Ciencia y experiencia para una siembra directa sustentable en los

Ciencia y experiencia para una siembra
directa sustentable en los ambientes frágiles
del S y SO Bonaerense
Los trabajos presentados en esta publicación reflejan parte de los resultados obtenidos
en el proyecto ―Dinámica de las fracciones orgánicas y cambios en la disponibilidad
de N, P y agua en suelos bajo siembra directa‖.
Este proyecto se lleva adelante en forma conjunta entre los integrantes de la regional
Bahía Blanca de AAPRESID y profesionales de la Comisión de Investigaciones
Científicas (CIC, Pcia. BA) y del CONICET, docentes y estudiantes de la Universidad
Nacional del Sur (UNS), además de contar con el apoyo del CERZOS (UNSCONICET), del Departamento de Agronomía-UNS y de Profertil S.A.
Ciencia y experiencia para una siembra directa sustentable en
los ambientes frágiles del S y SO Bonaerense
Año 2013
Editor:
Juan A. Galantini
Índice de trabajos
Prólogo .......................................................................................................................... 4
PROYECTO: Dinámica de las fracciones orgánicas y cambios en la disponibilidad de
N, P y agua en suelos bajo siembra directa ................................................................... 5
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense: Producción de los
cultivos y balance de nutrientes .................................................................................. 10
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense: Respuesta a la
aplicación de N y su eficiencia de uso ........................................................................ 17
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense: Dinámica y
balance de carbono ...................................................................................................... 27
Eficiencia del uso del nitrógeno y del agua para trigo en suelos del Sudoeste
Bonaerense .................................................................................................................. 35
Predicción del rendimiento en trigo mediante el índice de verdor.............................. 44
Estrategias de fertilización con nitrógeno en trigo en la región pampeana ................. 50
Fertilización con N y S en trigo. Rendimiento y calidad del grano ............................ 58
Importancia del equilibrio de las formas de fósforo edáfico....................................... 67
Fertilización con P y N en trigo bajo siembra directa en el sudoeste bonaerense ...... 74
Fertilización fosfatada en trigo en la zona semiárida: Su influencia sobre el
rendimiento y la eficiencia en el uso del N y del agua................................................ 79
Fracciones orgánicas como indicadores de calidad de suelos bajo siembra directa ... 87
Compactación del suelo por transito repetido de un conjunto tractor tolva sobre
rastrojo de trigo. .......................................................................................................... 97
Análisis del rendimiento y el NDVI en cereales de invierno en el Sudoeste
Bonaerense ................................................................................................................ 104
Análisis económico y valuación de efectos ambientales de los sistemas de labranza.
Estudio de caso en el SO Bonaerense* ..................................................................... 111
Prólogo
Proyecto de Investigación “Dinámica de las fracciones orgánicas y cambios en la
disponibilidad de N, P y agua en Suelos bajo Siembra Directa” Dr Juan Galantini
et al.
En octubre de 2007, se editaba la Revista Técnica Especial ―Sistemas Productivos del
Sur y Sudoeste Bonaerense‖ que tenía como eje el estudio de las fracciones orgánicas
del suelo y su relación con otros componentes. Esta revista se transformó en la
evidencia de la eficacia de la relación técnica y humana entre el Grupo Galantini (UNSCerzos) y la Regional Bahía Blanca de AAPRESID.
En el prólogo de entonces decíamos: ―finalmente nos pusimos de acuerdo en reconocer
que en nuestro semiárido sudoeste bonaerense, la escasez de agua y la erraticidad de las
lluvias que generan frecuentes sequías estacionales, nos obligaba a buscar una
agricultura basada más en el conocimiento que en los insumos, ya que sabíamos de los
también erráticos retornos al gasto efectuado, especialmente en fertilizantes‖. Este
pensamiento disparador de entonces mantiene su vigencia y se ha convertido en una
doctrina que nos empuja a querer saber más acerca del comportamiento de los cultivos
en nuestros campos (y a través de la divulgación en muchos más) con la mira puesta en
la sustentabilidad productiva basada en la salud de los suelos.
Es por ello que acompañamos nuevamente las inquietudes del Dr Galantini en el cierre
anterior, al compartir el aprendizaje de que debíamos profundizar lo investigado
buscando tener respuestas más certeras a través del estudio de la dinámica de las
fracciones orgánicas. Visto desde fuera parecía casi una sutileza de enfoque, pero esta
aparente sutileza parecía acompañar mejor a la experiencia de las observaciones a
campo de parte de los propios miembros de la Regional.
Por otro lado ya habíamos aprendido que buscar saber genera la inquietud cuando no la
necesidad de nuevos saberes para avanzar, ya que al conocer más se toma conciencia de
que se desconoce más.
En la CONFIANZA profunda alcanzada entre las personas de uno y otro equipo – que
hemos cultivado y cuidado como un tesoro – encontramos la alineación moral necesaria
para acompañar el nuevo reto de investigación propuesto.
En esta oportunidad encontramos en PROFERTIL la adhesión traducida en soporte
financiero y en AAPRESID que hizo suyo el Proyecto como ―Chacra en formación‖ al
punto de asumir además la edición de los trabajos en esta Revista.
Vaya entonces nuestro agradecimiento profundo al Dr. Galantini y su formidable equipo
de estudio y trabajo así como el agradecimiento a PROFERTIL y AAPRESID sin cuyo
apoyo no se habría podido hacer este Proyecto, un verdadero ejemplo de integración
profesional.
Ricardo Ochoa, Carlos Rodríguez, María Marta Casali y Javier Irastorza
Regional Bahía Blanca de AAPRESID
4
PROYECTO: Dinámica de las fracciones orgánicas y cambios en la
disponibilidad de N, P y agua en suelos bajo siembra directa
Juan Alberto Galantini
Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, Pcia. Bs. As.)
CERZOS-Dpto. Agronomía (UNS-CONICET),
San Andrés 800, Bahía Blanca; [email protected] y [email protected]
A partir del año 2003 un grupo de docentes, investigadores y estudiantes
comenzamos a trabajar junto con la Regional Bahía Blanca de AAPRESID.
Durante la primera etapa se plantearon diferentes estudios destinados a analizar
el estado orgánico de los suelos y detectar algunas limitantes de la producción.
Parte de los resultados se presentaron en una Revista de AAPRESID. Durante la
segunda etapa del proyecto (2010-2014) se enfocaron los problemas detectamos
como los más relevantes y se están realizando experiencias para mejorar el
conocimiento y generar opciones de manejo. Se describen los antecedentes del
proyecto, los objetivos y algunos aspectos metodológicos y prácticos.
Antecedentes
El aumento constante de la población mundial, con cada vez más necesidades, generan
mayor presión sobre el ambiente y obliga a la búsqueda de la sustentabilidad. Un
sistema sustentable debe satisfacer las necesidades en el tiempo, mantener la producción
o aumentarla al ritmo de las necesidades (sean alimentos, fibras, combustibles, nuevos
productos), sin degradar el recurso ni el ambiente. Es decir, se debe conocer el potencial
productivo actual de cada agroecosistema, maximizar la eficiencia en el uso de los
recursos y minimizar los efectos ambientales.
En este sentido, la materia orgánica (MO) del suelo es un elemento clave, ya que está
fuertemente ligada tanto a la productividad como a la calidad ambiental. Esto ha sido
reconocido durante mucho tiempo, aunque en la práctica ha sido difícil utilizarla como
un indicador universal. Esto es porque la MO es una mezcla de compuestos orgánicos,
los que tienen características, composición y funciones diferentes. Sin diferenciar las
fracciones orgánicas ni saber cuál es su función en el suelo, difícilmente podamos
conocer los mecanismos que están regulando la productividad de los cultivos. En este
sentido, podemos diferenciar dos fracciones orgánicas muy contrastantes, una asociada
a la fracción mineral del suelo (MOM) y la joven o particulada (MOP). La primera de
ellas más estable y asociada con la estabilidad del suelo, representada por el humus,
mientras que la última es más dinámica, representada por los residuos de cultivos semidescompuestos y relaciona directamente con la disponibilidad de nutrientes para el
cultivo (Galantini, Rosell, 1997; Galantini, 2005).
Las fracciones orgánicas y la productividad
En uno de los primeros estudios realizados para evaluar el efecto de las fracciones
orgánicas en secuencias de cultivos contrastantes, se encontró que el contenido de MO
total del suelo era semejantes entre sistemas de producción, diferencias alrededor del
5
2%, sin embargo, fueron importantes las diferencias en la cantidad de MOP, diferencias
alrededor del 23% (Galantini et al., 1992).
Más aún, era importante la cantidad estimada de MOP descompuesta (mineralizada)
durante el ciclo del cultivo siguiente y el N liberado (diferencias alrededor del 37%). En
este sentido, la mayor parte del N que se midió en el cultivo siguiente (cerca del 88%)
provenía de la mineralización de la MOP y sólo una pequeña fracción de la
mineralización de la MO más humificada.
Las fracciones orgánicas en suelos de la Regional Bahía Blanca de AAPRESID
Durante el período 2003-2008 se analizaron más de 120 suelos de una amplia red de
ensayos de fertilización del trigo en lotes de productores de la Regional Bahía Blanca de
AAPRESID. Se determinó que el contenido de MOP promedio para los 115 suelos
analizados fue 8,0 Mg ha-1, variando entre 2,2 y 23,9 Mg ha-1 (Galantini et al., 2007a).
Teniendo en cuenta el cultivo antecesor, se los pudo agrupar en antecesor pastura, trigo
y girasol los que mostraron contenidos promedios diferentes de MOP (16,5, 6,5 y 8,7
Mg de MOP ha-1, respectivamente).
El contenido medio de N, P, K y S en la MOP fue 320, 7,7, 47,7 y 25,5 kg ha-1,
respectivamente, representando una importante reserva de nutrientes. Es decir, que en
los suelos estudiados cada tonelada de MOP almacenada equivale, en promedio, a una
reserva de 40 kg de N, 1 kg de P, 6 kg de K y 3 kg S por hectárea. Finalmente, sabemos
que la MOP es:
una fracción sensible al efecto de las diferentes practicas de manejo, en especial
la rotación de cultivos;
es dinámica, con cambios importantes en el corto y mediano plazo, dependiendo
de su calidad, del ambiente y del manejo;
es una reserva potencial de todos los nutrientes que necesitan los cultivos y
cantidades importantes.
Falta conocer cuál es la dinámica en el corto y mediano plazo, cuales son los factores
que regulan la descomposición y en qué medida lo hacen, así como el efecto de estos
cambios sobre el balance de carbono y la disponibilidad de nutrientes para los cultivos.
La carencia de información sobre estos aspectos es más importante en los ambientes
semiáridos y subhúmedos, donde la dinámica del agua, la disponibilidad de N y de P
pueden acentuar la incertidumbre de las diferentes prácticas agronómicas
comprometiendo la sustentabilidad de los sistemas.
Una nueva etapa del proyecto
La experiencia obtenida y los numerosos interrogantes surgidos durante el trabajo
conjunto, llevo a formular nuevos desafíos.
Se planteó como hipótesis general del nuevo proyecto que para conocer el exacto aporte
de la MO a la nutrición de los cultivos se debe conocer la dinámica de las fracciones
lábiles, tanto como el cambio en la velocidad de descomposición frente a condiciones
variables de humedad, disponibilidad de nutrientes (N, P y S), suelo, clima y diferentes
prácticas de manejo. Esta hipótesis implica conocer el efecto de cada una de las
6
variables más importantes que condicionan tanto el rendimiento, la eficiencia de uso de
los insumos clave, el beneficio económico como la relación con el medioambiente.
En base a la experiencia previa del trabajo realizado junto con la Regional Bahía Blanca
de AAPRESID, a las conclusiones que surgieron en las reuniones de trabajo y a la
complejidad de la región, se plantearon los principales problemas de los sistemas
productivos actuales y se desarrollaron ―Módulos de trabajo‖ con objetivos específicos.
La propuesta no intenta resolver por sí sola todos los interrogantes de los sistemas
productivos, sino aportar información para comprender mejor que ocurre en el suelo y
en su relación con la planta, para tratar de hacer un ajuste más eficiente de la nutrición
de cada cultivo en diferentes ambientes.
Eficiencia en el uso del agua y del nitrógeno
Problema:
El agua es la principal limitante de la región, debido a las limitadas y erráticas
precipitaciones, por lo que se debe maximizar la eficiencia de su uso. Esto se logrará
conociendo el impacto que tienen los factores naturales y las prácticas de manejo sobre
la transformación del agua caída en grano, permitiendo adoptar las mejores prácticas de
manejo en cada caso y optimizar el uso de insumos clave como el nitrógeno.
Objetivos:
Evaluar la eficiencia en el uso del agua (EUA) y del nitrógeno (EUN) en
diferentes sistemas de producción para caracterizar la variabilidad espacial,
temporal y debida a las prácticas de manejo.
Detectar los principales factores que modifican la eficiencia en el uso de los
recursos más limitantes y como repercute sobre los componentes del
rendimiento.
Buscar la relación entre la productividad y la disponibilidad de agua y nitrógeno.
Determinar el efecto de la profundidad del suelo sobre la capacidad de
almacenar agua y su uso por el cultivo, buscando las mejores alternativas de
manejo para cada ambiente, determinando la profundidad efectiva y la capacidad
de retener agua en suelos limitados por ―tosca‖, así como interacción suelotosca-agua-cultivo.
Nitrógeno - Estrategias de fertilización y diagnóstico de requerimientos
Problema:
En la región semiárida la irregularidad e incertidumbre de las precipitaciones es una
característica que impacta sobre la respuesta a la aplicación de fertilizantes. Una baja
eficiencia en el uso del fertilizante implica un doble perjuicio, para la economía del
sistema y para el ambiente. Para optimizar el uso de los fertilizantes se necesita conocer
las mejores estrategias de aplicación (dosis, momento, fuente, etc.), las mejores
herramientas de diagnóstico de los requerimientos, evaluaciones adecuadas del
potencial de producción y una estimación lo más acertada del aporte de nutrientes de las
fracciones lábiles de la materia orgánica.
7
Objetivos:
Generar una base de datos de ensayos de fertilización con N, a los efectos de
evaluar los factores más importantes que influyen sobre la respuesta y aplicar
modelos matemáticos de simulación.
Analizar la aplicación del medidor de clorofila Minolta SPAD como herramienta
de diagnóstico de deficiencia de N durante el ciclo del cultivo de trigo.
Determinar unidades SPAD, en plantas de trigo sometidas a diferentes
condiciones nutricionales.
Establecer la relación entre los valores de lectura de SPAD y el índice de suficiencia de N en distintos momentos del ciclo del mismo con el rendimiento.
Evaluar críticamente la precisión de la metodología DRIS para detectar posibles
respuestas a la fertilización, utilizando normas internacionales y otras normas
obtenidas en la región semiárida pampeana.
Relacionar la respuesta a la fertilización con la factibilidad económica de su
aplicación.
Fósforo en el suelo: Reservas, formas, distribución y relación con la disponibilidad
Problema:
Los resultados previos sobre la dinámica del P en diferentes sistemas de labranza
pusieron de relieve la importancia de la fracción orgánica del fósforo, de las reservas del
suelo y de los equilibrios entre las diferentes fracciones. Estos resultados llevan a
profundizar en este tema, tratando de responder a las siguientes preguntas: ¿cuál es la
reserva en los diferentes suelos?, ¿cuáles son los cambios en el corto plazo de las
fracciones lábiles del P (incluidas aquellas orgánicas relacionadas con la MOP)?, ¿cuál
es la disponibilidad de las fracciones orgánicas y cuál es la capacidad del cultivo para
tomar las diferentes formas presentes en el suelo?
Objetivos:
Cuantificar el contenido de las diferentes formas de P en los suelos de la región
y evaluar la dinámica de las formas lábiles (disponible y orgánico), así como su
relación con la absorción y rendimiento del cultivo.
Determinar el contenido de P disponible optimo par las diferentes disponibilidad
de N, que permitan alcanzar la máxima producción del cultivo
Contenido, calidad y dinámica de las fracciones orgánicas del suelo
Problema:
Las diferentes fracciones orgánicas tienen funciones importantes para el normal
funcionamiento del sistema, por ello, es importante conocer el equilibrio entre ellas y
cuales es su dinámica en el tiempo.
Cuantificar el contenido de las diferentes fracciones orgánicas en los suelos de la
región y evaluar la dinámica de las formas lábiles, así como su relación con la
disponibilidad de nutrientes y rendimiento del cultivo.
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Evaluar los cambios en la cantidad de residuos de los cultivos y cuantificar el
efecto sobre la dinámica del agua, la cobertura del suelo y la transformación de
las fracciones orgánicas.
Consideraciones finales
Como balance de la última etapa del proyecto (2010-2012) se puede resumir:
Se realizaron más de 40 ensayos de fertilización con N, P y/o S.
Se realizó el seguimiento desde presiembra a cosecha de 160 lotes de producción con
trigo y cebada.
Se evaluaron diferentes rotaciones de cultivos en diferentes ambientes.
Se realizaron decenas de viajes al campo para tomar cientos de muestras de suelo y de
planta, sobre las cuales se realizaron miles de análisis de diferente tipo.
En suma, miles de horas de trabajo destinadas a maximizar los resultados del proyecto.
Todo esto fue gracias a la participación de jóvenes que tomaron parte del proyecto como
trabajo de grado (Fernando López, Daiana Huespe; Leandro Pelegrini, Simón Lorenzo,
Maria Leticia Coronato) o como actividad para conocer aspectos prácticos (Veronica
Misller, Cecilia Costantino, Cristian Zajac, Corina Cerda).
A la participación con tesis de posgrado (Juan Manuel Martínez, Matías Duval,
Fernando López, Mariano Menghini)
A la participación dentro del proyecto como parte de su trabajo de investigación
(María Rosa Landriscini, Liliana Suñer, Julio Iglesias, Gabriela Minoldo, Silvia Canelo,
Adrian Vallejos, Fabiana Limbozzi)
A la participación desde otras áreas, como el Departamento de Administración de a
UNS, liderado y coordinado por Regina Duran y Liliana Scoponi, quienes aportaron una
visión diferente al estudio, como los Profesionales de INTA, Juan I. Vanzolini, Eduardo
de Sa Pereira, Hugo Kruger, y los Investigadores de otras Universidades, Luis Wall y su
grupo (UN de Quilmes).
También gracias a los integrantes de la regional Bahía Blanca de AAPRESID, quienes
no solo permitieron la realización de las experiencias, si no que apoyaron permanente
todas las actividades realizadas y aportaron toda su experiencia e inquietudes.
No menos importante fue el ámbito de intercambio que se genero en las periódicas
reuniones de discusión de los resultados.
Desde lo personal, el más sincero agradecimiento a todos.
Bibliografía
Galantini J.A., Rosell R.A., Andriulo A.E., Miglierina A.M., Iglesias J.O. 1992. Humification
and N mineralization of crop residues in semi-arid Argentina. The Science of the Total
Environment (Holanda), 117/118: 263-270.
Galantini J.A., Rosell R.A. 1997. Organic fractions, N, P, and S changes in a semiarid
Haplustoll of Argentine under different crop sequences. Soil Tillage Research 42: 221-228;
Galantini J.A., Landriscini M., Hevia C. 2007. Contenido y calidad de la materia orgánica
particulada del suelo. En ―La siembra directa en los sistemas productivos del S y SO
Bonaerense‖, Revista Técnica Especial AAPRESID 36-40.
9
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense:
Producción de los cultivos y balance de nutrientes
Juan A. Galantini1, Cristian Keine2
1
Investigador de la Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, Bs.As.), CERZOS- Departamento de
Agronomía (UNS); 2 Ing. Agr. – Establecimiento Hogar Funke
San Andrés 800 (8000) Bahía Blanca (BA) - Argentina
La siembra directa se ha expandido en forma acelerada en Argentina, pasando de
pocas hectáreas a más del 78% de la superficie agrícola en tres décadas. Esto
hace difícil encontrar situaciones en donde evaluar los efectos de largo plazo.
Por este motivo, la experiencia llevada adelante en el establecimiento ―Hogar
Funke‖ durante más de 25 años es un importante ejemplo para ser analizado en
detalle.
Introducción
Estimaciones recientes dan cuenta que un total de 27 millones de hectáreas se
encuentran bajo siembra directa (SD) en Argentina, lo que representa la mayor parte de
la superficie agrícola del país (AAPRESID, 2012). El crecimiento del área en SD fue
muy rápido, desde unas pocas hectáreas en los años ´80 hasta el 78,5% de la superficie
agrícola actualmente.
Fue a partir de la década del 90 cuando se comenzó a difundir un paquete tecnológico
donde se incorporaba la soja resistente a herbicida, con amplias ventajas.
Esta aparición impulsó el reemplazo del viejo paradigma del laboreo del suelo agrícola,
base de la producción durante miles de años, por una agricultura sin remoción del suelo.
El cambio es muy importante, porque significa modificar muchos de los aspectos
productivos. El uso de labranza favorece una mayor porosidad artificial, muy dinámica,
mientras que la SD predominan los poros biológicos. La cobertura en SD modifica la
temperatura, la dinámica y la conservación del agua en el suelo, así como el desarrollo
de plagas, malezas y enfermedades. Estas diferencias, entre otras, generan un nuevo
ambiente en el que el cultivo se implanta, crece y tiene que producir.
Este cambio implica comenzar a generar nueva información sobre un sistema de
producción con características totalmente diferentes y donde los resultados de largo
plazo aun no se conocen.
Esta falta de información de los cambios que se producen en la planta y en el suelo a lo
largo del tiempo es más evidente en aquellas áreas marginales en las que la soja no llegó
para acompañar la expansión de la SD. El SO Bonaerense es uno de esos casos.
El establecimiento Hogar Funke, ubicado en proximidad de la localidad Tornquist (BA),
perteneciente a la Regional Bahía Blanca de AAPRESID, ha mantenido parte de un lote
con dos manejos diferentes desde el año el año 1986. Como se mencionó, contar con
una experiencia de más de 25 años con diferentes labranzas permite conocer en detalle
los nuevos equilibrios que se alcanzan en el suelo frente a un cambio tan drástico como
significó suprimir las labranzas.
10
El objetivo del presente trabajo fue analizar los cambios en la producción de cultivos en
el largo plazo utilizando dos sistemas de labranza diferentes.
Aspectos metodológicos
El suelo es un Argiudol típico, profundo, de textura franca en el horizonte A y francoarcillosa en el B2, del establecimiento Hogar Funke del partido de Tornquist (B.A.).
La temperatura media anual es de 15ºC y la precipitación media anual fue 735 mm en el
período 1887-212, y 799 mm durante la experiencia (1986-2012).
El terreno fue sistematizado con curvas de nivel sin gradiente en 1975, estimándose
pérdidas de suelo en los años previos de escasa consideración.
Sobre dos parcelas de 8 has cada una se aplicaron dos sistemas de labranza: siembra
directa (SD) y labranza convencional (LC), desde el año 1986. El detalles del sitio,
manejo y propiedades químicas del suelo fueron descriptos por Galantini et al. 2006,
2007.
La LC fue llevada adelante utilizando cincel y rastra de discos.
La secuencia de cultivos realizada durante el período en estudio (1986-2011) incluyó
maíz (Zea mais), trigo (Triticum aestivum), girasol (Elianthus annus), cebada (Hordeum
vulgare) y sorgo (Sorghum bicolor), en una secuencia y rendimientos que se presenta en
la Tabla 1.
Los estudios se llevaron adelante durante los años 2003, 2009, 2010 y 2011, en los que
se sembró trigo
El diseño fue de 3 bloques al azar a lo largo de las franjas con SD y con LC, en cada
uno de ellos se tomaron 3 muestras compuestas de suelo y planta.
Resultados obtenidos
El rendimiento en grano de los diferentes cultivos de la secuencia fue muy variable a lo
largo de la experiencia (Tabla 1). El promedio (1986-2012) fue menor en LC (1906 kg
ha-1) que en SD (2370 kg ha-1). La variabilidad fue alta, ligeramente mayor en LC
(CV=64%) que en SD (CV=54%), reflejo de la influencia de las características
climáticas de la región, donde predominan la irregularidad en las precipitaciones y
periódicas heladas tardías.
Por otro lado, cuando se analizan solo los cultivos de invierno (trigo y cebada) la
variabilidad de los rendimiento en LC fue mucho mayor (CV=64%) que en SD
(CV=46%).
La diferencia del mejor barbecho parecería no ser tan significativa al analizar los
cultivos de verano, donde el efecto del agua acumulada durante el barbecho es menor y
existiría una dependencia mayor de la precipitación durante el ciclo.
Siendo la disponibilidad de agua una de las limitantes de estos sistemas productivos, la
SD mejoraría su conservación y uso. Sin embargo, analizando la secuencia completa de
cultivos, la diferencia en el rendimiento a favor de la SD no estuvo significativamente
relacionada con la precipitación anual.
Se encontró una tendencia a que, cuando la precipitación fue mayor durante el
barbecho, mayores fueron las diferencias a favor de la SD, mientras que cuando fueron
11
mayores durante el cultivo las diferencias entre sistemas de labranza tendieron a
reducirse. Es decir, esta tendencia haría suponer que inicialmente la mayor eficiencia en
la acumulación de agua en SD estaría asociada con la protección del escurrimiento más
que con la protección de la evaporación. Mientras que después de la siembra, la
diferencia estaría asociada a la protección de la evaporación.
Durante los años 2011 y 2012 se comparó la cantidad de agua acumulada durante el
barbecho en ambos sistemas de labranza (Figura 1). Al momento de la siembra del trigo
en el 2011, en LC habían acumulados 27 mm contra los 160 mm en SD. Diferencias de
semejante magnitud fueron encontradas luego del barbecho posterior al cultivo de trigo
y previa implantación de sorgo. En ese momento habían acumulados 55 mm en LC y
166 mm en SD. Los perfiles de la distribución de humedad muestran claramente como
las diferencias se encuentran en profundidad, y en concordancia a lo anteriormente
mencionado, principalmente vinculado a la baja captación de LC.
En los años en los que se realizaron muestreos de suelo y planta durante el ciclo del
trigo (2003, 2009, 2010 y 2011) se pudo observar con más detalle las características de
las diferencias (Tabla 2). Se encontraron diferencias estadísticamente significativas
entre años (P<0.01) y entre sistemas de labranza (P<0.01), con interacción no
significativa en la cantidad de espigas m-2 y en la producción de MSta, de grano y de
paja.
Las condiciones iniciales para el cultivo fueron mejores en SD, con más espigas m-2
(315 vs 209 en LC).
Los promedios de producción de MSta, grano y paja de trigo para estos años fueron
3085, 907 y 2178 kg ha-1 en LC y 6581, 2088 y 4494 kg ha-1 en SD, respectivamente.
