“EFECTO DE LAS PRACTICAS DE MANEJO A LARGO PLAZO SOBRE LAS PROPIEDADES QUIMICAS DEL SUELO”
CERZOS, CCT- CONICET Bahía Blanca, viernes 18 de noviembre de 2011
Comité Química de Suelos - AACS – CERZOS – Dpto. Agronomía (UNS)
Introducción
La actividad agropecuaria modifica el ambiente natural, ya que produce cambios tanto en la vegetación y su relación con el resto de los organismos, como en el suelo. Es en el suelo donde los cambios son más complejos y sus efectos se manifiestan en el corto, mediano y largo plazo.
Los cambios rápidos son fáciles de detectar, se pueden estudiar de manera más simple y sus efectos pueden llegar a atenuarse con prácticas correctivas. Sin embargo, los efectos a largo plazo son mucho más difíciles de detectar, ya que son pequeños cambios que suceden casi imperceptiblemente y se ven con el paso de los años. Son mucho más difíciles de estudiar porque requieren muchos años de monitoreo y evaluación, bajo condiciones que no siempre son las mismas, ya que los sistemas productivos van evolucionando. Por ejemplo, los genotipos utilizados en la actualidad son diferentes a los del siglo pasado, los insumos fueron aumentando y variando, las prácticas de manejo se fueron modificando.
Los cambios a largo plazo más estudiados, entre otros, han sido:
La pérdida de materia orgánica del suelo, un indicador importante de conocer, ya que es un elemento clave dentro del suelo que influye sobre la relación suelo-planta-agua-atmósfera.
La acidificación de los suelos, ya que no solo modifica el ambiente en el que se desarrollan todos los organismos del suelo, sino que también tiene un fuerte impacto sobre la disponibilidad de los nutrientes.
La perdida de nutrientes del suelo, consecuencia de menores aportes de fertilizantes que las extracciones realizadas con las cosechas (sean grano o pasto), lo que modifica los equilibrios y la disponibilidad para los cultivos.
Todos estos estudios tienen la particularidad que requieren mantener un sistema productivo en forma controlada durante muchos años para obtener abundante información.
Los ejemplos clásicos de los estudios a largo plazo son los iniciados entre 1843 y 1856 en Rothamsted, Inglaterra, y los iniciados en 1876 en las parcelas Morrow de Illinois; Estados Unidos, los que aún hoy continúan. Tantos años de información representan un patrimonio fundamental para el conocimiento de los sistemas productivos.
En nuestro país los ejemplos son mucho más recientes, pero las parcelas en Estaciones Experimentales del INTA en el Chaco (con más de 40 años), en Marcos Juárez, Pergamino, Balcarce, Bordenave, H. Ascasubi, etc. permiten conocer los impactos de la actividad del hombre en el tiempo. Este conocimiento brinda una sólida base para generar las medidas necesarias y mejorar nuestra relación con el ambiente.
Para este tipo de experiencias es fundamental el compromiso de las instituciones y los investigadores, además del apoyo de la sociedad.
Es importante valorar los esfuerzos realizados, mayoritariamente por el INTA y las Universidades, pero es mucho más importante que de esas experiencias surjan conclusiones que mejoren nuestra calidad de vida. Para ello, no solo hay que tener las parcelas experimentales y aplicar todo el conocimiento para obtener la mayor información posible, sino que también es importante poder transferir esos resultados a todos aquellos que lo necesitan. En este sentido, la Comisión "Química de Suelos" de la Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo, junto con el CERZOS y el Departamento de Agronomía (UNS), organizaron el Taller “Efecto de las practicas de manejo a largo plazo sobre las propiedades químicas del suelo” en el que se presentaron resultados de diferentes experiencias realizadas en el país y se discutieron aspectos productivos, metodológicos y estrategias de análisis.
Objetivos del taller
Analizar los cambios en el largo plazo de las propiedades químicas del suelo en diferentes regiones del país. Intercambiar información, experiencia e inquietudes entre los participantes.
Plantear y analizar los aspectos más importantes para evaluar los cambios a largo plazo en las propiedades químicas del suelo para maximizar la calidad de la información obtenida y su utilidad.
Se proponen para el análisis tres ejes temáticos:
Estrategias para evaluar los efectos de las prácticas agropecuarias sobre las propiedades químicas del suelo
Propiedades químicas como indicadores de calidad del suelo
Aspectos analíticos más importantes a tener en cuenta en la determinación de las diferentes propiedades químicas.
