Efecto del encalado sobre la resistencia mecánica de un hapludol éntico bonaerense

La acidificación de los suelos en los ámbitos templados puede derivar en la disminución de la reserva de los nutrientes básicos (Ca, Mg, K) y su desbalance, la alteración de la dinámica de otros nutrientes (N, P, Mo) y de elementos potencialmente tóxicos (Al, Mn, H), así como la afectación de propiedades físicas estacionarias y dinámicas, entre otras consecuencias.

La estabilidad estructural es el resultado de complejas interacciones entre procesos biológicos, químicos y físicos (Tisdall & Oades 1982). La complejidad de los procesos depende de factores abióticos, como la mineralogía y el complejo de cambio; bióticos, como el tipo/contenido de materia orgánica y la actividad microbiana, así como factores ambientales, como la humedad y la temperatura (Chen et al. 1998). Se ha demostrado que el encalado puede afectar la estabilidad estructural tanto en sentido positivo como negativo, en este último caso, por ejemplo, por propiciar mayor actividad microbiana y con ello la mineralización de la materia orgánica lábil, responsable de la unión de macroagregados (Baldock et al. 1994). Otra causa de la disminución de la estabilidad estructural podría ser la dispersión de arcillas en suelos con predominio de carga variable positiva dada su acidez, a causa del aumento de pH y consecuente disminución de las mencionadas cargas (Alburquerque et al. 2003). Los efectos positivos y negativos pueden acontecer incluso en un mismo suelo en escalas de tiempo distintas, como resultantes de cambios en la materia orgánica, por un lado, y el poder estructurante de los cationes divalentes agregados, por el otro (Chan & Heenan 1998). No sólo la cantidad de cationes divalentes es modificada por el encalado, sino también la relación catiónica mono-di-trivalente del equilibrio solución internaexterna, dada la afectación que la práctica produce sobre la capacidad de intercambio catiónica, a través de las cargas variables (Blake et al. 1999; Millán et al. 2010). Alteraciones estructurales podrían redundar en modificaciones del sistema poroso, la dinámica del agua y la resistencia mecánica del suelo. Vázquez et al. (2009) demostraron consecuencias de esta índole en un suelo Argiudol típico de la Prov. de Buenos Aires de textura franco-limosa. 

Se plantea como hipótesis de trabajo que el agregado de enmiendas cálcicas y cálcicomagnésicas, en un suelo acidificado de la Pradera Pampeana, incide sobre la resistencia a la penetración, en forma variable de acuerdo al tipo y dosis de producto agregado, a través de cambios en propiedades químicas. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la incidencia del agregado de diferentes dosis de conchilla y dolomita, sobre la resistencia a la penetración de un suelo Hapludol éntico de la Prov. de Buenos Aires, en respuesta a modificaciones en el complejo de cambio.

Se realizó en un suelo de tipo Hapludol éntico en la localidad de Norberto de la Riestra, Serie Chacabuco. El clima es templado, con temperatura media anual de15,3ºC y 910 mm de precipitación anual (INTA, 1997) El diseño experimental fue en bloques completos al azar (3 repeticiones). Las dimensiones de las parcelas fueron de 5 x 10 m. Los tratamientos consistieron en la aplicación de dosis equivalentes a 0 (T), 700, 1.500 y 2.000 kg ha-1 de conchilla (C700, C1500, C2000), y dolomita (D700, D1500, D2000). Las enmiendas fueron distribuidas manualmente al voleo, en forma pulverulenta en octubre de 2008, incorporándolas por medio de rastra de disco. La conchilla utilizada poseía 91% de CaCO3 (granulometría: <75 μm:27%, 75-250 μm:40,5%, >250 μm:32,6%). La dolomita empleada se caracterizaba por tener 60% de CaCO3, 32% de MgCO3, con 6,6% de S (granulometría: <75 μm:48%, 75-250 μm:20,5%, >250 μm:32%).

En el mes junio de 2008 y de junio de 2009 el suelo fue muestreado mediante 1 muestra compuesta/tratamiento integrada por 3 submuestras/parcela de cada bloque y profundidad (0-20 y 20-40 cm) por separado, para evaluar el efecto de las enmiendas sobre las propiedades químicas edáficas.

Se hicieron las siguientes determinaciones: C orgánico por digestión húmeda y valoración por volumetría redox con Sal de Mohr; N total por digestión húmeda y determinación por destilación Kjeldahl; textura por densimetría según Boyoucos; pH actual por el método potenciométrico, relación suelo:agua de 1:2,5; pH potencial por el método potenciométrico, relación suelo:KCl 1M de 1:2,5; CIC y cationes intercambiables por el método del acetato de NH4 + pH 7 1N,  determinación de CIC por destilación Kjeldahl, Ca y Mg por complejometría con EDTA, K y Na por fotometría de llama. Las determinaciones precedentes se llevaron a cabo mediante metodología desarrollada por el SAMLA (SAGPyA, 2004). El Al intercambiable fue extraído con KCl 1M y determinado por absorción molecular con espectrofotómetro UV (Bertsch & Bloom, 1996).

En el mes de agosto de 2009 y de abril de 2010 se determinó resistencia a la penetración con un penetrómetro de cono electrónico RIMIX CP20, construido bajo norma ASAE S312.2, con definición de profundidad por ultrasonido con 15 repeticiones sobre cada parcela. A partir de estos datos se obtuvo el valor del índice de cono (IC) cada 10 cm del perfil analizado. A los fines de evaluar la resistencia, se determinó humedad gravimétrica en los sitios de muestreo, tomada a intervalos de 10 cm y hasta los 50 cm del perfil (Barone & Faugno 1996).

