Indicadores biológicos, físicos y químicos del suelo
en sistemas de labranza y fertilización.
Toresani, S.(1); B. Bonel(1); L. Ferreras(1); G. Magra(1); M. J. Dickie(1); C. Galarza(2); V. Fag-gioli(2)
1 Fac. Cs. Agrarias UNR - 2 EEA INTA Marcos Juárez.
Palabras claves: indicadores de calidad de suelo, sistemas de labranza, fertilización
Resumen
Parámetros biológicos, físicos y químicos son utilizados como indicadores para evaluar los cam-bios producidos por los sistemas de manejo. El ob-jetivo del trabajo fue evaluar el efecto de labranzas y fertilización sobre indicadores biológicos, físicos y químicos del suelo en un ensayo de rotaciones de la EEA INTA Marcos Juárez. Las mediciones se rea-lizaron sobre el cultivo de soja, de la rotación Maíz-Trigo/Soja-Soja. En la parcela principal se dispuso la fertilización y en la subparcela el sistema de manejo: labranza combinada (A); siembra directa (B y C) y siembra directa con cultivo de cobertura (D). Se ex-trajeron muestras compuestas de suelo a los 0 -7,5 cm de profundidad en noviembre de 2006 y mayo de 2007. Los parámetros evaluados fueron: activi-dad enzimática, estabiliactivi-dad estructural y carbono orgánico. En noviembre de 2006, el factor sistema de labranza fue significativo para las tres enzimas. En mayo de 2007, se halló interacción significativa entre los factores fertilización y labranzas para la enzima fosfatasa. El factor labranzas resultó signi-ficativo para deshidrogenada y ureasa. La actividad enzimática del suelo fue superior en los sistemas de siembra directa con cobertura (D) que en el resto de las labranzas, para ambas fechas de muestreo, pero inferior al suelo de referencia. En cuanto a la canti-dad total de carbono orgánico las diferencias más
notorias fueron entre los tratamientos de labranzas contrastantes ((A) y (D)), siendo el D, el que presentó los mayores valores. El sistema de siembra directa con cultivo de cobertura presentó la mayor actividad biológica indicando que el aporte de carbono de los cultivos es el factor más estimulante de la actividad biológica del suelo. Las enzimas fueron sensibles al sistema de labranza, mostrando posibles variacio-nes estacionales y buenos valores de correlación con parámetros físicos y químicos, esto permitiría inducir que pueden ser utilizados como indicadores tempranos de los cambios producidos por sistemas de manejo.
Introducción
La agricultura continua, el uso de sistemas de labranza agresivos y el doble cultivo trigo/soja en vastas zonas de la región pampeana, provocaron el deterioro de las propiedades físicas, químicas y bio-lógicas de los suelos y el incremento de la superficie afectada por procesos de degradación y erosivos.
La agricultura sostenible se instala como alter-nativa para detener el agotamiento y la destrucción de los recursos naturales y fomenta un aumento sostenido y ecológicamente viable de la producción agrícola, es decir técnica y económicamente apro-piada y socialmente aceptable (López Bellido, 1998). Las prácticas de laboreo del suelo poseen un efecto considerable sobre la cantidad y calidad de la mate-ria orgánica en la capa superficial de suelo (Angers
proponen para restaurar las condiciones edáficas se encuentran las rotaciones, el manejo de la cobertura, la labranza combinada y la siembra directa.
Para determinar el impacto de estas prácticas de manejo sobre las propiedades edáficas, es importan-te la búsqueda e identificación de indicadores aso-ciados a parámetros físicos, químicos y biológicos del suelo que permitan evaluar en forma temprana y eficaz los cambios que se puedan producir. Los parámetros físicos y químicos de suelo han sido ampliamente evaluados como indicadores de cali-dad (Morón, 2004; Moscatelli, 2005; Cazorla, 2005), mostrando sensibilidad a los cambios, pero al ser mas estables, las modificaciones como resultado de los disturbios son detectados en el mediano a largo plazo.
