Aspectos de calidad de suelos representativos del sur de la provincia de Buenos Aires y efectos de la actividad agropecuaria sobre la misma

Abstract

El avance de la agricultura hacia zonas cada vez más marginales ha sido un fenómeno extendido en todo el mundo, atendiendo una demanda creciente de alimentos. Así, en las zonas históricamente productivas, se ha observado un aumento sostenido en la intensificación de las actividades agropecuarias, mientras que zonas de menor potencial productivo han sido incorporadas a la producción. Estos sucesos han impactado de manera generalmente negativa en la calidad de los suelos, aunque la magnitud del impacto y los indicadores adecuados para su detección, varían de acuerdo a características climáticas, edáficas y de manejo. Los objetivos del presente trabajo fueron: I) evaluar el impacto de las actividades agropecuarias tradicionales sobre la calidad de suelos característicos de la zona de influencia de la EEA Bordenave; II) relacionar los cambios observados en indicadores e índices seleccionados con factores de sitio, para establecer impactos diferenciales de las actividades productivas y III) investigar distintos indicadores de calidad de suelos, e índices derivados, para determinar aquellos más apropiados para este tipo de evaluaciones en la región. Se tomaron muestras de cuatro suelos representativos del área, bajo tres manejos agropecuarios de diferente intensidad: Inalterado (I), Moderado (M), Agresivo (A). El primero consistió en lotes con escaso disturbio antrópico, incluyéndose pasturas longevas, cascos, parques y esquineros. El manejo M incluyó lotes con cierto nivel de aplicación de buenas prácticas, como rotación de cultivos, inclusión de pasturas, reposición de nutrientes y/o labores conservacionistas. El manejo A, refirió a lotes con alta frecuencia de labores mecánicas, escaso control de malezas, alta frecuencia de cultivos y nula reposición de nutrientes. Sobre las muestras extraídas se determinó: Carbono Orgánico Total (COT), fraccionamiento físico de CO: Carbono orgánico particulado grueso (COPg 100-2000μm), Carbono orgánico particulado fino (COPf 50-100μm), Carbono orgánico asociado a la fracción mineral (COM <50μm), índice estructural (IE) para COT y sus fracciones, hidratos de carbono solubles (HCs) y totales (HCt), pH, fósforo extraíble, fósforo orgánico e inorgánico (Po y Pi), densidad aparente (Dap), densidad aparente máxima (Dap Máx.), compactación relativa (CR), estabilidad estructural (EE) a partir del cambio del diámetro medio ponderado (CDMP) y del diámetro medio ponderado (DMP), con tres pretratamientos según método de Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 y DMPLB3) índice de estabilidad estructural (IEE) y fracción erodable (FE). Los resultados indican que las actividades agropecuarias tradicionales impactaron en forma negativa sobre la calidad de suelos determinando pérdidas de: COT, COPg y COM, hidratos de carbono totales y solubles, disminuciones en el IE calculado para COT y COM, y en la EE. La magnitud del impacto se relacionó principalmente con las características de los suelos (composición granulométrica), y ambientales (clima y régimen de humedad del suelo). Suelos de baja capacidad de uso en ambientes marginales generalmente presentaron diferencias de menor magnitud entre los distintos manejos que aquellos ambientes de alto potencial productivo. Numerosos indicadores acusaron el efecto del manejo agropecuario en todos los suelos evaluados, mostrando diferencias en los valores correspondientes a los manejos M y A respecto de I, siendo los siguientes: COT (capas 0-10 y 10-20 cm), COPg (capa 10-20 cm), COM (capas 0-10 cm y 10-20 cm), IE COT (capas 0-10 y 10-20 cm), IE calculado para COM (capas 0-10 y 10-20 cm), HCt capa 0-10 cm y HCs estimado sobre masa de suelo equivalente, HCs capa 0-20 cm, Pi capa 0-10 cm, CDMP, DMPLB y DMP>. Algunos resultaron especialmente adecuados para los ambientes údicos pero no así en los ústicos, aunque las tendencias resultaran similares: COPf, HCt sin ajustar y ajustado por masa de suelo equivalente, P extraíble y Dap Máx. Finalmente, el DMP< resultó útil sólo en los suelos ústicos. Solo unos pocos indicadores permitieron evaluar el efecto del factor intensidad de uso: cantidad de COT perdida con respecto a I, IE calculado para COM (capa 10-20 cm) y DMPLB3 (sólo en los suelos con mayor contenido de arcilla+limo, SG y CS). De los indicadores evaluados, no registraron cambios debidos al manejo agropecuario: pH, CR (%), IEE (%) y FE (%). De acuerdo con los resultados obtenidos y en función de la correlación existente entre algunos de los indicadores estudiados, se postula que es posible definir un set mínimo con posibilidades de evaluar el impacto del uso de la tierra sobre la calidad de estos suelos. En este conjunto se incluyen tentativamente: contenido de COT, IE COT e IE COPg. Palabras clave: Calidad de suelos, Carbono Orgánico Total, propiedades químicas, propiedades físicas.