Metodología
Presentación del problema
Discusión en grupo durante el Taller
Discusión en línea sobre los resultados del Taller
Síntesis y consideraciones finales
Mesa de trabajo 1
Coordinadora Maria de la Mercedes Ron
Secretaria Gabriela Minoldo (UNS)
Participantes Horacio Forján (Barrow), Marcelo Beltrán (INTA Castelar), Carolina Alvarez (INTA Manfredi), Juan Ignacio Vanzolini (INTA H. Ascasubi), J. Zanettini (INTA 25 de Mayo), Julio O. Iglesias (UNS), Maria Ester Mandolesi (UNS), Gabriela Laurent (UNS), Roberto Kiessling (UNS), Eduardo Sa Pereira (INTA), técnicos y alumnos UNS.
Mesa de trabajo 2
Coordinadora Ana Maria Lupi (INTA Castelar)
Secretario Matias Duval (UNS-Agencia)
Participantes Maria Basanta (INTA Manfredi), Josefina Zilio (INTA Bordenave), Guillermo Divito (INTA Balcarce), Juan Pablo Martinez, Clara Llorens (CIC-Chacra Miramar), Nicolás Wyngaard (FCA – UNMdP), Lucrecia Fernandez (FCA – UNMdP), Carlos Rodriguez (AAPRESID), Ana Miglierina (UNS), técnicos y alumnos UNS.
Mesa de trabajo Virtual
Participantes
1. Estrategias para evaluar los efectos a largo plazo de las prácticas agropecuarias sobre las propiedades químicas del suelo
1.1. Análisis estadísticos y diseño experimental. En parcelas experimentales y en estudios de casos en campos de productores
En los ensayos de bloques al azar las medidas repetidas pueden analizarse con el tiempo como un factor en franja (bloque dividido), siempre y cuando no estén correlacionadas entre sí. El análisis estadístico debe verificar este último punto.
Es viable hacer comparaciones mediante prueba t de medias apareadas cuando se muestrean franjas dentro de un lote o en lotes contiguos.
Como estudio de caso se discute la situación de un ensayo de secuencia de cultivos bajo LC, con la perspectiva de convertirlo a SD. Se menciona la posibilidad de dejar un área de referencia en LC (histórica).
1.2. En las de largo plazo, como incluir y/o tener en cuenta el efecto del cambio tecnológico
En cuanto al cambio tecnológico, se propone dividir las parcelas de un ensayo para continuar con las prácticas tradicionales e incorporar las nuevas. Esto puede ser inviable en algunos casos. Otra opción son los experimentos puente.
1.3. ¿Cómo seleccionar un suelo de referencia y hasta qué punto es útil (ventajas y desventajas), por ejemplo:
Monte/selva/bosque, Parques, Campo natural, Bajo alambrado, remanentes sin cultivar, Costados de vías o rutas
Hay consenso que no es posible obtener la condición prístina, ya que cualquier suelo de referencia ha evolucionado también. Con las salvedades del caso se considera el sector bajo alambrado como el más apto. En segundo lugar los parques serían sitios potencialmente utilizables para referencia. Se descarta usar los otros lugares propuestos.
Las condiciones de variabilidad natural deben minimizarse.
1.4. ¿Qué criterios se deberían aplicar para determinar la profundidad de muestreo? ¿qué cantidad de capas a estudiar? ¿forma de extracción de las muestras?
Se deben considerar factores que hacen a la variabilidad vertical como el tipo de suelo, secuencia de horizontes. Se discute muestrear por horizontes o en espesores fijos, habida cuenta que no necesariamente los horizontes son homogéneos. Bajo siembra directa, de creciente / gran adopción según zona, se enfatiza medir los cambios en los primeros cm. Cuando se trata de ensayos de larga duración se pueden plantear profundidades según objetivos. En muchos casos se puede intensificar el muestreo según los resultados obtenidos. Con muestras de archivo existe la dificultad de la comparación actual con material extraído a profundidades diversas.
Las limitaciones operativas imponen la elección de profundidades aun considerando que cuantas más capas y de menor espesor se extraigan, mayor es la información. Se contempla adoptar las profundidades de muestreo según proyectos de INTA, 0-5, 5-10 y 10 -20 cm. Como herramienta de muestreo se pondera la facilidad operativa del muestreador de balde en las muestras superficiales. Para capas en 0-20 cm se incluye la opción de usar muestreador de balde de profundidades crecientes (0-5, 0-10; 0-20 cm) para reducir el error de muestreo.
