Comparación de la pérdida de materia orgánica debido al

TASA DE MINERALIZACIÓN DEL CO DEL SUELO LUEGO DEL DESMONTE EN
CÓRDOBA Y EN SANTIAGO DEL ESTERO
Barbero F (1); HP. Apezteguía (2)& R. Sereno (2)
(1) Fac. Agronomía, U. Católica de Córdoba
(2)Grupo de Gestión Ambiental de Suelo y Agua. FCA- UN Cba. CC 505- CP 5000
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RESUMEN
La materia orgánica (MO) del suelo es fundamental para la productividad de los mismos y
también el mayor reservorio de C de la superficie terrestre. En el presente trabajo se evaluó
el efecto del desmonte e ingreso de la agricultura en dos sitios: uno en la provincia de
Córdoba y el otro en la de Santiago del Estero. El carbono orgánico (CO) decayó
abruptamente en el primer año luego del desmonte y posteriormente a una tasa menor en
ambos sitios. Se atribuye este efecto a la rotura de macro y microagregados y exposición de
MO lábil al ataque bacteriano, a la mayor temperatura del suelo en agricultura que en el
bosque nativo (BN) y a la pérdida de hidrofobicidad de la MO por efecto de las labranzas. En
el sitio de Santiago del Estero el nivel inicial de CO fue menor y la tasa de descomposición
mayor que en el de Córdoba; efecto que se atribuye a la mayor temperatura, derivada de su
posición geográfica. Se manifiesta una mayor fragilidad en el ecosistema santiagueño.
Palabras clave: Materia orgánica, desmonte, tasa de mineralización.
INTRODUCCIÓN
La materia orgánica del suelo es fundamental para la productividad de los mismos y también
el mayor reservorio de C de la superficie terrestre que puede afectar el cambio climático. En
estos últimos años se ha producido el desmonte e introducción de la agricultura de miles de
hectáreas de BN.
Este trabajo tiene como objetivo evaluar comparativamente el efecto del desmonte y la
agricultura sobre el carbono orgánico (CO) del suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se tomaron muestras de suelo de 0-20 cm en dos sitios donde coexistían el BN y lotes
desmontados en años sucesivos. Los sitios fueron: Piquillín (3118’ S y 6346’ O) pcia de
Córdoba y Las Vaquillas, (27º 17´ 09” S y 61º 57´ 21.4”O), en el noreste de la Provincia de
Santiago del Estero. En Las Vaquillas se tomaron muestras compuestas mensuales durante
un año, aquí se considera el promedio de los meses de junio a agosto, para establecer la
comparación con Piquillín donde se tomaron muestras en el mes de julio. El suelo de
Piquillín tiene 183 g kg-1 de arcilla y 643 g kg-1 de limo mientras que en Las Vaquillas 419 g
kg-1 y 369 g kg-1 de limo. Se determinó CO por Walkley y Black y textura. La temperatura
media en Piquillín es de 17,9 °C y en Las Vaquillas 22,5°C.
RESULTADOS
Se compara el nivel del CO en el bosque nativo y en años sucesivos luego del desmonte. En
todos los casos se tomó para Las Vaquillas el promedio de los meses de junio a agosto y
para Piquillín los muestreos realizados en julio. Puede observarse (Fig. 1), que el CO
decrece abruptamente en el primer año luego del desmonte y luego parece estacionarse en
un nivel mas bajo en ambas localidades. En la localidad de Santiago del Estero el nivel
inicial es mas bajo, la caída inicial es más abrupta y el nivel aparentemente constante
resulta menor que el del suelo de Córdoba, siendo la diferencia mayor que en el suelo de
bosque nativo.
Piquillin (Córdoba)
3,5
Vaquillas (Sgo del Estero)
3,0
Exponencial (Vaquillas
CO (%)
-0,002t
del Estero))
CO = (Sgo
2,7684e
Exponencial (Piquillin
2
R (Córdoba))
= 0,6887
2,5
2,0
CO = 2,56e-0,0057t
R2 = 0,64
1,5
1,0
0
24
48
meses
72
96
120
144
Figura 1. Carbono orgánico en suelo de bosque nativo y evolución posterior al
desmonte, en Piquillín, Córdoba y en Las Vaquillas, Santiago del Estero.
