RESUMEN
En sistemas agrícolas continuos con alta frecuencia de soja (Glycine max (L.) Merrill) del noroeste bonaerense la inclusión de cultivos de cobertura (CC) invernales podría aportar residuos que mejoren propiedades de los suelos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto acumulado de 8 años de inclusión de CC con diferentes momentos de secado versus un testigo sin CC, sobre la producción de soja y algunas propiedades del suelo. Anualmente se determinaron los rendimientos de los cultivos de soja y la producción de biomasa aérea al momento de secado de los CC. En 2011 se determinaron las siguientes propiedades edáficas: materia orgánica total y sus fracciones granulométricas, fósforo extractable y pH en cuatro capas hasta los 20 cm de profundidad y densidad aparente en tres capas hasta los 20 cm. Los rendimientos de soja se comportaron de manera diferencial según la campaña considerada, con un 62,5% de los años sin diferencias significativas entre tratamientos. Respecto a las propiedades edáficas, sólo hubo efecto de la inclusión de CC en el contenido de materia orgánica total de la capa de 0 a 5 cm, con contenidos medios de 26,5; 26,5; 25,5 Mg ha-1 para los momentos de secado en macollaje, encañazón y madurez fisiológica, respectivamente, con respecto al testigo sin CC de 19,4 Mg ha-1. Estas diferencias se explican mayormente por cambios en la fracción particulada (106-2000 um), con valores medios de 8,1; 7,4; 7,7 y 4,3 Mg ha-1 para los tratamientos macollaje, encañazón, madurez fisiológica y sin CC, respectivamente.
PALABRAS CLAVE: materia orgánica; rendimientos; triticale.
INTRODUCCIÓN
La inclusión de cultivos de cobertura invernales (CC) en sistemas agrícolas continuos con predominancia desoja o con bajo aporte de rastrojo, es una alternativa para generar cobertura en los suelos. Algunos estudios muestran que la inclusión de los CC permitiría aumentar los contenidos de carbono (Restovich et al., 2010; Metay et al., 2007) y disminuir los valores de densidad aparente, respecto a monocultivos de soja sin CC (Varelaet al., 2010). Una de las estrategias de manejo de los CC es la determinación del momento de secado o finalización del ciclo, generando diferente cantidad y calidad del material aportado. El objetivo de este trabajo fue cuantificar los efectos de largo plazo de incluir durante 8 años triticale como CC con diferentes momentos de secado sobre algunas propiedades del suelo y sobre la producción de soja en una secuencia continua del cultivo.
MATERIALES Y MÉTODOS
En otoño de 2003 se instaló un ensayo de larga duración en la EEA General Villegas sobre un suelo Hapludol Típico (Alfieri et al., 1991) bajo siembra directa con monocultivo de soja y triticale (Triticum aestivum x Secale cereale) como CC con diferentes momentos de secado [pleno macollaje (agosto), inicio de encañazón (septiembre) y madurez fisiológica (fines de octubre)] y un testigo de monocultivo de soja sin uso de CC. En todas las campañas la siembra de los CC se realizó durante el mes de abril con una densidad de 330 semillas m-2 y un distanciamiento entre hileras de 0,175 m. Los CC se fertilizaron al voleo al inicio de macollaje con una dosis de 46 kg ha-1 de nitrógeno en forma de urea y se secaron mediante la aplicación de glifosato al 48 % a razón de 2,5 l ha-1. La siembra de soja se realizó los primeros días de noviembre con materiales de grupo IV largo, con una densidad de 40 semillas m-2, y un distanciamiento entre hileras de 0,525 m. Ninguno de los tratamientos recibió fertilización fosfatada. Anualmente se evaluó la producción de materia seca de los CC y los rendimientos de soja. En la campaña 2010/11 el cultivo de soja no se pudo implantar en el tratamiento de CC secado en madurez fisiológica debido a una baja disponibilidad hídrica superficial. Los aportes de biomasa de los CC se midieron al momento de su secado sobre una superficie de 0,25 m2, mientras que los aportes del cultivo de soja se estimaron a través del rendimiento y un índice de cosecha teórico (Andrade et al., 2002).
En otoño de 2011 se realizó un muestreo de suelo para evaluar las siguientes propiedades edáficas: concentración de materia orgánica total (MOt) y por fracciones granulométricas (0-53, 53-106 y 106-2000 um) (Walkey & Black, 1934; Galantini et al., 1994), pH en agua (potenciometría) y fósforo extractable (Pe) (Bray & Kurtz, 1945) en capas de 5 cm hasta los 20 cm de profundidad; y densidad aparente (método del cilindro de 137 cm3) en 3 capas de 0-5, 5-15 y 15-20 cm de profundidad. Con los valores de la concentración de MO, de la densidad aparente y la profundidad evaluada, se calculó el contenido de MO expresado en Mg ha-1.