Se discurre sobre la toma de muestras para densidad aparente y la compatibilidad con el muestreo para propiedades químicas. Se describen distintos equipos utilizados en Brasil y USA, siempre con el objetivo de superar la dificultad que implica la determinación en las capas más profundas. Se comenta que, para la conversión de concentración a kg/ha, pequeñas variaciones en densidad aparente quedan absorbidas por el error de muestreo. Se menciona la variabilidad estacional según cultivo y momento en el ciclo. Se propone muestrear en poscosecha siempre con el mismo antecesor.
1.5. Aspectos de la variabilidad natural a considerar, por ejemplo, los efectos de: Textura, Densidad aparente, Profundidad, Efecto meteorológico sobre los cultivos y el suelo
En particular deben procurarse condiciones homogéneas en los sitios para establecer los ensayos de larga duración. Se comenta la gran variabilidad espacial no natural proveniente de la fertilización localizada con fosforo.
1.6. Aspectos de la variabilidad temporal a considerar en las comparaciones: Efecto del cultivo sobre el suelo (ciclo, raíces, familia, aporte de materia seca, etc.); Efecto de las labranzas; efecto de la fertilización
Se hizo referencia en el punto Selección suelo de referencia.
Análisis integral del sistema productivo: Evaluación del cultivo, del balance de nutrientes y de la eficiencia de uso de los nutrientes, Evaluación de la secuencia completa de cultivos
Aunque hacer un análisis integral del sistema productivo exige mayor trabajo es insoslayable en la fundamentación/ explicación de los resultados obtenidos. Se incluye usar el aporte de C de los rastrojos, hacer balance de nutrientes. En este punto se remarca la conveniencia de usar valores propios de extracción de nutrientes por los cultivos, por sobre aplicar los promedios de la bibliografía en las hojas de cálculo tradicionales. Se jerarquiza analizar la eficiencia de uso de los fertilizantes respondiendo a una ética ambiental de considerar la calidad del agua y del aire además de monitorear la del suelo. Se hace referencia a la variabilidad en la eficiencia de uso de los fertilizantes debido a la erraticidad (o ausencia) de precipitaciones. Se menciona el fraccionamiento del N como práctica aconsejable.
2. Propiedades químicas como indicadores de calidad del suelo
2.1. Todas las propiedades químicas que se estudian son importantes ¿o se estudian las más fáciles de determinar?
Depende de cada situación que se evalúe. Los indicadores químicos que se estudian son aquellos en los que se dispone de protocolos y donde estos ya tienen un consenso generalizado y aval científico internacional y nacional.
Las variables químicas que se plantean como indicadores en un determinado estudio dependen de la hipótesis que se plantean. Si el problema es desconocido generalmente se comienza a trabajar con un grupo de variables químicas y luego se van descartando en función de los resultados, avances y pertinencias.
En cuanto a la facilidad, al tomar un indicador químico se busca que este cumpla con los requisitos que habitualmente se conoce que tiene un indicador (Cantu et al 2007 Ciencia del suelo)
- limitados en número y manejables por diversos tipos de usuarios;
- sencillos, fáciles de medir y tener un alto grado de agregación, es decir, deben ser propiedades que resuman otras cualidades o propiedades;
- interdisciplinarios; en lo posible deberán contemplar la mayor diversidad de situaciones por lo tanto incluir todo tipo de propiedades de los suelos (químicas, físicas, biológicas, etc.);
- tener una variación en el tiempo tal que sea posible realizar un seguimiento de las mismas, asimismo, no deberán poseer una sensibilidad alta a los cambios climáticos y/o ambientales pero la suficiente como para detectar los cambios producidos por el uso y manejo de los recursos
2.2. En virtud de la sensibilidad de cada una de las propiedades químicas más utilizadas, en qué orden sería recomendable utilizarlas para detectar cambios de los efectos de manejos?
La prioridad va a estar dada por el cambio o la sensibilidad de la variable en el sistema estudiado. En general, la MO es un indicador clave y primario en todos los estudios, en especial la fracción particulada por su sensibilidad.
Sin querer realizar un orden estricto y universal podríamos proponer la siguiente secuencia de variables:
MOP>MOT-CIC-pH-Bases de intercambio-Suma de Bases- relación de cationes
No se pone el N ya que está estrechamente asociado a la MO. El P disponible depende de la fertilización y en consecuencia no sería un indicador adecuado.
Se considera que las fracciones orgánicas (del CO, del P) son más sensibles que las inorgánicas, por lo tanto son mejores indicadores.
La CIC y la suma de bases pueden ser indicadores pero dependerá del suelo.