El índice de cosecha presentó interacción significativa (P<0.05), principalmente
consecuencia de los muy bajos valores y la diferencia entre los sistemas de labranza
encontrados durante el 2009, el año más seco y con rendimientos extremadamente
bajos. El resto de los años, el índice de cosecha no mostró diferencias significativas
entre sistemas de labranza.
La mayor producción del trigo en SD estuvo asociada a las mejores condiciones durante
la etapa inicial del cultivo, permitiendo el mejor establecimiento del cultivo y mejores
condiciones para que se obtengan más cantidad de macollos y espigas fértiles al
momento de la cosecha. Durante las etapas posteriores, los mayores requerimientos
hídricos, normalmente con menor disponibilidad de humedad, hizo que la SD no
mejorara la translocación de fotoasimilados al grano. Esto confirmaría lo anteriormente
mencionado, las mejores condiciones de la SD que permiten lograr mayor rendimiento
se producen en la etapa inicial del cultivo.
En el año con menor producción, el 2009 donde llovieron 205 mm durante el ciclo del
cultivo, la SD presentó mayor número de espigas y mejor índice de cosecha. Esto pone
en evidencia que en los casos extremos la SD mejora la eficiencia en el uso del agua
disponible a lo largo de todo el ciclo.
Las diferencias en la cobertura del suelo pueden explicar gran parte de las diferencias en
la eficiencia en el uso del agua.
12
La cobertura promedio en SD fue un 83% de la superficie, con 2725 kg ha-1 de materia
seca, mientras que la cobertura en LC fue menor al 14% y el peso del material
despreciable (Figura 2).
El período de madurez de los cultivos tiende a atrasarse en SD, posiblemente por la
mayor disponibilidad de humedad. Esto reviste mucha importancia en la zona en
estudio, ya que en base a la evolución de las temperaturas máximas y mínimas se puede
concluir que la probabilidad de heladas menores a -3ºC en los últimos 10 días de
Octubre es igual al 70%, mientras que en los primeros 10 días de Noviembre es de un
30% (Ing. Graciela Magrin, INTA Castelar, comunicación personal).
Consideraciones finales
La siembra directa permitió obtener una productividad promedio mayor que el sistema
con labranza. Esto implica mayor reciclado y exportación de nutrientes con efectos
positivos (la disponibilidad potencial se va incrementando) y negativos (el balance de
nutrientes se hace más deficitario requiriendo más fertilización).
La diferencia en la productividad podría estar asociada a mayor captación y más
eficiente almacenamiento del agua de las precipitaciones, en particular en los cultivos
de invierno.
Agradecimientos
A los miembros de la Regional Bahía Blanca de AAPRESID, por el continuo aliento
para que la experiencia siga adelante y los aportes realizados durante las visitas a las
parcelas. A los integrantes de Hogar Funke por mantener las parcelas durante tanto
tiempo.
Bibliografía
AAPRESID. 2012. Evolución de
http://www.aapresid.org.ar
la
superficie
en
Siembra
Directa
en
Argentina.
Galantini J.A., J.O. Iglesias, C. Maneiro, L. Santiago, C. Kleine. 2006. Sistemas de labranza en el
sudoeste bonaerense. Efectos de largo plazo sobre las fracciones orgánicas y el espacio poroso
del suelo. Revista de Investigaciones Agropecuarias (RIA – INTA) 35: 15-30.
Galantini J.A., L. Suñer, J.O. Iglesias. 2007. Sistemas de labranza en el sudoeste bonaerense: efectos de
largo plazo sobre las formas de fósforo en el suelo. Revista Investigaciones Agropecuarias
(RIA – INTA) 36 (1): 63-81.
13
Tabla 1: Rendimiento en grano de los cultivos a lo largo del período en estudio
Ciclo
1986/87
1987/88
1988/89
1989/90
1990/91
1991/92
1992/93
1993/94
1994/95
1995/96
1996/97
1997/98
1998/99
1999/00
2000/01
2001/02
2002/03
s
2003/04
2004/05
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
s
2009/10
s
2010/11
s
2011/12
a
Cultivos
Maíz
Trigo
Girasol
Trigo
Girasol
Trigo
Sorgo Gr
Cebada
Maíz
Cebada
Maíz
Trigo
Maíz
Trigo
Cebada
Girasol
Trigo
Trigo
Girasol
Cebada
Girasol
Trigo
Maíz
Trigo
Trigo
Trigo
Promedio
Desv. Est.
CV
Grano (kg ha-1)
LC
SD
3280
3580
4390
4280
890
1080
4370
4170
1400
280
3260
3050
1510
1550
3070
5000
2550
3280
1600
1540
1560
3620
600
1600
-a
1710
2640
2884
3000
1350
1850
1090
1530
1769
2765
2550
2110
1380
1838
264
214
1667
2057
-a
61
460
1492
2538
1049
2587
1906
2370
1158
1287
61
54
, pastoreado; s, año de estudio, con muestreo de suelo (a la siembra y cosecha) y planta (cosecha).
14
Tabla 2: Producción de materia seca total (MS), grano y paja (kg ha-1), índice de cosecha (IC) y
cantidad de espigas m-2 en labranza convencional (LC) y siembra directa (SD) en
cada año de muestreo
MS
Grano
Paja
IC
Esp m-2
2003
2009
LC
SD
LC SD
**
5285 7920
800 2750**
1769 2765**
61 460**
**
2509 5155
739 2290**
0.29 0.35ns 0.08 0.17**
180 385**
64 121**
2010
2011
Media
LC
SD
LC
SD
LC
SD
**
**
5041 8382
2963 7272
3522 6581 **
1492 2538**
1049 2587**
1093 2088 **
**
**
3549 5844
1914 4685
2178 4494 **
0.30 0.30ns
0.35
0.36ns
0,26
0,30
*
**
322
423
270
329
209
315 **
**, *, ns, indican diferencias al 0,01, 0,05 o no significativas entre sistemas de labranza para cada
parámetro analizado dentro de cada año
Tabla 3: Cantidad de nutrientes exportados, reciclados y balance (kg ha-1) en 25 años de
producción con labranza convencional (LC) y en siembra directa (SD)
C
N
P
K
Ca
Mg
S
Exportado
18.163
866
183
199
20
96
82
Reciclado
47.806
468
65
737
182
119
128
-386
43
-199
-20
-96
-82
LC
Balance
SD
Exportado
22.220
1.035
210
237
19
113
97
Reciclado
59.597
540
66
863
160
117
158
-411
29
-237
-19
-113
-97
Balance
15
(mm)
Agua útil
0
10
20
30
40
0
10
20
30
40
0-20
20-40
40-60
60-80
80-100
100120
120140
140160
160180
180200
Figura 1: Contenido de agua útil hasta los 2 metros de profundidad previo a la siembra
de a) trigo (junio 2011) y b) sorgo (septiembre 2012) en labranza
convencional (LC) y siembra directa (SD)
LC
SD
Figura 2: Cobertura del suelo al momento de la siembra en labranza convencional (LC)
y siembra directa (SD)
16
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense: Respuesta
a la aplicación de N y su eficiencia de uso
Juan A. Galantini1, María Rosa Landriscini2, Julio Iglesias
1
Investigador Científico – Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, Bs.As.), CERZOSDepartamento de Agronomía (UNS); 2
San Andrés 800 (8000) Bahía Blanca (BA) – Argentina.
Correo electrónico [email protected] y sitio www.labspa.blogspot.com.ar
La disponibilidad de agua y nitrógeno son dos de las limitantes de la
productividad en los sistemas agropecuarios del S y SO Bonaerense. La
incertidumbre que generan tanto la variabilidad de las lluvias como del contexto
económico obligan a buscar maximizar la eficiencia en el uso de los recursos.
Introducción
La reducción de la intensidad de labranza ha sido reconocida como una práctica para
disminuir las pérdidas de matera orgánica del suelo (Galantini y Rosell, 1997;
Halvorson et al., 2002; McConkey et al., 2003; Alvaro-Fuentes et al., 2008).
El laboreo mezcla los residuos con el suelo, generando condiciones más adecuadas para
la rápida descomposición de los materiales orgánicos lábiles (Reicosky et al., 1995).
Por el contrario, la siembra directa (SD) mantiene los residuos en superficie
disminuyendo el contacto con el suelo retardando su descomposición, no rompe los
agregados por lo que mantiene la protección física de los materiales orgánicos del suelo,
mantiene el suelo más húmedo y sin temperaturas extremas contribuyendo a una mayor
actividad biológica. Cada uno de estos aspectos modifica sustancialmente la dinámica
de las fracciones orgánicas del suelo. En las regiones semiáridas y subhúmedas, el
último punto cobra gran importancia, pudiendo llegar a influir notablemente sobre el
estado orgánico (equilibrio entre las diferentes fracciones orgánicas) final del suelo.
Las fracciones orgánicas lábiles representan una importante reserva de nutrientes
disponibles para el cultivo en el corto y mediano plazo (Galantini et al., 2007a)
En este sentido, conocer el balance y la dinámica de estas fracciones es indispensable
para mejorar la eficiencia en el uso de los nutrientes del suelo y realizar un adecuado
ajuste de las dosis de fertilizantes necesarias de aplicar (Galantini et al., 2007b)
Cuando las lluvias son escasas y erráticas, como sucede en el área de influencia de la
Regional Bahía Blanca de AAPRESID, la disponibilidad de agua es un factor limitante
de la productividad. En este sentido, uno de los objetivos más importantes es maximizar
la cantidad producida de grano por cada milímetro de agua, es decir aumentar la
eficiencia en el uso del agua (EUA).
Numerosos trabajos indican que el N permite mejorar la EUA, a través de un mejor
desarrollo del cultivo y una mejor exploración del suelo (Brueck, 2008). Sin embargo,
con el aumento de la disponibilidad de N, si bien mejora la EUA, disminuye la
eficiencia en el uso del N (EUN).
17
Es aquí en donde el conocimiento de la respuesta del cultivo frente a diferentes
escenarios permitirá un ajuste más adecuado de la fertilización desde el punto de vista
productivo, económico y ambiental.
Los objetivos del presente trabajo fueron conocer la respuesta del trigo a diferente
disponibilidad de N bajo dos sistemas de labranza y calcular la eficiencia con que se
usan el N y el agua.
Aspectos metodológicos
La experiencia se llevo adelante en el Establecimiento Hogar Funke, sobre parcelas que
se mantienen los sistemas de labranza convencional (LC) y directa (SD) desde 1986,
conocidas como ―Monumento Histórico‖ (Galantini y Kleine, en esta publicación).
Muestreo de suelos
Durante la siembra y la cosecha del trigo del año 2003, un año con adecuadas
precipitaciones para lograr altos rendimientos, se tomaron muestras compuestas a las
profundidades 0-20 y 20-60 cm, en cada sistema de labranza y bloque (3).
Las muestras se mantuvieron húmedas y refrigeradas hasta ser analizadas lo más pronto
posible.
En estas muestras se evaluaron las propiedades más dinámicas, humedad y N de
nitratos.
Se determinó el carbono orgánico total (CO) por combustión seca (1500°C, LECO C
Analyser)
Se realizó un fraccionamiento por tamaño de partícula mediante tamizado en húmedo,
previa dispersión por agitado con bolitas de vidrio, utilizando los tamices de 50 y 100
µm. Se obtuvieron la fracción fina (0-50 µm), intermedia (50-100 µm) y gruesa (1002000 µm) en las que se determinó el CO asociado a la fracción mineral (COM),
particulado fino (COPf) y particulado grueso (COPg), respectivamente.
Como la fracción fina incluye arcilla, limo y MOM, se calculó la fracción fina
inorgánica (FFi) como la diferencia entre la fracción fina menos la MOM, calculada en
base a la cantidad de COM determinada y el contenido de CO en la MOM promedio
para estos suelos (Galantini et al., 1994).
N de nitratos en el suelo (Ns)
N total en suelos y plantas
N potencialmente mineralizable (Nan)
Carbohidratos totales (CHt).
Muestreo de plantas
A madurez fisiológica se tomaron muestras de 1 m2 de la materia seca total aérea
producida en cada tratamiento y bloque.
Las muestras se secaron, se determinó la cantidad de materia seca total aérea y grano, la
cantidad de espigas m-2, granos espiga-1 y peso de los granos.
Se determinó el contenido de N en grano y paja. Los resultados fueron expresados en kg
de N ha-1.
18
Se calculó el índice de cosecha (IC) como la relación entre la cantidad de grano y la
materia seca total aérea producida al momento de la cosecha.
Cálculos de eficiencia
Para evaluar la EUN se ha sugerido dos componentes primarios (Moll et al., 1982), por
un lado la eficiencia de absorción, la relación entre el N en planta (Npl) y el N
disponible (Ndisp), y por otro la eficiencia con que el N absorbido (Npl) es llevado al
grano (Ng). Sin embargo, debido a que las pérdidas de N en las diferentes etapas del
cultivo pueden ser considerables es conveniente evaluar la EUN en las diferentes etapas
(López-Bellido et al., 2005). Teniendo en cuenta esto y utilizando definiciones de
diferentes autores (Raun, Jonson, 1999; Fageria, Baligar, 2005) se definieron las
siguientes etapas:
Eficiencia de fertilización, donde se consideró la cantidad de N aplicada con el
fertilizante:
La eficiencia agronómica en el uso del fertilizante aplicado (EUF) para la producción de
grano (g) o materia seca (MS),
EUFg = (Granof – Grano0) / Nf
EUFMS = (MSf – MS0) / Nf
La recuperación aparente del fertilizante aplicado (RAN)
RAN = (N-MSf – N-MS0) / Nf
Eficiencia del uso del N disponible, en la que se consideró: la eficiencia en la absorción
del N disponible (EANd) en parcelas testigo o fertilizadas (x),
EANd = N-MSx / Nd
La eficiencia en el uso del N disponible (EUN) para la producción de grano y MS
EUNg = Granox / Nd
EUNMS = MSx / Nd
La eficiencia en la transformación del N absorbido (ETN) en grano
ETN = Granox / Na
La eficiencia en la traslocación del N absorbido o índice de cosecha de N (ICN)
ICN = N-Granox / N-MSx
N, nitrógeno (kg ha-1); Grano, rendimiento en grano (kg ha-1); MS, producción de
materia seca total a cosecha (grano y paja en kg ha-1); N-Grano y N-MS, contenido de N
en el grano y en la MS (kg ha-1); x, tratamientos; 0, testigo; f, fertilizados con N, Nd, Nf
y Na, N disponible, aplicado con el fertilizante y absorbido, respectivamente (kg ha-1).
Resultados obtenidos
Fertilización con N en SD y LC
En el año 2003, donde se realizó un ensayo de fertilización con dosis crecientes de N en
trigo, las precipitaciones durante el corto barbecho (antecesor girasol) fueron escasas,
tan solo 99 mm, y durante el cultivo fueron adecuadas, 388,5 mm y bien distribuidos
como para permitir buenos rendimientos.
19
Algunas de las características químicas y físicas del suelo en los 20 cm superficiales se
presentan en la Tabla 1. Se observaron algunas diferencias entre los sistemas de
labranza, pero principalmente una estratificación diferencial entre sistemas de labranza.
En el momento de la siembra la cantidad de agua útil y N disponible (en la profundidad
0-60 cm) fueron 56,4 y 34,8 mm y 57,4 y 73,9 kg N ha-1, para SD y LC,
respectivamente. Es decir, SD fue más eficiente para conservar la escasa cantidad de
precipitaciones ocurridas (57% de eficiencia del barbecho) que LC (solo el 35%),
mientras que LC fue más eficiente en poner N disponible para el cultivo (casi un 30%
más N que SD).
La diferencia en el agua acumulada se localizó en los primeros 20 cm superficiales,
poniendo en evidencia la importancia de la cobertura de residuos en el mantenimiento
de la humedad del suelo, en particular en años donde las lluvias son de escasa magnitud.
Por otro lado, si bien el N disponible al momento de la siembra del trigo fue mayor en
LC que en SD, representa un momento donde la demanda del cultivo es mínima. Esto se
reflejó en el mayor rendimiento en SD que en LC, tanto para grano como para materia
seca total aérea.
Es posible que en años con precipitaciones por encima de la normal puedan existir
pérdidas importantes del N que se encuentra como nitratos en el suelo (Galantini,
Landriscini, 2007)
La respuesta a la aplicación de dosis crecientes de N, tanto en la producción de MS total
aérea como en el rendimiento de grano, fue diferente para los dos sistemas de labranza
(Figuras 3).
La curva correspondiente a la producción de MS del trigo en SD fue casi paralela y
desplazada hacia arriba en relación a la correspondiente en LC. De los resultados se
desprende que con 60 kg ha-1 de N disponible se produjo casi 4000 kg ha-1 de MS total
aérea LC y casi 9000 en SD. Mientras que cuando la disponibilidad fue mayor, por
ejemplo 150 kg ha-1 de N, en LC produjo casi 9500 kg MS ha-1 y SD superó los 12000
kg ha-1.
Algo semejante se observó con la respuesta en grano, donde con 60 kg de N disponible
LC produjo casi 1300 kg de grano ha-1, mientras que SD casi 3000. Sin embargo,
cuando la disponibilidad de N fue mayor los rendimientos en grano tendieron a ser
semejante entre sistemas labranza.
En otros estudios en la misma región semiárida, se ha visto que el aumento en la
disponibilidad de nitrógeno estimula la producción temprana de materia seca,
aumentando los requerimientos de agua. La mayor demanda de agua generada por el
aumento de la materia seca producida, puede acentuar el efecto adverso de los déficits
hídricos que se producen durante el llenado del grano.
20
Contenido de N en MS y en grano
Las relaciones encontradas entre la disponibilidad de N y el N total (N-MS) tomado por
el cultivo o el presente en el grano (N-grano) fueron semejantes a las ya comentadas
(Figura 4).
Para una misma disponibilidad de N, la SD tomó entre 20 y 35 kg ha -1 más de N que el
cultivo en LC, de los cuales la mayor parte (20-25 kg ha-1 de N) se localizaron en el
grano.
Esto podría estar asociado a que una parte importante del N disponible en LC proviene
de la mineralización de la materia orgánica del suelo durante el barbecho. Cuando está
susceptible a mayores pérdidas, mientras que en SD estaría disponible durante el
cultivo, cuando puede ser utilizado cuando es necesitado. Esto coincide con el mayor N
potencialmente mineralizable que se observó en SD durante la siembra.
Eficiencia en el uso del agua y del N
En la agricultura, la eficiencia es la relación entre un producto y un insumo, calculado
como la relación (producto / insumo) o como la pendiente de la relación funcional
(Δproducto / Δinsumo).
La eficiencia en el uso del agua (EUA) se puede definir como la producción de un
cultivo producido por unidad de agua utilizada. Esta definición puede ser demasiado
amplia, ya que abarca la EUA obtenida en diversas escalas de tiempo y de proceso. La
producción de un cultivo se puede expresar como la biomasa total, rendimiento en grano
o cualquier componente del cultivo (aceite, proteína, etc.); mientras que el uso de agua
puede ser expresado como la transpiración, la evapotranspiración o de entrada total de
agua al ecosistema; y, finalmente, la escala de tiempo puede ser instantánea, diaria o
estacional (Sinclair et al., 1984). La EUA obtenida en las diferentes escalas temporales
y de proceso no se debe utilizar de manera intercambiable (Sinclair et al. 1984).
La EUA se define como rendimiento del producto de cultivo (kg de MS o granos) por
unidad de agua disponible para el cultivo (mm de agua en el suelo a la siembra +
precipitación durante el ciclo del cultivo - agua en el suelo en el momento de la
cosecha).
Si bien el agua útil a la siembra fue significativamente mayor en SD, la disponibilidad
de agua para el cultivo (agua a la siembra + lluvias - agua a la cosecha; en SD:
56,4+388,5-12,2=432,7 mm; en LC: 34,8+388,5-11,2=412,1 mm) fue ligeramente
mayor que en LC pero la diferencia no fue significativa.
Se encontraron diferencias significativas en la EUA por efecto de la aplicación de N y
por el sistema de labranza (Tabla 2).
En LC la EUA fue aumentando con la disponibilidad de N, tanto para la producción de
grano como de MS, pero sin diferencias significativas entre las dos dosis más altas.
En SD, si bien se nota una tendencia a EUA crecientes, solo el tratamiento N0 presentó
el valor significativamente menor.
Al comparar los sistemas de labranza entre sí, la diferencia fue mayor cuando la
disponibilidad de N fue más baja, llegando a una diferencia estadísticamente no
significativa entre ellos con la aplicación de 100 kg ha-1 de N.
21
En este sentido, la fertilización con 100 kg ha-1 de N aumentó la EUA alrededor de 83%
(tanto EUAg como EUAms), mientras que el pasaje de LC a SD sin fertilizar aumentó 49
y 43% (EUAg y EUAms, respectivamente) y con 100 kg ha-1 de N aumentó 15 y 22%
(EUAg y EUAms, respectivamente).
Es decir, la LC tiene una EUA menor y por ello la fertilización tiene un efecto más
importante, con alta disponibilidad de N las diferencias entre sistemas de labranza
desaparecen. Seguramente esto estaría asociado a una mayor cantidad de N proveniente
de la MO del suelo en SD, aspecto que se analizará posteriormente, y el bajo potencial
de rendimiento de la región en estudio.
El análisis de las relaciones entre el N disponible y el rendimiento del cultivo también
mostró diferencias entre dosis de N y sistema de labranza en la EUN, tanto para la
producción de grano como de MS.
En términos generales, cuando la dosis de N aumenta la eficiencia en su uso baja. En el
caso de LC no sucedió así para las dosis más bajas, poniendo en evidencia un marcado
déficit de este nutriente que habría influido para que se utilizara el N con la misma
eficiencia en el testigo que con las dosis de 25 y 50 kg de N ha-1.
La EUN en SD siempre fue mayor que en LC, aunque la magnitud varió
considerablemente, desde casi el doble en el testigo hasta un 35-40% mayor con la dosis
máxima de N.
Es decir, la SD y el aumento de la dosis de N aumentaron la cantidad de grano y MS
producida por cada kg de N disponible. Esto estaría ligado a una mayor eficiencia en el
uso del agua, anteriormente comentado, y un mayor aporte de N por mineralización de
la MO durante el ciclo del cultivo.
Consideraciones finales
Es importante recalcar la importancia de la evaluación conjunta de la eficiencia en que
se usan los dos factores más importantes para el rendimiento del cultivo en esta región.
Al aumentar la dosis de N se observan dos tendencias opuestas, mientras que la EUA
aumentó la EUN disminuyó. En este sentido, el óptimo balance entre ellas va a
depender de consideraciones económicas y ambientales.
Agradecimientos
A los miembros de la Regional Bahía Blanca de AAPRESID, por el continuo aliento
para que la experiencia siga adelante y los aportes realizados durante las visitas a las
parcelas. A los integrantes de Hogar Funke por mantener las parcelas durante tanto
tiempo.
22
Bibliografía
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23
Tabla 1: Popiedades edáficas en siembra directa (SD) y labranza convencional (LC)
SD
0-5
5-10
10-20
0-20
MOT
COP
CHt
Nt
Nan
DA
pH
4.24
0.29
490
0.202
101.7
1.26
6.2
3.01
0.07
304
0.142
55.5
1.44
6.3
2.53
0.04
258
0.126
50.9
1.43
6.7
3.08
0.11
328
0.149
64.8
1.39
6.5
3.22
0.21
317
0.146
71.4
1.11
6.6
3.14
0.17
304
0.138
55.5
1.35
6.7
2.55
0.04
271
0.127
36.4
1.36
6.7
2.87
0.12
291
0.135
49.9
1.30
6.7
LC
0-5
5-10
10-20
0-20
Tabla 2: Eficiencia en el uso del agua (EUA) y del nitrógeno (EUN) para la producción
de grano (g) y materia seca (ms) en siembra directa (SD) y labranza
convencional (LC)
Dosis de fertilizante (kg N ha-1)
0
25
50
100
kg mm-1
LC
EUA g
4,3 c
EUA ms
12,8 c
5,8 bc
17,3 b
6,9 ab
7,9 a
20,8 ab
23,4 a
SD
EUA g
6,4 b **
7,8 a **
8,5 a *
9,1 a ns
EUA ms
18,3 b **
24,2 a **
24,6 a *
28,5 a ns
kg kg-1 de N disponible
LC
EUN g
23,9 a
24,2 a
23,1 a
18,8 b
EUN ms
71,5 a
72,2 a
69,3 a
55,4 b
EUN g
48,1 a **
41,0 ab **
34,3 b **
25,0 c *
EUN ms
137,9 a **
127,0 a **
99,1 b **
78,2 c *
SD
En cada línea, letras diferentes indican diferencias significativas entre dosis de N;
**, *, ns, indican diferencias al 0.01, 0.05 o no significativas entre sistemas de labranza para la EUN o
EUA tanto para producir grano (g) o materia seca (ms)
24
Materia Seca total Aerea, kg ha -1
12000
y = -0,365x 2 + 116,1x + 3020,
R² = 0,934
8000
SD
y = -0,439x 2 + 153,6x - 3784,
R² = 0,999
LC
4000
0
0
50
100
150
200
N Disponible (suelo+fertilizante), kg ha-1
4000
y = -0,142x 2 + 40,82x + 1016,
R² = 0,996
Grano, kg ha -1
3000
SD
2000
LC
y = -0,133x 2 + 48,85x - 1168,
R² = 0,993
1000
0
0
50
100
150
200
N Disponible (suelo+fertilizante), kg ha-1
Figura 1: Respuesta en la producción de material seca total aérea y grano de trigo a
dosis crecientes de N en siembra directa (SD) y labranza convencional (LC).
25
120
N en MSta, kg ha -1
100
y = -0,003x 2 + 1,042x + 13,78
R² = 0,998
80
60
SD
LC
40
y = -0,003x 2 + 1,094x - 21,74
R² = 0,985
20
0
0
50
100
150
200
N Disponible (suelo+fertilizante), kg ha -1
80
70
N en Grano, kg ha -1
y = -0,002x 2 + 0,795x + 10,05
R² = 0,991
60
50
SD
40
LC
30
y = -0,002x 2 + 0,876x - 18,80
R² = 0,979
20
10
0
0
50
100
150
200
N Disponible (suelo+fertilizante), kg ha -1
Figura 2: Contenido de nitrógeno en la biomasa total aérea y en el grano de trigo a dosis
crecientes de N en siembra directa (SD) y labranza convencional (LC).
26
Efectos de largo plazo de la siembra directa en el SO Bonaerense: Dinámica
y balance de carbono
Juan A. Galantini1; Matías Duval2, Julio Iglesias3 y Juan M. Martinez2,3
1
Investigador Científico – Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, Bs.As.), CERZOSDepartamento de Agronomía (UNS)
2
Becario CONICET, CERZOS y Departamento de Agronomía (UNS).
3
Docente, Departamento de Agronomía (UNS).
San Andrés 800 (8000) Bahía Blanca (BA) – Argentina.
