COMPORTAMIENTO DE SUELOS VERTISOLES AL PASTOREO

COMPORTAMIENTO DE SUELOS VERTISOLES AL PASTOREO CON
DISTINTAS CARGAS EN SISTEMAS DE SIEMBRA DIRECTA Y
CONVENCIONAL
Pozzolo, O. R.1,2; Ferrari, H. J.1; Gange, J. M.2; Herrera, M. A.2; Pereyra, C.2; Rivarola, S.2;
Cerana, J.2; Benavides, R.2; Wilson, M.2 y De Battista, J.1
1
Estación Experimental Agropecuaria INTA Concepción del Uruguay, R. P. 39, Km, CC 6,
Entre Ríos, Argentina. E-mail: [email protected]. 2Facultad de Ciencias
Agropecuarias, Universidad Nacional de Entre Ríos, Paraná, Oro, E. Ríos, Argentina.
RESÚMEN
La siembra directa es una de las tecnologías más idóneas para contribuir a
producciones sustentables. Este sistema está ampliamente difundido en suelos vertisoles de
Entre Ríos (Argentina) sobre sistemas mixtos agrícola ganaderos. La influencia del
pastoreo sobre aspectos relacionados a la compactación se encuentra poco estudiada en el
ámbito nacional e internacional. Con el objetivo de conocer la respuesta de este tipo de
suelos en estas situaciones se implementaron sobre dos praderas polifíticas similares una
sembrada en forma directa (SD) y otra en forma convencional con labranza (LC) dos
intensidades de pastoreos, uno de alta carga (AC) de 10.000 kg/ha y el otro baja carga (BC)
de 3000 kg/ha en forma instantánea. Se detectaron aumentos significativos de la densidad
aparente producidos por los SC respecto a SD, registrándose entre los 0 – 10 cm de
profundidad 1,16; 1,05; 1,12 y 1,08 g/cm3 para SCBC, SDBC; SCAC y SDAC
respectivamente luego de seis pastoreos, mientras que ha profundidades mayores de 10 a 30
cm no se registraron diferencias significativamente entre tratamientos. La impedancia para
los primeros 10 cm de profundidad registró diferencias significativamente mayores para los
tratamientos de BC con respecto a AC, siendo de 2,575; 3,535; 2,49 y 2,24 Mpa para
SCBC; SDBC; SCAC y SDAC respectivamente. A profundidades entre 10 y 30 cm el
tratamiento que provocó menores valores fue el SDAC con 2,28 Mpa, mientras que los
otros no difirieron entre ellos registrándose para SCBC; SDBC y SCAC, 3,5; 3,25 y 2,73
Mpa respectivamente.
Palabras Claves: compactación - labranza cero - densificación - impedancia - pastoreo.
INTRODUCCIÓN
La siembra directa (SD) es una de las tecnologías más idóneas para contribuir a
producciones sustentables. Este sistema está ampliamente difundido en suelos vertisoles de
Entre Ríos (Argentina) sobre sistemas mixtos agrícola ganaderos. En numerosas
publicaciones especializadas del país y especialmente extrajeras, se reconoce al fenómeno
de compactación del suelo como una degradación de propiedades físicas, que pueden
eventualmente resultar en una situación no corregible al menos con las herramientas al
alcance del productor. Esta situación puede ser de relevante importancia en suelos
arcillosos sobre todo en condiciones de alta humedad.
La compactación edáfica es definida como la modificación del volumen de poros así
como de la estructura de la porosidad del suelo. Los cambios en las propiedades
volumétricas pueden no ser tan importantes para el crecimiento de las plantas, como sí
aquellos asociados al incremento de la consistencia y a la reducción de la conductividad,
permeabilidad, difusividad del agua y del aire a través del sistema poroso (Saone et
al.,1980).
La información disponible en SD comparados con otros sistemas de labranza indica
en general una mayor compactación en los estratos superiores del perfil. Su
comportamiento en el tiempo dependerá de las interacciones del sistema productivo, por
ejemplo, el grado de cobertura dejado por los cultivos, con las características del suelo en
cuestión y con la evolución de la parte biótica edáfica, especialmente de la mesofauna.