The advance of agriculture into increasingly marginal areas has been a widespread phenomenon worldwide, serving a growing demand for food. Thus, in the historically productive areas there has been a sustained intensification of agricultural activities, while less productive areas have been brought into production. These events usually have negative impact on soil quality, although the magnitude of the impact and the appropriate indicators used for its detection vary according to climatic, soil and management factors. The objectives of this study were: I) to assess the impact of traditional agricultural activities on the quality of soils characteristic of the area of influence of the EEA Bordenave; II) to relate the observed changes in indicators and selected indices to site factors, in order to establish differential impacts of productive activities and III) to investigate different indicators and indices of soil quality, to determine those most appropriate for this type of evaluation in the studied region. Samples from four representative soils of the area were taken, under three agricultural managements of different intensity: Unchanged (I), Moderate (M), Aggressive (A). Unchanged management represented fields with low anthropogenic disturbance including old pastures, parks and field corners. Moderate management included fields with implementation of good practices such as crop rotation, pasture, replenishment of nutrients and/or conservation tillage. Aggressive management referred to lots with high frequency of mechanical tillage, poor weed control, high cropping intensity and no nutrient replenishment. Determinations included: Total Organic Carbon (COT), physical fractionation of organic carbon: coarse particulate organic carbon (COPg 100-2000μm), fine particulate organic carbon (COPf 50-100μm), organic carbon associated with the mineral fraction (COM <50 μm), structural index (IE) for COT and its fractions, soluble (CHs) and total carbohydrates (HCt), pH, extractable phosphorus, organic and inorganic phosphorus (Po and Pi), bulk density (Dap ), maximum bulk density (Dap Max.), relative compaction (CR), structural stability (EE) assessed from the change of the weighted average diameter (CDMP) and mean weight diameter (DMP) with three pretreatment method according to Le Bissonnais (DMPLB1, DMPLB2 and DMPLB3) structural stability index (EEI), and erodible fraction (EF). The results indicate that traditional agricultural activities impacted negatively on the quality of soils determining losses of COT, COPg, COM, and total and soluble carbohydrates, decreases in IE calculated for COT and COM, and in the EE. The magnitude of impact was mainly related to soil and environmental characteristics (granulometric composition, climate and soil moisture regime). Soils of low capability in marginal environments generally had lower magnitude differences between managements than those in highly productive environments. Many indicators showed the effects of agricultural management in all soils tested, showing differences in magnitudes corresponding to M and A related to I. They were: COT (0-10 and 10-20 cm layers), COPg (10-20cm layer), COM (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COT (0-10 and 10-20 cm layers), IE calculated for COM (0-10 and 10-20 cm layers), HCt (0-10 cm layer), and HCs estimated on equivalent mass of soil (0-20 cm layer), Pi (0-10 cm layer), CDMP, DMPLB and DMP>. Some indicators were particularly suitable for udic but not for the ustic environments, although trends will result similar: COPf, HCs adjusted or not by equivalent soil mass, extractable phosphorus, and Dap Max. Finally, the DMP< proved useful only in ustic soils. Only a few indicators allowed assessing the impact of the intensity of use factor: the amount of COT lost related to I, IE calculated for COM (10-20 cm layer), and DMPLB3 (only in soils with high clay + silt content, GS and CS). Other evaluated indicators: pH, CR (%), IEE (%) and FE (%), did not register changes due to agricultural management. According to the results and based on correlation observed between some of the studied indicators, it is possible to define a tentative minimum set to assess the impact of land use on the quality of these soils. This set includes: content of COT, IE calculated for COT and IE calculated for COPg. Keywords: Soil quality, total organic carbon, chemical properties, physical properties.