Estabilidad estructural: efecto del manejo y relacion con otras propiedades edaficas

INTRODUCCIÓN

La estabilidad estructural es un índice que se relaciona con la capacidad del suelo de mantener su disposición estructural frente a fuerzas exógenas. El suelo se encuentra expuesto a una dinámica de agregación y desagregación que depende de factores naturales como factores antrópicos. La estabilidad estructural es, entonces, un índice de la calidad de suelo, que permite caracterizar la resistencia a la degradación del mismo. La materia orgánica del suelo juega un rol destacado en su contribución a la estabilidad estructural del suelo (Oades, 1993; Dexter, 1988, 1991); especialmente la fracción más lábil que es la que principalmente se modifica con los cambios en el manejo (Quiroga et al., 1996; Fabrizzi et al., 2003; Alvarez et al., 2009). A su vez, existen modificaciones en las propiedades físicas que resultan concomitantes con los cambios tanto en materia orgánica como en la estructura del suelo. Es así que es relevante el análisis conjunto de las variables para comprender el comportamiento de los suelos bajo distintos sistemas. El objetivo del presente trabajo fue analizar la variación de la inestabilidad estructural con distintos manejos en la región pampeana norte y su relación con otras propiedades edáficas.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se recopilaron 67 situaciones muestreadas en el Sur de Santa Fe y Norte de Buenos Aires: 32 lotes bajo agricultura continua y siembra directa (AGR-SD); 18 lotes bajo agricultura continua y laboreo conservacionista (AGR-LC), 11 bajo manejo mixto en siembra directa (4 años pastura y 8 agricultura; MIXTOS-SD) y 6 situaciones cuasi-prístinas correspondientes a cascos de estancias (REFERENCIAS) (Alvarez et al., 2009; Fernández et al., 2011). Las situaciones fueron muestreadas durante el período invernal junio-agosto. Los suelos abarcaron el amplio rango textural presente en la región. La distribución del tamaño de partículas se analizó mediante el método de la pipeta (Soil Conservation Service, 1972). Se tomaron muestras de los primeros 20 cm en cada unidad muestral, para determinar el carbono orgánico total (COT) por combustión húmeda (Walkley y Black). Sobre estas muestras se realizó el fraccionamiento por tamizado húmedo para determinar el C en las fracciones del suelo (Cambardella y Elliot, 1992). El contenido de C en la fracción más pequeña (carbono orgánico resistente -COR-, <53 μm) fue determinada, también, por combustión húmeda (Walkley y Black). El contenido de carbono orgánico particulada (COP) fue calculada como la diferencia entre los contenidos de COT y COR.

Se realizó el test de compactación (Test Proctor; ASTM, 1982). En algunas situaciones los parámetros del Test de Proctor fueron estimados con ecuaciones de edafotransferencia (Alvarez et al., 2010). La densidad aparente (DAP) del suelo fue determinada a campo a través del método del cilindro (Burke et al., 1986) y se calculó la compactación relativa (CR) como: RC (%) = [(DA (g cm-3)/ Dmax (g cm-3)]*100.

Sobre muestras no disturbadas de 0-20 cm se determinó el índice de inestabilidad estructural (IEST) (De Leenheer y De Boodt, citado por Burke et al., 1986). Las diferencias entre medias fueron analizadas mediante sus varianzas (ANVA). Cuando se detectaron diferencias significativas se aplicó el test DMS (diferencias mínimas significativas) para separar las medias. También se realizaron regresiones simples y múltiples por Stepwise. Finalmente, se aplicó un análisis multivariado de componentes principales.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Tabla 1 se presentan los contenidos medios de la distribución de tamaño de partículas, el COT y sus fracciones (COP y COR), la DAP, la IEST y la CR para los manejos analizados. Los distintos manejos no difieren en su composición textural, mostrando que dentro de cada sistema se abarcó un rango textural similar. En referencia al COT y sus fracciones sólo las REFERENCIAS se diferenciaron de los manejos restantes. La IEST permitió una diferenciación entre manejos, generando una progresión creciente según: REFERENCIA < MIXTOS-SD < AGR-SD < AGR-LC (Figura 1). En tal sentido, se destaca la sensibilidad de esta propiedad para discriminar manejos. No
así la de los componentes de COT, los cuales no permitieron diferenciar todas las situaciones de manejo (REFERENCIA > MIXTOS-SD = AGR-SD = AGR-LC). Esto concuerda con numerosos trabajos que destacan la mayor sensibilidad a los cambios de manejo de la IEST, respecto de las fracciones de C. Se sugiere que la ausencia de remoción del suelo y la presencia de raíces vivas contribuyen como factores en la estabilidad, ante la falta de cambios en el componente orgánico edáfico.

