Los cultivos de cobertura y la productividad del maíz en siembra directa : dinámica del nitrógeno, agua y fracciones orgánicas del suelo

Abstract

El proceso de agriculturización ha significado una reducción del aporte de residuos por la mayor participación de cultivos de soja y girasol. La utilización de cultivos de cobertura (CC) durante el período improductivo, permite mantener el suelo cubierto, reciclar nutrientes y aumentar el ingreso de carbono al sistema. El objetivo de este estudio fue evaluar la introducción de distintos CC como una nueva alternativa tecnológica en el cultivo de maíz estudiando la dinámica del agua, del N y de las fracciones orgánicas para seleccionar aquellas que permitan un uso eficiente y un aumento de la productividad del agrosistema. Los estudios se desarrollaron en cinco sitios experimentales E1, “La Emilia”; E2, “Paraje G8”; E3, “La Uruguaya”; E4, “El Hinojo”; E5, “Cura Malal”, todos Argiudoles típicos. Los tratamientos principales fueron: Avena (Avena sativa L), Vicia (Vicia sativa L), Trébol pastoreo “Laser” (Trifolium resupinatum), Trébol cobertura “Leithering” (Trifolium resupinatum), Trébol balanza (Trifolium balansae), Avena + Vicia y un testigo (Barbecho químico). En E1 y E2 se incluyeron subparcelas con cinco dosis de nitrógeno (0, 40, 80, 120, 160 kg ha-1). En los E3, E4 y E5 las dosis utilizadas fueron de 0 y 80 kg ha-1. Se realizó un ensayo en macetas sin disturbar con el mismo suelo sin cultivo en invernáculo. Se utilizaron residuos de los CC de avena, vicia y trébol, a los que se les determinó: N, celulosa, hemicelulosa, compuestos no estructurales y lignina. Se determinó el peso del residuo superficial remanente y las diferentes fracciones de la materia orgánica (MO) a lo largo de un año. Las precipitaciones durante los tres años en estudio permitieron la recarga del perfil suelo y extender el crecimiento de los CC hasta muy próximo a la siembra del cultivo de verano. La biomasa aérea de vicia presentó las mayores concentraciones de N en la materia seca (MS) producida. Los diferentes CC presentaron relaciones C:N y Lignina:N que estuvieron en función de la cantidad de MS producida por el cultivo. El CC y la cantidad de residuo influyeron sobre los parámetros de calidad evaluados y estos podrían tener su efecto en la disponibilidad de N y C en el suelo para el cultivo siguiente. Las ventajas de la utilización de la vicia como CC para ofrecer nitrógeno al cultivo de maíz sembrado en sucesión fueron variables según el año y las condiciones climáticas. La velocidad de descomposición inicial fue mayor en vicia, luego en avena y menor en trébol. La mayor descomposición fue para los residuos de avena y vicia. Los resultados de la aplicación de un modelo matemático para la simulación de la descomposición de los diferentes residuos de los CC pusieron de manifiesto un buen ajuste con los datos reales. La tasa de descomposición de las coberturas puede ser utilizada para estimar la durabilidad de los residuos en el campo. Las fracciones más lábiles, el carbono orgánico particulado y los carbohidratos totales y solubles fueron los más afectados por el tipo de residuo en el corto plazo.

The process of agriculturization has caused an important reduction in the carbon incorporation, due to a higher participation of soybean and sunflower crops. The use of winter cover crops (CC) during this period unproductive allows keeping the soil covered, recycling nutrients and produces a new entrance of stubble and organic matter (MO) to the system. The aim of this study was to evaluate the introduction of different CC as a new technological alternative in the maize crop studying the dynamics of water, N y organic fractions and select those that allow an efficient use and an increase of the agrosystem productivity. Studies were carried out in five experimental sites “La Emilia” (E1), “Paraje G8” (E2), “La Uruguaya” (E3), “El Hinojo” (E4) and “Cura Malal” (E5); all of them Typic Argiudols. The main treatments were: oat (Avena sativa L), hairy vetch (Vicia sativa L), ley clover “Laser” (Trifolium resupinatum), cover clover “Leithering” (Trifolium resupinatum), balansa clover (Trifolium balansae), common oat + common vetch and a monolith/sample board (chemical fallow). The subparcels in E1 and E2 were represented by five doses of N (0, 40, 80, 120, 160 kg ha-1). In E3, E4 and E5, the doses used were 0 and 80 kg ha-1. Another trial was made in pots with undisturbed soil with oat, vetch and clover residues. The remaining superficial residues and different fractions of MO weight were calculated along a year. The rainfall during the three-year-study allowed the soil profile recharge and to extend CC growth until very near to the seeding summer crop. The above-ground vetch biomass showed the highest concentrations of N in the dray matter (MS) produced. The different CC showed relations C:N and Lignina:N that correlated to the amounts of MS produced by the crop above-ground biomass. The quality parameters evaluated influenced on waste quality in the CC and these could affect the availability of N and C in the soil for the following crop. Applying high doses of N fertilizer in the following maize sown, the advantages of using vetch as a cover crop on the soil to offer nitrogen varied according to the year and weather conditions. The speed of initial decay was higher in vetch, then in oat and lower in clover. The highest decay was found in soil with oat and vetch as CC. The mathematical model allowed simulating the CC residue decay with a good adjustment with real data. The decay rate in CC can be used to calculate the residue durability on the field. The most labile fractions as particulate organic carbon, total and soluble carbohydrates were the most affected by the type of waste in a short term. Key words: Cover crop, oats, vetch, clover, residue quality, simulation model.