Los parámetros microbiológicos, han sido menos estudiados, probablemente debido a la carencia de metodología estandarizada, y a la dificultad en pre-decir y cuantificar el comportamiento biológico y obtener mediciones reproducibles (Parr et al. 1992, Jordan et al.,1995). Las actividades de las enzimas del suelo son especialmente significativas porque controlan la disponibilidad de nutrientes para la plan-ta y el crecimiento microbiano. Por esplan-ta razón, los parámetros bioquímicos y biológicos, pueden cons-tituirse en indicadores tempranos y sensibles de es-trés o restauración de áreas ecológicas (Roldán et
al., 2003, Puglisi et al., 2006).
Objetivo
El objetivo del trabajo fue evaluar el efecto de los sistemas de manejo (labranzas, fertilización y cultivo de cobertura) sobre indicadores biológicos, físicos y químicos de calidad de suelo, en un ensayo de rota-ciones de la EEA INTA Marcos Juárez, provincia de Córdoba.
Materiales y Métodos
El ensayo se encuentra en la Estación Experimen-tal INTA Marcos Juárez (39º 41´S; 62º 09´O – asm 110m), sobre un suelo Argiudol Típico serie Marcos Juárez. Fue iniciado en 1993/94 con la rotación maíz-trigo/soja-soja en un diseño con bloques completos con un arreglo factorial con parcelas subdivididas con tres repeticiones. En la parcela principal se dis-puso la fertilización y en la subparcela (36m x 50 m)
se encuentra el sistema de manejo: labranza com-binada (LC) que consiste en labranza mínima para trigo, labranza vertical en maíz y soja de primera y siembra directa en soja de segunda; siembra direc-ta en todos los cultivos (SD) y siembra direcdirec-ta con cultivo de cobertura (SD CC) antes de los cultivos de verano. En el diseño fertilización en siembra directa los tratamientos fueron: fertilización de uso actual (SD) y con dosis doble de fertilización respecto al uso actual medio de los productores (SD DF).
Las mediciones se realizaron en muestras extraí-das sobre cultivo de soja. También se muestreó en una situación de máxima conservación considerada como suelo de referencia. Se extrajeron muestras compuestas de suelo a los 0 -7,5 cm de profundi-dad en noviembre de 2006 y mayo de 2007 para las determinaciones microbiológicas. Las propiedades físicas y químicas se evaluaron sobre las muestras extraídas en noviembre de 2006, a la misma profun-didad.
Los parámetros biológicos, físicos y químicos evaluados como indicadores fueron:
a. Actividad enzimática: fosfatasa ácida (Pasa), deshidrogenasa (Dasa) y ureasa (Uasa) (Tabatabai, 1982; Doran & Parkin, 1994).
b. Estabilidad Estructural como el porcentaje de agregados estables al agua y al etanol (Ea) y (Ee) según Hénin et al., 1972.
c. Carbono orgánico total (COT), por el método de Walkley-Black (Nelson & Sommers, 1982)).
Resultados y discusión
Las diferencias halladas entre labranzas para las variables biológicas evaluadas, difieren según mo-mento de muestreo.
En actividad enzimática, en las muestras de no-viembre de 2006, el factor fertilización no resultó estadísticamente significativo, mientras que el factor sistema de labranza fue significativo para las tres en-zimas (p<0.05). La actividad enzimática del suelo fue superior en los sistemas de siembra directa con cobertura (SD CC) que en el resto de las labranzas, en el orden del 37% para fosfatasa, 54% para deshi-drogenada y 126% para ureasa. La fosfatasa permitió diferenciar, además, los sistema en siembra directa con fertilización actual (SD) y con dosis doble de fer-tilización (SD DF) del tratamiento con remoción (LC),
resultando más sensible que deshidrogena y ureasa para esta fecha de muestreo.
En mayo de 2007, se halló interacción signifi-cativa entre los factores fertilización y labranzas (p<0.05) para la enzima fosfatasa, no así para des-hidrogenasa y ureasa. El factor fertilización tampoco resultó significativo para estas dos enzimas, mientras que el factor labranzas sí. También para esta fecha de muestreo, el que mejor se comportó fue siem-bra directa con cobertura (SD CC), con diferencias del 29% para fosfatasa, 33% para deshidrogenada y 76% para ureasa, respecto al tratamiento (LC).