Gerster et al. (1996), en ensayos sobre suelos argiudoles típicos, evaluaron lotes que se
encontraban en diferentes sistemas de labranza: por cinceles, en SD, en pasturas de dos
años de implantación convencional y en un testigo con más de 20 años sin disturbar ni
pastoreo. Detectaron aumentos en la densidad aparente en los suelos sometidos a SD y la
presencia del 19% del perfil con situaciones de estado masivo delta detectadas por el
método de perfil cultural (Manichon 1987), situación no detectada en los lotes con labranza
vertical. Sin embargo, los lotes de SD fueron los que presentaron la mayor cantidad de agua
útil. Los mismos autores indican que estos estados masivos pueden o no influir
negativamente sobre los rendimientos, dependiendo de la humedad (Hº), la fertilidad
disponible y la actividad de insectos de suelo.
Douglas (1994), expone su opinión respecto a las dificultades que enfrenta el
productor para tomar conciencia de las pérdidas que la compactación le origina durante el
proceso de producción de forraje. En principio aclara que son muchos los factores que
tienen influencia en el rendimiento, por tanto, a veces, se enmascaran las responsabilidades
respectivas. Agrega que también la ausencia generalmente de un valor directo del producto
atenta a su cuantificación, dado que es usual que el consumo se haga dentro de la misma
empresa productiva. Encontró que el rendimiento del primer corte del raigrás (Lolium
multiflorum Lam.), era mayor en aquellas situaciones físicas del suelo en el que el volumen
de macroporos era mayor. Concluyó que la baja aireación de las capas superficiales del
suelo debida a la compactación inducida por el ganado, era uno de los obstáculos a vencer
para incrementar la producción de pasto.
En evaluaciones realizadas para siembras de verdeos invernales sobre suelos
vertisoles con sembradoras convencionales y de SD, no se observaron diferencias
significativas en compactación medidas por penetrometría, aunque sí una marcada
tendencia a una mayor compactación superficial causada por los equipos más pesados
(Pozzolo y De Batista 1995). Los resultados de estos trabajos podrían tener consecuencias
más importantes en un futuro si se considera que la información disponible indica que este
tipo de efectos es acumulativo (Jorajuría et al., 1997).
Por otro lado no existen antecedentes de un estudio sistemático de la influencia del
pastoreo directo en la compactación del suelo agrícola, a pesar de ser una práctica modal en
la amplia mayoría de nuestros sistemas productivos. Esta situación es infrecuente en
países desarrollados lo que provoca una muy escasa información del efecto de pastoreo
sobre estos parámetros.
El objetivo del presente trabajo es conocer la reacción de compactabilidad de los
suelos vertisoles de Entre Ríos a las acciones del pisoteo y tránsito animal bajo los sistemas
de siembra directa y siembra convencional.
MATERIALES Y MÉTODOS
La experiencia se llevó a cabo en el campo experimental del INTA Concepción del
Uruguay, situado en el departamento Concepción del Uruguay, Entre Ríos, Argentina (32º
29' S, 58º 21' W), sobre un suelo Argiudol vértico perteneciente a la serie Clara.
El ensayo contó con dos tratamientos principales, suelo laboreado en forma
convencional (LC) y suelo bajo siembra directa (SD), con dos repeticiones de 5 has cada
uno totalizando así 20 has. En cada uno de ellas se implantó una pradera polifítica
conformada por cebadilla criolla (Bromus unioloides), festuca (Festuca arundinacea),
alfalfa (Medicago sativa), trébol rojo (Trifolium pratense), trébol blanco (Trifolium repens)
y trébol de los cuernitos (Lotus corniculatus); los que recibirán a su vez, dos intensidades
de pastoreo también con dos repeticiones respondiendo así a un diseño de parcelas
divididas.
