Indicadores de calidad de suelo en los sistemas productivos

 La evaluación del estado y los cambios en la calidad y salud del suelo requiere de indicadores lo suficientemente sensibles para discriminar el efecto antrópico de las variaciones naturales. En trabajos previos se ha encontrado que los índices que combinan diferentes indicadores que describen el funcionamiento del sistema (“índices funcionales”) son más sensibles (Duval et al. 2016; Duval et al., 2018; Galantini et al., 2016; Toledo et al., 2018). En el presente trabajo de aplican diferentes índices relacionados con el carbono orgánico en sistemas productivos del ambiente semiárido del SO de la provincia de Buenos Aires.

Evaluación de índices de calidad del suelo basados en fracciones de carbono orgánico en sistemas de largo plazo con trigo en condiciones semiáridas

La literatura muestra una gran cantidad de índices de calidad del suelo (SQI) basados en la materia orgánica y sus fracciones. Nuestro objetivo fue determinar los cambios en el carbono orgánico del suelo (SOC), las fracciones de carbono y el SQI en tres sistemas de producción basados en trigo (Triticum aestivum L.). Los sistemas fueron monocultivo de trigo bajo labranza convencional y siembra directa (WWCT y WWNT, respectivamente) y manejo tradicional, con labranza convencional y pastoreo, alternado un año cada uno (WGCT). A su vez, cada tratamiento se dividió en fertilizado (f) y no fertilizado (nf) con N-P. Se analizaron el SOC, las fracciones lábiles y sus proporciones (SQI) a las profundidades 0–5, 5–10 y 10–20 cm. El COS fue significativamente mayor en WWNT‐f que en WWCT‐f y WGCT‐f en 0–5 y 0–20 cm de profundidad. Por el contrario, la concentración más baja se encontró en WWNT y WWCT en parcelas no fertilizadas. El C orgánico particulado (POC, 105–2000 μm) se vio significativamente afectado por la labranza a 0–5 cm con las mayores concentraciones encontradas en WWNT (media = 3,2 g kg^-1) seguido de WGCT y WWCT (media = 2,0 g kg^-1) Los suelos bajo CT mostraron los valores más bajos del índice de labilidad (LI), mientras que la conversión a NT lo aumentó (0,74–1,28). El índice de manejo de carbono (CMI) aumentó significativamente en los 0-20 cm luego de siete años del establecimiento de NT en comparación con WWCT. Los SQI como LI, CMI y SOC / limo + arcilla fueron más sensibles para diferenciar los sistemas de producción, mientras que los índices de acumulación de C y C/N fueron más sensibles para diferenciar el efecto de la aplicación de fertilizantes. Considerando la mejora en el SQI y las fracciones de carbono como indicadores de la calidad del suelo, la adopción de NT mejoró la calidad del suelo en condiciones de secano de secano en el corto plazo.

Índice manejo de carbono, siembra directa, carbono orgánico particulado, región semiárida, trigo

Duval M., J. M. Martinez & J.A. Galantini. 2020. Assessing soil quality indices based on soil organic carbon fractions in different long-term wheat systems under semiarid conditions. Soil Use and Management. doi:10.1111/sum.12532

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Estabilización por repelencia en suelos bajo siembra directa

 

Estabilización por repelencia en suelos bajo siembra directa de diferente mineralogía y calidad de carbono orgánico

La siembra directa  es común en todo el mundo, pero los impactos en la calidad estructural del suelo varían según la práctica de cultivo y las propiedades inherentes del suelo. Este estudio exploró la repelencia al agua como un impulsor de la estabilización del suelo, afectado por la mineralogía del suelo, la granulometría y la calidad del carbono orgánico en tres Mollisols y un Vertisol bajo manejo sin labranza y con diferentes niveles de intensidad de cultivo. Los suelos estudiados se ubicaron a lo largo de un gradiente de textura oeste-este en la parte norte de la región pampeana de Argentina. Los tratamientos de intensidad de cultivo evaluados en cada uno de los suelos fueron: malas prácticas agrícolas (PAP) cerca de un monocultivo, buenas prácticas agrícolas (GAP) que implican una rotación de cultivos diversa y más insumos específicos, y el suelo en el entorno natural circundante (NE) como una referencia. NE tuvo la mayor estabilidad agregada (MWD) de todas las intensidades de cultivo, con GAP siendo más estable que PAP para Mollisols y PAP siendo mayor que GAP para Vertisol. Esta tendencia coincidió con el Índice de Repelencia (Rindex), con un mayor Rindex asociado con un mayor MWD, incluida la diferencia entre los Mollisols y Vertisol. Sin embargo, la persistencia de la repelencia al agua, medida por la prueba de tiempo de penetración de gota de agua (WDPT) siguió la tendencia NE> GAP> PAP independientemente del tipo de suelo. Los aumentos en Rindex y MWD se relacionaron con una mayor intensificación medida por el Índice de secuencia de cultivo, y disminuyeron con una mayor ocurrencia de soja en la secuencia. Tanto WDPT como Rindex estaban estrechamente relacionados con la estabilidad de los agregados, particularmente para los mollisoles. Estos resultados resaltan la importancia de considerar las características inherentes de la textura y la mineralogía del suelo para comprender la estabilización de los agregados mediada por la repelencia al agua. Se encontraron buenas correlaciones entre la repelencia al agua del suelo, las fracciones de carbono orgánico y la estabilidad de los agregados. Bajo labranza cero, las rotaciones de cultivos pueden alterarse para aumentar la estabilidad del suelo al inducir una mayor repelencia al agua en los suelos. Los hallazgos sugieren que la repelencia al agua es una propiedad importante que influye en la estabilización de la estructura del suelo, proporcionando así un indicador útil de calidad.