Correo electrónico [email protected] y sitio www.labspa.blogspot.com.ar
Las labranzas alteran la cantidad y la distribución del carbono orgánico (CO) del
suelo y la magnitud del cambio puede ser muy variable, dependiendo de las
características climáticas, de suelo, de manejo y el tiempo transcurrido. El
objetivo del presente trabajo fue analizar la dinámica de las fracciones orgánicas
en el tiempo y el balance final en una experiencia de 25 años en la localidad de
Tres Picos (BA). Se tomaron muestras de suelo (0-5, 5-10, 10-20 cm) en el año
2012 en las que se determinó el CO total el asociado a la fracción mineral
(COM, 0-53 µm) y el particulado fino (COPf, 53-105 µm) y grueso (COPg, 105200 µm), además del N en esas fracciones. Las pérdidas relativas de CO se
localizaron en los primeros 10 cm del suelo y en las fracciones COM y COP f. En
los 25 años con diferente labranza, la LC produjo una pérdida relativa anual de
328 y 34,2 kg ha-1 de COT y Nt, respectivamente. Además, en el horizonte A la
pérdida anual de masa de suelo fue de 11,5 Mg ha-1 por erosión, la principal
fuente de pérdida de COT.
Introducción
Las labranzas modifican la localización de la MO a diferentes escalas, tanto a nivel de
profundidad como a nivel de unidades estructurales (agregados) del suelo (Balesdent et
al., 2000). También favorece la reducción del contenido de materia orgánica (MO)
como consecuencia del aumento de la mineralización, disrupción de los agregados del
suelo y de la mayor aireación (Sainju et al., 2006), lo que estimula descomposición
materiales orgánicos previamente protegidos (Reicosky, 1997; Álvarez, 2001).
Por el contrario, la siembra directa (SD) aumenta el contenido de MO en la capa
superficial (Six et al., 2006; Sainju et al., 2006; Melero et al., 2009; López Bellido et
al., 2010), aumenta la agregación del suelo (Coulombe et al., 1996) y preserva mejor los
nutrientes que las practicas con laboreo (Six et al., 1998). Sin embargo, el potencial de
la SD aumentar la MO o capturar el CO2 del aire es muy variable. Por ejemplo, en la
región Pampeana se encontraron aumentos desde el 6 al 15% del CO del suelo (Díaz
Zorita y Buschiazzo, 2006; Steinbach y Álvarez, 2006; Galantini y Rosell, 2006;
Galantini et al., 2006). Analizando resultados obtenidos en 40 ensayos comparativos
realizados en 20 localidades de la región Pampeana se vio que en promedio la SD
aumentó el 14% la concentración y 17% la cantidad de CO del suelo (Galantini y
Iglesias, 2008).
Es evidente que existen muchos factores que aportan variabilidad a los resultados, por
ello los estudios de largo plazo pueden ayudar a entender la dinámica en el tiempo.
27
El objetivo del presente trabajo fue analizar los cambios en el contenido de las
fracciones orgánicas en un Arguidol del SO Bonaerense después de 25 años con
diferente labranza.
Aspectos metodológicos
Se utilizó un suelo Argiudol típico, profundo, de textura franca en el horizonte A y
franco-arcillosa en el B2, del establecimiento Hogar Funke del partido de Tornquist
(B.A.).
La temperatura media anual es de 15ºC, mientras que la precipitación media anual
histórica fue 735 mm (1887-2012) y en los 25 años con diferente labranza (1986-2011)
fue 799 mm.
Sobre dos parcelas de 8 has cada una desde el año 1986 se aplicaron dos sistemas de
labranza: SD y labranza convencional (LC, con cincel y rastra de disco). El detalles del
sitio, manejo y propiedades químicas del suelo fueron descriptos por Galantini et al.,
2006, 2007.
La secuencia de cultivos realizada durante el período en estudio (1986-2011) incluyó
maíz (Zea mais), trigo (Triticum aestivum), girasol (Elianthus annus), cebada (Hordeum
vulgare) y sorgo (Sorghum bicolor). El rendimiento promedio de grano (1986-2011) y
el coeficiente de variación fueron 2370 kg ha-1 y 54% en SD y 1906 kg ha-1 y 61% en
LC, respectivamente.
El estudio se llevó adelante durante el año 2011, luego de la siembra del trigo.
El diseño fue de 3 bloques al azar a lo largo de las franjas con SD y con LC, en cada
uno de ellos se tomaron 3 muestras compuestas de suelo y planta.
Muestreo de suelos
Para el análisis de las propiedades químicas se tomaron muestras de suelo a inicios del
macollaje, se tomaron 3 muestras compuestas a las profundidades 0-5, 5-10, 10-20 cm.
El suelo se secó al aire, se homogeneizó y se tamizó por 2 mm.
Paralelamente, se tomaron muestras no disturbadas a 0-5, 5-10, 10-15 y 15-20 cm de
profundidad (3 repeticiones por tratamiento, bloque y profundidad), utilizando cilindros
de acero (98,2 cm3) para determinar la densidad aparente (Blake y Hartge, 1986).
Determinaciones
Se determinó el carbono orgánico total (CO) por combustión seca (1500°C, LECO C
Analyser)
Se realizó un fraccionamiento por tamaño de partícula mediante tamizado en húmedo,
previa dispersión por agitado con bolitas de vidrio, utilizando los tamices de 53 y 105
µm. Se obtuvieron la fracción fina (0-53 µm), intermedia (53-105 µm) y gruesa (1052000 µm) en las que se determinó el CO asociado a la fracción mineral (COM),
particulado fino (COPf) y particulado grueso (COPg), respectivamente (Galantini y
Suñer, 2008).
Como la fracción fina incluye arcilla, limo y MOM, se calculó la fracción fina
inorgánica (FFi) como la diferencia entre la fracción fina menos la MOM, calculada en
28
base a la cantidad de COM determinada y el contenido de CO en la MOM promedio
para estos suelos (Galantini et al., 1994).
Se determinó el N total (Nt) en las muestras de suelo por el método de Kjeldahl,
Bremner (1996) y el potencialmente mineralizable por incubación anaeróbica (Nmin)
durante de 7 días a 40°C de temperatura (Waring y Bremner, 1964), determinando el
nitrógeno como amonio liberado por micro destilación por arrastre con vapor.
El análisis estadístico de los datos se realizó con el software Infostat (Di Rienzo et al.,
2010).
Resultados obtenidos
Fracciones orgánicas en el 2011
En el año 2011, a los 25 años de iniciada la experiencia, se encontraron diferencias
significativas en el contenido de las fracciones orgánicas y su distribución (Tabla 1). El
CO total en los 0-20 cm fue significativamente mayor en SD, como consecuencia de
una acumulación mayor en los 0-5 cm del suelo con SD.
El análisis de las diferentes profundidades y fracciones orgánicas puso en evidencia con
más detalle los cambios producidos por el sistema de labranza.
El COPf fue significativamente mayor en SD que en LC en todas las profundidades,
mientras que en el COPg no se encontraron diferencias en 0-20 cm pero si una
distribución diferente. En 0-5 y en 10-20 cm el contenido semejante, en cambio en 5-10
fue mayor en LC, consecuencia de la incorporación por laboreo. Esta fracción es más
dependiente de la incorporación de residuos y dependiente de las características
meteorológicas (Galantini et al., 2002)
El COM fue significativamente superior en todas las profundidades del suelo en SD,
con mayor significancia estadística en superficie (0-5 cm) que en el resto de las
profundidades (5-10 y 10-20 cm). Los cambios en el largo plazo de esta fracción estable
posiblemente se deban al efecto acumulado de los mayores aportes de carbono
consecuencia de la mayor productividad en SD, las mejores condiciones para la
mineralización de los materiales orgánicos y/o las mayores pérdidas por erosión en LC
(Galantini et al., 2006).
El Nt en la profundidad 0-20 cm fue mayor en SD que en LC, efecto que se observó que
se observó en todas las profundidades.
El N en la MO más lábil, tanto la MOPf como la MOPg, siguió una tendencia semejante
al carbono, con una acumulación significativamente mayor en 0-5 cm y no observada en
5-10 ni 10-20 cm. Las diferencias fueron mayores que las observadas en el C, aspecto
que puede modificar la dinámica de la descomposición del material orgánico.
El residuo incorporado con el laboreo aumentó tanto el C como el N en la MOP g de la
capa 5-10 cm.
El Nmin fue significativamente mayor en la profundidad 0-20 cm de SD (50% más que
en LC). Gran parte del mismo (43%) se localizó en la capa 0-5 cm, por lo que resulta
importante el mantenimiento de la cobertura del suelo para mantener la humedad
necesaria.
29
Perdidas diferenciales entre sistemas de labranza
Las mediciones realizadas indicaron que la profundidad del horizonte A del suelo en
ambos sistemas de labranza fue de 22 cm.
Realizando un balance de las diferencias obtenidas a nivel de horizonte luego de 25
años con distinto sistema de labranza, se pudo observar que (Tabla 2):
La masa de suelo fue diferente, poniendo en evidencia una perdida diferencial de
suelo en LC respecto de SD, que en promedio fue de 11,5 Mg de suelo ha-1 año1
. Este valor fue concordante con estudios previos y con valores reportados de
pérdidas de suelo por erosión por otros autores que han trabajado en la región
(Galantini et al., 2005).
La diferencia de COT entre sistemas pusieron en evidencia una pérdida
diferencial en LC, que resultó ser de 328 kg de COT ha-1 año-1. La mayor parte
de la pérdida correspondió a la fracción más estable de la MO, el COM con
aproximadamente 2/3 del total, en menor medida el COPf que representó el
tercio restante. En contenido de COPg fue ligeramente mayor en LC. Estas
diferencias marcan la sensibilidad de cada una de las fracciones a los cambios
debidos al manejo y a las condiciones ambientales, ya que en el caso del COPg la
diferencia a favor de la LC se debieron a diferentes condiciones durante el año
de evaluación y no a una constante a los largo del tiempo.
La diferencia de Nt en ambos suelos indica que existió una pérdida diferencial
en LC de 34,2 kg ha-1 año-1 de N, del cual la mayor parte correspondió al N
contenido en la MOM, en menor medida el N de la MOPf y prácticamente sin
diferencias en el N de la MOPg.
Estos resultados estarían indicando que el COPg no es un buen indicador de los efectos
de largo plazo, ya que es más dependiente de las variaciones meteorológicas, tanto
aquellas que influyen sobre la cantidad de aportes como las que influyen sobre la
velocidad de descomposición. Por ello, el COPg estará asociado más a la dinámica de
corto plazo y a la fertilidad del suelo que a su calidad.
La concentración de CO para el horizonte A fue 1,61 y 1,71% en LC y SD,
respectivamente. Si se asume un valor promedio de los 25 años en el tratamiento LC
intermedio entre ambos sistemas ((1,61+1,75)/2) su concentración media de COT sería
1,68%.
De esta forma, en base a la cantidad de suelo perdido anualmente por procesos erosivos
(11,5 Mg ha-1 año-1) y la concentración media de COT de ese suelo (1,68%), se podría
estimar que la pérdida de COT por erosión fue en promedio alrededor de 193 kg ha-1
año-1. Es decir, del total de la pérdida relativa anual de COT (328 kg ha-1 año-1) entre
sistemas, la mayor parte (aproximadamente el 60%) corresponde a pérdida por erosión y
la menor parte por la oxidación generada por las labranzas (135 kg ha-1 año-1 de COT).
En esta estimación tiene supuestos con errores que pueden influir en el resultado
obtenido. Por un lado, si ambos sistemas de labranza produjeron pérdidas de COT
durante los 25 años, el contenido de COT medio podría ser más alto y la pérdida por
erosión podría ser mayor.
Por otro lado, el suelo más susceptible a erosionarse fue la capa superficial, donde la
concentración de CO es más alta. Si calculamos la perdida por erosión de COT
30
utilizando la concentración de la capa superficial (sea 0-5 o 0-10 cm) la pérdida por
erosión supera los 200 kg ha-1 año-1.
En ambos casos, reforzarían la conclusión de que la mayor parte de la diferencia en
COT que se observó en favor de la SD se debe a menor perdida por erosión y solo una
pequeña parte a la menor oxidación de los materiales orgánicos del suelo al ser
expuestos por la labranza, tal como se postula en muchos trabajos.
Una práctica común en la región en estudio, y en muchas regiones semiáridas y
subhúmedas del mundo, es realizar un barbecho largo para acumular el agua de las
escasas e irregulares precipitaciones y así pueda estar disponible para el cultivo
siguiente.
La SD es eficiente en captar y mantener más húmedo el suelo, condiciones ideales para
una actividad biológica mayor. Ante esta situación, se genera un balance mucho más
negativo para el CO del suelo durante el periodo con barbecho en SD que en LC, donde
los materiales orgánicos lábiles están más expuestos pero la disponibilidad de humedad
limita la actividad biológica que los va a descomponer.
Consideraciones finales
La siembra directa conserva los recursos naturales, ya que evita los procesos erosivos,
aumenta la producción, lo que genera mayor reciclaje y exportación de nutrientes,
mantiene el suelo cubierto, lo que mantiene la humedad del suelo y favorece la
actividad biológica generando mayor consumo de carbono.
Es importante conocer en diferentes situaciones edafoclimáticas la importancia y la
dirección de cada uno de estos aspectos para lograr maximizar los beneficios
ambientales de la siembra directa.
Agradecimientos
Los autores agradecen al Establecimiento Hogar Funke por posibilitar este estudio al llevar adelante esta
valiosa experiencia de largo plazo y en particular al Ing. Agr. Cristian Kleine por toda la información
brindada. Trabajo realizado en el marco del Programa de áreas estratégicas (PAE) del Ministerio de
Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT) “Biología del Suelo y Producción Agraria
Sustentable (BIOSPAS, Nº 36976)‖ y del Proyecto ―Dinámica de las fracciones orgánicas y cambios en la
disponibilidad de N, P y agua en suelos bajo siembra directa‖ Regional Bahía Blanca de AAPRESID,
CIC-CERZOS-UNS y Profertil SA.
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32
Tabla 1: Contenido de carbono orgánico total (COT) y en sus fracciones fina (COPf),
gruesa (COPg) y complejos órgano-minerales (COM) en el año 2011
Prof.
SD
LC
Fracciones orgánicas (Mg ha-1)
(cm)
COT
COPf
COPg
COM
COT
COPf
COPg
COM
0-5
11,98
1,85
1,13
9,01
9,48 *
1,07 **
0,99 ns
7,42 *
5-10
12,44
1,89
0,28
10,28
9,79 **
1,08 **
0,94 **
7,78 **
10-20
23,60
3,34
0,39
19,88
21,12 ns
1,93 **
0,30 ns
18,91 *
0-20
47,68
7,00
1,78
38,91
40,03 **
4,16 **
2,35 ns
33,52 **
Formas de nitrógeno
(kg ha-1)
N
NMOPf
NMOPg
Nmin
N
NMOPf
NMOPg
Nmin
0-5
952
141
68
44,8
715 **
100 **
67 ns
29,5 **
5-10
1066
156
24
25,7
824 **
105 **
46 ns
24,5 ns
10-15
1935
400
30
32,9
1620 **
187 **
27 ns
15,0 **
0-20
3953
697
122
103,4
3159 **
393 **
140 ns
68,9 **
SD, siembra directa; LC, labranza convencional; COT, carbono orgánico total; COPf, COPg y COM;
carbono orgánico en las fracciones 0,05-0,10, 0,10-20 y 0-05 mm, respectivamente. Para cada fracción de
CO, N y profundidad, **, * y ns indican diferencias al 0,01, 0,05 o no significativas entre sistemas de
labranza, respectivamente.
33
Tabla 2: Contenidos de diferentes fracciones de carbono y nitrógeno en el horizonte A
en siembra directa (SD) y labranza convencional (LC) durante 25 años,
diferencia y cambio relativo anual
Masa
COT
COPf
COPg COM
Nt
Mg ha-1
N-MOPf N-MOPg N-MOM
kg ha-1
SD
3112
52,66
7,79
1,58 43,30 4339
783
128
3428
LC
2825
44,45
4,46
2,29 37,70 3483
428
145
2910
Dif
286,7
8,2
3,3
355,1
-17,3
518,0
Anual
11,5
0,33
14,20
-0,69
20,72
-0,7
0,13 -0,03
5,6 855,8
0,22
34,2
CO, carbono orgánico; MO, materia orgánica; COT, CO total, COP f, CO particulado fino; COP g, CO
particulado grueso; MOC, CO asociado a la fracción mineral; N, nitrógeno; Nt, N total; N-MOPf, NMOPg y N-MOM, N en la MO particulada fina y gruesa y en la MO asociada a la fracción mineral.
34
Eficiencia del uso del nitrógeno y del agua para trigo en suelos del Sudoeste
Bonaerense
Juan Manuel Martinez1,*; María Rosa Landriscini1; Juan Alberto Galantini2
1
CONICET- CERZOS; 2 Comisión de Investigaciones Científicas (CIC)-CERZOS. Dpto. de AgronomíaUniversidad Nacional del Sur. * Autor de contacto: [email protected]; San Andrés 800-Bahía Blanca,
Buenos Aires, 0291-4595102.
Cuando el agua es un factor limitante de la producción, el nitrógeno es un
elemento clave para aumentar la eficiencia con que se usa. Si bien al aumentar la
disponibilidad de nitrógeno aumenta la eficiencia con que se usa el agua,
paralelamente disminuye la eficiencia con que se usa el nitrógeno. El balance
adecuado entre ambas eficiencias tiene importancia tanto económica como
ambiental.
Introducción
La Argentina posee un régimen pluviométrico y un balance hídrico que, en rasgos muy
generales, determina que solo alrededor del 25% de su territorio continental (70
millones de ha) puede considerarse húmedo. El 75% restante (más de 200 millones de
ha) sufre, en alguna medida, deficiencias hídricas para la producción agropecuaria
dependiente de la lluvia (Tuya et al., 2011).
En estas regiones, semiáridas y subhúmedas, la optimización de la aplicación de
fertilizantes es difícil, debido a la errática disponibilidad de agua de las precipitaciones.
En estos casos, se deberían adecuar las aplicaciones a las condiciones de fertilidad
particulares y al potencial de rendimiento esperado.
El nitrógeno (N) es un elemento indispensable para maximizar el rendimiento y la
calidad de los cultivos. Por su dinámica, susceptibilidad a las pérdidas y altos
requerimientos de las plantas, es uno de los nutrientes deficientes en forma
generalizada. El cultivo de trigo es la base de los sistemas productivos en una amplia
región del SO bonaerense. Sus rendimientos son influenciados por las condiciones
climáticas y las propiedades edáficas, obligando a un uso eficiente del agua y del
nitrógeno (Galantini et al., 2004).
Las mejores prácticas de manejo en la nutrición de cultivos y de los fertilizantes
contribuyen a aumentar la producción y la eficiencia. Si bien la eficiencia en el uso de
un nutriente se ha definido de maneras diferentes, en general trata de calificar la
habilidad de un sistema para transformar un insumo en un producto (Fageria y Baligar;
2005). Estimaciones de la eficiencia en el uso del N (EUN) a nivel mundial (Raun y
Johnson, 1999) como a nivel de parcelas (Davis et al., 2003; Fageria y Baligar, 2005)
concuerdan en valores entre el 30 y 50%. Es decir, se utiliza una pequeña parte del N
que se aplica, con un gran costo económico y ambiental. Para mejorar la eficiencia se
debe conocer cómo los diferentes factores ligados a la producción la modifican y de esta
forma plantear estrategias tendientes a maximizarla. La EUN, expresa los kg de grano o
kg de MS por kg N disponible. Este valor resulta de la eficiencia fisiológica del híbrido
o cultivar, y el coeficiente de utilización de N (Novoa y Loomis, 1981, Echeverría y
Videla, 1998).
35
La aplicación de N en la región semiárida tiene una baja eficiencia por las pérdidas que
se producen en los años lluviosos, donde el cultivo puede expresar su máximo potencial,
y por el déficit que se genera en los años secos, en los que hay una demanda extra de
agua que no puede ser satisfecha.
El agua disponible es, generalmente, el principal factor que limita el crecimiento y
rendimiento de los cultivos en condiciones de secano (Andrade et al, 1996). Por lo
tanto, el factor clave para alcanzar mejores resultados en la agricultura de secano es
tratar de maximizar el uso del agua por parte de los cultivos (Fraschina et al., 2003;
Galantini et al., 2006).
La eficiencia de uso del agua (EUA) de un cultivo puede ser definida en distintas
escalas. De manera general, en condiciones de secano, se la define como el rendimiento
o producción de biomasa por unidad de agua consumida (Micucci, 2002). En general, la
adecuada nutrición del cultivo presenta un impacto positivo en la EUA atribuido a una
mejora en el crecimiento y en el rendimiento del cultivo. Caviglia y Sadras (2001)
atribuyeron el aumento de la eficiencia de uso del agua debido a la fertilización
nitrogenada a un incremento en la eficiencia de uso de la radiación por incremento de la
concentración de N en las plantas que incrementa a su vez la capacidad fotosintética del
cultivo de trigo.
La SD junto con otras prácticas de manejo de suelo como rotaciones, barbecho y
fertilización, y de cultivo como fecha de siembra, cultivares y control de malezas
producen un impacto positivo en la EUA e incrementan los rendimientos. Este impacto
positivo resulta muy beneficioso en zonas de producción en secano y con balance
hídrico negativo (como lo son las zonas áridas y semiáridas).
El efecto de la fertilización nitrogenada en los cultivos agrícolas sobre la EUN y ha sido
bien documentada (Huggins y Pan, 1993; Paponov et al., 1996). En general, se ha
encontrado que con el incremento de la disponibilidad de N para los cultivos la EUA
aumenta, mientras que la EUN tiende a decrecer. El efecto del N sobre todas estas
eficiencias en conjunto y sus interrelaciones, sin embargo, no han sido aún exploradas
en el cultivo de trigo, lo que permitiría disponer de conocimientos para maximizar el
uso de todos los recursos involucrados en la producción de MS y granos.
El objetivo de este trabajo fue evaluar las EUN y EUA para la producción de MS y de
grano para diferentes dosis de N y momentos de aplicación en trigo de la región
semiárida pampeana.
Aspectos metodológicos
Durante el año 2010 y 2011 se realizaron seis ensayos de fertilización con trigo
(Triticum aestivum L.) en diferentes sitios del sudoeste bonaerense, combinando dosis y
momentos de aplicación de N. Los ensayos se ubicaron: en el partido de Cnel. Dorrego,
en el establecimiento ―Cumelén‖(Cu1), en el partido de Tornquist, en los
establecimientos ―Hogar Funke‖ (HF1) y ―Las Ruinas‖ (LR) para el año 2010; y para el
otro año, nuevamente en ―Cumelén‖ (Cu2) y ―El martillo‖(EM), ambos sitios en Cnel.
Dorrego y el restante en Tornquist, en ―Hogar Funke‖ (HF2), todos ubicados en la
Provincia de Bs. As. Los datos analíticos de los suelos se resumen en la Tabla 1.
36
Se utilizaron parcelas de 4 x 9 m dispuestas en tres bloques completos aleatorizados
durante las campañas 2010/11 y 2011/12. Los tratamientos ensayados fueron 6 dosis de
N (0, 25, 50, 100, 150 y 200 kg ha-1) a la siembra, y 4 dosis (0, 25, 50 y 100 kg ha-1) al
macollaje, en forma de urea.
Se tomaron muestras de suelos de las profundidades de 0-20 y 20-60 cm y de MS a la
siembra, macollaje, booting y al final de la experiencia para las dosis de 0, 50, 100 y
200 kg ha-1 de N, para conocer el contenido de N inorgánico en el perfil (0-60 cm), así
como para monitorear los cambios en la disponibilidad de agua y nutrientes en el suelo
y en la planta, especialmente del N. En la cosecha se tomaron muestras de material
vegetal de todos los tratamientos ensayados, para la determinación del rendimiento de
MS y grano, y otros componentes del rendimiento. Se procesaron las muestras y se
determinó el contenido de N total tanto en el grano como en la paja.
Para evaluar la EUN utilizando definiciones de diferentes autores (Raun y Johnson,
1999; Fageria y Baligar, 2005) se delimitaron las siguientes etapas:
Eficiencia de uso del N disponible (Nd) en la que se consideraron:
Eficiencia en el uso del Nd (EUN) para la producción de materia seca (MS) y grano (g)
EUNMS = MSf / Nd
EUNg = Granof / Nd
N, nitrógeno (kg ha-1); MS, producción de materia seca total aérea a cosecha (grano y
paja en kg ha-1); Grano, rendimiento en grano (kg ha-1).
Para el cálculo de la EUA se utilizó:
Eficiencia en el uso del agua (EUA) para la producción de MS y de grano
EUAMS = MSf / ((Hini + pp) - Hfin)
EUAg = Granof / ((Hini + pp)- Hfin)
Hini, humedad al momento de la siembra (mm); pp, lluvias registradas durante el ciclo
del cultivo (mm); Hfin, humedad al momento de la cosecha (mm); MS, producción de
materia seca total aérea a cosecha (grano y paja en kg ha-1); Grano, rendimiento en
grano (kg ha-1).
Para el análisis estadístico de los datos, ANOVA y Comparación de Medias, se utilizó
el software Infostat.
Resultados obtenidos
Variabilidad climática
Durante el año 2010 las precipitaciones evidenciaron una erraticidad concentrándose
mayormente en el otoño y primavera, con la particularidad de que en agosto no llovió y
con un déficit hídrico severo en el momento que el cultivo incrementó los
requerimientos (Paoloni y Vazquez, 1985. Figura 1a). En el año 2011 se registraron
precipitaciones elevadas para el primer mes del año en los tres sitios. Luego se observó
escasez de agua a partir de julio, acentuándose más aún para ―Cu2‖ que prosiguió de la
misma manera hasta el fin del ciclo. En los otros dos sitios ensayados, la escasez de
agua se prolongó desde julio hasta noviembre, donde las precipitaciones superan a la
necesidad teórica del cultivo (Figura 1b). Para los dos años estudiados, en concordancia
a lo observado por Paoloni y Vazquez (1985), las precipitaciones durante el periodo de
llenado de granos fueron menores que las necesidades teóricas de agua del trigo.
37
Productividad del cultivo
Debido a que los resultados encontrados se comportaron de manera diferente según los
años, se procedió a analizar cada año por separado. En el año 2010, tanto la producción
de MS como de grano mostraron un comportamiento semejante en LR y HF1, donde
aumentaron hasta valores de 180 kg ha-1 de N disponible al momento de la siembra
(Figura 2a y b). Caso contrario ocurrió en Cu1 donde se observó una tendencia
decreciente para la producción de MS obteniendo un máximo con la dosis de 100 kg ha1
de N y un aumento creciente en la producción de grano por cada unidad de N
disponible (Figura 2a). Los rendimientos màs elevados se observaron en Cu1, tanto en
MS como en grano.