Los pastoreos se realizaron en forma rotativa, definidos por la velocidad de
crecimiento del cultivo, con cargas instantáneas de 4500 kg/ha y 9000 kg/ha constituyendo
los tratamientos. Estas cargas se produjeron variando la superficie asignada, la cual fue la
variable de ajuste para mantener las cargas instantáneas deseadas y no el número de
animales. El criterio de rotación de pastoreo, fue la disponibilidad de forraje y no por
tiempo fijo, iniciándose el pastoreo al momento de producirse una disponibilidad de 1500
kg de materia seca/ha para rotar cuando se produzcan rastrojos de aproximadamente 800 kg
de materia seca/ha. El manejo de cargas instantáneas diferentes provocó que los tiempos de
ocupación sean distintos, así las variables de compactación se registraron antes del ingreso
y al egreso de los animales con la finalización del ciclo del los cultivos. En cada sitio de
pastoreo se previó dejar una zona sin acceso a los animales a modo de testigo.
Las variables experimentales respuesta vinculadas a la compactación fueron,
Densidad aparente en seco (Dap) y Resistencia a la Penetración (RP). La Dap fue medida
por el método del peso específico aparente con cilindros estandarizados, registrando las
medias de cinco repeticiones por tratamiento, y por repetición, a profundidades de 0–10,
10–20 y 20–30 cm. La RP fue medida por medio de penetrometría o resistencia a la
penetración por índice de cono, para el cual se utilizó un penetrómetro Eijkelkamp con
datta logger incorporado y medición de la profundidad por ultrasonido, registrando los
valores de impedancia del perfil hasta los 80 cm, utilizando las medias de 10 repeticiones
por tratamiento.
Las variables experimentales independientes, fueron dos suelos contiguos,
pertenecientes a la misma taxa serial, con historias de seis años, de LC y SD
respectivamente, dichos lotes, tuvieron con anterioridad a estos sistemas comunidades
serales siendo dedicados al pastoreo extensivo.
El lote de animales utilizados para el ensayo, correspondió a una misma categoría,
cuidando de conseguir la mayor homogeneidad posible aún dentro del mismo.
Las mediciones realizadas para los tratamientos fueron a la entrada y a la
finalización del período de pastoreo eligiendo momentos con humedades edáficas
compatibles con la medición de la resistencia a la penetración evaluando de esta forma el
efecto carga a lo largo del período de aprovechamiento.
Los tratamientos incluyeron también la evaluación previa de la situación de partida
como condición cero, a partir de la cual, los cambios serán considerados como resultado de
la reacción del suelo a los tratamientos. Se determinaron los primeros registros de Hº, RP y
Dap. En la misma, se determinaron también, en forma única, los valores de densidad real,
realizando ocho muestras en cada tratamiento.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Al analizar estadísticamente la situación inicial de los tratamientos (Cuadro 1), se
encontró que los valores de Hº y Dap dentro de LC no relevaron diferencias significativas
para alta y baja carga comparando a cada profundidad, situación similar se observó para los
lotes bajo SD, lo que indica que las situaciones elegidas eran similares.
Cuando se realizó el análisis entre sistemas, LC y SD por profundidad, solo se
detectó diferencias en Dap entre ambos a los 10 y a los 20 cm siendo mayores para SD.
Cuadro 1. Caracterización de los sitios al inicio de los ensayos para alta y baja carga. Humedad en % y
densidad aparente en g/cm3
Baja Carga
Alta Carga
Prof. (cm)
Hum. LC
Hum. SD
Dens. LC
Dens. SD
Hum. LC
Hum. SD
Dens. LC
Dens. SD
0 - 10
17,2
16,9
0,98
1,09
16,9
16,2
0,96
1,11
10 - 20
18,1
19,7
1,12
1,21
17,7
19,9
1,10
1,23
20 - 30
17,5
18,4
1,31
1,36
17,1
17,8
1,29
1,39
Los resultados expuestos en el cuadro 2, indican una menor compactación medida
como RP en el sistema de LC como producto de la remoción de suelo en el estrato afectado
por labranza. A medida que se profundiza la tendencia se invierte posiblemente producto de
una mayor actividad biológica característica de los sistemas de SD.