En ambos muestreos, los valores más altos de actividad enzimática se encontraron en el suelo de referencia (Tabla 1), pudiendo observarse posibles variaciones estacionales.
Para las variables físicas y químicas no se halla-ron diferencias significativas entre los tratamientos fertilizados y sin fertilizar, pero sí entre labranzas. En la cantidad total de carbono orgánico (COT) las diferencias más notorias fueron entre los tratamien-tos de labranzas contrastantes (LC) y (SD), siendo el tratamiento en SD CC, el que presentó los mayores valores. La Ea manifestó diferencias entre labranza con remoción (LC) y siembra directa (SD). La Ee no presentó diferencias significativas entre tratamientos de fertilización ni entre labranzas. Los valores más altos correspondieron al suelo de referencia (Tabla 2).
En la Tabla 3 se muestran los coeficientes de correlación entre las variables biológicas, físicas y químicas. La correlación entre variables mostró di-ferencias entre épocas de muestreo y entre enzimas para una misma fecha. Con respecto al carbono, la actividad enzimática se relacionó con el COT y las re-laciones fueron variables, mejorando en el muestreo de mayo, para fosfatasa y deshidrogenada. La misma tendencia se registró para estabilidad estructural. Consideraciones finales
Doran & Parkin (1994) plantean que las enzimas del suelo son indicadores sensibles a los cambios producidos como consecuencia del uso del suelo. Nuestros resultados son coincidentes con otras in-vestigaciones en las cuáles la actividad de las en-zimas deshidrogenada, fosfatasa ácida y ureasa en los primeros 7,5 cm del suelo fue significativamen-te superior en siembra directa que en labranza con
remoción del suelo (LC) (Dick, 1994; Roldán et al. 2003; Roldán et al. 2005)). Las prácticas de laboreo estimulan el potencial oxidativo de los microorga-nismos acelerando la descomposición de la materia orgánica por liberación de las fracciones protegidas físicamente, como consecuencia de la ruptura de los agregados. La mayor actividad enzimática corres-pondió al sistema siembra directa con cobertura (SD CC), independientemente de la fertilización, en co-incidencia con lo obtenido por Roldán et al. (2005), quienes concluyen que la siembra directa junto con una cantidad moderada de residuos mejora rápida-mente algunas características de la calidad de suelo (enzimas del suelo, estabilidad estructural y carbono orgánico).
En general, la fertilización no afectó la actividad de las enzimas que se midieron en este trabajo. Los fertilizantes aplicados al suelo pueden incrementar el rendimiento de los cultivos y la actividad de los microorganismos pero también pueden disminuir la actividad de algunas enzimas. A pesar de que los re-sultados obtenidos en este trabajo, no son diferentes estadísticamente entre tratamientos fertilizados y no fertilizados (datos no mostrados), la tendencia de mayor actividad microbiana en parcelas fertilizadas podría ser debido a los mayores aportes de carbono que ocurre en estos tratamientos por la mayor pro-ducción del cultivo fertilizado (Dalal, 1998).
Conclusiones
El sistema de siembra directa con cultivo de co-bertura invernal fue el que presentó la mayor activi-dad biológica de los tres sistemas de labranza eva-luados, indicando que el aporte de carbono de los cultivos es el factor más estimulante de la actividad biológica del suelo.
Las enzimas analizadas en este trabajo fueron sensibles al sistema de labranza, mostrando incluso posibles variaciones estacionales y buenos valores de correlación con parámetros físicos y químicos lo que permitiría inducir que pueden ser utilizados como indicadores tempranos de los cambios producidos por sistemas de manejo. No obstante se necesitan más situaciones y momentos de muestreo para con-firmar estas aseveraciones.
Agradecimientos
A Lorena Lovotti, Vanesa Cingolani, Fernanda Espín-dola, Bettiana Canavese y Leonardo Mateo Martínez por su invalorable colaboración en las determinaciones de laboratorio.
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