En el año 2011 se observaron tendencias parecidas para la producción de MS y de grano
para Cu2 y HF2, aunque en el primero se observó una relación más lineal del grano
producido con respecto al N disponible (Figura 3a y b). Caso contrario se observó en
EM, obteniéndose producciones crecientes de MS, y para granos se obtuvo un nivel
máximo a partir de los 200 kg de N disponible, más precisamente con la dosis de 100 kg
ha-1 de N aplicado. Los rendimientos de MS y de grano obtenidos para este sitio fueron
superiores a los obtenidos en los otros sitios, esto podría ser atribuido a la fecha de
siembra temprana del cultivo (primeros días de mayo) que aprovecho eficientemente el
agua almacenada durante el barbecho.
Variación de la EUN y EUA según dosis ensayadas al momento de la siembra
En el año 2010, se observaron diferencias significativas (p<0,001) de la EUN para la
producción de MS y de grano para cada sitio y entre sitios, aunque no se observó
interacción entre sitios y dosis (Figura 4). Para la MS se detectaron diferencias entre
medias entre todas las dosis, aunque esto difirió en las dosis más elevadas, los valores
más elevados fueron: HF1>LR>Cu1 (Figura 5). Para la producción de grano, la EUN
fue variando siguiendo una tendencia menos acentuada que la de MS observándose una
menor significación (p<0,05). Para los sitios se encontraron diferencias entre Cu1 y
HF1 (Figura 5). Para los tres sitios la EUNg decreció a medida que aumentó el N
disponible del suelo más el fertilizante, en concordancia con lo estudiado por Muchow
(1998).
En 2011 se detectaron interacciones entre dosis y tratamientos (p<0,01) por lo que se
procedió a analizar los sitios por separado. Para la producción de MS y de grano se
observaron diferencias altamente significativas (p<0,001) con respecto al N aplicado.
Para Cu2, la EUNMS y la EUNg mostraron tendencias similares, encontrándose más
diferencias entre medias para la producción de grano que de MS, siendo estas según
dosis aplicadas: 0<25<50<100<150=200 y 0<25<50=100<150=200 kg ha-1 de N,
respectivamente (Figura 6). En HF2 se evidenciaron diferencias significativas (p<0,01)
entre EUNMS y todas las dosis empleadas, sin embargo, en la EUNg, no se observaron
diferencias entre las dosis: 0-25 y 150-200 kg N ha-1. En EM las diferencias entre EUN
de MS y de grano con las dosis fueron menores donde: 0=25<50=100<150=200 kg N
ha-1.
38
La EUA se comportó de manera contraria a lo detectado en la EUN observándose una
relación negativa en concordancia a lo estudiado por Sadras y Rodget (2004), con
interacción significativa entre sitios y dosis pero para el año 2010 (Figura 7). Los sitios
LR y HF2 evidenciaron tendencias similares para la MS y grano, sin embargo las dosis
aplicadas en HF2 fueron altamente significativas (p<0,01), contrastando a LR. En Cu1
la EUAMS mostró una tendencia decreciente a partir de la dosis de 100 kg N ha-1 además
de evidenciar un comportamiento diferente a los otros dos sitios. Para EUAg se observó
una tendencia creciente leve con el incremento de las dosis empleadas, aunque en
ambos casos no se observó un efecto significativo de las dosis (p<0,05). La EUA más
elevada fue con la dosis de 100 kg N ha-1 y 25 kg N ha-1, para la MS y grano
respectivamente.
Durante el año 2011 se observó un mismo comportamiento entre los sitios por lo que se
los pudo analizar en conjunto. La EUA para la producción de MS varió en mayor
medida con respecto a la EUAg. La mayor eficiencia obtenida tanto para MS como para
grano, se logró para todos los sitios con la dosis de 100 kg N ha-1 (Figura 8).
Entre los sitios estudiados los mayores valores de EUAMS y EUAg se observaron en EM,
duplicando las eficiencias con respecto a los otros dos sitios, a pesar de que se
registraron menores precipitaciones totales con respecto a HF2, la distribución fue
diferente produciéndose mayores precipitaciones durante los meses de agosto, setiembre
y octubre, definitorios del rendimiento en nuestra zona (Paoloni y Vazquez, 1985). En
Cu2 y HF2 se detectaron diferencias en la EUA para MS aunque no se plasmó en la
EUA de grano, esto posiblemente atribuido a la condición textural de Cu2, que posee
mayor contenido de fracciones gruesas en su composición, afectando en mayor medida
el estrés hídrico (Figura 9).
Consideraciones finales
A pesar de observarse una relación negativa entre la EUN y la EUA, disminución de la
primera es más abrupta que el incremento de la segunda, por lo que sería recomendable
seleccionar la dosis con el fin de optimizar ambas eficiencias.
Es de gran importancia conocer las condiciones particulares del suelo y el contenido de
N inorgánico al momento de la siembra, podemos ajustar mejor la fertilización
nitrogenada y obtener mayores respuestas y eficiencias. En nuestra región debido a las
condiciones climáticas imperantes, es necesario conocer detalladamente la dinámica del
N, ya que los márgenes productivos son pequeños, por lo que muchos productores no
fertilizan o lo hacen en exceso, acentuando las pérdidas económicas y/o los problemas
ambientales.
39
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Ediciones INTA.
40
Tabla 1: Características edáficas del perfil del suelo (0-20 cm) de los sitios
seleccionados a la siembra del trigo.
Cu1
N-NO3(kg ha-1)
81
MO
(%)
2,4
Nt
(%)
0,09
Pe
(ppm)
26
LR
34
2,3
0,11
15
6,7
HF1
35
2,5
0,09
20
7,0
19
6,2
45
Cu2
46
HF2
0,14
2,4
135
EM
0,12
2,4
-
7,4
14
0,15
2,8
pH
6,4
22
6,2
-1
N-NO3 , Nitrógeno de nitratos (kg ha ); MO, materia orgánica (%); Nt, porcentaje de Nitrógeno total (%); Pe,
Fósforo extractable (mg kg-1), pH, potencial Hidrogeno.
250
Cu1
LR
HF1
250
Nc
Cu2
HF2
EM
Nc
a)
b)
200
150
150
100
100
50
50
mm
200
0
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
ENE
FEB
MAR
ABR
mes
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
mes
Figura 1. Distribución mensual de las precipitaciones para los sitios ensayados durante
los años a) 2010 y b) 2011.
12000
4000
a)
b)
3500
10000
R² = 0,78
R² = 0,13
R² = 0,75
9000
8000
7000
6000
0
50
100
150
200
N disponible (kg ha-1)
250
300
Rendimiento grano (kg ha-1)
Rendimiento MS (kg ha-1)
11000
R² = 0,20
R² = 0,95
3000
R² = 0,63
2500
2000
1500
0
50
100
150
200
250
N disponible (kg ha-1)
Figura 2. Efecto del aumento del N disponible (suelo + fertilizante, en kg ha-1) sobre la
producción de a) materia seca (MS) y b) grano (año 2010)
41
300
a)
b)
4000
9000
R² = 0,43
3500
Rendimiento grano (kg ha-1)
Rendimiento MS (kg ha-1)
8000
7000
6000
5000
R² = 0,59
R² = 0,33
4000
3000
R² = 0,15
3000
2500
2000
R² = 0,53
1500
R² = 0,28
1000
0
50
100
150
200
250
300
350
0
50
100
150
200
250
300
N disponible (kg ha-1)
N disponible (kg ha-1)
Figura 3.a) Efecto del aumento del N disponible (suelo + fertilizante, en kg ha-1) sobre
la producción de a) materia seca (MS) y b) grano (año 2011)
180
160
MS
a
140
grano
b
EUN
120
c
100
d
80
60
a
b
40
e
e
d
d
R² = 0,98
c
c
20
R² = 0,98
0
0
50
100
150
200
Dosis N (kg ha-1 )
Figura 4. Eficiencia del uso del N promedio de los tres sitios según dosis empleadas
para el año 2010.
120
MS
100
b
EUN
80
grano
c
a
60
40
b
ab
a
20
0
Cu1
LR
HF1
sitio
Figura 5. Eficiencia del uso del N para producción de MS y de grano por sitios para el
año 2010.
42
350
a)
80
a
25
a a
a
a
a a
20
70
b
60
EUN MS
b)
a
50
b
b
b
a
c
c
40
b
EUN g
90
b
c d
15
c
c
d
c
d
e
c
d f
20
c
10
c
d e
30
b
b
e
d
5
10
0
0
0
25
50
100
150
0
200
25
50
Dosis N (kg ha-1 )
100
150
200
Dosis N (kg ha-1 )
Figura 6. Eficiencia del uso del N para la producción de a) MS y b) grano por unidad de
N disponible (kg ha-1) para el año 2011.
45
12
R² = 0,33 ns
40
35
R² = 0,86 **
R² = 0,49 ns
30
R² = 0,84 ns
EUAgrano
EUAMS
10
R² = 0,85**
25
20
15
10
8
R² = 0,71 ns
6
4
2
5
0
0
0
50
100
150
0
200
50
100
150
200
Dosis de N (kg ha-1 )
Dosis de N (kg ha-1 )
Figura 7. Eficiencia del uso del agua para la producción de a) MS y b) grano por unidad
de N disponible (kg ha-1) en 2010.
MS
grano
35
30
EUA
25
20
bc
a
c
bc
ab
bc
R² = 0,70
15
10
ab
a
ab
b
b
ab
50
100
Dosis N (kg ha-1 )
150
200
R² = 0,77
5
0
0
Figura 8: Producción de MS por unidad de N disponible (kg ha-1). b) Producción de
grano por unidad de N disponible (kg ha-1) para el año 2011.
35
MS
grano
c
30
EUA
25
20
b
15
a
b
10
a
a
5
0
HF2
Cu2
EM
sitio
Figura 9. Eficiencia en el uso del agua (EUA) para la producción de materia seca (MS)
y grano en los tres sitios estudiados (año 2011)
43
Predicción del rendimiento en trigo mediante el índice de verdor
Juan Manuel Martinez1*; Juan A. Galantini2; Matías Duval1; María Rosa Landriscini1
1
CONICET, CERZOS-UNS; 2Comisión de Investigaciones Científicas (CIC), CERZOS-UNS; * Autor de
contacto: [email protected]; San Andrés 800-Bahía Blanca, Buenos Aires, 0291-4595102.
El manejo eficiente del N requiere de un correcto diagnóstico de la necesidad de
fertilizante a fin de optimizar la nutrición del cultivo. El medidor de clorofila es
una herramienta para monitorear el contenido de N a través del índice de verdor
(IV) del cultivo, permitiendo caracterizar su estado nutricional de una manera no
destructiva. El objetivo fue determinar la sensibilidad del IV en macollaje y en
―booting‖ para predecir el rendimiento del trigo en el sudoeste bonaerense. Se
realizaron ensayos de fertilización con trigo en dos sitios, combinando 5 dosis de
aplicación de N. Se encontró una mejor relación entre el IV y N total (Nt) en la
biomasa aérea en ―booting‖ respecto al macollaje, al igual que con el
rendimiento en grano.
Introducción
El nitrógeno (N) constituye el principal factor limitante de la productividad del trigo
(Triticum aestivum L.). El manejo eficiente de este nutriente requiere de un correcto
diagnóstico de las necesidades a fin de efectuar recomendaciones ajustadas a la
fertilización que optimicen la nutrición nitrogenada del cultivo (Ferrari et al., 2011). El
medidor de clorofila (Minolta SPAD 502®) es una herramienta promisoria para
monitorear la nutrición nitrogenada a través del índice de verdor (IV) del cultivo. La
intensidad de color verde de las hojas se relaciona con la concentración de clorofila y el
N en la hoja (Shepers et al., 1992). Permite caracterizar el estado nitrogenado de una
manera no destructiva (Jeminson y Litle., 1996; Sainz Rosas y Echeverría, 1998); las
determinaciones son sencillas, rápidas y confiables y permite el ahorro de tiempo y
dinero en el laboratorio. Tiene la desventaja que es afectado principalmente por el
estado de crecimiento del cultivo, enfermedades y puede ser modificado por la genética
del cultivo. A través de esta determinación se puede predecir el porcentaje de proteína
del grano midiendo el contenido de N en la hoja bandera, ya que es un estimador del
aumento de la proteína por la fertilización nitrogenada en floración (Falótico et al.,
1999; Echeverría et al., 2000). El objetivo de este estudio fue determinar la sensibilidad
del IV para predecir el rendimiento del cultivo de trigo en el sudoeste bonaerense, en
base a lecturas realizadas durante macollaje y ―booting‖ o botón floral.
Aspectos metodológicos
Se realizaron ensayos de fertilización sobre el cultivo de trigo en dos sitios diferentes
del sudoeste bonaerense, combinando dosis de aplicación de N. Los ensayos se ubicaron
en el partido de Cnel. Dorrego y en el partido de Tornquist (Tabla 1).
44
Se utilizó un diseño de bloques completos aleatorizados durante la campaña 2010. Los
tratamientos fueron 5 dosis de N (0, 25, 50, 100 y 200 kg ha-1) a la siembra, en forma de
urea.
Se realizaron 20 mediciones (Unidades de SPAD) por parcela con el clorofilómetro
Spad 502 Minolta® en trigo en diferentes estadios de crecimiento (macollaje y booting)
y luego se muestreó 1 m lineal de material vegetal para cuantificar la producción de
materia seca (MS) para esos momentos específicos del ciclo y el contenido de N. En la
cosecha del cultivo se tomaron muestras de material vegetal para la determinación del
rendimiento en materia seca (MS), de grano y otros componentes del rinde. Se
procesaron las muestras y se determinó el contenido de N total tanto en grano como en
paja. Los resultados de cada ensayo fueron sometidos a ANOVA, realizándose
comparaciones de medias con el software InfoStat. Los rendimientos medios de los
tratamientos N0 a N100 de cada ensayo fueron expresados como Rendimiento Relativo,
dividiendo su valor por el rendimiento medio alcanzado por el tratamiento N200
(RR=Rendimiento N0 a N100 / Rendimiento N200). Los niveles críticos de la variable US
fue determinada mediante el método gráfico de Cate y Nelson (1965) fijándose un RR
crítico de 0,90.
Resultados obtenidos
En ―Cnel. Dorrego‖ se observó un efecto significativo de las dosis de N en la
producción de MS (p<0,05), obteniendo la mayor producción para el tratamiento de 100
kg N ha-1. Con respecto a la producción de granos no se observaron diferencias
significativas debido a las dosis de N, aunque se encontraron diferencias entre dosis
obteniéndose la mayor respuesta con 200 kg N ha-1 (Tabla 2). Para ―Tornquist‖ se
evidenciaron aumentos altamente significativos (p<0,01) tanto para MS como para
grano con el aumento de las dosis de N (Tabla 2).
Las lecturas de Spad presentaron diferencias para los dos momentos del ciclo del trigo.
En ―Cnel. Dorrego‖ se observaron disminuciones entre los dos estadios en concordancia
a lo estudiado por Sainz Rozas y Echeverría (1998), Falótico et al. (1999) y Gandrup et
al. (2004). En macollaje no se observaron diferencias significativas, en cambio en
booting se obtuvieron diferencias entre tratamientos (p<0,05), más precisamente entre
las dosis más contrastantes. En ―Tornquist‖ los valores de las US entre los momentos de
análisis, fueron menores, sin embargo se encontraron diferencias altamente
significativas (p<0,01) con las dosis de N, para ambos momentos (Tabla 3). La
variabilidad encontrada entre los momentos de muestreo en las lecturas de Spad podría
atribuirse a las diferencias encontradas en la disponibilidad inicial de N en cada sitio
(Tabla 1).
La relación entre US y N total (Nt) en MS (kg ha-1) al macollaje (Figura 1a) mostró un
ajuste menor al obtenido en booting, con R2=0,70 y R2=0,77, respectivamente (Figura
1b). Esto indicaría que las lecturas de Spad obtenidas más avanzado el ciclo del trigo,
representarían más adecuadamente la nutrición nitrogenada del cultivo (Landriscini et
al., 1997; Galantini et al., 2000)).
45
Cuando se analizó la relación entre el rendimiento en grano a la cosecha (kg ha-1) y el
Nt de la MS en los estadios estudiados se observó, al igual que en la relación anterior,
un mejor ajuste para el estadio de espiga embuchada (Figura 2a y b). Nuevamente este
momento del ciclo sería más adecuado para predecir el rendimiento posterior.
La relación entre el RR y el IV en booting permitió determinar un nivel crítico de 44,5
US, valor con el cual pudo anticiparse la respuesta a la fertilización nitrogenada con un
100% de eficacia (Figura 3).
Al analizar la proteína obtenida con respecto a las US observadas encontramos una
mejor relación para las US al macollaje con respecto al estadio más avanzado; a
diferencia de lo encontrado por otros autores que destacan lo opuesto para otras
regiones. Esto puede ser atribuido a que en los estadios tempranos, el cultivo de trigo en
la región semiárida no evidencia deficiencias de N, debido a la menor necesidad de N
del cultivo y que en estadios avanzados, debido a los intensos calores que suceden
sumado al déficit de agua, se adelanta el llenado de granos y por lo tanto ocurre una
menor removilización de fotoasimilados hacia el grano. Esto resulta en producciones
con bajos rendimientos y altos contenidos de proteínas.
Consideraciones finales
Las lecturas realizadas en booting permitieron predecir con un ajuste correcto (R2=0,82)
el rendimiento del trigo, superando a las estimaciones del rendimiento con lecturas de
índice de verdor al momento del macollaje, sin embargo el ajuste observado con la
relación con proteínas era inferior al encontrado en el estadio más temprano. Por debajo
de 44,5 US en booting sería adecuado la aplicación de algún fertilizante nitrogenado
para favorecer una respuesta positiva.
Las lecturas de clorofila en los momentos estudiados correlacionarían positivamente con
el N total de la planta, el rendimiento en grano y la disponibilidad inicial de N del suelo.
Para las condiciones del estudio realizado, y considerando que los mejores ajustes se
obtuvieron ya avanzado el ciclo del cultivo, el IV sería una herramienta importante en
las estrategias de fertilización que contemplen la aplicación foliar tardía.
Agradecimientos
A la Empresa Profertil S.A. por el aporte de fertilizantes para el desarrollo de los
experimentos.
46
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47
Tabla 1: Características edáficas del perfil del suelo (0-60 cm) de los sitios
seleccionados para la realización de los ensayos.
N-NO3-
MO
Nt
Pe
(kg ha-1)
(%)
(%)
(mg kg-1)
pH
Cnel. Dorrego
81
2,4
0,09
26
7,4
Tornquist
35
2,5
0,09
20
7,0
N-NO3-, Nitrógeno de nitratos presentes al momento de la siembra (kg ha-1); MO, materia orgánica; Nt, Nitrógeno
total; Pe, Fósforo extractable, pH, potencial Hidrogeno.
Tabla 2: Rendimientos de materia seca (MS) y grano para los dos sitios estudiados
Cnel. Dorrego
Tornquist
Dosis
MS
grano
MS
grano
0
9390 a
2616 a
6218 a
1523 a
25
11555 b
3246 b
7890 a
2101 a
50
10806 b
3152 ab
8626 a
2149 a
11830 b
3242 b
12498 b
3401 b
100
10587 ab
3358 b
12500 b
3295 b
200
MS, materia seca total (grano+ paja en kg ha-1); grano, rendimiento (kg ha-1); dosis, kg ha-1 de N a la
siembra. Para cada columna letras diferentes indican diferencias altamente significativas para un mismo
sitio (p<0,01).
Tabla 3: Unidades Spad (US) para cada sitio y momento de muestreo
Cnel. Dorrego
Tornquist
US
Dosis
macollaje
booting
macollaje
booting
0
55,8 a
46,5 a
39,1 a
37,7 a
25
55,5 a
48,5 ab
42,2 b
39,8 b
50
55,8 a
49,3 ab
44,7 bc
44,6 c
100
200
55,3 a
56,2 a
48,3 ab
50,1 b
47,1 cd
49,4 d
45,9 c
49,4 d
US, unidades Spad para macollaje y booting; dosis, kg ha-1 de N a la siembra. Para cada columna letras diferentes
indican diferencias altamente significativas para un mismo estadío (p<0,01).
48
250
a)
100
80
60
40
y = 3,2549x - 104,04
R² = 0,699
20
Nt MS booting (kg ha-1)
Nt MS macollaje (kg ha-1)
120
b)
200
150
100
y = 9,255x - 305,69
R² = 0,7761
50
0
0
30
40
50
30
60
40
50
60
unidades Spad (US)
unidades Spad (US)
Figura 1. Relación entre el N total en MS (kg ha-1) y las US en macollaje (a) y en
booting (b).
a)
b)
4000
Rendimiento grano (kg ha-1)
Rendimiento grano (kg ha-1)
4000
3500
3000
R² = 0,6949
2500
2000
1500
1000
500
0
3500
3000
R² = 0,8213
2500
2000
1500
1000
500
0
0
50
100
150
200
0
50
Nt MS (kg ha-1)
100
150
Nt MS (kg ha-1)
Figura 2. Relación entre el nitrógeno total en la materia seca (Nt MS) y el rendimiento
en grano a cosecha (kg ha-1) en a) macollaje y b) booting
1,4
Rendimiento relativo (%)
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
unidad Spad (US) booting
Figura 3. Relación entre los rendimientos relativos y las lecturas de índice de verdor
(US).
49
200
Estrategias de fertilización con nitrógeno en trigo en la región pampeana
María Rosa Landriscini1*; Juan A. Galantini2; Juan M. Martínez3
1
CONICET; 2CIC, CERZOSUNS; 3CONICET, CERZOS-UNS y Dpto. Agronomía, UNS, San Andrés
800. 8000 Bahía Blanca. 0291 4595102 * [email protected]
La producción de trigos de calidad es una estrategia interesante para acceder a
mercados que mejoren la rentabilidad del cultivo. La aparición de cultivares de
alto rendimiento, los fertilizantes foliares y la incertidumbre climática y de
mercado hacen que la fertilización tardía sea una opción a tener en cuenta para
mejorar rendimiento y/o calidad.
Introducción
La necesidad de incrementar la productividad del trigo (Triticum aestivum L.)
manteniendo o mejorando la calidad comercial e industrial del grano, hace de la
fertilización una técnica fundamental en la producción. El nitrógeno (N) junto al azufre
(S) son los nutrientes que con mayor frecuencia condicionan la obtención de contenidos
adecuados de gluten y de proteína en los granos de trigo (Wooding et al., 2000). Ambos
elementos, y su interacción, hacen aportes consistentes a la generación de biomasa e
intercepción de radiación, reflejados luego en la producción (Salvagiotti y Miralles,
2008).
Un fenómeno importante de los últimos años fue la difusión y adopción de fertilizantes
foliares, los que pueden aplicarse en etapas tardías del cultivo para mejorar la calidad, y
en algunos casos el rendimiento. El efecto beneficioso de la división del N puede
relacionarse con la reducción de pérdidas y la translocación más rápida con los
asimilados al grano.
Ventajas de la fertilización foliar
El uso de fertilizantes foliares permitiría la aplicación simultánea de otros agroquímicos
en la misma operación, como fungicidas, permitiendo el ahorro de costos y trabajo. La
aplicación foliar de urea puede dar lugar a ―reverdecimiento‖ de la hoja, debido al
aumento de la clorofila de la misma, con más rápidos índices de fotosíntesis y retraso de
la senectud (Fox et al., 1994).
En la producción de trigos de la alta calidad, se está adoptando la práctica de agregar un
fertilizante foliar (Woolfolk et al., 2002). El N aplicado en antesis aumenta el contenido
proteico ya que es rápidamente absorbido y llevado al grano (Gooding et al., 2007). La
aplicación de un fertilizante foliar en antesis es más eficiente para aumentar la
concentración de proteína del grano (Bly y Woodard, 2003; Gooding y Davies, 1992).
Se observó una relación positiva entre N, provisto por la fertilización foliar, y la calidad
panadera de la harina (Tea et al., 2007). En cambio las respuestas al rendimiento
50
variaron considerablemente; el rendimiento en grano sólo aumentó cuando fueron
deficientes las aplicaciones de N al suelo (Readman et al., 1997).
Numerosos autores han demostrado que la producción intensiva de trigo que incluye
aplicaciones tardías de N produjo aumentos significativos en parámetros de calidad del
grano como, porcentaje de gluten húmedo, peso hectolitrito, resistencia de la masa, etc.
(Varga & Svecnjak, 2006; Garrido Lestache et al., 2004).
Existe una estrecha asociación entre el contenido de nitrógeno N y la clorofila en hojas
de trigo. El medidor de clorofila SPAD 502 es un instrumento que permite evaluar
indirectamente y en forma no destructiva el contenido de clorofila en la hoja y por ende,
el estado nutricional del cultivo a través de una simple lectura. Tiene interesantes
aplicaciones en la interpretación de los resultados del cultivo (Fox et al., 1994).
Relación N:S
Cuando aumenta la proteína del grano, aplicaciones posteriores producirían
mejoramiento de la calidad panadera (fuerza de la masa). Estos beneficios serán más
consistentes si se tiene en cuenta una adecuada nutrición azufrada como para que se
mantenga la óptima relación N:S en el grano, asociada a cambios en la proporción de las
fracciones proteicas. La determinación de la relación N:S en el grano o en la biomasa
aérea puede ser utilizada como un buen estimador de la disponibilidad de S para los
cultivos (Landriscini et al., 1997). Ha sido propuesta una relación N:S crítica de 15,5
para el período que va desde inicio de macollaje hasta fin de encañazón (Reussi Calvo
et al., 2008) y de 17:1 para el grano a cosecha (Reussi Calvo et al., 2011).
El objetivo fue evaluar la aplicación complementaria de N foliar en antesis sobre el
rendimiento y calidad del grano de trigo con diferentes dosis de fertilización con N y S.
Aspectos Metodológicos
Se realizó un ensayo de campo en el año 2011, en un lote ubicado en el establecimiento
El Martillo, próximo a la localidad de Guisasola, (38º36‘34.1‘‘S y 61º02‘52.2‘‘O)
partido de Cnel. Dorrego (Pcia. de Bs. As.). Las condiciones climáticas estuvieron
marcadas por una escasez de precipitaciones (597 mm) durante el desarrollo del cultivo,
determinando una severa limitante para el mismo. Las lluvias escasearon en invierno y
durante la etapa de llenado de grano se evidenció un déficit hídrico con precipitaciones
por debajo de las necesidades teóricas del cultivo de trigo (Figura 1).