Cuadro 2. Impedancia del suelo medida en Mpa en el sistema de labranza convencional (LC) y siembra
0 - 10
10 - 20
20 - 30
30 - 40
40 - 60
60 - 80
LC
0,694 b
0,863 a
1,033 a
1,032 a
1,062 a
1,198 a
SD
0,873 a
0,906 a
0,992 b
0,941 b
1,015 b
1,066 b
directa (SD) al momento de inicio del ensayo.
Valores seguidos de letras iguales no difieren a p<0,05
En el cuadro 3, se pueden observar los valores de Dap medidos a posteriori del
pastoreo con baja y alta carga como media general a profundidades de 10 cm.
Cuadro 3. Número de pastoreos realizados entre septiembre y enero. Densidad aparente en g/cm3 de los
tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.),
siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) a 10 cm de
profundidad.
Densidad aparente (g/cm3)
Secuencia de
pastoreos
LCBC
SDBC
LCAC
SDAC
1
0,98 a
1,03 a
1,04 a
1,15 b
2
1,06 a
0,99 a
1,06 a
1,08 a
3
1,09 a
1,1 a
1,05 ab
0,95 b
4
1,13 a
0,94 b
1,08 a
1,06 a
5
1,33 a
1,16 bc
1,23 ac
1,09 b
6
1,19 a
1,13 a
1,17 a
1,13 a
Media general
1,16 a
1,05 b
1,12 abc
1,08 bc
Valores seguidos de letras iguales no difieren a p<0,05. Análisis realizado entre tratamientos por pastoreo.
Tal como se puede observar en el cuadro 4 y en el gráfico 1, el pastoreo sobre el lote
SDAC, es el que produce mayores aumentos en la Dap en el primer aprovechamiento, sin
embargo, con los sucesivos aprovechamientos se van produciendo variaciones en la
densidad para terminar en enero con valores similares al sistema SDBC. Ambos sistemas se
caracterizan por presentar oscilaciones en los valores de Dap, posiblemente ello se deba a
que el suelo presenta un comportamiento asociado a patrones de contracción y expansión
típicos de las arcillas expandentes, las variaciones de los contenidos de Hº se pueden
visualizar en el gráfico 2. Los valores registrados por LC, son no significativos, sin
embargo presentan una marcada tendencia a aumentos de compactación medidos como
incrementos en la densidad, particularmente en el sistema LCBC. Esta situación
probablemente es debida a que el suelo se encuentra afectado por una destrucción de su
estructura original por efecto de labranza lo que lo hace más susceptible a la compactación
y que se pongan menos de manifiesto los procesos de expansión-contracción. Al analizar
las medias generales, se detecta esta tendencia a que se produzca un mayor aumento de Dap
en los sistemas LC respecto a los de SD.
Desde el punto de vista de las cargas empleadas, se puede visualizar una tendencia
no significativa en general pero constaste a que se produzcan aumentos de Dap en los LC
con cargas bajas, asimismo para los de SD el comportamiento se manifiesta más errático y
con picos mayores de densificación en la modalidad de baja carga. Ello seguramente está
asociado al tiempo de permanencia de la hacienda.
g /cm 3
La Hº, no fue analizada estadísticamente, sin embargo se puede observar valores
similares para todos los sistemas con una tendencia a ser mayores en los de SD.
1,4
1,35
1,3
1,25
1,2
1,15
1,1
1,05
1
0,95
0,9
SCBC
SDBC
SCAC
SDAC
1º
2º
3º
4º
5º
6º
nº de pastoreos
% d e H º ed áfica
Gráfico 1. Evolución de la densidad aparente de los diferentes sistemas a 10 cm de
profundidad a través de seis pastoreos realizados entre septiembre y enero.
34,00
32,00
30,00
28,00
26,00
24,00
22,00
20,00
18,00
16,00
14,00
SCBC
SDBC
SCAC
SDAC
1º
2º
3º
4º
5º
nº de pastoreos
Gráfico 2. Evolución de los contenidos de humedad en los diferentes sistemas a 10 cm de profundidad a
través de seis pastoreos realizados entre septiembre y enero.
