Capítulo 2 Estado de la estructura de suelos en siembra
2. Estado de la estructura de suelos en siembra directa de acuerdo con la historia
2.2 Materiales y métodos
2.2.3. Estimación de aportes de materia seca y carbono
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Se calcularon los aportes de materia seca de la rotación al suelo, siguiendo la
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propuesta de Novelli et al. (2017), a partir de estimaciones de los aportes de materia seca
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aérea y radical de cada cultivo de la secuencia. La biomasa aérea aportada (BAA, kg de
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materia seca. ha-1) como rastrojo se estimó a través de los registros de rendimientos (Y, 14
en kg de materia seca. ha-1) de cada lote (corregidos a 0% de humedad) y el índice de
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cosecha del cultivo (IC, sin unidades):
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BAA = Y . IC-1 – Y [2.1]
A pesar de la posible variación en el índice de cosecha de los distintos cultivos
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(Fereres y González-Dugo, 2009), en aquellas situaciones en las que no se contaron con
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registros, se utilizó un índice de cosecha promedio (tomando como base valores indicados
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en Dardanelli et al., 2003 y Álvarez y Steinbach, 2006; Irizar et al., 2015; soja = 0,45;
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maíz = 0,5; trigo/cebada = 0,35; sorgo = 0,35; arveja = 0,42). La biomasa radical aportada
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(BRA, en kg materia seca. ha-1) por cada cultivo (raíces + rizodeposiciones) se estimó a
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partir de la biomasa aérea total (BAT, kg materia seca.ha-1, calculada como Y . IC-1) y la
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proporción de raíces respecto a la biomasa aérea total (relación raíz: tallo, R:T, sin
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unidades):
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BRA = (Y . IC-1 ) . R:T [2.2] 10
Se asumió una proporción de raíces en los primeros 0,2 m de 20-30%, para los
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distintos cultivos (R:T = 0,25, promedio de valores informados por Álvarez y Steinbach,
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2006; Milesi-Delaye et al., 2013; Irizar et al., 2015). Para el caso de las pasturas, se siguió
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la propuesta de Poeplau (2016) para pasturas de corte. Los aportes de carbono aéreos y
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subterráneos de las condiciones cuasi-prístinas se estimaron utilizando la función
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equilibrio del modelo Roth-C (Coleman y Jenkinson, 1996), utilizando registros
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climáticos históricos mensuales (1968-2015) de la localidad de Pergamino.
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2.2.4. Determinaciones
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En cada lote se fijaron 3-5 estaciones de muestreo georreferenciadas
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(aproximadamente 1 estación cada 10 hectáreas homogéneas), dentro de ambientes
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homogéneos diferenciados a gabinete utilizando el software QGIS. Se emplearon como
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criterios de homogeneidad: la posición relativa y pendiente, ubicación sobre la misma
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serie y fase de suelo georreferenciada (Cartas de Suelo de la provincia de Bs.As. y Santa
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Fe), nivel de cobertura de rastrojo (apreciación visual a campo) y posición en micro
relieve. El número de estaciones de muestreo en cada caso dependió por lo tanto de la
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superficie total del lote, de la heterogeneidad de ambientes diferenciados dentro del lote,
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y de la superficie de los ambientes diferenciados. En cada estación de muestreo se
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determinaron los siguientes indicadores edáficos:
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- Concentración de carbono orgánico total del suelo por oxidación húmeda (g.kg-1 COS, 5
método Walkley y Black; en Nelson y Sommers, 1996) a profundidades de 0-0,05 m
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y 0,05-0,2 m; e índice de estratificación de carbono (de Oliveira-Ferreira et al., 2013)
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como la relación 0-0,05 m y 0,05-0,2 m. Se tomó una muestra compuesta (por diez
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piques de barreno) en cada estación de muestreo.
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- Contenido de carbono orgánico total del suelo (Mg.ha-1) de 0-0,05 m y 0,05-0,2 m: 10
considerando la concentración de carbono orgánico total (g.kg-1), la densidad aparente
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superficial (Mg.m-3), y la profundidad (m). Cada valor se corrigió por una masa
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equivalente de suelo de referencia o masa equivalente para cada profundidad (Steffens
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et al., 2008; Lee et al., 2009). La masa de suelo de referencia se estimó a partir de la
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masa de suelo promedio 0-0,5 m y 0,05-0, 2 m de las condiciones cuasi-prístinas.
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- Concentración de carbono orgánico particulado (COP; g.kg-1) a una profundidad de 0- 16
0,05 m; con tamiz de 50 micrones (Cambardella y Elliot, 1993).
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- Tasa de infiltración en flujo estacionario, a capacidad de campo, utilizando
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permeámetro de disco (Perroux y White, 1988), en superficie y a los 0,1 m, con 3
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submuestras por estación de muestreo.