DISCUSIÓN
Se ajustaron ecuaciones exponenciales decrecientes para las dos situaciones estudiadas.
Puede observarse (Fig. 1) un ajuste bueno para ambas (R2 = 0,69 y 0,64) y que la constante
que multiplica al tiempo (t) es mayor en Las Vaquillas que en Piquillín (0,0057 vs 0,002), lo
que implica una mayor velocidad de caída del CO. Aún eliminando el punto de los 11 años
en Piquillín, la constante permanece superior en Las Vaquillas (0,0057 vs 0,0031).
En ambas localidades la caída del CO es mucho más abrupta en el primer año; por ello se
los consideró por separado (Fig. 2). Se ajustaron ecuaciones exponenciales aunque se trata
solamente de dos puntos. El coeficiente negativo que multiplica al tiempo, tiene mayor valor
absoluto en ambos casos a los de la figura 1 y nuevamente la magnitud de la caída del CO
es mayor en Las Vaquillas que en Piquillín.
3,5
3,0
3,0
CO = 2,99e
CO (%)
2,71
2,5
2,5
2,0
1,5
-0,16t
CO = 2,7067e-0,28t
2,04
Piquillin (Córdoba)
Vaquillas (Sgo del Estero)
1,0
-0,2
Exponencial (Piquillin
(Córdoba))
Primer año (de julio a julio)
Exponencial (Vaquillas
(Sgo del en
Estero))
Figura 2. Carbono orgánico
suelo de bosque nativo y evolución en el primer año
posterior al desmonte, en Piquillín, Córdoba y en Las Vaquillas, Santiago del Estero.
Balesdent, et al (2000), reportan pérdidas del CO nativo, entre un 10 y 55 % en los primeros
años (no especificados), luego de un desmonte de bosque tropical, siendo los sitios más
cálidos y con suelos de textura más gruesa, los que sufrieron una mayor pérdida. En el
presente trabajo las pérdidas en el primer año, fueron de 25 y 17 % respectivamente para
Las Vaquillas y Piquillín, en suelos de textura relativamente finas. En el suelo de Piquillín se
encontraron pérdidas de CO cercanas al 50% (prof. 0-20 cm), luego de 40 años de cultivo
tradicional (Apezteguía, 2005); significa que un tercio de la pérdida se produjo en el primer
año.
¿Cuáles pueden ser las causas de esta violenta pérdida inicial de CO?
En el proceso de desmonte se labra el suelo con maquinaria pesada (rastras tipo Rome);
esto produce la rotura de macro agregados en micro agregados (<150-300 μm) lo que
incrementa la mineralización del CO. Los macro agregados ofrecen protección a la
biodegradación porque ocluyen en su interior MO lábil. Al destruirse los agregados la MO
lábil queda expuesta al ataque de los microorganismos. (Balesdent, et al). En suelos de
bosque nativo se encontró que la fracción liviana de la MO representaba el 20 % del total,
mientras que en suelos cultivados alcanzaba al 10 (%) (Apezteguía, 2005; Apezteguía y
Sereno 2008).
También existe la destrucción de micro agregados. Gregorich et al., (1989) encontraron un
incremento en la biodegradación cuando rompieron agregados del tamaño de la arena y
limo. La exposición del suelo al impacto de las gotas de lluvia, produce la ruptura de estos
agregados, por lo tanto se facilita la biodegradacion del CO (Hudson, 1982). También los
ciclos de humedecimiento y desecación, que son mucho mas importantes en suelos
descubiertos, producen destrucción de microagregados (Balesdent et al., 2000).
Los otros agentes de la “protección física” también pueden estar involucrados. Capriel
(1997), encontró que el laboreo del suelo producía una disminución de la hidrofobicidad, la
estabilidad de los agregados y el contenido de CO. También, la anaerobiosis parcial en los
microporos es sin duda eliminada por las labranzas y permiten un mayor ataque microbiano.