Se realizó análisis paramétrico de la varianza de las variables medidas y comparación de medias por el Test de Diferencias Mínimas Significativas (p< 0,05), previo análisis de cumplimiento de supuestos básicos (Mendenhall et al., 1986) (software INFOSTAT 2011p). En el caso de análisis de suelo de una propiedad a diferentes profundidades, dichos análisis se hicieron por separado para cada profundidad. Se calcularon los coeficientes de correlación entre las variables.

 

En la Tabla 1, puede apreciarse que el sitio utilizado para el ensayo se caracteriza por un pH actual (suelo:agua 1:2,5) superficial calificado como fuertemente ácido, y potencial (suelo: KCl 1:2,5) como muy fuertemente ácido (Schoeneberger et al. 2000). Cabe señalar que la magnitud del pH potencial sugiere que el suelo posee elevada peligrosidad de acidificación en el futuro, de no mediar una adecuada reposición de bases. Desde el punto de vista de la dotación de las bases, puede decirse que la situación evaluada se caracteriza por una saturación básica total y cantidades absolutas de Ca, Mg y K adecuadas, según los rangos citados por Vázquez (2010). Sin embargo, los porcentajes de saturación de las distintas bases están desequilibrados, señalando exceso relativo de K y Mg, en relación al Ca, conforme a la misma autora. Si bien el valor de Al3+ (Tabla 1) es inferior a los niveles de toxicidad citados en la literatura (Bertsch 1998), la concentración de este elemento es superior a los valores consignados en varios suelos ácidos del mismo ámbito por Millán et al. (2010). Todo lo dicho sugiere la conveniencia de la corrección de la acidez.

La evaluación del suelo en junio de 2009 (Tabla 2), es decir 9 meses a posteriori del encalado, muestra dif. est. sign. (p<0,5) para el tratamiento C2000 con una diferencia de 0.36 unidades de pH actual en la capa superior. Los tratamientos con dosis de 1.500-2.000 kg ha-1 arrojaron diferencias significativas de pH potencial transcurrido ese lapso, particularmente en la cap superior. Si bien los tratamientos produjeron diferencias en la CIC, Ca y Mg intercambiables, con tendencias al aumento de estas propiedades, la variabilidad de los resultados no permite establecer algún corrector o dosis de clara superioridad.

Los resultados de la Tabla 3 ilustran los cambios producidos en esta variable debido a la aplicación de los correctores 10 meses después de su incorporación. Debe destacarse que la resistencia disminuyó, en términos generales con la aplicación de los tratamientos, en particular hasta una profundidad de 10 cm y en las menores dosis. El corrector de mayor efecto fue la conchilla con dosis de entre 700-1.500 kg ha-1.

En suelos con arcillas tipo 2:1, entre el 70 y el 90% de la CIC está saturada con Ca y/o Mg, derivando en situaciones de estructura adecuada y estable. La disminución en el contenido de bases incide negativamente en la arquitectura porosa del suelo y, por ende en propiedades físicas, entre ellas en procesos de densificación y la impedancia mecánica (Magra & Ausilio, 2004; Vázquez et al. 2009). El encalado del suelo bajo estudio, con dominio en la fracción arcilla de illita promovería la formación de puentes catiónicos entre fracciones minerales, y entre éstas y las orgánicas, ejerciendo un rol estructurante. El incremento de la CIC en el marco de un aporte de Ca a través de los correctores, redundaría en un incremento del Ca intercambiable (Tabla 2), y a través de él, en el beneficio estructural antes comentado.
Cabe destacar que dosis elevadas de estos elementos podrían promover la acción cementante ejercida por sales poco solubles de los mismos, tal el caso de carbonatos de calcio y/o magnesio, según fue informado por Vázquez et al. (2009) en suelos texturalmente más finos. Los autores señalan que mientras dosis inferiores a los 1.500 kg ha-1 podrían beneficiar físicamente al suelo, las superiores podrían acarrear consecuencias mecánicas negativas para el crecimiento de las plantas. En el suelo ensayado las dosis superiores no causaron incrementos de la variable por sobre el testigo, posiblemente por el menor contenido de arcilla y mayor de arena, aunque sí produjeron aumentos por sobre las dosis de 700 y 1.500 kg ha-1. Es generalmente aceptado, que valores de resistencia a la penetración de 1,5 MPa reducirían el crecimiento de las raíces, y de 2,1 MPa ó superiores lo impedirían (Threadgill 1982). Si bien se trata de un suelo relativamente grueso, la resistencia mecánica, particularmente subsuperficial, se encontraría por encima de valores de incidencia en el crecimiento, por lo que la práctica tendría beneficios adicionales a los de naturaleza química.
En la Tabla 4 se ilustran las medidas de la resistencia a la penetración realizadas en abril del 2010, es decir 18 meses después del encalado. Estos resultados permiten apreciar que si bien las tendencias se repiten, no pueden constatarse dif. est. sign. (p<0,5), es decir, que el efecto comentado tendría una residualidad cercana a los 2 años. El análisis de correlación entre la resistencia a la penetración y las variables químicas no fue est. sign. (p<0,5).