Los tratamientos fueron dispuestos en un diseño en bloques completos y aleatorizados con 3 repeticiones. Los resultados se analizaron mediante ANOVA y prueba de diferencias medias con el test de Tukey (p<0,05), utilizando el programa estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2011).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la Tabla 1 se presentan los rendimientos soja según tratamiento de manejo de los CC y campañas de producción. Los valores oscilaron entre 0 y 4435 kg ha-1 (Tabla 1) con interacción entre tratamientos y campañas (p<0,05), lo que pudo deberse a la variación interanual de la oferta de recursos ambientales tales como agua y radiación (Andrade & Sadras, 2002). La media de producción de soja fue de 3207, 3176, 2830 y 3223 para los momentos de secado en macollaje, encañazón y madurez fisiológica, y testigo, respectivamente (Tabla 1).
Tabla 1: Producción de soja (kg ha-1) según manejo de cultivos de cobertura en una secuencia continua de soja. Letras minúsculas diferentes en sentido horizontal indican diferencias entre tratamientos, ausencia de letras indica ausencia de diferencias (p<0,05).
El aporte de materia seca aérea (MS) de los CC varió entre 1040 y 11300 kg ha-1 para los distintos tratamientos y campañas con valores medios de 2190, 3832 y 7812 kg ha-1 para los momentos de secado en macollaje, encañazón y madurez fisiológica, respectivamente (Figura 1). Los aportes de rastrojos del cultivo de soja aportaron entre 0 y 7786 kg ha-1.A modo descriptivo, en el 25% de las campañas los tratamientos con CC rindieron más que el tratamiento sin CC, en el 62,5% de los años no se observaron diferencias de rendimiento entre tratamientos, mientras que en el 12,5% restante el rendimiento promedio con CC fue 62% menor que sin CC, considerando la nula implantación en el tratamiento de CC hasta madurez fisiológica. No considerando en el análisis este último, la diferencia entre el testigo vs secado en macollaje y encañazón fue de solo el 8%. Producto de esto, la variación interanual en los rendimientos fue de 26, 26, 51 y 25 % o de 28, 27, 30 y 27% para los tratamientos de CC hasta macollaje, encañazón, madurez fisiológica y sin CC, considerando o no la campaña 2010/11, respectivamente.
Figura 1: Aporte de materia seca (MS) de la biomasa aérea media de 8 años de experimento de los cultivos de cobertura (CC) y los cultivos de soja en kg ha-1 según tratamientos de cultivos de cobertura hasta macollaje (Mac), encañazón (Enc), madurez fisiológica (Mad fis) y sin cultivo de cobertura (Sin). Letras diferentes indican diferencias significativas en el aporte de biomasa de los CC y de soja para los diferentes tratamientos (p<0,05).
Los valores de densidad aparente variaron entre 1,25 y 1,43 Mg m-3 y no mostraron diferencias significativas entre tratamientos en ninguna de las profundidades (p<0,05) (Tabla 2).
Tabla 2: Valores de densidad aparente en Mg m-3 según tratamientos con y sin cultivos de cobertura después de 8 años de experimento. Ausencia de letras indica ausencia de diferencias significativas entre tratamientos en cada profundidad (p<0,05).
La concentración de MO total varió entre 16,1 y 42,3 g kg-1. Se encontraron diferencias entre tratamientos en la capa superficial de 0 a 5 cm de profundidad. En presencia de CC se observó una mayor la concentración de MO total respecto al tratamiento sin CC (Tabla 3). En condiciones de suelo y manejo similares, Varela et al. (2010) encontraron mayor concentración de carbono orgánico total (COt) en los primeros 10 cm del suelo con CC (avena y centeno) en contraposición al no uso de CC. Por su parte, Cazorla et al. (2010), en un estudio realizado sobre Argiudoles típicos, encontraron mayores contenidos de COt en los primeros 5 cm del suelo con CC y fertilización respecto a su no inclusión.
Tabla 3: Concentración de materia orgánica total en g kg-1 según tratamientos con y sin cultivos de cobertura después de 8 años de experimento. Letras minúsculas diferentes en sentido horizontal indican diferencias significativas entre tratamientos para una misma profundidad (p< 0,05).
El contenido de MO total varió entre 11,1 y 26,5 Mg ha-1. En la capa superficial de 0 a 5 cm de profundidad los tratamientos con CC mostraron mayor contenido de MO total respecto del testigo sin CC. En todos los tratamientos el mayor contenido de MO total se encuentra en la capa superficial respecto a las subsuperficiales (Tabla 4). La estratificación de la MO en todos los tratamientos puede deberse al sistema de labranza cero aplicado desde el inicio del experimento (Franzluebbers, 2003).