Al analizar lo sucedido a mayores profundidades, entre 10 y 30 cm, cuadro 4, es
esperable que la influencia de las cargas de pastoreo se manifiesten en menor medida,
incluso este sector del perfil no se encuentra en su mayor parte influenciado por las
labranzas en forma directa ya que las mismas se realizan en profundidades no mayores a los
15 cm de profundidad. Ello se verifica, particularmente, al registrar valores no diferentes
estadísticamente entre sistemas en casi todas las mediciones. La Hº es menor en estas
profundidades al comportarse como más estables, lo que disminuiría los procesos de
expansión y contracción, por lo menos en el período ensayado.
Es sugerente que los mayores valores de Dap siempre han sido medidos en los
sistemas de alta carga, gráfico 3, lo que estaría de acuerdo con lo citado por la bibliografía
(Håkansson & Reeder, 1994; Oskoui & Voorhees, 1990) donde se demuestra que las
compactaciones subsuperficiales son función de la masa total sobre el suelo y no de la
presión específica.
Cuadro 4. Pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Densidad aparente en g/cm3 de los
tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.),
siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 10 y 30 cm de
profundidad.
Densidad aparente (g/cm3)
Secuencia de
pastoreos
LCBC
SDBC
LCAC
SDAC
1
1,2 a
1,2 a
1,25 a
1,19 a
2
1,11 a
1,18 a
1,28 b
1,19 a
3
1,25 a
1,17 a
1,24 a
1,22 a
4
1,27 ab
1,25 b
1,38 a
1,34 a
Media general
1,21 a
1,2 a
1,29 a
1,23 a
g /cm 3
1,4
1,35
1,3
SCBC
1,25
SDBC
1,2
SCAC
1,15
SDAC
1,1
1,05
1º
2º
3º
4º
nº de pastoreos
Gráfico 3. Evolución de la densidad aparente de los diferentes sistemas entre los 10 y 30 cm de
profundidad a través de los pastoreos realizados entre septiembre y diciembre.
Analizando lo sucedido desde el punto de vista de la impedancia del suelo se puede
observar en el cuadro 5 que el sistema SDBC es el que presentó los mayores valores de
resistencia y en términos generales el SDAC las menores. Por otro lado es importante
destacar que los sistemas mantuvieron relativamente las mismas diferencias desde el inicio
del ensayo, gráfico 4. Parecería ser que, desde el punto de vista de RP el primer
aprovechamiento es definitorio para el posterior comportamiento del sistema para esta
variable. Por otro lado es importante considerar que los valores absolutos de RP se
encuentran muy influenciados por el contenido de Hº del suelo, por lo que el análisis de
estos datos es importante realizarlo en forma comparativa entre sistemas.
Cuadro 5. Pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Valores de impedancia en Mpa de los
tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.),
siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 0 y 10 cm de
profundidad.
Valores de penetrometría (Mpa)
Secuencia de
pastoreos
SCBC
SDBC
SCAC
SDAC
1
1,42 b
1,92 a
1,36 b
1,57 b
2
3,42 c
4,71 a
3,19 c
2,53 b
3
2,04 b
2,79 a
2,21 b
2,31 b
4
3,42 c
4,72 a
3,19 c
2,54 b
Media general
2,575 b
3,535 a
2,4875 b
2,2375 b
de
Mpa
con
También es interesante observar que la tendencia es a obtener los menores valores
los
sistemas
5
alta
4
carga, en
SCBC
forma
3
SDBC
2
SCAC
SDAC
1
0
1º
2º
3º
4º
nº de pastoreos
coincidente con los valores registrados de Dap.
Gráfico 4. Evolución de la impedancia en Mpa de los diferentes sistemas entre 0 y 10 cm de
profundidad a través de los cuatro pastoreos realizados entre septiembre y diciembre.