Diseño del experimento
El ensayo consistió en tres bloques completos aleatorizados donde se evaluaron 3 dosis
de nitrógeno como urea (25, 50 y 100 kg N ha-1) y 3 dosis de S (6, 12 y 24 kg S ha-1)
como Tiosulfato de amonio, (Sol Mix, 12:0:0:26) para cada una de las dosis de N. La
mitad de cada parcela recibió N foliar en antesis, a razón de 25 kg N ha-1. El producto
utilizado contenía 20% de N (Foliar U) diluido al 50%.
A la siembra del trigo se muestreó el suelo a dos profundidades: 0-20 y 20-60 cm para
caracterizar el sitio del ensayo. Los datos del mismo se detallan en la Tabla 1
51
Muestreo de planta
Durante el ciclo del trigo se realizaron 2 cortes de biomasa aérea durante el macollaje y
en encañazón. Dicho material se pesó para calcular la materia seca total aérea (MSTA).
Se midió el Índice de Verdor (IV) de las hojas con el clorofilómetro Minolta SPAD 502,
en Unidades de Spad (US). La intensidad de color verde de las hojas se relaciona con la
concentración de clorofila y el N en la hoja. Cada valor de IV resultó del promedio de
10 lecturas sobre la hoja bandera (punto medio entre la base y el extremo de la lámina),
de plantas tomadas al azar. Las lecturas se efectuaron sobre zonas foliares sin presencia
de enfermedades, en áreas sin daño por fitotoxicidad. A los fines de ponderar los valores
nutricionales, se recurrió a una escala interpretativa elaborada sobre la base de
mediciones e informes previos (Loewy y Ron, 2008). En la cosecha (sobre 3 m lineales)
se evaluó la producción de grano y paja, así como el contenido de N total. Se
determinaron los componentes del rendimiento (espigas por unidad de superficie
(espigas m-2), granos por espiga (granos esp-1) y peso de los granos (P1000) y la calidad
de los mismos (% de proteína, % gluten húmedo y relación N/S). El material vegetal se
secó hasta peso constante a 60°C (con excepción de los granos, expresados con un 12%
de humedad), se pesó y molió con molino Wiley (0,4 mm). Sobre el mismo se
determinó N total por el método semimicro Kjeldahl y a partir del mismo se calculó el
% de proteína multiplicando ese valor por un factor de 5,75.
La variedad de trigo utilizada fue Baguette 11. Los resultados fueron analizados
estadísticamente mediante el software INFOSTAT.
Resultados Obtenidos
Producción de biomasa al final del encañado
La fertilización a la siembra con N y con NS mostró una alta correlación (R 2 entre 0,90
y 0,99) con la acumulación de biomasa aérea en el estadio de espigazón (espiga
embuchada) previo a la fertilización foliar (Figura 2). El agregado de azufre produjo una
acumulación diferencial de materia seca que se tradujo en mayor concentración de
clorofila y por consecuencia una mayor acumulación de N total en la hoja reflejado en
altos valores de IV; (R2= 0,93 y 0,99 para fertilización con N y con NS
respectivamente).
En los tratamientos con N y con N y S, la relación de IV en encañazón y la producción
de materia seca aérea mostró un bajo ajuste, con R2= 0,34 (Figura 3).
De acuerdo a la escala antes mencionada, todos los tratamientos se ubicaron dentro del
estado nutricional de N como bien provisto a alto (US entre 46-50). Sólo los
tratamientos con alta dosis de N acompañada de S mostraron valores de IV superiores a
50, con un estado nutricional muy alto de N.
Efecto sobre el rendimiento del grano y componentes del rendimiento
En el presente estudio y bajo las condiciones meteorológicas de ese año, los
rendimientos de la variedad Baguette 11 se ubicaron entre 3200 y 4100 kg ha-1.
Estos rendimientos son habituales para la zona y coherentes con un lote con adecuada
disponibilidad inicial de N de nitratos.
52
Los tratamientos de N a floración tuvieron poco o ningún efecto sobre el rendimiento en
grano ya que la aplicación tardía prácticamente no modificó aquellos componentes del
rendimiento que definen al número de granos. El ANVA no encontró diferencias
significativas para la variable rendimiento (p=0,88) ni para otras variables asociadas a
éste como espigas m-2, peso 1000 granos e Índice de Cosecha (Figura 4). Se determinó
un incremento no significativo de rendimiento por el agregado de N a la siembra (p=
0,50) y sólo se observaron aumentos estadísticos para el promedio de todos los
tratamientos con S.
La falta de precipitaciones en la etapa de llenado de grano con el consiguiente estrés
hídrico impuso severas restricciones en el comportamiento del trigo respecto al destino
del fertilizante.
Concentración de proteína y calidad del grano
La aplicación foliar de N mostró diferencias altamente significativa sobre el porcentaje
de proteína del grano de trigo para todos los tratamientos con N y con N y S.
Los valores oscilaron entre 9,4 a 12,8%. En todos los casos el incremento en la proteína
se debió la fertilización con N tanto a la siembra como luego de encañazón. El aporte
del S no influyó en los incrementos (Figura 5).
Respecto a la calidad del grano, tanto en el análisis del porcentaje de gluten húmedo
como seco, la fertilización en antesis mostró incrementos altamente significativos para
todos los tratamientos. Nuevamente en estos casos la fertilización con N fue la
responsable de los aumentos, no así el agregado de S (Figuras 6).
La determinación de la relación N:S tanto en material vegetal como en grano a cosecha,
podría ser un buen estimador del estado nutricional de azufre tanto del cultivo en verde
como del grano cosechado. Para el primer caso, se adoptó el umbral de 15,5:1, por
encima del cual indicaría deficiencias de S.
En el caso del ensayo con trigo en encañazón, todos las muestras vegetales de los
tratamientos fertilizados con N y con N y S se ubicaron por debajo de este umbral y
ajustando los valores con un R2 = 0,33 (Figura 7). La relación N:S demostró un balance
adecuado al momento de muestreo, siendo poco probable las deficiencias de S en trigo.
A cosecha del trigo, se observó que la fertilización foliar aumentó significativamente la
relación N:S del grano. La mayoría de los tratamientos ubicaron la relación debajo del
nivel crítico de 17:1, salvo tratamientos que recibieron 50 kg N ha-1 y altas dosis de S a
la siembra (Figura 8).
A diferencia de lo observado en encañazón, el grano en los tratamientos que recibieron
fertilización foliar produjeron mayores concentraciones de S (entre 0,16 y 0,20%),
comportamiento que aumentó la relación N:S significativamente, y produjo desbalances
entre estos 2 nutrientes (Figura 9).
Consideraciones finales
Esta investigación demostró que en el estadio de espiga embuchada del trigo, las
lecturas de IV fueron un indicador importante de la nutrición de la biomasa aérea
acumulada.
53
La fertilización foliar con N no produjo aumentos significativos en el rendimiento del
grano ni en otros parámetros asociados al mismo.
Varios parámetros de calidad del grano, tales como % de proteína, % de gluten y
relación N:S, mostraron diferencias estadísticas debidas a la aplicación en antesis de
fertilización tardía con N.
Los resultados ponen en evidencia que fertilización foliar en antesis produce efectos
variables sobre el rendimiento pero es una herramienta muy eficaz para mejorar la
calidad del grano de trigo, bajo las condiciones climáticas del año en estudio.
Agradecimientos
Los autores agradecen a las empresas Profertil Nutrientes y Bunge por el aporte de
fertilizantes sólidos (urea) y líquidos (foliar U y tiosulfato de amonio) para el desarrollo
de los experimentos. También reconocen a personal de la Cámara Arbitral de Cereales
Bahía Blanca, por la colaboración brindada en algunos análisis de laboratorio.
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54
Tabla 1: Principales propiedades químicas del suelo a la profundidad 0-20 cm.
N-NO3 S-SO4
MO
pH
Nt
Pe
%
%
ppm
2,83
6,2 0,15 21,6
18,3
10,6
160
EM
Nc
140
120
mm
100
80
60
40
20
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
mes
Figura 1: Distribución anual de las precipitaciones en el Establecimiento El Martillo
(EM) en el año 2011 y Necesidad teórica de agua del cultivo de trigo (NC).
7000
6000
51
R² = 0,99
5000
R² = 0,90
R² = 0,93
50
4000
49
3000
48
2000
47
IV
M.Seca, kgha-1
52
R² = 0,99
1000
MS
MS +S
IV
46
IV+S
0
45
0
25
50
75
Dosis de N, kgha-1
100
125
Figura 2: Relación entre las dosis de N y la acumulación de biomasa (MS) e IV (US) en
encañazón, en parcelas con N y con NS.
MS, kgha-1
8000
6000
4000
R² = 0,342
2000
0
44
46
48
US
50
52
Figura 3: Relación entre el Índice de Verdor (US) y la producción de materia seca (MS)
en encañazón. Datos promedio de 3 bloques.
55
Rendimiento grano, kgha-1
4500
25+12
nf
f
50+6
100
4000
100+6
25+24
3500
50+12
50+24
100+24
100+12
50
25+6
25
3000
Dosis de N y S
Figura 4: Efecto de la fertilización en antesis sobre el rendimiento en grano, en
tratamientos con N y NS.
14
nf
f
Proteína, %
13
12
100+12100+24
11
10
100+6
100
25
50
25+6
25+12
25+24 50+6
50+12
50+24
9
8
Dosis de N y S
Figura 5: Efecto de la fertilización en antesis sobre el porcentaje de proteína, en
tratamientos con N y NS.
35
nf
f
30
% Gluten
25
20
100
25
50
25+24 50+6 50+12 50+24
25+6 25+12
100+12100+24
100+6
15
10
5
0
Dosis de N y S
Figura 6: Efecto de la fertilización en antesis sobre el porcentaje de gluten húmedo, en
tratamientos con N y NS.
56
4
Relación N/S m.s. en booting
N/S= 15,5
%N
3
2
1
R² = 0,331
0
0,14
0,16
%S
0,18
Figura 7: Relación entre N y S totales en trigo en encañazón.
25
nf
f
Relación N/S
20
15
50
100
25
25+6
50+6
25+12
50+12 50+24 100+6100+12100+24
25+24
10
5
0
Dosis de N y S
Figura 8: Efecto de la fertilización en antesis sobre la relación N/S del grano, en
tratamientos con N y NS.
4
3,5
3
%N
2,5
2
1,5
1
0,5
Rel. N/S=17
0
0,1
0,12
0,14
%S
0,16
0,18
0,2
0,22
Figura 9: Relación entre N y S totales en trigo a cosecha. La línea azul representa los
tratamientos sin fertilización foliar y la roja los tratamientos con N foliar.
57
Fertilización con N y S en trigo. Rendimiento y calidad del grano
Daiana Huespe1*, María Rosa Landriscini2, Juan Alberto Galantini3
1
UNS; 2CONICET; 3CIC. CERZOS y Dpto. Agronomía. Universidad Nacional del Sur.
San Andrés 800. 8000 Bahía Blanca. 0291 4595102 *[email protected]
La importancia que tiene el trigo para la humanidad radica principalmente en su
peculiar aptitud de formar masas leudadas. Esta propiedad proviene
fundamentalmente de las proteínas de reserva del grano. La fertilización con N y
S es una herramienta fundamental para generar buenos rendimientos y calidad
del cultivo.
Introducción
Nuestro país se ubica en el 10° lugar en la producción mundial de trigo, con un total de
14.500.517 toneladas (MAGPyA, 2012). La producción de este cultivo ha ido en
aumento, ya sea por el incremento de la superficie sembrada (4.630.600 ha en 2012),
como del rendimiento, que alcanzó valores promedio de 3.225 kg ha-1.
A lo largo de los años han ido cambiando las demandas internas y externas respecto de
la calidad comercial e industrial del trigo. Los clientes son cada vez más exigentes y
estimulan a los productores a obtener mayor calidad a través de la bonificación de
algunos parámetros relacionados, entre ellos la proteína. Además, los cambios
tecnológicos ocurridos en las panaderías, en la industria de galletitas y en las grandes
cadenas de comercialización, así como la aparición de la industria de las masas
congeladas, hizo que los requerimientos se fueran sofisticando lo que trajo aparejado
también un cambio en las metodologías para la evaluación de los trigos.
El grano de trigo debe ser convertido en harina integral o blanca para el consumo de las
personas. Esta transformación da lugar a la industria molinera, una de la más
importantes y exigentes del país. Una vez obtenida la harina se está en condiciones de
elaborar una serie muy diversa de productos, de los cuales, el pan es el más importante.
El trigo se cultiva en una amplia diversidad de ambientes que afectan su desarrollo, en
particular la producción de granos y su calidad final. Debido al empobrecimiento de los
suelos y a la aparición de material genético de alto potencial de rendimiento, la
producción de trigo pasó a ser de calidad muy variable y en muchos casos con bajo
precio al no poder cumplirse con los estándares mínimos requeridos para su
comercialización.
El uso irracional de los fertilizantes disminuye la eficiencia de los nutrientes aplicados y
produce pérdidas en el rendimiento en grano con consecuencias económicas y aumento
de los riesgos ambientales. En las regiones subhúmeda y semiárida, la optimización de
la fertilización se dificulta debido a la irregularidad de las precipitaciones.
Importancia del Azufre y su interacción con el Nitrógeno
Después del agua, el nitrógeno (N) y el azufre (S) constituyen algunos de los principales
factores limitantes de la productividad del trigo. Un manejo eficiente de los nutrientes
58
requiere de la elaboración de un correcto diagnóstico de sus necesidades a fines de
efectuar recomendaciones ajustadas de fertilización que optimicen la nutrición del
cultivo (Galantini et al., 2006, 2007).
Existe una importante interacción entre la fertilización con N y S (Wooding et al.,
2000). Ambos elementos no deben ser considerados en forma separada ya que tienen
efectos determinantes sobre el rendimiento y la calidad del grano, ya sea en la harina
como en la masa (Moss et al., 1981). La fertilización con N y S es una herramienta
fundamental para generar buenos rendimientos y calidad del cultivo. La magnitud de la
respuesta a la aplicación de N y S y la eficiencia con que la planta utiliza estos
elementos puede diferir entre ambientes y en un mismo lote.
Si bien el contenido de S en el grano es menor que el de N, las sucesivas cosechas, sin
reposición con fertilizantes azufrados, han llevado a la paulatina disminución del S
edáfico. El S es considerado un macronutriente secundario o mesonutriente; es un
elemento esencial para el crecimiento vegetal y su deficiencia ha sido reportada en
numerosos cultivos. Se encuentra en el grano formando parte de los aminoácidos como
cisteína, metionina, cistina y sulfolípidos.
Los requerimientos de azufre por los cultivos son variables de acuerdo al tipo de suelo
en que crecen así como a la cantidad de biomasa acumulada por las plantas.
En Argentina, si bien se han observado respuestas significativas en rendimiento por la
aplicación de S, en gran parte de la región pampeana (García y Berardo, 2005), son
escasos los trabajos sobre el efecto sobre la calidad de los granos. Para el sudeste
bonaerense, se determinó respuesta en rendimiento por el agregado de S, sin cambios en
el contenido de proteína (Reussi Calvo et al., 2006).
Suelos arenosos con bajo contenido de materia orgánica, bajo siembra directa y con
prolongada historia agrícola han sido identificados como escenarios frecuentes de
repuesta al agregado de S.
Bajos contenidos de S en grano puede estar asociados a una inadecuada disponibilidad
tanto de S como de N, y no puede ser usado por sí solo como un índice de diagnóstico
para respuestas al azufre (Randall et al., 1981).
Respecto de la calidad del grano, el S afecta más la composición de las proteínas que su
contenido final, al incrementar la proporción de aminoácidos azufrados esenciales
(Ferraris, 2007). Las proteínas del trigo se distribuyen en todo el grano. Se clasifican de
acuerdo a su solubilidad en cuatro fracciones: albúminas y globulinas (10-22%),
gliadinas (30-40%) y gluteninas (alto peso molecular, APM, 5-10%, bajo peso
molecular, BPM, 20-30%). Estas fracciones varían en la composición de aminoácidos y
por tanto en sus características funcionales. Las gliadinas y gluteninas son proteínas de
reserva, insolubles en agua y tienen la capacidad de formar gluten lo que permite
constituir una masa fuerte, cohesiva, capaz de retener el gas y dar un producto
esponjoso cuando se lo cocina.
La principal fuente de S para las plantas son los sulfatos de la solución del suelo, los
que se encuentran en equilibrio dinámico con la materia orgánica (MO) y los minerales,
dependiendo tanto de los aportes como de las pérdidas del sistema.
Los cultivares de trigo de alto potencial de rendimiento hacen un consumo intenso de N,
y la fertilización a la siembra o al macollaje no resulta siempre efectiva para mejorar la
59
calidad de los granos. El efecto beneficioso de la división del N puede relacionarse con
la reducción de pérdidas y la translocación de asimilados al grano. (Landricini et al.,
2012).
Generalmente, la fertilización nitrogenada en los primeros estadios de los cultivos
(presiembra-siembra-inicio de macollaje) permite el logro de mayor número de
macollos y espigas, mientras que el agregado en estadios más avanzados del cultivo,
contribuye al incremento de la proteína del grano (Barraco et al., 2008).
El análisis de suelo y de planta, son estrategias importantes para evaluar el estado
nutricional del cultivo. Son una herramienta valiosa en el diagnóstico cuando se
sospecha algún problema nutricional. Errores en la detección de deficiencias conducen a
rendimientos menores que el potencial, o en caso contrario, a la aplicación innecesaria
y/o excesiva de fertilizantes, causando un perjuicio económico y ambiental.
En el suelo la evaluación de la cantidad de nitratos y sulfatos extraíbles se usa para
determinar la probabilidad de respuesta al fertilizante y recomendar su aplicación.
Se puede hacer un mejor diagnóstico de la situación nutricional de un cultivo, cuando se
consideran las relaciones entre ciertos pares de elementos y no la concentración de un
elemento en forma aislada. Relaciones N/S en macollaje diagnostican mejor la
deficiencia de S; en el caso de relaciones mayores de 17:1 indicarían deficiencias.
Los objetivos del trabajo fueron 1) evaluar la respuesta a la aplicación de N y S sobre la
producción de biomasa aérea, el rendimiento y la calidad del grano de trigo
2) evaluar la eficiencia de uso del N con y sin el agregado de S en el grano y en la
materia seca a la cosecha.
Aspectos metodológicos
Durante la campaña 2011 y 2012 se llevaron a cabo varios ensayos de fertilización con
N y S con trigo en establecimientos pertenecientes a la Regional Bahía Blanca de
AAPRESID. Los sitios se ubicaron geográficamente en el sudoeste bonaerense de la
provincia de Buenos Aires en los partidos de Bahía Blanca, Cnel. Dorrego y Pigüe.
Se aplicaron tres dosis de N (urea): 25, 50 y 100 kg N ha-1 y 3 dosis de S (tiosulfato de
amonio, Sol Mix, 12:0:0:26): 6, 12 y 24 kg S ha-1, ambos a la siembra. En antesis se
realizó una aplicación foliar de 25 kg N ha-1. El producto utilizado contenía 20% de N
(Foliar U) diluido al 50%. Para el análisis de los resultados se considero como dosis
total de N como fertilizante, la suma del aplicado a la siembra más el foliar: 25, 50, 75 y
125 kg ha-1.
A la siembra del trigo se muestreó el suelo a dos profundidades: 0-20 y 20-60 cm para
caracterizar el sitio del ensayo. Las características químicas a la profundidad 0-20 cm
fueron: 2,83 % MO, pH: 6,2; % Nt; 0,15%; Pe: 21,6 ppm; 18,3 ppm de N-NO3, y 10,6
ppm de S-S04.
Se tomaron muestras de planta para evaluar la producción de biomasa aérea en los
estadios de macollaje y booting. En las mismas se analizaron el N, P, K y S totales. A
cosecha se determinó el rendimiento de materia seca total y de grano, algunos
parámetros asociados al rendimiento (espigas m-2, peso de 1000 granos, granos por
espiga) y el índice de cosecha (kg de grano producido/kg de materia seca total aérea).
60
En el grano y en la paja se determinó la concentración de N (a partir de la cual se
calculó el porcentaje de proteína), y de S. Posteriormente se calcularon las eficiencias
de uso de nitrógeno (EUN) y de azufre (EUS) y la relación N:S. También se determinó
la concentración de gluten húmedo (Gluten Hº) y sobre materia seca (Gluten seco).
Se calculó la eficiencia de uso del N (EUN) en el grano y en la MS, a partir de la suma
del N disponible total del suelo más el aplicado como fertilizante a la siembra y en
antesis (N a la siembra más N del fertilizante).
En el presente trabajo se presenta solo la información correspondiente al
establecimiento El Martillo, próximo a la localidad de Guisasola, (38º36‘34.1‘‘S y
61º02‘52.2‘‘O) partido de Cnel. Dorrego (Pcia. de Bs. As.). Los resultados obtenidos en
esta experiencia se analizaron estadísticamente utilizando el Programa estadístico
INFOSTAT.
Resultados obtenidos
Efecto de la fertilización sobre el rendimiento del grano y la materia seca
Las condiciones climáticas de la zona en el año de estudio, estuvieron marcadas por una
escasez de precipitaciones en la etapa de llenado del grano (precipitación anual: 597
mm) (Figura 1). Debido a esto, los rendimientos fueron erráticos y oscilaron entre 2800
y 4100 kg ha-1.
El incremento de la dosis de N produjo un aumento significativo del rendimiento
alcanzando el máximo con 75 kg de N ha-1. La combinación N y S generó efectos
variables, indicando cierta interacción entre ambos nutrientes y respuesta favorable
respecto al testigo. El mayor rendimiento se logró con la dosis de 75 kg N combinada
con 6 kg S ha-1, con la cual se obtuvo 4138 kg ha-1. (Figura 2).
Se observó que con bajas dosis de N (50 kg ha-1) como de S (6 kg ha-1) los rendimientos
fueron de 3822 kg ha-1, valor superior al obtenido sin la aplicación del fertilizante
(testigo), el cual fue de 2823 kg ha-1.
Altas dosis S, combinado con las diferentes dosis de N, mostraron rendimientos en
todos los casos menores al testigo, este comportamiento podría deberse a que los suelos
del ensayo mostraron valores de sulfatos dentro del rango de suficiencia de este
elemento.
Respecto al rendimiento de la materia seca total (MS), el comportamiento fue similar al
del grano. Los valores se ubicaron entre 6592 y 9600 kg MS ha-1, siendo los más bajos
los del testigo. Nuevamente los valores más altos correspondieron a las dosis de 6 kg S
ha-1 y 75 kg N ha-1 (Figura 3).
Parámetros de calidad del grano
La aplicación de fertilizante mostró diferencias en el porcentaje de proteína del grano en
los diferentes tratamientos con N y NS; los valores se ubicaron entre 10,8 y 12,8 %.
El tratamiento 125 kg N sin el agregado de S mostró los porcentajes más elevados
(12,8%) y los menores fueron para el tratamiento 50 N, también sin azufre, con valores
de 10,8%.
61
El agregado de 75 kg N con 6 o 12 kg S kg ha-1 fue intermedio (12 %) (Figura 4). En el
primer caso se pone en evidencia que el agregado de 25 kg N ha-1 en antesis, además de
los 100 kg N a la siembra, fue el tratamiento más beneficioso en la traslocación del N al
grano que las combinaciones con dosis de S.
En el análisis del % de gluten húmedo se apreció similar comportamiento que para el
caso de la proteína, valores más elevados para 125 kg N ha-1 (30,5 %) sin el agregado de
S. (Figura 5).
La relación N:S en el grano, mostró un balance adecuado entre estos nutrientes siendo
poco probable las deficiencias de S en la cosecha. Los resultados encontrados con los
tratamientos fertilizados con N y S se ubicaron por debajo del umbral 17:1(relación
indicada como óptima por diferentes autores) lo cual indicaría suficiencia relativa del S
respecto al N. (Figura 6). Solo en el caso de fertilización con altas dosis de S (24 kg ha1
), la relación N:S fue superior a 17:1 mostrando un evidente desbalance.
Eficiencia del uso del N (EUN)
En el cálculo de la eficiencia tanto del grano como de la MS, s e observó una
disminución de las mismas a partir del aumento de la disponibilidad de N, tanto la del
suelo como con el agregado de N como fertilizante.
En ambos casos 186 kg de N ha-1, provenientes de 136 kg de N iniciales más 25 kg de N
a la siembra y 25 kg N aplicados en antesis, combinados con 6 kg S ha-1, mostraron las
mayores eficiencias tanto para la MS total como para el rendimiento del grano (Figuras
7 y 8).
Es de destacar valores de eficiencia de MS que oscilan en un 40% y que disminuyen
drásticamente a un 15-20% cuando el cultivo llega a la etapa de cosecha. Condiciones
ya mencionadas de stress hídrico en etapa de llenado de grano, seguramente son
responsables de estos marcados descensos.
Conclusiones
Para el año de estudio y en las condiciones de campo observadas, se puede concluir que
la fertilización con azufre en dosis baja mostró respuesta positiva respecto al testigo y a
la aplicación de N sólo.
La relación N:S del grano fue adecuada en todos los casos no evidenciándose
desbalances nutricionales entre ellos.
La eficiencia de uso del nitrógeno tanto en grano como en materia seca, evidenció
disminuciones esperables con la aplicación de mayores dosis de N. Con el agregado de
dosis bajas de S aumentaron, concluyendo que el S mejoró la eficiencia del uso del N.
Estos resultados demuestran la necesidad de establecer tecnologías diferenciadas de
producción tales como la fertilización con nitrógeno y azufre y destacar la importancia
de encontrar un balance en la aplicación de estos dos nutrientes.
Las condiciones ambientales, principalmente la falta de precipitaciones en la etapa de
llenado de grano, pudieron ser la causa del comportamiento de los factores analizados.
62
Agradecimientos
Los autores agradecen a las empresas Profertil Nutrientes y Bunge por el aporte de
fertilizantes sólidos (urea) y líquidos (foliar U y tiosulfato de amonio) para el desarrollo
de los experimentos. También reconocen a personal de la Cámara Arbitral de Cereales
Bahía Blanca, por la colaboración brindada en algunos análisis de laboratorio y a la
Regional AAPRESID de Bahía Blanca por ceder sus establecimientos para la
realización de los ensayos de campo.
Bibliografía
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63
160
EM
Nc
140
120
100
mm
80
60
40
20
0
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
mes
Figura 1: Distribución anual de las precipitaciones en el Establecimiento El Martillo
(EM) y Necesidad teórica de agua del cultivo de trigo (NC).
4250
4000
S0
kgha-1
3750
S6
3500
3250
S12
3000
S24
2750
2500
0
25
50
75
100
125
N del fertilizante kgha -1
Figura 2: Efecto de la fertilización con N y NS sobre el rendimiento del grano.
10000
S0
kgha-1
9000
S6
8000
S12
7000
S24
6000
25
50
75
100
N del fertilizante kgha -1
125
Figura 3: Efecto de la fertilización con N y NS sobre la acumulación de materia seca en
la cosecha.