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Figura 1. Inestabilidad estructural bajo distintos manejos. Agricultura continua y siembra directa (AGR-SD); agricultura continua y laboreo conservacionista (AGR-LC), mixtos en siembra directa (4 años pastura y 8 agricultura; MIXTO-SD) y situaciones cuasi prístinas correspondientes a cascos (REFERENCIAS). Letras distintas indican diferencias significativas al 5 %; las barras indican el error estándar.

La DAP también presentó variaciones asociadas al manejo, siendo mayor en los sistemas MIXTOSD, intermedia en los agrícolas continuos y menor en las REFERENCIAS (Figura 2). Sin embargo, en ningún caso se alcanzaron valores críticos (Alvarez et al., 2009; Fernández et al., 2010).

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Figura 2. Densidad aparente bajo distintos manejos. Agricultura continua y siembra directa (AGR-SD); agricultura continua y laboreo conservacionista (AGR-LC), mixtos en siembra directa (4 años pastura y 8 agricultura; MIXTO-SD) y situaciones cuasi prístinas correspondientes a cascos (REFERENCIAS). Letras distintas indican diferencias significativas al 5 %; las barras indican el error estándar.

La IEST estuvo relacionada negativamente con COT y COP, pero no estuvo asociada con el COR (Tabla 2). Pikul et al. (2007) también observaron una relación significativa entre los agregados estables al agua y la proporción de COP (0,5 a 0,053 mm), encontrando que la diversificación de la rotación y la reducción del laboreo tendían a incrementar tanto los agregados estables como el COP. La IEST estuvo positivamente correlacionada con el contenido de limo (Tabla 2). El efecto negativo del limo sobre la estabilidad estructural puede relacionarse con la composición y el origen de esta fase sólida del suelo. Por lo menos, la mitad de los limos están en el rango 2 - 20 μm (i.e. limo fino), cuyo origen son los fitolitos (Salazar Lea Plaza y Moscatelli, 1989; Cosentino y Pecorari, 2002). Estas partículas tienen porosidad lacunar, que otorga a los suelos baja resistencia mecánica y alta susceptibilidad a la degradación por erosión, laboreo o tránsito (Cosentino y Pecorari, 2002). El alto contenido de limo ha sido mencionado como la causa de la baja resiliencia de los suelos franco limosos de la región (Taboada et al., 2008).

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Se obtuvieron dos modelos de regresión múltiple que permitieron explicar sólo alrededor del 30 % de las variaciones de la IEST (Tabla 3). Ello sugiere que son las raíces el principal mecanismo de estabilización, entre otros factores. Asimismo, surge que a medida que la fracción limo aumenta se requieren mayores valores de carbono para mantener la estabilidad estructural.

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El análisis de componentes principales muestra que la IEST ordena las situaciones estudiadas en el sentido del segundo eje (CP2; Figura 3). En este eje la IEST tiene el mismo sentido que el contenido de limo y la CR y es contrarestado por el COT y COP. Este análisis brinda similar información que las correlaciones y modelos de regresión múltiple.

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Figura 3. Análisis de componentes principales. IEST: inestabilidad estructural de los suelos; COT= carbono orgánico total; COP= Carbono orgánico particulado; COR= carbono orgánico resistente; DAP= densidad aparente.

AGRADECIMIENTOS

El presente trabajo fue subsidiado por el UBACYT 20020100100257, programación 2011-2014.

BIBLIOGRAFÍA

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