Cambios en algunas propiedades químicas y físicas del suelo en sistemas productivos del sudoeste bonaerense : efecto del sistema de labranza, nivel de fertilización nitrogenada y pastoreo directo

Abstract

La frecuencia, intensidad y tipo de labranza afectan las propiedades químicas, físicas y biológicas de los suelos. Estos cambios pueden reflejarse en la disponibilidad de nutrientes, la producción de cultivos y, más tardíamente, en la sustentabi-lidad del sistema productivo. Los objetivos de este trabajo fueron, en un Haplustol éntico con distintos sistemas de labranza: 1) Determinar el contenido, distribución y calidad de las fracciones orgánicas en los 20 cm superficiales del suelo. 2) Evaluar el contenido y la distribución de las diferentes for-mas de P edáfico. 3) Monitorear la distribución del espacio poroso, así como su relación con los contenidos de las diferen-tes fracciones orgánicas. 4) Determinar los cambios en la dis-tribución del espacio poroso en suelos con pastoreo animal directo y comparar con lotes de producción en siembra direc-ta (SD) de la región. Se utilizó un ensayo de sistemas de labranza de la Estación Experimental Agropecuaria Bordenave del INTA, con un diseño experimental formado por 4 bloques completos aleatorizados, con sistema de labranza (labranza convencional, LC, vertical, LV, y SD) y dosis de fertilización (30 y 60 kg N ha-1) dispuestos como factores principales, y manejo ganadero (pastoreo directo y no pastoreo) como tercer factor. Se analizaron el carbono orgánico total (COT), particulado (COP) y asociado a la fracción mineral (COM), las formas orgánicas (Po), inorgánicas (Pi) y extractable (Pe) del fósforo (P), así como la densidad aparente (DA), la porosidad total (PT) y la distribución de los diferentes tamaños de po-ros. No se observaron diferencias en COT, COP y COM entre sistemas de labranza en los 0-20 cm, aunque si un cambio en la distribución. La SD acumuló los residuos de los cultivos en superficie, provocando un aumento de las tres fracciones orgánicas en los 0-5 cm respecto a LC y LV. Por debajo, se observó un aumento del COP y COT en los 5-10 cm en LC, y en los 15-20 cm en LV, asociado también a la profundidad de incorporación de los residuos. El aumento en la dosis de fertilización con N provocó un aumento de la fracción más lábil, COP, en la capa superficial del suelo. Respecto al P en el suelo, el efecto más notorio entre los distintos sistemas de labranza fue la estratificación que se produjo en SD. Todas las formas de P fueron mayores en superficie que en profundi-dad, mientras que en LC la distribución fue más uniforme en los 0-20 cm. Las diferencias entre sistemas de labranza en los 0-20 cm se observaron en el Po de la fracción gruesa, que fue significativamente mayor en SD que LC. El contenido de P en la fracción gruesa fue más sensible para detectar los cambios de corto plazo, mostrando diferencias en el Po y en el Pi rela-cionadas con la cantidad de residuos aportados al suelo, reve-lando que existe una rápida mineralización de las formas orgá-nicas del P en esta fracción del suelo. Cuando se estudio el impacto del pisoteo animal sobre la porosidad del suelo, el mismo provocó un aumento en la DA y disminución de la PT mayor en LC que en SD, asociado principalmente a una mayor pérdida de macroporosidad. Otro efecto del pisoteo fue el aumento relativo de la cantidad de microporos en LC, mientras que en SD no hubo cambios. En ningún caso la DA alcanzó niveles críticos como para el desarrollo del sistema radical, por lo que se concluyó que es factible la inclusión de la ganadería en SD, bajo las condiciones ensayadas. Al relacionar los parámetros físicos estudiados con las fracciones orgánicas en el suelo, se observó que el COP resultó la fracción que mejor se relacionó con la PT del suelo, y que los macroporos resulta-ron ser más sensibles a los cambios de todas las fracciones de C, siendo el COP el que explicó mejor dichas variaciones. Estas relaciones fueron más marcadas en SD que en LC, debi-do a que las labranzas generan aumentos en la porosidad per se. Los sistemas de labranza no produjeron cambios significa-tivos en el contenido de las fracciones orgánicas, pero si en la distribución y dinámica. El pastoreo modificó la macroporo-sidad, la cual fue regenerada naturalmente bajo SD y reesta-blecida por las labranzas bajo LC. En este ultimo sistema de labranza, los cambios fueron más marcados y existió una dependencia del laboreo mecánico.

Tillage frequency and intensity affect soil chemical, physical and biological properties. These changes can be reflected in nutrient availability, crop production and therefore in the sustainability of the productive systems. The aim of this work was to study the effect of tillage systems in an Enthic Haplus-tol with different systems from farming: Specific objectives were: 1) to determine the content, distribution and quality of the organic fractions in the top 20 cm of the soil. 2) to eva-luate the content and the distribution of different forms of soil phosphorus. 3) To monitor the distribution of the soil pore space as well as its relation with the contents of the different organic fractions. 4) To determine changes in pore size distri-bution under direct grazing and to compare this distribution with that in productive fields of the region under no-till. A field experiment carried out in Bordenave Experimental Station (INTA) was used. The design was of 4 randomized complete blocks. Main factors were a) tillage systems: no till (SD), con-ventional (LC) and vertical tillage (LV), and b) nitrogen fertili-zation rates (30 and 60 kg N ha-1). The third factor was livestock grazing (direct and check). Analytical determinations included total organic carbon (COT); particulate organic carbon (COP) and organic carbon associated to the mineral fraction (COM), organic (Po), inorganic (Pi) and extractable (Pe) phosphorus (P), bulk density (DA), total porosity (PT) and pore size distribution. Although no differences in COT, COP and COM were found between tillage systems, the verti-cal distribution of these variables was affected. SD accumu-ated crop residues on the surface, causing an increase of the three organic fractions in the 0-5 cm layer with respect to LC and LV. Underneath, an increase of COP and COT in the 5-10 cm in LC, and in the 15-20 cm in LV was observed. This was associated to the depth of residue incorporation. N fertili-zation increased the labile organic carbon fraction (COP) in the topsoil. With respect to soil P, the most evident diffe-rence among tillage systems was the stratification of all forms of soil P that takes place under SD, whereas under LC the distribution was more uniform in the 0-20 cm Po in the coarse fraction (0-20 cm) was significantly greater in SD than LC. This variable was more sensitive to detect short term chan-ges Po and Pi in the coarse fraction was related to the amount of residues contributed to the soil, revealing that the-re is a fast mineralization of P organic forms in this fraction. As regards the effect of cattle treading on soil porosity, it caused an increase in DA and a decrease of PT, which was greater in LC than in SD and was mainly associated to a greater loss of macroporosity. Another effect of treading was that it increased the amount of micropores in LC, whereas in SD there were no changes. In no case did DA reach critical levels that could affect the development of the root system. Therefore, it was concluded that it is feasible to include cattle in SD under the experimental conditions. When the physical parameters were related to the soil organic fractions in the ground, it was found that COP was the variable which was better related to PT. Also, the macropores turned out to be more sensitive to the changes of carbon fractions C, being COP the one that better explained these variations. These relations are stronger in SD than in LC, because tillage gene-rate increases in porosity per se. Tillage systems did not pro-duce significant changes in the content of the organic frac-tions, but they affected their the distribution and dynamics. Grazing modified macroporosity, which is naturally regenerated under no-till and reestablished by tillage in LC. In the latter changes more are marked and depend on mechanical tillage.