64
13
Proteína, %
S0
12
S6
11
S12
S24
10
50
75
100
N del fertilizante
125
kgha-1
Figura 4: Efecto de la fertilización con N y NS sobre el porcentaje de proteína del
grano.
Gluten, %
32
30
S0
28
S6
26
S12
24
S24
22
20
50
75
100
125
N del fertilizante kgha-1
Figura 5: Efecto de la fertilización con N y NS sobre el porcentaje de glúten húmedo.
21
20
S0
19
N:S
18
S6
17
16
S12
15
14
S24
13
50
75
100
125
N del fertilizante kgha -1
Figura 6: Efecto de la fertilización con N y NS sobre la relación N:S del grano.
65
25
S0
EUNg, %
20
15
S6
10
S12
5
S24
0
136
161
186
211
236
261
N disponible
kgha-1
Figura 7: Eficiencia en el uso del nitrógeno (EUN) en el grano fertilizado con N y NS.
50
48
S0
45
S6
EUNms, %
43
40
S12
38
35
S24
33
30
136
161
186
211
236
261
N del fertilizante kgha -1
Figura 7: Eficiencia en el uso del nitrógeno (EUN) en la MS fertilizada con N y NS.
66
Importancia del equilibrio de las formas de fósforo edáfico
Liliana Suñer*; Juan Galantini
Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires-Departamento de AgronomíaCERZOS, UNS; * Autor de contacto: [email protected]
El fósforo en el suelo se encuentra en un equilibrio dinámico entre diferentes
formas orgánicas e inorgánicas. La cantidad disponible para las plantas
representa una pequeña parte del total, y sobre ese valor se plantea la estrategia
de fertilización. Para un uso más eficiente de este nutriente es importante
conocer los equilibrios que se producen y cuáles son los factores que lo
modifican.
Introducción
El fósforo (P) es uno de los 17 nutrientes considerados esenciales para el crecimiento y
desarrollo de las plantas. Junto con el nitrógeno (N), potasio (K), azufre (S), calcio (Ca)
y magnesio (Mg) conforman el grupo de macronutrientes, por la cantidad requerida y la
frecuencia su deficiencia. El contenido total en la capa superficial del suelo puede variar
desde 200 ppm o mg kg-1, en los suelos arenosos, hasta 5000 ppm en los de texturas
finas. En suelos del SO de la provincia de Buenos Aires los contenidos varían entre 200
y 1000 ppm (Galantini et al., 2005; Suñer y Galantini, 2012). Esta variabilidad depende
de la naturaleza del material original, su grado de meteorización, de las características
climáticas y del manejo agronómico.
El P en el suelo no existe en forma elemental, se encuentra combinado con otros
elementos formando los complejos minerales (fósforo inorgánico, Pi) o en los
compuestos orgánicos (fósforo orgánico, Po).
La mayor parte del P total no se encuentra directamente disponible para los cultivos,
sino que está en un equilibrio dinámico entre las formas orgánicas e inorgánicas, que
depende del ambiente edáfico y del manejo agronómico. Las formas lábiles son aquellas
que se encuentran disponibles en el corto o mediano plazo para las plantas y los
microorganismos del suelo. Su contenido se estima mediante la extracción por métodos
clásicos, normalmente Bray-Kurtz u Olsen. Este P extraíble (Pe) es generalmente bajo,
dadas las características de los materiales originales de los suelos de la región pampeana
(Suñer y Galantini, 2012). La intensificación de la agricultura de las últimas décadas ha
acentuado estas deficiencias ya que los balances de P son negativos en la mayoría de los
sistemas agrícolas y ganaderos argentinos (García 2001; Duval et al., 2013). Si bien se
comenzó a aplicar fertilizante aún no compensa la exportación que se realiza. Por ello,
es importante conocer los equilibrios entre las diferentes formas de fósforo, para hacer
un uso más eficiente de los fertilizantes.
Ciclo del P en el suelo
Las plantas toman los fosfatos desde la solución del suelo, los que se reponen a partir de
formas de P lábiles. Si éstas se agotan, las formas menos solubles, tales como minerales
67
primarios y secundarios, serán las que determinen la concentración de P en la solución
del suelo.
La disponibilidad depende tanto de la cantidad de P disponible inicialmente, como de la
capacidad del suelo para reemplazar los iones que son tomados en la vecindad de las
raíces. La movilización de las formas menos disponibles hacia la solución del suelo es
muy lenta (años) y depende de las características físicas y químicas del suelo, del
contenido de las diferentes formas de P y de la actividad biológica.
La meteorización de los minerales primarios produce formas simples de P que se
incorporan a la solución del suelo, pero en un proceso mucho más lento. Desde allí,
puede ser tomado por las plantas y entrar al ciclo orgánico. El resto se encuentra en
equilibrio con las formas lábiles o puede precipitar formando minerales secundarios o,
eventualmente, pasar a formas ocluidas disponibles en el muy largo plazo (décadas a
siglos).
El P tomado por las plantas es incorporado al suelo en forma de compuestos orgánicos
de diferente característica, evolucionando en forma paralela a la materia orgánica del
suelo. Tal es así que las formas orgánicas tendrán diferente grado de labilidad,
dependiendo de las características del material (desde los residuos de cultivos hasta
sustancias húmicas) del ambiente edáfico y la actividad microbiana.
El Po existe en formas química o físicamente protegidas que son descompuestas como
un resultado de la mineralización de la materia orgánica del suelo o por la acción de una
enzima específica en respuesta a la necesidad de P. Por lo tanto, la transformación de la
materia orgánica así como la concentración de Pi y la demanda microbiana de P por los
componentes de las plantas serán factores que controlen la labilidad del Po. Una pérdida
continua del reservorio de P del suelo por cultivo y cosecha rápidamente agotará las
formas lábiles de Po y Pi.
Los microorganismos del suelo son los que continuamente participan en todas las
transformaciones regulando las entradas (descomposición) y salidas (utilización) del P
de la solución del suelo según la calidad del material presente.
El esquema básico de los equilibrios y las transformaciones del P se puede apreciar en
la Figura 1.
En relación al ciclo del P se deben destacar los siguientes puntos:
Los equilibrios entre los diferentes compartimientos son generalmente
bidireccionales, dependientes de las características del ambiente edáfico (el pH,
la temperatura, la humedad, etc.) y de la cantidad de cada uno de ellos.
Las formas orgánicas de P representan un aporte importante al P de la solución
del suelo, dependiente del ambiente edáfico y la actividad biológica.
Existe una doble división del P del suelo, teniendo en cuenta las formas
(orgánica e inorgánica) y la disponibilidad (ciclado rápido y lento).
El aporte que realizan el Po proviene de la mineralización de la materia orgánica, si bien
ante condiciones de exceso puede precipitar en forma de compuestos de baja
solubilidad, como por ejemplo la apatita (Galantini et al., 2005; Suñer et al., 2002).
68
Es decir, la agricultura produce un impacto significativo sobre la disponibilidad del P,
por extracción a través de las cosechas y modificando los equilibrios entre las diferentes
formas.
La consideración del fósforo orgánico dentro del sistema, provee información útil para
evitar una fertilización excesiva con sus indeseables consecuencias ambientales. La
cuantificación de la mineralización del fósforo en distintas condiciones, permitirá la
inclusión de datos reales en los modelos utilizados.
El objetivo del presente trabajo fue cuantificar las diferentes formas de P y buscar entre
el P disponible y el P orgánico.
Aspectos metodológicos
Los suelos estudiados corresponden a lotes de productores de la regional Bahía Blanca
de Aapresid.
Las determinaciones químicas que se realizaron fueron: P extraíble (Pe, Bray y Kurtz,
1945); P inorgánico (Pi), orgánico más inorgánico (Po+Pi, previa calcinación de la
muestra a 550ºC) y orgánico (Po, por diferencia) por el método de Saunders y Williams
(1955), Fósforo Total, (Pt Sommers y Nelson, 1972).
Resultados obtenidos
La Tabla 1 muestra los valores de Pe, Pi, Po y Pt máximo y mínimo para algunos lotes
de campos de productores de la región sudoeste pampeana.
Las relaciones Po/Po+Pi ejercen influencia sobre el contenido de Pe de los suelos,
pudiéndose ajustar una ecuación logaritmo natural. Cuanto mayor es la proporción de
Po del suelo menor es el Pe. Esto es porque cuando aumenta Po la cantidad de Pi
disminuye, y el Pe está asociado principalmente a la fracción inorgánica de P lábil. La
acumulación superficial de residuos produjo niveles más variables de Pe en superficie,
un comportamiento similar fue observado en suelos de Bordenave (Rausch et al. 2001).
El aporte que el Po hace al Pe en superficie presenta mayor variabilidad que en
profundidad (Figura 4). Esto podría estar asociado a la mayor actividad microbiana y
mayor cantidad de productos orgánicos de fácil descomposición. Evidentemente, el
método Bray está fuertemente asociado a la fracción inorgánica del P y si bien parte de
la fracción orgánica es determinada, será diferente a la verdadera disponibilidad para los
cultivos. Las diferencias serán mayores cuanto mayor sea el tiempo de un sistema en
siembra directa (SD) y cuanto mayor sea la reserva de P en la fracción más lábil de la
materia orgánica, es decir en la materia orgánica particulada (MOP) o asociada a la
fracción gruesa del suelo. En estudios previos (Suñer et al., 2005) sobre la dinámica P
del suelo, encontraron que la mayor parte del P contenido en la MOP fue transformada
en el proceso de mineralización de la MO. El destino final del P de la fracción gruesa
fue el P inorgánico de la fracción fina del suelo o el cultivo, dependiendo del manejo
agronómico. En SD también se observó que el contenido de P la fracción gruesa es el
que sufre mayores cambios (Galantini et al., 2007), perdiéndose a partir de esta fracción
para incorporarse a la fracción fina del suelo, por la acción de los microorganismos, o a
69
la solución del suelo. Es decir que cuantificar el Po asociado a la fracción gruesa podría
ser un indicador complementario de la fertilidad fosfórica potencial del suelo.
Consideraciones finales
El contenido y la relación entre las formas de fósforo pueden ayudar a conocer la
cantidad disponible al momento de la siembra, así como los equilibrios que se darán
durante el ciclo del cultivo. De esta forma, será posible un mejor manejo de los
fertilizantes fosforados, maximizando la eficiencia de uso y minimizando los
potenciales riesgos ambientales.
Agradecimientos
A todos los productores de la Regional Bahía Blanca de Aapresid, que pusieron sus
campos a nuestra disposición.
Bibliografía
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Soil Sci. 59:39-45.
Duval M.E., Galantini J.A., Iglesias J.O., Canelo S., Martinez J.M., Wall L. 2013. Analysis of organic
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suelo. En ―La siembra directa en los sistemas productivos del S y SO Bonaerense‖, Revista
Técnica Especial AAPRESID, CIC, CERZOS y UNS. Eds. Galantini et al. 36-40
70
Tabla 1. Contenido de fósforo disponible, inorgánico, orgánico y total del suelo
Pe
Pi
Po
Pt
µg g-1
2010
Promedio
12,5
240
199
378
máximo
34,6
540
433
553
mínimo
2
63
47
198
Promedio
13,6
212
293
390
máximo
26
323
480
578
mínimo
2
82
63
201
N=44
2011
N=56
Cosecha
Fertilizantes
Escurrimiento
Pi
Minerales
primarios
Pi
Minerales
secundarios
P
Pi
Lábil o mod.
Lábil
solución
Po
Po
Lábil o mod.
Lábil
Química o físicamente
protegido
Pi
ocluido
Pi de Ciclado Lento
Pi
Ciclado Rápido
Po
Po de Ciclado Lento
Figura 1 Diagrama de las transformaciones del P en el suelo
71
30
Pe (ppm)
25
20
15
10
y = 27,159e-1,8859x
R2 = 0,4114
5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Po/Po+Pi
Figura 2: Variación del contenido de Fósforo extraíble (Pe) en función de las relaciones
Po/Po+i a una profundidad de 0-20 cm (Año 2010)
25
Pe (ppm)
20
15
10
y = 27,942e -1,8366x
R2 = 0,2281
5
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Po/Po+Pi
Figura 3: Variación del contenido de Fósforo extraíble (Pe) en función de las relaciones
Po/Po+i a una profundidad de 0-20 cm (Año 2011)
72
40
35
Pe (ppm)
30
25
20
y = -5,6772Ln(x) + 0,0405
R2 = 0,79**
15
10
5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Po/Po+Pi
Figura 4: Variación del contenido de Fósforo extraíble (Pe) en función de las relaciones
Po/Po+i a una profundidad de 20-60 cm
73
Fertilización con P y N en trigo bajo siembra directa en el sudoeste
bonaerense
Liliana Suñer*, Juan Alberto Galantini
Comisión de Investigaciones Científicas, Dpto de Agronomía Universidad Nacional del Sur, Bahía
Blanca, 8000; * Autor de contacto: [email protected]
La siembra directa produce cambios en la dinámica de los nutrientes en relación
a los suelos con laboreo, y esto genera interrogantes respecto al diagnóstico de
requerimiento del fertilizante. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de
la fertilización combinada con nitrógeno y fósforo sobre la productividad del
trigo y sus parámetros de rendimiento en un cultivo realizado Las Oscuras (BA).
Introducción
Una agricultura sustentable debería considerar el balance de nutrientes de los lotes en
los cuales se está trabajando. Sin embargo, para el caso del fósforo la intensa interacción
con la matriz del suelo no permite predecir fácilmente los efectos de un determinado
balance de P sobre su disponibilidad en el agro ecosistema. En tal sentido, los ensayos a
campo de larga duración constituyen una herramienta valiosa para estudiar el
comportamiento y transformaciones del P del suelo en situaciones contrastantes de
rotaciones agrícolas y aporte de fertilizante fosfatado (Suñer et al., 2002).
Con la expansión del sistema de cultivo bajo siembra directa (SD), surgieron dudas
sobre los criterios para la recomendación de fertilización con P, los cuales, en general,
se basan en experimentos de larga data realizados con labranzas. En los sistemas de SD
continuos se producen cambios en la dinámica y estratificación de los nutrientes que
podrían tener implicancias directas sobre el diagnóstico de fertilidad fosforada más aún
si se tiene en cuenta la interacción que podría existir con la fertilización con N
(Galantini et al., 2006). Por lo tanto, bajo estas condiciones el diagnóstico de fertilidad
debería ajustarse a los equilibrios de este nuevo ambiente edáfico, principalmente en
esta zona semiárida donde la incertidumbre de las precipitaciones hace necesario
conocer adecuadamente el sistema para la mejor toma de decisiones.
El conocimiento del efecto del P incorporado en los sistemas productivos sustentables a
largo plazo, sobre el balance de P, evolución de P extraíble y la distribución de este
nutriente en las fracciones de suelo, es de utilidad práctica para la producción
agropecuaria (Suñer y Galantini, 2012, 2013). Su empleo permitirá ajustar las dosis de
fertilizantes fosforados aplicados, maximizar la eficiencia de utilización y disminuir los
riesgos de perjuicio ambiental, con el fin de lograr formas de producir eficientes y
ambientalmente amigables en suelos representativos de la región pampeana.
En planteos de fertilización continua, los incrementos en la cantidad de residuos en la
superficie del suelo producen una acumulación en el contenido de Po, lo cual hace que
cuando se determina el P extraíble en el suelo (mayormente Pi), la respuesta del cultivo
sea menos predecible. Convencionalmente, los análisis de extracción de P del suelo no
miden la contribución potencial de P del residuo y de las formas orgánicas de mayor
labilidad. La acumulación de Po en los suelos se produce como resultado de
74
aplicaciones de Pi mediante fertilizantes fosfatados o fuentes orgánicas debido a una
mayor inmovilización neta o un mayor ingreso de residuo vegetal al suelo.
El principal objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la fertilización fosfatada en
combinación con N sobre la productividad cultivo de trigo.
Aspectos metodológicos
En un campo de un productor de la localidad Las Oscuras (Pcia Buenos Aires) se
realizó un ensayo de fertilización en trigo (Triticun aestivum L.) con fósforo (P) y
nitrógeno (N) durante el año 2011. El diseño fue en bloques completamente
aleatorizados con 3 réplicas. Se extrajeron muestras de suelo de los 0-20 y 20-60 cm de
profundidad. En el suelo se determinó fósforo extraíble (Pe), Bray y Kurtz (1945). Las
dosis ensayadas fueron 0, 7,1, 12,1 16,1 P ha-1. Simultáneamente, en todas las parcelas
se aplicaron dosis de nitrógeno de 0, 25, 50 y 100 kg N ha-1, al voleo, en forma de urea.
En madurez fisiológica se extrajeron muestras de biomasa aérea y se determinó el
rendimiento de granos y materia seca. En grano y paja se determinó fósforo total (Pt),
Sommers y Nelson (1972).
Resultados obtenidos
La Tabla 1 muestra las propiedades químicas del suelo utilizado, el mismo presentó
valores aceptables de disponibilidad de N y P a la siembra para el cultivo de trigo en la
zona. También los niveles de MO se mantuvieron cercanos a los valores generales
zonales. El año de estudio, 2011, se presentó con niveles de precipitaciones medias
anuales cercanos a los valores históricos (650-700 mm, Figura 1), aunque una gran parte
de las mismas ocurrió durante los meses estivales (difíciles de almacenar por la escasa
profundidad de los suelos, que a los 50-60 cm tiene una capa calcárea o tosca) y otra
parte ocurrió al final del ciclo del cultivo.
Al analizar la materia seca en función de la dosis de P aplicada, se nota claramente la
interacción N-P-agua sobre la producción de materia seca del cultivo de trigo (Figura 2).
A dosis bajas de P no se encontraron diferencias en la producción de materia seca, salvo
en el caso de combinación con 100 N. Con 12,1 kg de P, se puso en evidencia el efecto
diferencial de este nutriente sobre la eficiencia en el uso del agua, donde con el aumento
de la dosis de N la materia seca producida fue mayor.
Con dosis de P más altas el efecto de este nutriente sobre todas las dosis de N fue
adverso. En este sentido, el N favorecería la producción de materia seca, el P la
eficiencia en el uso del agua (EUA) y el balance agua-EUA definiría la productividad.
Un desbalance en N generará una mayor demanda de agua, difícil de satisfacer en esta
región. Un desbalance en P también produjo un efecto adverso.
La cantidad de P en la MSta tendió a disminuir en la medida que se incrementó la dosis
de P aplicada (Figura 3). Esto estaría indicando eficiencias negativas para todas las
dosis (P) y combinación de dosis (N-P). Esta pérdida de P en los cultivos que tuvieron
mayor disponibilidad no estaría asociada a excesos en la disponibilidad del nutriente, ya
que en algunas situaciones se observó mayor producción de materia seca. En situaciones
75
de estrés en la etapa final del cultivo, dentro de la región semiárida bonaerense, se ha
encontrado que la MSta en el momento de madurez fisiológica puede ser hasta 2600 kg
ha-1 menor que la presente en antesis (Minoldo, 2010). En el mencionado estudio, la
pérdida de MSta representó una pérdida de más del 30% de la materia seca, junto con
sus nutrientes.
Analizando el número de espigas y el peso de mil granos (Figura 4), se observó que con
50 kg de N el óptimo de P para el máximo rendimiento estaría cercano a la primera
dosis 7 kg (5,5 kg ha-1). Las bajas precipitaciones durante la etapa inicial del cultivo
hicieron que no hubiese diferencia en el número de espigas. Existió una fuerte
interacción nitrógeno - fósforo - agua. Analizando el peso de mil granos se observó que
sin N el agregado de P tuvo un efecto adverso sobre el cultivo.
En general, los Índices de cosecha fueron bajos consecuencia del déficit de agua durante
la etapa final del cultivo. A mayor disponibilidad de P, el índice de cosecha disminuyó
poniendo en evidencia que el fertilizante generó mayor materia seca y por lo tanto una
mayor necesidad de agua.
El agregado de P debería estar acorde con una adecuada combinación de N y
dependiendo de la condición de disponibilidad de agua.
Conclusión
Al momento de diseñar estrategias de fertilización es necesario a tener en cuenta la
disponibilidad de N, P y agua en el suelo (además de las expectativas de lluvias para el
ciclo del cultivo) ya que existe un equilibrio dinámico entre estos tres factores
Agradecimientos
Especialmente, al productor Javier Irastorza de la Regional Bahía Blanca de AAPRESID por
poner su campo a nuestra disposición para la realización de este estudio.
Bibliografía
Bray RH, Kurtz LT. 1945. Determination of total, organic and available forms of phosphorous in soils.
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Minoldo GV. 2010. Impacto de largo plazo de diferentes secuencias de cultivos del sudoeste bonaerense
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largo plazo sobre las formas de fósforo en el suelo. Revista Investigaciones Agropecuarias
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76
Tabla 1: Propiedades químicas de los suelos (0-20 cm)
Localidad
N-NO3MO
pH
(kg ha-1)
(%)
57,4
Las Oscuras
Nt
Pe
(%)
1,37
ppm
6,2
17
N-NO3-: Nitrógeno de nitratos, MO: Materia orgánica, Nt: Nitrógeno total, Pe: Fósforo extraíble
160
Nc
140
Lluvia (mm)
120
100
80
60
40
20
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
mes
2000
6000
1800
-1
)
1600
materia seca (kg ha
rendimiento en grano (kg ha
-1
)
Figura 1: Lluvia durante el año 2011 en el sitio del ensayo
1400
1200
1000
800
600
400
0N
25N
50N
100N
5000
4000
3000
2000
1000
0N
200
0
25N
50N
100N
0
0
10
20
30
40
0
5
10
Dosis de P (kg ha -1)
15
20
25
30
35
40
Dosis de P (Kg ha -1)
Figura 2: Rendimiento en grano y materia seca total aérea y paja en función de la dosis de P
aplicada, según cada dosis de nitrógeno (25, 50, 100 kg N ha-1)
0,6
0,8
0
0,5
25
50
100
0,6
P en paja (%)
P en grano (%)
0,7
0,5
0,4
0,3
0,2
0,4
0,3
0,2
0,1
0,1
0
25
50
100
0
0,0
0
5
10
15
20
25
-1
Dosis de P (kg ha )
30
35
40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dosis de P (kg ha-1)
Figura 3: Fósforo en grano y en materia seca en función de la dosis de P aplicada, según cada
dosis de nitrógeno (0, 25, 50, 100 kg N ha-1)
77
45
300
40
35
Peso 1000 g
250
Esp/m2
200
150
100
30
25
20
15
10
50
0N
25N
50N
100N
0N
5
25N
50N
100N
0
0
0
10
20
30
0
40
-1
5
10
15
20
25
30
35
40
Dosis de P (kgha -1)
Dosis de P (kg ha )
Figura 4: Peso de mil granos y Cantidad de espigas función de la dosis de P aplicada, según
cada dosis de nitrógeno (0, 25, 50, 100 kg N ha-1)
0,4
INDICE DE COSECHA
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0N
25N
50N
100N
0,05
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Dosis de P (kg ha -1)
Figura 5: Índice de cosecha función de la dosis de P aplicada, según cada dosis de nitrógeno (0,
25, 50, 100 kg N ha-1)
78
Fertilización fosfatada en trigo en la zona semiárida: Su influencia sobre el
rendimiento y la eficiencia en el uso del N y del agua
Fernando M. López1,2 *; Matias Duval1; Juan Manuel Martínez1; Juan A Galantini2,3
1
CONICET - CERZOS; 2Dpto. de Agronomía - Universidad Nacional del Sur.San Andrés 800 (8000
Bahía Blanca, BA); 3Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, Pcia. BA)
* Autor de contacto: [email protected]
Dentro de la zona semiárida, el trigo es el cultivo que ocupa la mayor superficie en el sudoeste
de la provincia de Buenos Aires. Un factor clave en los sistemas productivos de esta zona es el
manejo del recurso agua, primer limitante de los rendimientos, seguido por el fósforo y el
nitrógeno (según el sitio). Por ello se evaluó la respuesta a la fertilización con fósforo y su
influencia sobre la nutrición del cultivo y la eficiencia en el uso del agua.
Introducción
La principal característica que define a la zona semiárida es la erraticidad de las
precipitaciones. Ello implica la variabilidad de las mismas, tanto en su distribución
como en cantidad. Una consecuencia directa de lo expuesto consiste en la disparidad de
los rendimientos interanuales de los cultivos.
Dentro de la zona semiárida, el trigo (Triticum aestivum L.) es el cultivo que ocupa la
mayor superficie en el sudoeste de la provincia de Buenos Aires. Dicha zona se
corresponde con la subregión V Sur, se cultivan aproximadamente 1 millón de hectáreas
anuales, lo que representa el 20% de la superficie nacional. Los rindes promedios de la
zona oscilan entre 1600 y 1900 kg ha-1.
En los últimos años ha aumentado el interés por la sustentabilidad y la reducción de los
costos ambientales de los agroecosistemas, por lo que la fertilización de los cultivos se
convirtió en una herramienta necesaria, ya que permite incrementar la eficiencia del
sistema agrícola y mantener la productividad de los mismos debido a la reposición de
nutrientes. Sin embargo, las grandes diferencias de rindes ocasionadas por la
variabilidad de las precipitaciones, generan que la decisión de fertilización se torne
dificultosa, ya que la respuesta del cultivo está ligada a la disponibilidad de agua. En
particular, en el sudoeste bonaerense el nitrógeno (N) y el fósforo (P) son los nutrientes
con mayor deficiencia comprobadas (Loewy y Sewald, 1980; Loewy y Puricelli, 1982).
Los altos rendimientos de los cultivos agrícolas han incrementado la tasa de extracción
del P, aumentando el área con baja disponibilidad de P asimilable, debido a que las
dosis de aplicación de fertilizantes han sido muy inferiores a la exportación (García,
2005). Este es un costo de producción que no ha sido incluido en los cálculos de la
rentabilidad de la empresa agropecuaria, es decir, es un ―costo oculto‖ que se descubre
cuando hay que reponerlo, si se pretende obtener rendimientos altos y sostenidos. Para
mantener los niveles de producción, el P debe ser añadido al sistema suelo-planta como
fertilizante mineral para reponer lo que se extrae con la cosecha de granos (Vlek et al.,
1997).
En general, la adecuada nutrición del cultivo presenta un impacto positivo en sobre la
eficiencia en el uso del agua (EUA), atribuido a una mejora en el crecimiento y en el
79
rendimiento del cultivo. El P incrementa la EUA y la tolerancia de los cultivos a la
sequía a través del desarrollo temprano del cultivo que reduce la evaporación del agua
del suelo, favoreciendo la transpiración del cultivo, y por la mayor proliferación
(exploración del suelo) y actividad de las raíces (Micucci, 2002).
El objetivo del presente trabajo fue cuantificar la incidencia de la fertilización fosfatada
en los parámetros del rendimiento del cultivo de trigo en la zona semiárida y su
influencia sobre la evapotranspiración del cultivo.
