, 9 presentaciones breves y alrededor de 17 paneles. Las cuestiones a exponer se vinculan con el balance de carbono en los sistemas productivos de la región pampeana, tanto semiárida como húmeda,  y las estrategias a desarrollar en el futuro.

     Los disertantes confirmados son: ingeniero agrónomo MSc.Germán Domínguez, de la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Mar del Plata; ingeniero agrónomo Dr. Alberto Quiroga, del INTA Anguil; Dr. Juan Alberto Galantini, de CIC-Cerzos-UNS, y el ingeniero agrónomo Dr. Adrián Andriulo, del INTA Pergamino.

     Pueden formularse consultas a la comisión organizadora a través del correo sapereirae@yahoo.com.ar, gminoldo@criba.edu.ar, aacs_quimica@hotmail.com o al tel: 02914238254

Como llegar al CERZOS?                      Programa completo            PDF               RESUMENES