Behrends Kraemer F., P. Hallett, H.J.M. Morrás, L. Garibaldi, D. J. Cosentino, M. Duval, J.A. Galantini. 2019. Soil stabilisation by water repellency under no-till management for soils with contrasting mineralogy and carbon quality. Geoderma 355: 113902. Doi 10.1016/j.geoderma.2019.113902

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Cultivos de Cobertura: Materia orgánica y disponibilidad de nutrientes

Calidad de la materia orgánica y disponibilidad de macro y micronutrientes por la inclusión de trigo como cultivo de cobertura

Los cultivos de cobertura aparecen como una opción que permite mejorar el balance de nutrientes y carbono en el suelo (C). El objetivo del presente trabajo fue determinar el efecto de la incorporación del trigo como cultivo de cobertura (CC) sobre la dinámica de la materia orgánica en el suelo y la disponibilidad de los principales macro y micronutrientes bajo diferentes rotaciones de cultivos. Este trabajo se realizó en un ensayo de larga duración bajo siembra directa. Los tratamientos fueron: soja/soja (S-S), soja-cultivo de cobertura-soja (S-CC-S), maíz-soja-trigo/soja (M-S-T/S) y maíz-cultivo de cobertura-soja-trigo/soja (M-CC-S-T/S). Como principales resultados, se pudo observar que la fracción de carbono orgánico comprendida entre los 53 y 105 mm (COPf), se incrementó significativamente cuando se incorporaron los CC al monocultivo de soja. El C menor a 53 mm (COa), fue significativamente mayor cuando se incorporó el CC a la rotación con predominio de gramíneas y no así en el caso del monocultivo de soja. El monocultivo de soja presentó un promedio de 11,1 g kg^-1 de carbono orgánico particulado total (COPg + COPf), siendo el valor más bajo y significativamente menor que para S-CC-S (17 g kg^-1). No se observaron diferencias significativas en la concentración de macronutrientes. En el caso de los micronutrientes, se pudo observar que las rotaciones con predominio de gramíneas sin CC tienen una mayor concentración de cinc (Zn) y manganeso (Mn) (2,2 y 63 mg kg^-1) que el monocultivo de soja en los primeros 5 cm de suelo (1,4 y 50 mg kg^-1 respectivamente). La concentración de estos micronutrientes además estuvo positivamente correlacionada con mayores contenidos de materia orgánica. El CC no pareció haber afectado la concentración de micronutrientes para este año de muestreo por lo que sucesivos análisis deberán realizarse para conocer su dinámica en el tiempo.

Fracciones orgánicas, disponibilidad de nutrientes, rotaciones

Beltrán M., L. Brutti, R. Romaniuk, S. Bacigaluppo, F. Salvagiotti, H. Sainz-Rosa, J.A. Galantini. 2016. Efecto del trigo como cultivo de cobertura sobre la dinámica de la materia orgánica en el suelo y la disponibilidad de macro y micronutrientes. Ciencia del Suelo 34(1) 67-79.

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EFECTO DE USO Y MANEJO DEL SUELO SOBRE LAS FRACCIONES DE CARBONO ORGÁNICO EN UN ARGIUDOL

Matias Ezequiel Duval; Eduardo de Sa Pereira; Julio Osvaldo Iglesias & Juan Alberto Galantini

RESUMEN

Los cambios de las prácticas de manejo y usos del suelo alteran el aporte de carbono, así como la dinámica y nivel de equilibrio del carbono orgánico (CO) del suelo. Los cambios a largo plazo en el CO total (COT) producidos por las prácticas de manejo o usos del suelo podrían predecirse con los cambios en el corto plazo en las fracciones de CO más sensibles. El objetivo de este trabajo fue evaluar el impacto de diferentes sistemas de manejo sobre las fracciones de CO. Se analizaron seis sistemas de manejo: 2 monocultivos (M), 2 rotaciones (R), una pastura (P) y un pastizal natural (AN). En cada situación se tomaron tres muestras compuestas de 0-5, 5-10 y 10-20 cm. Se determinó: COT, CO particulado grueso (COPg, 105-2000 μm), CO particulado fino (COPf, 53-105 μm), CO asociado a la fracción mineral (COM, 0-53 μm), nitrógeno total (Nt), fósforo extractable (Pe) y fósforo total (Pt). Se evidenció una disminución del COT por el uso agrícola, en promedio, del 29, 19 y 15% para 0-5, 5-10 y 10-20 cm, respectivamente, comparado con el AN. Dichas diferencias tendieron a ser más marcadas en el caso de monocultivo con una disminución del 35, 23 y 17% para dichas profundidades. El uso agrícola presentó significativamente niveles menores de las diferentes fracciones orgánicas y la sensibilidad a sufrir disminuciones presentó el siguiente orden COPg>COPf>COM. El ordenamiento de las diferencias entre tratamientos para COPg fue similar al observado para COT, pero con diferencias menos marcadas entre tratamientos. Para diferenciar prácticas de manejo (rotación vs monocultivo), el COPf fue la fracción orgánica más sensible presentando una disminución del 28% en monocultivo. Las fracciones orgánicas de labilidad intermedia, como el COPf, pueden utilizarse como indicadores sensibles para diferenciar manejos agrícolas, sin ser muy influenciadas por la variabilidad temporal y meteorológica.

Palabras clave. Fracciones lábiles; prácticas de manejo; siembra directa; calidad de suelo.

Duval M.; E. Sa Pereira; J. Iglesias; J.A. Galantini. 2014. Efecto de uso y manejo del suelo sobre las fracciones de carbono orgánico en un Argiudol. Ciencia del Suelo 32(1): 105-115

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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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