Los valores de los indicadores deben ser definidos por ambientes edafoclimaticos
2.3. ¿En qué medida es importante la periodicidad de muestreo?
La periodicidad del muestreo depende del indicador y de su sensibilidad. A modo de ejemplo se proponen indicadores para diferentes periodos de muestreo considerados de corto, mediano y largo plazo
| < 1 año | 1-5 años | >5 años |
| COP, Carbohidratos, CE (cond. Eléctrica). RAS | COT, N,pH, CIC, Bases de intercambio, CE (cond. Eléctrica). RAS | COT. Balance y Stock de nutrientes y COT. Eficiencias de uso de nutrientes, pH, CIC, Bases de intercambio. RAS |
Cuando el sistema está estabilizado se puede reducir la periodicidad de muestreo o analizar otras variables.
El uso de índices como indicadores que engloba varios parámetros es una línea que se está desarrollando
2.4. ¿Hay propiedades químicas que deben analizarse indefectiblemente en forma conjunta con propiedades biológicas y/o físicas, cuáles y porqué?
| Variable requerida | Indicador |
| Textura | MO (materia orgánica) |
| DA | Stock de MO o de nutrientes |
| pH | P disponible |
Respiración microbiol
MS aportada | MOP (materia orgánica particulada) |
2.5. ¿Existe un mínimo conjunto de propiedades químicas que deberían analizarse en todos los ambientes y/o situaciones, cuáles?
Idem punto 2.1
2.6. ¿A qué nivel deberían hacerse variaciones en el conjunto de indicadores: a nivel de región, a nivel climático, de tipo de suelo, de sistemas de producción….?
Los indicadores varían con la escala de trabajo. Como ciertos procesos pueden ser monitoreados a través de indicadores a escala de lote y otros a escala regional; los indicadores tienen que surgir a partir de la problemática detectada, así se debe:
1º establecer la escala sobre la que se va a trabajar
2º detectar el problema
3º seleccionar los indicadores
2.7. ¿En qué medida las relaciones entre variables pueden mejorar la sensibilidad de las propiedades químicas para ser utilizada como indicadores?
Son muy importantes en la interpretación y en el análisis del comportamiento de las variables químicas. Algunas relaciones entre variables pueden transformarse en indicadores por sí mismas: C/N, relación de estratificación del CO o del N, la relación de cationes, La relación de absorción de sodios (RAS).
3. Aspectos analíticos más importantes a tener en cuenta en la determinación de las diferentes propiedades químicas.
3.1. Precauciones a tener en cuenta en el procesamiento de las muestras previo a los análisis químicos (tiempo y forma de secado, tamaño de tamiz, etc.).
Ajustarse a los protocolos que están elaborados.
3.2. ¿Qué aspectos de las diferentes metodologías de análisis químicos son importantes y cuáles son críticos en la evaluación de efectos de largo plazo?
Hay que unificar metodologías y criterios de base por ejemplo:
Tratar de no cambiar los laboratorios para las determinaciones que se realizan en un determinado estudio.
Que los laboratorios se encuentren en una red de trabajo y que tengan controles periódicos
Que no haya cambios en los métodos de determinación. Que se unifique el criterio de uso de factores de conversión
Se discute la temperatura de secado (al aire vs en estufa 40ºC con ventilación forzada). Esto presenta problemas cuando la misma muestra se utiliza para pH, MO y N-nitratos, lo que demanda dividir la muestra para el procesamiento por separado.
Se comenta la importancia de guardar adecuadamente las muestras de archivo de ensayos de larga duración (refrigerado?). Se ha encontrado una variación importante del valor Bray después de haber guardado una muestra en galpón. Se pondera el aporte a la variación de cambios en el procedimiento de Bray, que ha sido estandarizado hace relativamente poco tiempo.
En cuanto al fraccionamiento de la MO por tamizado húmedo se menciona que hay que asegurarse que sea reproducible (tal vez haciendo duplicados). Faltaría normatizar el procedimiento para poder comparar resultados de distintos grupos de trabajo.
3.3. ¿En qué medida el fraccionamiento de algunas propiedades químicas (materia orgánica, nitrógeno, fósforo, etc.) mejora los resultados obtenidos y cuál es la relación esfuerzo:beneficio?
Depende de la variable. Si ayuda a aumentar la sensibilidad o mejorar la explicación del proceso
3.4. ¿Es necesario hacer modificaciones a las metodologías existentes o es necesario mayor rigurosidad en el seguimiento de los protocolos?
Es necesario tener mayor rigurosidad en el seguimiento del protocolo