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- Resistencia a la penetración a campo utilizando penetrómetro manual (Modelo H4200,
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Humboldt Mfg. Co., SchillerPark, Illinois, USA), cada 0,05 m hasta una profundidad
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de 0,3 m, a capacidad de campo (3-5 días después de una lluvia de 20 mm o más); 3
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submuestras por estación de muestreo. Se registró el valor máximo de resistencia o
pico observado en cada estrato (Sivarajan et al., 2018), y a su vez se agruparon los
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resultados de 0-0,1 m (superficial) y 0,1-0,2 m (subsuperficial).
2
- Densidad aparente con el método del cilindro (Blake y Hartge, 1986), superficial (0-
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0,1 m), y subsuperficial (0,1-0,2 m; subsuperficial), con 1 muestra por estación de
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muestreo.
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- Porosidad de aireación (PA), superficial (0-0,1 m), y subsuperficial (0,1-0,2 m;
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subsuperficial), con 1 muestra sin disturbar por estación de muestreo, en cilindros de
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0,05 de alto y 0,05 cm de diámetro. La PA se estimó a partir de la distribución de
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tamaño de poros obtenido por curvas de retención hídrica con mesas de tensión
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(Danielson y Sutherland, 1986). Se consideraron como poros de aireación a aquellos
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con más de 30 µm de diámetro (Kay, 1990; Pulido Moncada et al., 2014), capaces de
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retención de agua a tensiones de hasta 10 kPa. La PA (en cm3.cm-3) se estimó entonces
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como la diferencia ente el contenido volumétrico de humedad a saturación a tensión
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de 0 kPa (
Θh 0 kPa
; en cm3.cm-3) y el contenido volumétrico de humedad a una tensión 14de 10 kPa (
Θh -10 kPa
; en cm3.cm-3):15
PA =
Θh 0 kPa - Θ
h -10 kPa [2.3]16
Los resultados de los indicadores físicos fueron contrastados con los valores de referencia
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y críticos para Argiudoles indicados por Pilatti y Orellana (2012). A su vez, se estimaron
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valores de referencia para la densidad aparente, porosidad de aireación y conductividad
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hidráulica saturada utilizando las funciones de pedo-transferencia propuestas por Saxton
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y Rawls (2006), en condiciones no compactadas (i.e. factor de “densificación relativa” <
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1,0). Para esto se usaron los datos de textura correspondientes a la serie de suelos de los
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sitios de extracción (INTA, 2018), y el carbono orgánico promedio de 0,2 m de cada
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lote/situación muestreada.
El estado de la estructura del suelo se complementó a través de una modificación de
1
carácter cuantitativo del método cualitativo de evaluación visual de estructura por “drop-
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test” o prueba de estallido (VSA, Visual Soil Asessment; Shepherd, 2009; Mueller et al.,
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2009; 2013). Para esto se extrajeron con pala y cuchillo muestras sin disturbar de 0,2 x
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0,2 x 0,2 m del horizonte superficial, a contenidos de capacidad de campo o similar (75-
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100% AU), representando un volumen de suelo comparable entre sitios de muestreo. La
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masa de suelo extraída se arrojó desde una altura de 1,5 m sobre una superficie plana de
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madera ubicada por debajo de un paño de tela de 1 x 0,5 m, y se separaron manualmente
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los terrones o bloques resultantes luego de la ruptura mecánica, de acuerdo a su mayor
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diámetro (medida de mayor longitud de extremo a extremo del bloque) en 3 clases:
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mayores a 0,1 m (categoría “mayor tamaño”); bloques de 0,05-0,1 m (categoría
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“intermedios”), y bloques menores a 0,05 m (categoría “bloques pequeños”). Se pesaron
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con la humedad de extracción las distintas fracciones y se expresaron las proporciones
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respecto al peso húmedo total. A través de esta metodología se buscó identificar la
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presencia de tipos estructurales coincidentes con estructuras de tipo “Δ” masivas,
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descriptas para SD por De Battista et al (1994), Sasal (2012) y Boizard et al. (2017):
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elevada cohesión, nula a escasa porosidad visible y caras de ruptura lisas de aspecto
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continuo.
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Siguiendo una aproximación similar a la propuesta por Álvarez et al. (2014), se estimó
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la frecuencia de aparición de estructuras laminares (consolidadas, de más de 0,01 m de
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espesor, y características similares a las estructuras de tipo “P” descriptas por Boizard et
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al., 2017) en cinco puntos de observación (0,2 m de profundidad) en cada estación de
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muestreo, y se registró el espesor promedio (cm) de cada observación. Se calculó el grado
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de desarrollo de estructuras laminares como un espesor ponderado, según esta ecuación
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en cada estación de muestreo:
Espesor ponderado (cm) = Frecuencia (0-1) . Espesor promedio (cm) [2.4]
1