Casas y Mon (1988), en un BN de la región Chaqueña semiárida, reportan diferencias en la
temperatura del suelo superficial (0-5 cm) de 6ºC, alcanzando máximas de 9 ºC entre el BN
y el suelo cultivado. Este incremento en la temperatura en el primer año también afecta la
descomposición de la MO.
La otra cuestión a analizar son las diferencias en los tenores iniciales y las diferentes tasas
de pérdida de CO, entre las dos localidades consideradas.
La protección que brindan los macroagregados es mayor cuanto mayor sea el tenor de CO
y el contenido de arcilla, (Balesdent et al., 2000). Los suelos de Piquillín tienen un tenor
inicial ligeramente superior, pero los tenores de arcilla son notablemente superiores en Las
Vaquillas. Esto podría implicar que existía mayor cantidad de CO lábil en el suelo de BN en
Las Vaquillas y que al destruirse los macroagregados quedaron expuestos. Sin embargo es
esperable que ese mayor tenor de arcilla continúe protegiendo la MO, sobre todo
considerando que luego de la remoción inicial se pasó a siembra directa; y eso no se
condice con los datos observados.
Se considera que el factor determinante de la disminución inicial y de la tendencia del CO a
decrecer más que en Piquillín, se debe fundamentalmente a la temperatura. Y que este
factor prevalece sobre los otros. La temperatura media en Piquillín es de 17,9 °C y en Las
Vaquillas 22,5°C, resulta una diferencia de 4,6°C, que necesariamente afectan la tasa de
descomposición de manera diferente.
En Córdoba existe un historial agrícola de 70 o más años que permite observar una nueva
meseta del nivel de MO, un nuevo equilibrio mas bajo pero ya conocido y donde la
producción agrícola se puede sostener. Pero en Santiago del Estero el desmonte es mas
reciente y los indicios encontrados manifiestan la mayor fragilidad de los ecosistemas y la
necesidad de extremar las precauciones de uso y manejo para mantener una producción
sustentable.
CONCLUSIONES
La MO es menor en el bosque de Santiago del Estero y su tasa de decrecimiento es mayor
que en el BN de Córdoba debido a la mayor temperatura ambiente.
La tasa de pérdida es mucho mayor en el primer año debido a la rotura de agregados y
exposición de MO lábil por el desmonte.
Agradecimientos: a SeCyT UNCba
BIBLIOGRAFÍA
Apezteguía, HP. 2005. Dinámica de la materia orgánica de los suelos de la región semiárida
central de Córdoba (Argentina). Tesis de Doctorado presentada ante la Escuela para
Graduados. FCA. Universidad Nacional de Córdoba.
Apezteguía H.P. & R Sereno. 2008. Sustancias húmicas y otras fracciones de la materia
orgánica en el bosque nativo y en suelos cultivados. En: Galantini JA (Ed) Estudio de las
fracciones orgánicas en suelos de la argentina. Editorial de la Universidad Nacional del Sur.
Balesdent, J. ; C Chenu & M Balabane. 2000. Relationship of soil organic matter dynamics to
physical protection and tillage. Soil Tillage Res. 53: 215-230.
Capriel P. 1997. Hydrophobicity of organic matter in arable soils: influence of management.
European Journal of Soil Science 48: 457-462.
Casas RR & R Mon. 1988. La degradación de los suelos y su control. Cap 14 en: Casas RR
(coord) Desmonte y habilitación de tierras en la región Chaqueña semiárida. Oficina
Regional de la FAO para América Latina y el Caribe, Santiago, Chile.
Gregorich EG; RG Kachanovsky & Voroney R.P. 1989. Carbon mineralization in soil size
fractions after various amounts of aggregate disruption. J. Soil Sci. 28: 417-423.
Hudson N. 1982. Conservación del suelo. Ed. Reverté. Barcelona.