Tabla 4: Contenido de materia orgánica total en Mg ha-1 según tratamientos con y sin cultivos de cobertura después de 8 años de experimento. Letras minúsculas diferentes en sentido horizontal indican diferencias significativas entre tratamientos para una misma profundidad evaluada. Letras mayúsculas diferentes en sentido vertical indican diferencias significativas entre profundidades para un mismo tratamiento evaluado (p< 0,05).
En cuanto a las fracciones físicas de la MO, los contenidos de la fracción particulada (2000-106 µm) variaron entre 0,20 y 9,92 Mg ha-1. Se encontraron diferencias estadísticas entre tratamientos en la capa superficial 0 a 5 cm, donde los tratamientos con CC poseen mayor contenido de MO particulada que el testigo sin CC. La fracción de MO intermedia (106-53 µm) varió entre 0,29 y 3,80 Mg ha-1 y la MO asociada a la fracción mineral (0-53 µm) varió entre 9,01 y 18,14 Mg ha-1, sin evidenciar diferencias entre tratamientos en ninguna de las profundidades evaluadas (Figura 2).
Figura 2: Contenido de materia orgánica (MO) de las fracciones 0-53 µm (gris oscuro), 56-106 µm (blanco), 106-2000 µm (gris claro) en Mg ha-1, en las capas de 0 a 5 (a), 5 a 10 (b), 10 a 15 (c) y 15 a 20 (d) cm de profundidad, según tratamientos de cultivos de cobertura hasta macollaje (Mac), encañazón (Enc), madurez fisiológica (Mad fis) y sin cultivo de cobertura (Sin), después de 8 años de experimento. Letras diferentes indican diferencias significativas en el contenido de MO para los diferentes tratamientos (p<0,05).
El contenido de Pe del suelo varió entre 34,3 y 7,9 ppm y no evidenciaron diferencias estadísticas entre los tratamientos para cada profundidad evaluada. El contenido medio de Pe fue de 32,4; 12,2; 9,5 y 8,9 ppm para las capas de suelo de 0 a 5, 5 a 10, 10 a 15 y 15 a 20 cm, respectivamente, mostrando una estratificación del Pe en este sistema (datos no mostrados).
La acidez del suelo, medida a través del pH, varió entre 5,63 y 5,89; con una media de 5,74 y no evidenciaron diferencias estadísticas entre los tratamientos para cada profundidad evaluada, ni entre profundidades (datos no mostrados).
CONCLUSIÓN
Los resultados de este estudio muestran que la producción de materia seca de los CC es el principal aporte de biomasa al suelo, respecto a los residuos del cultivo de soja. En cuanto a las propiedades edáficas evaluadas, se mostró en la capa superficial de 0-5 cm de profundidad un contenido mayor de MO total, influenciado por la fracción particulada de tamaño 106-2000 um, en los tratamientos con CC respecto a su no inclusión. Esto fue independientemente del momento de secado donde cada tratamiento aportó diferentes cantidades de materia seca. En todos los tratamientos se observó una estratificación en profundidad (hasta 20 cm evaluados) de la MO total, sus fracciones granulométricas y Pe, en contraposición al pH, que se muestra como una propiedad homogénea. Tanto el Pe, el pH y la densidad aparente, no mostraron diferencias entre tratamientos.
AGRADECIMIENTOS
El presente trabajo fue financiado por el proyecto INTA - PNCER 22411.
BIBLIOGRAFÍA
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Di Rienzo, JA; F Casanoves; MG Balzarini; L González; M Tablada & CW Robledo. InfoStat versión 2011. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. URL http://www.infostat.com.ar
Franzluebbers AJ. 2003. Conservation tillage and stratification on soil properties: a summary of the special issue in Soil and Tillage Research (2002). ISTRO 16th Conference, Brisbane (Australia). [CD-ROM].
Galantini, JA; RA Rosell & JO Iglesias. 1994. Determinación de materia orgánica empleando el método de Walkley y Black en fracciones granulométricas del suelo. Ciencia del Suelo 12:81-83.
Metay, A; Alves Moreira JA; Bernoux M; Boyer T; Douzet JM; Feigl BE; Feller C; Maraux F; Oliver R & Scopel E. 2007. Storage and forms of organic carbon in a no-tillage under cover crops system on clayey Oxisol in dryland rice production (Cerrados, Brazil) Soil and tillage research, 94 (1) : 122-132.
Varela, MF; P Fernández; C Álvarez; C Scianca; G Rubio & M Taboada. 2010. Propiedades físicas que varían por la incorporación de cultivos de cobertura en Hapludoles franco arenosos. En: Actas XXII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo (Rosario, 2010, Mayo 31-Junio 04). [CD-ROM].
Walkley, A & TA Black. 1934. An examination of the Degtjaerff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37: 29-38.
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