Aspectos metodológicos
El estudio se realizó en el año 2010 en el campo de un productor ubicado en cercanías
de la localidad de Saldungaray (38°19` S; 61°44` O), Partido de Tornquist, provincia de
Buenos Aires.
Teniendo en cuenta la clasificación climática de Thornthwaite, el clima se ubica dentro
del grupo Subhúmedo seco, con nulo o pequeño exceso de agua. La precipitación media
anual es 732 mm, concentrada en otoño y primavera, con una estación seca a fines de
invierno y otra semiseca a mediados de verano (Tabla 1). El clima es continental
templado, con una temperatura media anual de 15ºC.
Descripción del perfil:
Profundidad efectiva: 1 m. (limitado por un horizonte petrocálcico o ―tosca‖).
Capacidad de almacenamiento de agua útil: 206 mm
Densidad Aparente 0-20 cm: 1,39 Mg m-3
C orgánico (0-20 cm): 1,6 %
pH (1:2,5): 6,75
Fósforo extraíble (Bray y Kurtz) 0-20cm: 10 mg kg-1
N total: 0,197 %
N disponible a la siembra: 30 kg ha-1
Agua disponible a la siembra: 72 mm
El ensayo consistió en tres dosis de P: un testigo (0 kg P ha-1) y 2 dosis de P aplicadas a
la siembra: 10 y 17 kg P ha-1. El P se aplicó utilizando Fosfato Diamónico e igualando
las dosis de Nitrógeno.Se utilizaron estas dosis de P (que no son muy altas) porque son
dosis de fertilizante que los productores de la zona semiárida están en condiciones de
afrontar económicamente. Igualmente, aunque las dosis no fueron exageradas se pudo
observar respuestas importantes en rendimiento y desarrollo del cultivo.
La variedad de trigo utilizada fue ACA 303. Durante el ciclo del trigo se evaluó la
dinámica de la humedad del suelo en cada parcela, así como la producción de materia
seca y grano en los estadíos de macollaje, espigazón y cosecha. A las muestras
recolectadas se les efectuaron los análisis para determinar N orgánico total por el
método Kjeldhal (Bremner 1996) y P orgánico total (Johnson y Ulrich, 1959).
Se procedió a calcular las Eficiencias de uso del agua para los diferentes estadíos según
el agua utilizada por cada tratamiento:
EUA (kg mm-1) = (kg de MS o grano) / (mm utilizados)
80
También se calcularon las eficiencias de utilización de losnutrientes estudiados:
EUP (kg kg P disponible) = (kg de MS o grano) / (kg P disponible)
Para el análisis estadístico de los datos obtenidos se utilizó ANOVA y el test DMS para
la comparación de medias (p<0,05), a través de INFOSTAT Software estadístico
versión 2009 (Di Renzo et al., 2009).
Resultados obtenidos
Fertilización fosfatada y rendimiento
En cuanto a la producción de materia seca, en macollaje se notó un aumento del 48% a
favor de los tratamientos fertilizados con P. Esto demuestra un efecto del P sobre los
estadios tempranos del trigo, con lo que se logra aumentar el agua evapotraspirada por
el cultivo y disminuir las pérdidas por evaporación directa del suelo.
En espigazón la producción de materia fue35% superior en los tratamientos con P
(Tabla 2).
Si bien se observó una tendencia a mayor producción de MS en los tratamientos con P,
esta no llego a ser estadísticamente significativa(Tabla 2).Sin embargo, la aplicación de
P produjoun incremento del rendimiento de grano del 22 y 32 %, según se apliquen 10 o
17 kg P ha-1 (Tabla 3). Esto estaría indicando que durante la última etapa del cultivo,
donde el agua fue más escasa, una buena provisión de P mejoró la eficiencia con que se
utilizó el agua para la producción de grano.
Según Lázaro y Abbate (2001) la baja disponibilidad de fósforo afecta el número de
granos por la disminución de la radiación interceptada debido a una menor expansión
foliar. En el ensayo realizado no se observó una diferencia estadística en el número de
granos, aunque se vio una tendencia a aumentar este parámetro por la fertilización
fosfatada (Tabla 3).
Se evidenció un aumento del peso de los granos en aquellas parcelas fertilizadas con P,
lo que demuestra que con una adecuada fertilización fosfatada se logra una mayor
traslocación de fotoasimilados producidos por la planta hacia el grano.
Como la producción de materia seca aérea total fue similar en todos los tratamientos
pero la producción de grano fue mayor en los tratamientos con P, se evidencia un
aumento del índice de cosecha en las parcelas fertilizadas. Este mayor índice de cosecha
observado en los tratamientos con P nos demuestra que aquellas plantas con una
adecuada fertilización con P destinan mayor proporción de los fotoasimilados a los
granos, lo que produce un aumento en el rendimientode grano.
La fertilización fosfatada no modificó la cantidad de N absorbido por el cultivo pero si
se modificó la cantidad de N que se removilizó hacia los granos, demostrando una
mayor traslocación de fotoasimilados a los mismos. Mientras en el testigo (sin fósforo)
solo el 67% del N total de la planta se localizaba en los granos, en aquellos tratamientos
fertilizados con P el 75% del N se encontraba en los granos (Tabla 4).
Si bien en los tratamientos con P una mayor cantidad de N se destinó a los granos, el
porcentaje de proteína disminuyó debido al aumento del rendimiento. Igualmente el
contenido de proteína no bajó de 13% para ningún tratamiento, por lo que no bajaría la
calidad del trigo para la comercialización.
81
Debido al aumento del rendimiento por la fertilización con P se observó un aumento en
la eficiencia de uso del Nitrógeno en todos los tratamientos con P respecto al testigo.
Así, la aplicación de Fósforo a la siembra, al aumentar la eficiencia con la que se usa el
N, nos permitiría aumentar el retorno económico por cada kg de N aplicado como
fertilizante.
En la Figura 1 se observa que el rendimiento del cultivo de trigo en suelos deficientes
estámuy relacionado con la absorción total de fósforo por la planta. Así, según el cultivo
absorba 4 o 11 kg ha-1 de P, los rindes podrán ir de 1500 a 3500 kg ha-1.
Como se observa en la Figura 1 el rendimiento de grano dependióde la absorción de
fósforo por la planta. Maske et al. (2001) informaron que la mayor eficiencia en el uso
del P (EUP) en diferentes variedades en ambientes con deficiencias se asoció con una
mayor eficiencia deabsorción del P. En el ensayo si bien no aumentó la eficiencia de
absorción del P para los diferentes tratamientos (fue siempre de aproximadamente el
20%), si aumentó la cantidad total de P absorbido según la dosis de fertilizante (Tabla
5).
La utilización del fertilizante por el cultivo, es decir, la absorción del fertilizante
aplicado, varió entre el 12,8 y 15,9% según la dosis, mostrando muy bajas eficiencias de
utilización del fertilizante en el año de la aplicación.
Al aumentar la absorción de P con la fertilización, también se incrementó la
concentración de fósforo en el tejido de las plantas de 0,09% a 0,11 o 0,12% según la
cantidad de P aplicado (Tabla 5). La cantidad de P en los rastrojos fue menor a 1 kg ha -1
para todos los tratamientos, no mostrando diferencias significativas.
Además de aumentar la concentración de fósforo en grano, en los tratamientos
fertilizados también aumentó el rendimiento, por lo que la extracción de fósforo fue
mayor. Sin embargo el balance fue positivo en los tratamientos fertilizados (aplicamos
10 o 17 kg ha-1 de P y se extrajeron 6,48 y 7,99 kg P ha-1 respectivamente).
El índice de cosecha del fósforo no varió entre los tratamientos y el testigo ya que todas
las plantas destinaron aproximadamente el 90% del P absorbido al grano.
El fósforo y el uso del agua
Desde la siembra hasta el macollaje aquellos tratamientos con P evapotraspiraron mayor
cantidad de agua que aquellas parcelas sin P. Esta mayor evapotraspiración explicaría la
mayor producción de Materia Seca al macollaje (Tabla 2).
De macollaje a espigazón la evapotraspiración fue similar en todos los tratamientos,
pero siempre la disponibilidad de agua útil disponible fue menor en los tratamientos con
P.
La evapotraspiración total, es decir, el agua utilizada por el trigo para producir materia
seca (paja y grano) fue mayor en los tratamientos fertilizados con P. Esta mayor
utilización de agua por el trigo fertilizado con P se debe a que las parcelas fertilizadas
pudieron utilizar humedad retenida en el perfil a tensiones superiores a 15 atmósferas,
mientras que aquellas parcelas no fertilizadas no pudieron utilizar este agua.
La fertilización con P provocó un aumento de la EUA durante los primeros estadíos del
trigo, ya que hasta macollaje y espigazón se producía más materia seca por cada mm de
agua evapotraspirado por el cultivo. La EUA para materia seca total no mostró
82
diferencias significativas pero se observó una tendencia a una mayor producción de
materia seca por los tratamientos fertilizados, ya que estos utilizaron más agua.
En cuanto a la EUA para grano, los tratamientos fertilizados produjeron más kg de
grano por mm consumido. Esta mayor producción de grano por mm consumido se
debería a una mayor traslocación de fotoasimilados hacia los granos por cada mm de
agua utilizada por el cultivo. Además, hay que tener en cuenta que los tratamientos con
P además de producir más grano por cada mm disponible también utilizan mayor
cantidad de mm de agua del suelo, con lo que la diferencia de rinde aumenta
notablemente.
Consideraciones finales
En la zona semiárida, en suelos deficientes de P, el rendimiento del cultivo de trigo
estaría relacionado con la absorción de Fósforo por el cultivo. Dicha absorción es
posible aumentarla con la fertilización fosfatada a la siembra.
La fertilización con Fósforo en suelos deficientes provoca un aumento del rinde de
grano de entre el 22 y el 32 %.
El aumento del rendimiento de grano causado por la fertilización con fósforo sería
explicado por:
un aumento del peso del grano, consecuencia de una mayor traslocación de
fotoasimilados durante el llenado del grano.
un mayor aprovechamiento del agua retenida en el perfil, posiblemente debido a
un mayor desarrollo radical.
la mayor eficiencia de uso del agua, ya que en los tratamientos con fósforo hay
mayor producción de grano por mm evapotraspirado.
En suelos deficientes en P, al fertilizar se logra extraer más agua del perfil del
suelo, aun la que está retenida a tensiones mayores a 15 atmósferas.
Agradecimientos
Los autores quieren agradecer a los productores de la Regional Bahía Blanca de
AAPRESID, en especial a Miguel Manuel López, propietario del establecimiento donde
se realizaron los ensayos, a Profertil S.A. y al proyecto BIOSPAS (BID 1728 OC-AR
PAE 36976 / PID 53).
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84
Tabla 1. Precipitaciones históricas (1887 - 2010) para la localidad de Tornquist y datos
del año 2010 en el establecimiento La Casilda, donde se realizó el ensayo.
Ene
Feb Mar Abr May Jun
Jul
Ago Sep
Oct Nov Dic
Total
Histórica
67
81
94
68
44
31
36
32
53
77
73
77
732
2010
30
158
96
5
23
17
48
0
81
103
47
45
653
Tabla 2. Producción de materia seca total aérea (kg ha-1) en el ciclo del cultivo.
Macollaje
Espigazón
Cosecha
0P
816 a
3268 a
6657 a
10 P
1211 b
4237 b
7027 a
17 P
1221 b
4497 b
7481 a
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05)
Tabla 3. Parámetros del rendimiento de grano en el cultivo de trigo con aplicación de
diferentes dosis de fosforo (0P, 10P y 17P).
Espigas m-2
Granos
espiga-1
P 1000
Rinde
Índice de
cosecha
0P
374,9 a
20,01 a
29,91 b
2252,9 b
0,338 b
10 P
383,3 a
21,67 a
33,48 a
2756,0 a
0,374 a
17 P
403,0 a
21,65 a
34,49 a
2977,6 a
0,391 a
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05)
Tabla 4. Contenido de nitrógeno total absorbido en la materia seca y en grano, proteína
e índice de cosecha de nitrógeno.
N Absorbido
(kg ha-1)
N grano
(kg ha-1)
Proteína
grano (%)
Índice de
cosecha del N
0P
88,15 a
58,45 b
15,16 a
0,67 a
10 P
84,32 a
63,51 ab
13,28 b
0,75 b
17 P
91,37 a
69,29 a
13,42 b
0,76 b
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05).
85
Tabla 5. Contenido de fósforo total absorbido en la materia seca y en grano,
concentración en grano e índice de cosecha del fósforo.
P total
(%)
P grano
(%)
P absorbido
(kg ha-1)
P grano
(kg ha-1)
ICP
0P
0,09 a
0,25 a
6,08 a
5,53 a
0,88 a
10 P
0,11 b
0,24 a
7,36 b
6,48 a
0,91 a
17 P
0,12 b
0,27 b
8,79 c
7,99 b
0,91 a
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05).
Tabla 6. Humedad disponible (mm) en los estadios de macollaje y espigazón y agua
evapotraspirada durante todo el ciclo del trigo(mm).
Macollaje (mm)
Espigazón (mm)
Evapotraspiración
total (mm)
0P
40,92 a
43,58 a
369,0 b
10 P
29,42 b
30,24 b
380,9 a
17 P
19,21 b
34,93 ab
382,0 a
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05).
Tabla 7. Eficiencia de uso del agua (EUA)para producir materia seca en macollaje
(mac), espigazón (esp) y madurez fisiológica (MStotal y grano),en kg mm-1.
EUA mac
EUA esp
EUA MS total
EUA grano
0P
6,36 a
13,46 a
17,98 a
6,09 a
10 P
8,40 b
16,42 ab
18,40 a
7,21 ab
17 P
7,76 ab
18,13 b
19,86 a
7,78 b
Letras minúsculas diferentes en la columna significan diferencias estadísticas (p<0,05).
Rendimiento
en grano
4000
(kg ha-1)
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
P Absorbido (kg ha-1)
10,0
12,0
Figura 1. Rendimiento en grano y absorción de P por el cultivo de trigo (P en la materia
seca total aérea).
86
Fracciones orgánicas como indicadores de calidad de suelos bajo siembra
directa
Matias Duval1,2,*; Juan Galantini2,3; Luis Wall4; Juan Martinez1,2; Julio Iglesias5; Silvia
Canelo1
1
CONICET, Universidad Nacional del Sur, Argentina
CERZOS (UNS-CONICET)-Departamento de Agronomía, Universidad Nacional del Sur, Argentina
3
Comisión de Investigaciones Científicas, Provincia de Buenos Aires, Argentina
4
Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e Interacciones Biológicas en el Suelo, Departamento de Ciencia y
Tecnología, Universidad Nacional de Quilmes, Argentina
5
Departamento de Agronomía, Universidad Nacional del Sur, Argentina
Correo: [email protected]
2
Las fracciones lábiles de la materia orgánica son más sensibles a los efectos del uso de
la tierra, motivo por el cual pueden utilizarse como indicadores tempranos del efecto de
la rotación de cultivos, de la fertilización o del sistema de labranza sobre la calidad del
suelo, a su vez, estas fracciones constituyen fuente importante de nutrientes necesarios
para la nutrición vegetal.
Introducción
El aumento de la población mundial genera una necesidad creciente de alimentos que, a
su vez, presiona sobre la escasa tierra disponible. La única alternativa para aumentar la
producción es aumentar los rendimientos por hectárea. Consecuentemente, la
agricultura se ha intensificado, con una paulatina degradación de los suelos de la
Argentina, el aumento de los procesos erosivos y la pérdida de fertilidad. Esta
degradación ha tenido implicancias productivas (menor rendimiento potencial),
económicas (menor ingreso), ambientales (mayor presión sobre el ambiente y
contaminación) y sociales (marginación y éxodo rural).
En los últimos años, se ha generado una expansión acelerada de la siembra directa (SD)
sobre la superficie agrícola-ganadera del país impulsada por los costos de producción
más bajos, los mayores rendimientos y la incorporación de las zonas menos fértiles en la
producción de cultivos (Derpsch et al., 2010). La cualidad de que la SD sea una forma
conservacionista de producción, no es el motivo principal de su adopción. Asociada a la
aparición de las sojas RR se combinó en un paquete de prácticas agronómicas acorde a
los requerimientos de la producción a gran escala, prácticamente simple y
económicamente favorable. En la actualidad, en nuestro país más de 16 millones de
hectáreas en SD se destinan al cultivo de soja. El cultivo de soja en la argentina
actualmente representa más del 60% de la superficie total cultivada (MAGyP, 2011),
mientras que la superficie destinada a los cultivos invernales ha descendido hasta
alcanzar sólo el 20-25% del área cultivada. El impacto negativo en el contenido de
materia orgánica (MO) que se presenta cuando existe una mayor proporción de soja en
las rotaciones, con respecto a gramíneas, ha sido descripto por varios autores en
diversas regiones del mundo (Havlin et al., 1990; Studdert, Echeverria, 2000).
La mayoría de los estudios coinciden en que la MO es el principal indicador e
indudablemente el que posee una influencia más significativa sobre la calidad del suelo
y su productividad (Quiroga et al., 2005). Los contenidos de MO total y sus fracciones
87
son importantes atributos de la calidad del suelo (Gregorich et al., 1994). Grandes
pérdidas de MO del suelo se reflejan en una serie de modificaciones adversas en las
propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo, tales como la pérdida de
biodiversidad del suelo, disminución de la capacidad buffer del suelo, reducción de la
capacidad de intercambio catiónico y la disponibilidad de nutrientes, deterioro de la
estructura del suelo, reducción en la infiltración del agua y de una mayor susceptibilidad
de los suelos a la erosión y compactación (Montanarella, 2007). La MO y sus diferentes
fracciones son componentes del suelo altamente influenciados por las practicas de
manejo (Haynes, 2005). Principalmente la fracción más joven o lábil de ésta resulta
clave para interpretar los cambios en la calidad (Kapkiyai et al., 1999), siendo un
indicador más sensible que el carbono orgánico (CO) y nitrógeno total (Biederbeck et
al., 1998). Sin embargo, las condiciones físicas del suelo y el clima debe ser
considerado ya que son factores que tienen una fuerte influencia sobre las fracciones
lábiles de C (Galantini, Rosell, 2006). Otra variable que permitiría detectar cambios en
el aporte de carbono en el corto plazo son los carbohidratos solubles (CHs). Estos son
originados por los microorganismos del suelo y los residuos de cosecha, los que entre
otros factores participan activamente en la agregación del suelo (Liu et al., 2005). Los
hidratos de carbono del suelo son importantes depósitos de C lábil en los suelos, que
pueden ser medidas más sensibles de los cambios en la MO que el COT, debido a su
naturaleza lábil y tasas de reciclado rápidas (Sparling, 1992). Los hidratos de carbono
del suelo, que comprende 5-25% de la MO, son una parte fácilmente degradable de la
MO, y juegan un papel importante en la agregación del suelo y el suministro de energía
para los microorganismos del suelo.
Hoy en día, la SD, la rotación de cultivos, el uso eficiente de los agroquímicos y la
biotecnología se utilizan como herramientas para lograr nuevos niveles de producción.
La única forma de optimizar el uso de estas herramientas es a través de un conocimiento
más detallado del funcionamiento del sistema productivo. Las fracciones más dinámicas
de la MO pueden ser un adecuado indicador del efecto de las diferentes prácticas
agronómicas y mejores herramientas al momento de definir las prácticas agronómicas
más adecuadas. El objetivo de este trabajo fue analizar diferentes parámetros edáficos
que sirvan como indicadores sensibles para la evaluación de distintas prácticas de
manejo en diferentes ambientes.
Aspectos metodológicos
Esta investigación está vinculada al proyecto BIOSPAS (Biología de suelo y producción
agraria sustentable), en el marco de los Proyectos de Áreas Estratégicas (PAE) del
Ministerio de Ciencia Tecnología e Innovación Productiva de la República Argentina.
Se seleccionaron cuatro sitios de estudio con historia documentada bajo SD ubicados en
una transecta este-oeste en la región más productiva de la región pampeana con
diferentes condiciones climáticas y de suelo. Los sitios de estudio se encuentran en
Córdoba (Bengolea y Monte Buey), Buenos Aires (Pergamino) y Entre Ríos (Viale).
Se tomaron muestras de suelos en los sitios en los que se estudió diferentes situaciones:
88
Buenas prácticas (BP), manejo agrícola bajo SD con rotación intensiva de cultivos,
reposición de nutrientes y mínimo el uso de agroquímicos.
Malas prácticas (MP), manejo agrícola bajo SD con mínima rotación o monocultivo,
baja reposición de nutrientes y alto uso de agroquímicos.
Ambiente Natural (AN): situación de referencia cerca de las parcelas cultivadas.
En cada situación se seleccionaron 3 puntos de muestreo en los que se tomaron
muestras compuestas en febrero del 2010, con un barreno de 10 cm de diámetro a las
profundidades de 0-10 cm y 0-20 cm. En forma paralela se tomaron muestras de suelo
no disturbadas a 0-5, 5-10, 10-15 y 15-20 cm de profundidad utilizando cilindros de
acero para el cálculo de la densidad aparente (Blake y Hartge, 1986).
En las muestras secadas al aire y tamizadas por 2 mm se realizaron las siguientes
determinaciones químicas: carbono orgánico total (COT) y sus fracciones (COPg y
COPf) por combustión seca (analizador automático LECO) e hidratos de carbono total y
soluble (Puget et al., 1999). Para el fraccionamiento granulométrico de la MO, se utilizó
el tamizado en húmedo del suelo (Cambardella y Elliott, 1992; Galantini, 2005). El
tamizado se realizó con tamices de 0,05 mm y 0,10 mm de diámetro de malla,
obteniéndose 3 fracciones: fracción gruesa (FG, 0,10-2 mm); fracción media (FM, 0,050,10 mm) y la fracción fina (FF 0-0,05 mm). El COT y sus fracciones, se transformaron
en los valores de las reservas mediante la ecuación (Andriulo et al., 2008).
Mg C ha-1= (X/100)*d*p*104m2ha-1
Donde d es la densidad aparente (Mg m-3); P es el espesor del suelo en metros y X es el
contenido de COT y sus fracciones en %. El contenido total fue calculado como la
sumatoria de los depósitos para cada profundidad de muestreo. Posteriormente se
calcularon los stocks de C para 950 y 2350 Mg ha-1 de suelo (Andriulo et al., 2008) para
los distintos ambientes a los 0-10 y 0-20 cm de profundidad. Expresando así los stocks
de C en función de una masa equivalente de suelo.
Las diferencias de los resultados afectados por los tratamientos fueron evaluados
mediante análisis de varianza utilizando el test de Fisher LSD05. Para el procesamiento
de los datos se utilizó el software INFOSTAT.
Resultados obtenidos
Concentración de COT y sus fracciones
En la profundidad 0-10 cm de todos los sitios se encontró un efecto semejante del
tratamiento sobre el COT (AN>BP=MP) y el COPf (AN=BP>MP) (Tabla 1). La
actividad antrópica produjo una significativa caída en los niveles de CO del suelo
(34%), sin embargo, los cambios debido a las diferentes prácticas no alcanzan a ser
detectados cuando se considera el total de carbono orgánico, pero si al considerar las
fracciones más lábiles (Tabla 1, promedio). En este sentido, el COP es una fracción muy
lábil y dependiente tanto del aporte de materia seca como de los factores que regulan su
descomposición (particularidades meteorológicas, calidad del material, disponibilidad
de nutrientes, etc.). La mayor proporción de cultivos de gramíneas en la rotación en el
caso de BP (aproximadamente 60%) que aportan mayor cantidad de residuos con mayor
relación C:N al sistema permitió mejorar los niveles de COPf, mientras que los niveles
89
fueron menores en MP que se caracterizan por la mayor proporción de soja en la
rotación (mayor al 70% en la mayoría de los casos), con menor aporte de residuos al
suelo y mayor velocidad de descomposición.
La magnitud de la disminución de los niveles de COT en los primeros 20 cm por efecto
del uso productivo de los suelos varió en los diferentes sitios. Las mayores pérdidas se
produjeron en Monte Buey y Pergamino con valores aproximados del 40%. Resultados
similares fueron obtenidos por Andriulo y Cordone (1998), quienes indicaron que el
nuevo equilibrio de la MO en suelos Argiudoles de la Pampa Ondulada se encuentra en
el 40 al 60% del valor del suelo original. En Bengolea y Viale las pérdidas de COT
fueron menores y significativas solo en MP. En el primer caso, esto puede responder a
que posiblemente la fracción lábil y más dinámica es la que se encuentra en mayor
proporción, por lo tanto un buen manejo aumentaría rápidamente los niveles de C en el
suelo y a la vez que prácticas de manejo inadecuadas lo reducirían. En el segundo caso,
los altos contenido de material fino, en especial las arcilla, favorecen la acumulación de
la MO debido a diferentes mecanismos de protección.
Al analizar el COPg de la profundidad 0-20, si bien la tendencia fue semejante en todos
los sitios, el AN solo se diferenció (p<0,05) de los cultivados en Bengolea
(aproximadamente 2,5 veces menos) y Monte Buey (aproximadamente 3,5 veces
menos). En ningún caso se encontró diferencia entre BP y MP. Muchos autores indican
que las fracciones más lábiles de la MO, las más dinámicas y sensibles a las prácticas de
manejo, pueden ser utilizados como indicadores tempranos de los cambios que se
producen (Ghani et al., 2003; Haynes, 2005; Amado et al., 2006)
La tendencia general del COPf en 0-20 cm fue AN>BP>MP, aunque las diferencias
significativas fueron variables: AN el mayor (Monte Buey), el MP el más bajo
(Bengolea), el BP intermedio (Viale) o todos iguales (Pergamino).
Esta fracción representa un material de transición, por lo que no fue tan variable como
el COPg y más en equilibrio como el carbono orgánico asociado a la fracción mineral.
Contenido de carbono orgánico total y sus fracciones
Teniendo en cuenta la densidad aparente (DA) para cada profundidad se calculo el
contenido de C a profundidad fija (0-10 y 0-20 cm) y masa de suelo equivalente (950 y
2350 Mgha-1). Esta última opción se aplico para evitar errores en las comparaciones
debido a la medición de profundidades originales diferentes (Ellert y Bettany, 1995;
Toledo et al., 2013).
Los contenidos de carbono mostraron diferencias entre sitios (p<0.05), entre
tratamientos (p<0,05) e interacción no significativa bajo los diferentes métodos de
cálculo (Tabla 2).
A su vez, la comparación de masas equivalentes reflejaron las mismas diferencias
encontradas en 0-20 cm. Las diferencias no encontradas en 0-10 cm entre BP y MP sí
pudieron detectarse al calcular una masa de suelo equivalente que representara
aproximadamente los primeros 10 cm (Tabla 2). Al evaluar los cambios en el contenido
de carbono con una masa de suelo común se anula el efecto que puede causar
diferencias en la DA con la profundidad, lo cual refleja mejor las diferencias
propiamente de las practicas de manejo.
