Contenido, calidad y dinámica de las fracciones orgánicas como indicadores de calidad de suelos bajo diferentes manejos en siembra directa

Abstract

La intensificación de la agricultura, con una paulatina degradación de los suelos de la Argentina, ha aumentado los procesos erosivos y la pérdida de fertilidad. El objetivo de esta tesis fue analizar diferentes parámetros edáficos, solos o combinados, que sirvan como indicadores sensibles en la evaluación de distintas prácticas de manejo en sitios con diferencias edafoclimáticas. Los sitios de estudio se encuentran en Bengolea y Monte Buey (Córdoba), Pergamino (Buenos Aires) y Viale (Entre Ríos). En cada sitio se evaluaron tres sistemas: buenas prácticas agrícolas (BP), malas prácticas agrícolas (MP) y un ambiente natural (AN) como referencia. Durante el período de Septiembre 2009 a Septiembre 2012 se realizaron muestreos de suelos en los meses de Febrero y Septiembre, en las cuales se determinó: carbono orgánico total (COT), nitrógeno total, pH y fósforo extraíble. Se aplicó una serie de metodologías de fraccionamiento físico y químicos para la obtención de fracciones orgánicas con diferentes características y tiempo de ciclado. También se analizaron una serie de propiedades físicas de los suelos relacionadas con el tamaño y distribución de poros, disponibilidad de agua y su relación con las prácticas de manejo. Los niveles de COT en AN disminuyeron desde el Este (28 g kg-1 en Viale) al Oeste (14 g kg-1 en Bengolea), siguiendo el gradiente de precipitación y textura de los sitios. Las relaciones de las diferentes fracciones orgánicas lábiles con el COT en el AN mostraron diferencias entre los sitios, reflejando una dinámica diferente en función de las características del medio ambiente en las diferentes localidades. Los niveles de COT en 0-20 cm de los suelos agrícolas fueron 6-42% más bajos que en AN, donde la frecuencia soja fue uno de los principales factores causantes de dichas disminuciones. En general, las fracciones orgánicas lábiles mostraron sensibilidad diferencial. Aquellas de mayor labilidad [carbono orgánico particulado >105 m (COPg) y carbohidratos solubles (CHs)] mostraron diferencias relacionadas con el uso del suelo, mientras las de labilidad intermedia [carbono orgánico particulado 105-53 m (COPf) y carbohidratos totales (CHt)] fueron útiles en poner en evidencia los cambios debidos a las prácticas agrícolas. Entre manejos agrícolas, tanto la intensidad de cultivos como el tipo de cultivo dentro de la rotación modificaron el contenido y distribución del COT y sus fracciones. La sensibilidad a las variaciones temporales y de manejo fue mayor en las fracciones orgánicas lábiles que en el COT. A su vez la magnitud de la variabilidad fue diferente entre fracciones, donde las fluctuaciones temporales aumentaron en el siguiente orden COM < COT < COPf ≤ CHt < CHs ≤ COPg. La combinación de la información obtenida de los diferentes atributos del suelo a través de índices, como el COT/arcilla, índice de estratificación e índice de reserva de C permitió diferenciar mejor el efecto del uso y manejo. Las propiedades físicas fueron degradadas por los manejos agrícolas con mayores valores de densidad aparente, influenciados por la textura, menor macroporosidad y capacidad de aire, sin hallar un indicador físico que permita diferencias prácticas agrícolas en todos los sitios.

The intensification of agriculture, with a gradual degradation of Argentina’s soil, has increased erosion processes and loss of fertility. The aim of this dissertation was to analyze different soil parameters, either alone or combined, to serve as sensitive indicators in the assessment of different management practices on sites with different climate and soil conditions. The study sites are located in Bengolea and Monte Buey (Córdoba), Pergamino (Buenos Aires) and Viale (Entre Rios). Good agricultural practices, Poor agricultural practices and natural environment (reference) at each site were evaluated. During the period from September 2009 to September 2012 soil sampling was performed in the months of February and September, in which it was determined: total organic carbon (COT), total nitrogen, pH and available phosphorous. A series of physical and chemical methods of fractionation to obtain organic fractions with different characteristics and cycling time was applied. Also a number of physical properties related to the size and distribution of pores, water availability and their relationship to soil management practices were analyzed. COT levels in AN decreased from the East (28 g kg-1 in Viale) to West (14 g kg-1 in Bengolea) following the rainfall and texture gradient of sites. Relationships between different labile organic fractions with COT in AN showed differences among sites, reflecting different dynamics according to the characteristics of the environment in different localities. COT levels in 0-20 cm depths of agricultural soils were 6-42% lower than AN where soybean frequency was one of the main factors causing these declines. In general, the labile organic fractions showed differential sensitivity. Those with higher lability (COPg and CHs) showed differences related to land use, while intermediate lability (COPf and CHt) were useful to highlight the changes due to agricultural practices. Between agricultural managements, both cropping intensity and crop type in the rotation changed the content and distribution of COT and its fractions. The sensitivity to temporal variations and management was higher in the labile organic fractions that in the COT. In turn, the magnitude of variability was different between fractions, where temporal fluctuations increased in the following order COM < COT < COPf ≤ CHt < CHs ≤ COPg. The combination of information from different soil attributes through indices such as COT/clay, stratification index and C pool index allowed a better differentiate the effect of use and management. The physical properties were degraded by agricultural managements with higher values of bulk density, influenced by texture, lower macroporosity and air capacity, without finding a physical indicator to different agricultural practices on all sites.