Cuando se analiza la situación a mayor profundidad de manera similar a la realizado
con las variaciones de Dap se puede observar que las tendencias son similares a las
observadas en el estrato 0 – 10 cm. No se detectaron diferencias significativas entre los
sistemas con bajas cargas y el SCAC, sin embargo, este último no presenta diferencias con
el sistema SDAC que fue el de mejor comportamiento, prácticamente durante todo el
período de ensayo, siempre diferenciándose de los sistemas con baja carga. A diferencia de
lo observado con los valores de Dap parecería ser que la RP se relaciona, en mayor medida,
con las cargas de pastoreo, posiblemente asociado al tiempo de permanencia. En el gráfico
5 se pueden visualizar las tendencias de cada sistema.
Cuadro 6. Número de pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Valores de impedancia en
Mpa de los tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga
(L.C.B.C.), siembra diracta baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 10
y 30 cm de profundidad.
Valores de penetrometría (Mpa)
Secuencia de
SCBC
SDBC
SCAC
SDAC
1
2,35 a
1,96 a
1,17 b
1,7 ab
2
3,61 a
3,58 a
2,89 b
2,04 c
3
4,45 a
3,88 a
3,97 a
3,34 b
4
3,61 a
3,57 a
2,89 a
2,04 b
Media general
3,505 a
3,2475 a
2,73 ab
2,28 b
Mpa
pastoreos
5
4
SCBC
3
SDBC
2
SCAC
SDAC
1
0
1º
2º
3º
4º
nº de pastoreos
Gráfico 5. Evolución de la RP en Mpa de los diferentes sistemas entre 10 y 30 cm de profundidad a
través de los pastoreos realizados entre septiembre y diciembre.
CONCLUSIONES
La densificación superficial del suelo tiende a aumentar, en forma constante, en los
sistemas de siembra convencional con cargas bajas.
Subsuperficialmente las altas cargas
independiente-mente del sistema de siembra.
provocaron
mayor
densificación,
La impedancia del suelo esta relacionada con las cargas de pastoreo, siendo mayor
cuando las cargas son menores debido al menor tiempo de ocupación.
El primer aprovechamiento es definitorio para el posterior comportamiento del
sistema ante la impedancia.
AGRADECIMIENTOS
Al Ing. Agr. Ms.Cs. Ignacio Galli por sus aportes en la realización del ensayo.
LITERATURA CITADA
1 - DOUGLAS, JT 1994 Responses of perennial forage crops to soil compaction.
(Respuestas de cultivos forrajeros perennes a la compactación del suelo) In: Soil
compaction in crop production. Editors: BD Soane and C van Ouwerkerk. Elsevier Science
BV, Amsterdam, 343-364.
2 - GERSTER, G.R.; VIDAL, D.; GUDELJ, O.; DEBATTISTA, J.J. 1996. Análisis del
efecto de las labranzas sobre el estado físico de un argiudol típico. Informe técnico Nº 119.
INTA EEA Marcos Juarez. pp 15.
3 - JORAJURIA, D.; DRAGHI, L.; ARAGON, A. 1997 The effect of vehicle weight on the
distribution of compaction with depth and the yield of a Lolium/Trifolium grassland. Soil &
Tillage Research Elsevier Science Pub., 41: 1-12.
4 - MANICHON, H. 1994. Observación morfológica del estado estructural y efectos de la
compactación en horizontes trabajados. III Curso de física de suelo INTA Pergamino.
1990. pp. 157 - 167
5 - POZZOLO, O. Y DE BATTISTA J.J. 1995. Evaluación del efecto de labranza vertical
profunda (paraplow) sobre un cultivo de lino (Linum usitatissimun L.) in Labranzas y
conservación de suelos en la agricultura del sudeste de Entre Ríos. Proyecto Regional
Adaptación y difusión de tecnología para la producción de granos en sistemas agrícolaganaderos en el sudeste de Entre Ríos. Serie Divulgación Técnica Nº 15. Ed. INTA EEA
C. del Uruguay. Area de Desarrollo Rural. 10-14 p. 7.44.
6 - SOANE, B.D. 1980. The role of field traffic studies in soil management research. Soil
& Tillage Research 1: 205-237.