90
El contenido de COT en 0-20 cm mostró las mayores diferencias entre los tratamientos
en Monte Buey, con diferencias significativas entre los tres tratamientos (p <0,05). En
los otros casos, no se encontró ninguna diferencia significativa, aunque la tendencia fue
similar (AN>BP>MP) (Figura 1).
Los contenidos de COT más altos y más bajos, tanto 0-10 y 0-20 cm, fueron
encontrados en Bengolea y Viale, respectivamente. Estas diferencias se asociaron con
diferencias texturales que separan claramente ambos suelos.
Las mayores pérdidas se produjeron en Monte Buey y Pergamino, debido a las prácticas
agrícolas en relación con el ambiente natural (Figura 1). Estas pérdidas fueron de
alrededor del 30%, tanto para BP y MP, y menores en Bengolea, con pérdidas de 10 y
30% para BP y MP, respectivamente. Estos valores concuerdan con trabajos realizados
por Burke et al. (1989) en pastizales en los EE.UU., y Brown y Lugo (1990) en áreas de
bosque tropical donde reportaron pérdidas promedio de C de 10 a 55%. En Viale se
observó una mayor acumulación de C en BP, esto puede deberse, por un lado de que
muchas veces los cultivos suelen regresar más C que los suelos naturales y a su vez, la
presencia en estos suelos (Vertisoles) de minerales de arcilla expansible, permite una
mayor capacidad de protección de la MO.
Comparando el contenido de carbono en 0-20 cm, las mayores diferencias entre
tratamientos se encontraron en Monte Buey con diferencias significativas entre los 3
tratamientos (p<0.05). En el resto de los casos aunque sin diferencias significativas la
tendencia fue AN>BP>MP.
En los sistemas agrícolas bajo rotaciones, el contenido de carbono del suelo se relaciona
con el aporte de carbono de la vegetación. Studdert y Echeverría (2000) observaron que
el aumento del número de cultivos por año o cultivos con una mayor producción de
biomasa, el nivel de carbono en el suelo después de varios años fue mayor. Esto puede
explicar las diferencias claras que se encuentran en Monte Buey, donde BP con respecto
a MP presenta menor periodo de barbecho, relacionado con las prácticas de cultivos de
cobertura, mayor porcentaje de maíz y menor de soja en la rotación. Si bien esto, en
general, se cumple en los demás sitios, el contraste entre BP y MP no es tan notorio.
Los contenidos de COPg en 0-20 cm en Bengolea, Monte Buey y Viale disminuyeron
casi un 60% en promedio entre BP y MP respecto al AN, esto demuestra la sensibilidad
de este parámetro relacionado con las prácticas de manejo (Figura 1). Esta fracción
orgánica es muy sensible a la degradación cuando se alteran los sistemas y de esta
forma su ciclado aumenta más que el de las fracciones física o químicamente protegidas
(Galantini et al., 2004). Por ello, la variabilidad propia de esta fracción en los diferentes
sitios, obliga a utilizar este indicador en un marco más definido teniendo en cuanta otro
factores como el clima, tipo de suelo, prácticas de manejo de residuos, rotación de
cultivos y la duración de los estudios en cuestión (Puget, Lal, 2005; Galantini, Rosell
2006).
El COPf es la fracción orgánica donde se distinguen las mayores diferencias entre BP y
MP. En Bengolea, esas diferencias fueron significativas, en Monte Buey las diferencias
fueron semejantes en las dos fracciones, mientras que en Pergamino y Viale, aunque sin
diferencia significativa, la tendencia fue encontrar mayor diferencia entre BP y MP en la
fracción más transformada (Figura 1). Esta fracción representa un material de
91
transición, por lo que no fue tan variable como el COPg y más en equilibrio como el
carbono orgánico asociado a la fracción mineral. Los stocks de COP f fueron 61, 56, 34
y 6% superiores en BP con respecto a MP para Viale, Bengolea, Monte Buey y
Pergamino, respectivamente.
El contenido de carbohidratos en el suelo siguió una tendencia muy similar al contenido
de CO. En 0-20 cm solo se encontraron diferencias significativas (p<0,05) en AN con
respecto a BP y MP, a su vez, estas diferencias fueron más marcadas en el caso de los
CHs (Tabla 3). Si consideramos el contenido de CHt de los AN con respecto al
contenido en BP y MP, se observó una caída en 2 de los 4 sitios analizados. Las
perdidas en Monte Buey y Pergamino fueron del 25% en ambos sistemas de manejo.
Bongiovanni y Lobartini (2006) encontraron una pérdida de hasta el 47% de CHt en las
situaciones cultivadas respecto a las naturales. En esta experiencia, con manejos menos
agresivos que los comparados por dichos autores, en MP se encontraron perdidas del
40% en Monte Buey y Pergamino.
Consideraciones finales
El análisis de las diferentes fracciones orgánicas permite discriminar entre las diferentes
prácticas agrícolas bajo siembra directa. El cálculo de las reservas de carbono mediante
el uso de ―masa de suelo equivalente‖ permite una mejor detección de las diferencias
entre las prácticas de manejo sólo cuando la densidad aparente fue diferente entre los
distintos tratamientos.
Los niveles de COT en la capa superior de los suelos agrícolas fueron 16-44% más
bajos que los naturales. El COPg y CHs presentaron menor sensibilidad a las prácticas
de manejo que el COPf y CHt. Las fracciones con dinámicas intermedias, como COPf
(53-105 mm) y los CHt, parecen ser mejores indicadores para detectar los efectos de los
manejos agrícolas (BP vs MP) a corto y medio plazo que las fracciones altamente
dinámicas.
Agradecimientos
Trabajo realizado en el marco del Programa de áreas estratégicas (PAE) del Ministerio
de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva (MINCyT) ―Biología del Suelo y
Producción Agraria Sustentable (BIOSPAS, Nº 36976)‖.
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93
Tabla 1: Concentraciones de las fracciones lábiles de C en 0-10 y 0-20 cm en los
diferentes sitios.
0-10
Prof (cm)
AN
BP
0-20
MP
AN
BP
MP
g kg-1
Bengolea
COT
16,9 b
14,4 ab
11,9 a
13,3 b
12,1 ab
9,9 a
COPg
5,13 b
2,50 a
1,69 a
3,24 b
1,48 a
1,07 a
COPf
4,11 ab
4,49 b
2,83 a
3,57 b
3,56 b
2,28 a
Monte Buey
COT
30,6 b
18,3 a
15,5 a
24,2 b
15,4 a
14,0 a
COPg
8,13 b
3,34 a
1,72 a
4,64 b
1,82 a
0,98 a
COPf
4,51 b
2,60 a
2,07 a
3,22 b
1,93 a
1,52 a
Pergamino
COT
32,1 b
17,5 ab
15,7 a
21,8 b
13,9 ab
13,1 a
COPg
2,58 a
1,97 a
2,07 a
1,50 a
1,09 a
1,12 a
COPf
3,23 a
2,43 a
2,11 a
2,21 a
1,77 a
1,57 a
Viale
COT
35,2 a
34,1 a
24,8 a
27,3 b
29,0 b
20,0 a
COPg
4,24 b
1,83 a
2,23 ab
2,40 a
1,28 a
1,20 a
COPf
4,33 a
4,03 a
2,17 a
2,81 b
2,68 ab
1,50 a
Promedio
COT
28,7 b
21,1 a
17,0 a
COPf
4,05 b
3,39 b
2,30 a
Para cada profundidad y en cada sitio letras diferentes para cada parámetro indican diferencias
estadísticamente significativas entre los tratamientos (p <0,05), prueba de DMS.
COPf, carbono orgánico particulado fino; COPg, carbono orgánico particulado grueso; COT, carbono
orgánico total, AN, ambiente natural, BP, buenas prácticas agrícolas y MP, malas prácticas agrícolas.
94
Tabla 2: Contenido de carbono orgánico total de los diferentes sitios y tratamientos en
la capa superficial del suelo.
COT Mg ha-1
0-10
950 Mg de suelo
0-20
2350 Mg de suelo
Bengolea
16,14 a
12,37 a
28,84 a
27,37 a
Monte Buey
27,26 b
22,30 b
47,81 bc
42,53 bc
Pergamino
26,47 b
19,54 b
42,78 b
38,48 b
Viale
31,25 b
29,80 c
52,15 c
47,18 c
AN
32,09 b
26,64 c
51,85 c
47,53 c
BP
23,73 a
20,07 b
41,54 b
37,82 b
MP
20,02 a
16,30 a
35,30 a
31,29 a
Sitio
***
***
***
***
Tratamiento
***
***
***
***
Sitio*trat
ns
ns
ns
ns
Para cada profundidad y masa de suelo equivalente letras diferentes indican diferencias estadísticamente
significativas entre sitios y tratamientos (p <0,05), prueba de DMS.
Bengolea
M Buey
Pergamino
Mgha-1
COM
70
60
6,27
7,87
50
40
20
10
5,13
7,57
6,87
4,17
2,63
4,70
2,77
16.7
18.7
17.2
AN
BP
MP
5,90
2,87*
4,43
3,17
50.3
4,83
2,27
56.6
43.9
41.1
34.1
31.8
BP
MP
COPf
3,67
2.90
7.53
**
3,13
COPg
5,33
5,37
3,50
11.0
5,57
30
Viale
42.7
29.5
35.5
0
AN
AN
BP
MP
AN
BP
MP
(**), (*), diferencias significativas entre prácticas agrícolas con p<0.05 y p<0.1, respectivamente. ( ), diferencias
significativas con ambiente natural p<0.05.
Figura 1: Contenido de carbono orgánico total y sus fracciones en 0-20 cm.
95
Tabla 3: Contenido de hidratos de carbono totales y solubles en 0-20 cm en los
diferentes sitios.
0-20
Sitio
Formas de C
AN
BP
MP
Mg ha-1
CHt
9,88 a
9,63 a
8,46 a
CHs
0,59 a
0,88 b
0,57 a
CHt
13,81 b
11,85 ab
9,00 a
CHs
0,88 b
0,42 a
0,32 a
CHt
8,00 b
7,10 b
5,05 a
CHs
1,58 c
1,08 b
0,64 a
CHt
8,68 b
7,16 ab
6,62 a
CHs
0,67 b
0,49 a
0,39 a
Bengolea
Monte Buey
Pergamino
Viale
Para cada parámetro letras diferentes indican diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos
(P<0,05), test de DMS.
96
Compactación del suelo por transito repetido de un conjunto tractor tolva
sobre rastrojo de trigo.
Adrián Vallejos, Juan Galantini, Pedro Bondia, M. Kees, E. Heffner, Julio Iglesias,
Cristian Zajac
La degradación de los suelos por compactación es un problema de la agricultura
moderna, relacionado con el tamaño y peso cada vez mayor de la maquinaria agrícola.
El SO bonaerense no escapa al problema, por tanto es necesario estudiar el efecto del
tráfico repetido sobre el suelo en siembra directa.
Introducción
La compactación del suelo es un factor importante en la degradación de los suelos, se
manifiesta como una reducción del volumen de suelo y un incremento en la densidad
aparente. Fundamentalmente, disminuye la porosidad del suelo afectando la forma y
distribución del tamaño de los poros. Al ser afectado el sistema poroso disminuye la
capacidad de aireación y la infiltración pudiendo de esta forma incrementar el
escurrimiento (Keller y Arvidsson, 2004).
La compactación del suelo puede persistir por largos periodos de tiempo y así disminuir
la productividad del suelo en el largo plazo (Etana y Hakansson, 1994).
Si bien la compactación subsuperficial puede formarse por el esfuerzo vertical de los
discos de corte de los arados (Tessier et al., 1997), el tráfico vehicular es principal
responsable de la compactación de los suelos, siendo la textura y su contenido de
humedad los aspectos más importantes en relación al espacio poroso (Botta et al.,
2002).
La tendencia internacional a reducir los costos de implantación y protección de cultivos,
ha llevado a los fabricantes de maquinarias agrícolas a aumentar la capacidad de trabajo
de los equipos. Nuestro país no ha escapado a esta situación. Actualmente el 55% de las
tolvas existentes en el mercado son de un eje con una capacidad de carga que va de las
14 a 18 Ton, el 45% restante son tolvas de dos ejes con una capacidad de carga de 14 a
24 Ton. La tendencia en cosechadoras es cada vez a equipos mayores con motores
superiores a los 260 CV y tolvas de alta capacidad de carga (Bragachini, 2008), con más
de 20 toneladas de peso total. En cuanto a tractores el 40% de la demanda nacional está
orientada a tractores de asistidos de más de 130 CV, destinados a remolcar las tolvas
autodescargables, no obstante, una gran porción del mercado está orientada a tractores
de más de 180 CV, demandado por los ―pooles de siembra‖ (Bragachini, 2008). La
masa total de los tractores mencionados anteriormente es como mínimo 7,5 Ton para los
primeros y 10 Ton como mínimo para los segundos.
La industria ha introducido neumáticos más anchos, más altos, radiales, de alta
flotación, buscando de esta forma reducir la presión ejercida sobre el suelo y evitar la
formación de huellas, sin embargo la carga por eje es la causa de la formación de
compactación en subsuperficie (Håkansson y Reeder, 1994).
La formación de huella es el principal problema en cuanto a compactación superficial y
puede ser solucionado mediante el incremento en la superficie de pisada, la
97
compactación en subsuperficie es más difícil de solucionar y de detectar, dado que no se
detecta a simple vista como las huellas.
Para el estudio de la compactación las evaluaciones más comunes que se utilizan son la
densidad aparente, la resistencia a la penetración y la porosidad, todos estos métodos
son útiles para determinar condiciones existentes de compactación. Los transductores
electrónicos y los sensores de presión (Raper y Arriaga, 2007) permiten estudiar la
compactación mientras se genera, de esta forma es posible ver cómo actúan cada uno de
las factores en juego (carga, textura, humedad, cobertura, etc.). Los sensores de presión
ofrecen como ventaja adicional la posibilidad de registrar la compactación residual
provocada por el tráfico.
La degradación de los suelos inducida por el tráfico de las máquinas agrícolas es un
problema global, que provoca disminuciones en los rendimientos de los principales
cultivos, la densificación de los suelos se manifiesta por medio de la reducción del
espacio poroso, donde la textura, la humedad del suelo, el contenido de materia orgánica
y la cobertura del suelo son las principales variables que influyen sobre la compactación
del mismo.
En función de la importancia de la degradación física por compactación se planteo
como objetivo evaluar el efecto generado por un conjunto tractor tolva sobre la
deformación del suelo mediante sensores y la densidad aparente en un suelo bajo
siembra.
Aspectos metodológicos
El ensayo se realizó en un establecimiento cercano a la localidad de Espartillar (37º 11´
19´´ S, 62º 26´59´´) Partido de Saavedra Provincia de Bs. As. El suelo utilizado fue un
Argiustol típico de textura franca limosa en superficie y franca arcillo limosa en
subsuperficie, cuya secuencia de horizontes fue A1, B1, B2t, B3, C. El lote se
encontraba en barbecho para la siembra de trigo y el sistema de labranza aplicado fue
siembra directa desde 2009.
Para el ensayo de transito se utilizó un tractor de 140 CV Deutz AX 5.140, tracción
simple con peso estático de 5980 kg (incluye lastres y cabina) equipado con neumáticos
delanteros 1100-16 (presión de inflado 220 kPa) y traseros 23.1-30 (presión de inflado
110 kPa), una tolva de dos ejes 3700 kg de peso vacío, la cual fue cargada con 12390
kg de maíz totalizando un peso bruto de 16090 kg, en el eje delantero presentaba
neumáticos 16.9-24 (presión de inflado 207 kPa) y en el eje trasero 23.1-30 (presión de
inflado 220 kPa).
El ensayo consistió en la aplicación de tres intensidades de transito con el conjunto
tractor – tolva, dichas intensidades fueron una pasada y dos pasadas, de forma tal
quedaron establecidos tres tratamientos, sin transitar (ST), 1 pasada del tándem (T1) y
dos pasadas del tándem (2T).
Evaluaciones de campo y laboratorio
Humedad edáfica: se calculó por el método gravimétrico para ello se utilizó el mismo
cilindro de densidad aparente, el valor de humedad se obtuvo a partir de los valores de
98
peso húmedo y seco. Las determinación se realizaron a las mismas profundidades que la
densidad aparente y también se tomaron 4 determinaciones por profundidad.
Profundidad de la huella se midió utilizando un perfilometro que consiste en un
conjunto de las barras de metálicas verticales (largo 500 mm y 5 mm de diámetro),
espaciados a intervalos horizontales de 50 mm, deslizándose a través de agujeros en una
barra de hierro de 1 m de largo. La barra se coloca a través de la pista de rodaje
perpendicular a la dirección de desplazamiento. Profundidad de la huella se calculó
como la profundidad media de 10 lecturas en la barra de hierro perpendicular a la pista
de rodaje.
Densidad aparente: se evaluó mediante el método del cilindro, para ello se utilizó un
cilindro de volumen conocido (5 cm de diámetro por 5 cm e altura) se tomo el peso
húmedo y seco a 105 C, la densidad aparente se calculó como la razón entre el peso
seco y el volumen del cilindro. Las evaluaciones de densidad aparente se realizaron a
las siguientes profundidades: 2 a 7 cm; 10 a 15 cm; 20 a 25 cm y 30 a 35 cm. Se
tomaron 4 cilindros por profundidad.
Mediciones de las cargas verticales
Para ello se utilizó un equipo diseñado por Pozzolo et al. (2006). El equipo está formado
por ocho sensores, cada uno, consta de una unidad deformable o sonda de goma ubicada
en el perfil del suelo. Estas, se encuentra unidas, a través de mangueras de alta presión,
a un módulo transductor de presión electrónico (manómetro). Cuatro de los ocho
sensores presentan menor sensibilidad, con una escala de registro de entre 0 y 100 Kpa,
llamados "sensores de alta presión" (SAP). Los restantes, de mayor sensibilidad, poseen
una escala de medición que va desde 0 hasta los 10 Kpa y son denominados "sensores
de baja presión" (SBP). El transductor, se encuentra conectado, mediante un puerto
serial, a un ordenador que archiva ―on line‖ los puntos de presión determinados (Figura
1).
La sonda utilizada tenía un largo 28 cm y fueron colocados dentro del suelo en forma
horizontal, para ello se cavó una calicata de 1,5 m de largo por 1 m de fondo, mediante
una broca de 28 mm y un taladro manual se agujereó en forma horizontal la pared más
larga del suelo hasta una distancia de 48 cm, luego se introdujo la sonda y se la
presurizó a aproximadamente 25 kPa las de alta presión y 4 kPa las de baja presión para
garantizar el contacto de la unidad deformable con el suelo.
Es diseño estadístico utilizado fue en bloques totalmente aleatorizado con tres bloques.
Para el análisis de medias se utilizó el test de Fisher (5%).
Resultados obtenidos
Antes del inicio del ensayo la capa superficial del suelo se encontraba húmeda, con
valores similares a la capacidad de campo, mientras que los estratos más profundos del
suelo se encontraban secos, con valores cercanos al punto de marchites permanente
(Tabla 1).
La profundidad de huella formada por una sola pasada no fue importante (Tabla 2) y no
afectaría el trabajo de la sembradora, sin embargo los valores de densidad aparente de 2
99
a 7 cm fueron muy elevados, una segunda pasada del equipo podría dejar sectores con
una profundidad de huella excesiva, hasta los 7 cm, dificultando la implantación de los
subsiguientes cultivos.
Con el pasaje de al menos una vez el tándem la capa superficial de suelo se compacto
significativamente, incrementado los valores de densidad aparente en aproximadamente
un 10 por ciento (Tabla 3). No se detectaron diferencias significativas entre una y dos
pasadas de la maquinaria, es decir con una sola pasada fue suficiente para compactar la
superficie del suelo.
Cuando se analizó el segundo estrato, de 10 a 15 cm de profundidad, los valores de
densidad aparente no difieren con el testigo sin transitar (Tabla 3), este último
tratamiento ya presentaba valores elevados de densidad aparente, debido a la presencia
del piso de arado.
Las profundidades 20 a 25 y 30 a 35 cm se comportaron de forma similar, cuando se
transito una sola vez con la maquinara el suelo no cambio su densidad aparente, sin
embargo la segunda pasada del tándem incrementó significativamente la densidad en
aproximadamente un 7% para ambas capas de suelo (Tabla 3).
En la Figura 2 se puede observar el comportamiento del suelo a los 10 cm de
profundidad, el primer pico corresponde a la primera pasada del tándem y el segundo a
la segunda vez que transitó la maquinaria.
El sensor localizado a los 10 cm registra el paso de las ruedas con valores de
aproximadamente 40 kPa, una vez retirada la carga de las ruedas el suelo retorna a su
posición anterior, es decir tuvo un comportamiento plástico, se deformó y luego volvió
a la posición original. Posteriormente cuando la maquinaria vuelve a pasar se comporta
de la misma manera.
Para los niveles de humedad edáfica que el suelo presentaba en ese momento era de
esperar que el suelo se deformase y no recuperase su estado inicial, la explicación de
este comportamiento se debe a que el suelo ya se encontraba consolidado.
En la capa más profunda del suelo también se registraron incrementos en las presiones
por el pasaje de la maquinaria. En la Figura 3 se puede observar que en primera pasada
del tándem la presión se incrementa hasta aproximadamente 10 kPa y luego retornó a su
valor original, posteriormente con la segunda pasada de la maquinaria nuevamente se
alcanzan valores aproximados a los 10 kPa, pero en este caso la presión no volvió a su
valor original, el sensor manifestó una deformación permanente del suelo con su
registro residual de la presión.
Los valores obtenidos con el medidor de presiones coinciden con los valores medidos
de densidad aparente, para la capa superior de 10 cm, si la comparamos con el muestreo
de 10 a 15 cm (Tabla 3) puede observarse que la densidad no fue afectada por el
transito, y la Figura 2 muestra el mismo comportamiento, la presión sube pero luego
vuelve a la posición original, es decir no ocurre una deformación permanente, por tanto
la densidad no debe variar.
En la capa más profunda la densidad aparente solo se incrementa con dos pasadas del
tándem, los sensores registran el mismo comportamiento, con la primera pasada la
presión sube y luego retorna a su posición de reposo con la segunda pasada la presión
vuelve a incrementarse y no retorna al nivel de origen (Figura 3).
100
Conclusiones
La formación de huella con una sola pasada del equipo no afectaría las labores de
siembra, con una segunda pasada la profundidad de huella podría afectar el desempeño
de la sembradora.
Con una sola pasada de los equipos se incremento en forma significativa la densidad
aparente en la superficie del suelo, sin embargo no serían afectadas las capas más
profundas del suelo.
Cuando el suelo fue transitado dos veces la densidad se incrementó significativamente
hasta los 35 cm de profundidad, con excepción de la capa de 10 a 15 donde se
encontraba el piso de arado.
Las cargas verticales aplicadas por los neumáticos fueron detectadas por los sensores de
presión, a los 10 cm de profundidad alcanzaron aproximadamente los 45 kPa, sin
registrar residualidad, probablemente debido al piso de arado. A los 30 cm de
profundidad se detectaron aproximadamente 10 kPa y una vez retirada la carga los
sensores midieron aproximadamente 7 kPa evidenciando compactación permanente del
suelo.
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101
Tabla 1: Humedad gravimétrica del suelo al inicio del ensayo.
Profundidad (cm)
Humedad (g/g)
2a7
23,4
10 a 15
21,9
20 a 25
10,23
30 a 35
9,17
Tabla 2: Profundidad de huella para las distintas intensidades de transito.
1 pasada
2 pasadas
2
4
Mínimo = 0, Máximo = 5
Mínimo = 2, Máximo = 7
Profundidad (cm)
Tabla 3: Densidad aparente para cada uno de los tratamientos a las diferentes profundidades
ensayadas
Tratamientos
Profundidad (cm)
2a7
10 a 15
20 a 25
30 a 35
ST
1,27 a
1,39 a
1,28 a
1,26 a
T1
1,43 b
1,42 a
1,28 a
1,23 a
T2
1,38 b
1,40 a
1,37 b
1,33 b
Medias de tratamientos seguidas de la misma letra no difieren entre sí. Fisher (5%). ST = Sin
tránsito. T1 = 1 Pasada del tándem. T2 = 2 Pasadas del tándem
102
Figura 1: Esquema del equipo medidor de presiones (fuente Pozzolo et al., 2006)
Presiones (kPa)
Cargas verticales
50
45
40
35
30
25
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
Tiempo (s)
Profundidad 10 cm
Figura 2: Registros de cargas verticales a 10 cm de profundidad medidos en kPa.
Presiones (kPa)
Cargas verticales
12
10
8
6
4
2
0
1
6
11
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
Tiempo (s)
Profundidad 30 cm
Figura 3: Registros de cargas verticales a 10 cm de profundidad medidos en kPa.
103
Análisis del rendimiento y el NDVI en cereales de invierno en el Sudoeste
Bonaerense
Cristian C. Zajac; Juan Alberto Galantini1; Eric E. Zajac; Adrian G. Vallejos2
1
2
Comisión de Investigaciones Científicas, Provincia de Buenos Aires, Argentina
Departamento de Agronomía, Universidad Nacional del Sur, Argentina
Introducción
Desde fines de la década de los noventa las explotaciones agropecuarias argentinas han
tenido importantes cambios en sus sistemas productivos, con la gradual implementación
de la llamada agricultura de precisión (AP) y el manejo por sitio especifico (SE). La
difusión de esta tecnología en Argentina comenzó con el lanzamiento del Proyecto de
Agricultura de Precisión del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)
Manfredi en Córdoba (Bragachini et al., 2006).
La aparición de sistemas de posicionamiento global (GPS) precisos y relativamente
económicos, combinados con monitores de rendimiento (MOR), proveen la oportunidad
de grabar y mapear instantáneamente los rendimientos de los cultivos durante la
cosecha.
En el Sudoeste Bonaerense (SOB) la adopción de la AP no ha sido cuantificada y sólo
productores innovadores son los usuarios de la misma, de ahí el interés de conducir
mayores estudios zonales para determinar la capacidades reales de adopción y dilucidar
inconvenientes técnicos surgidos de la implementación de la AP. Aunque en zonas
agroecológicas más propicias para el desarrollo del cultivo de trigo como Tandil
(Bragachini et al, 2007), y cebada en Tres Arroyos (Méndez et al., 2010), han obtenido
resultados promisorios en sus ensayos aplicando AP en ambos cultivos.
La utilización de sensores remotos en el SOB resulta interesante en la determinación del
rendimiento en cultivos de invierno; algunos autores como Boca y Rodriguez (2012)
mencionan que en el futuro habrá un incremento en el uso de imágenes derivadas de
sensores remotos, ya que se espera que varios sistemas ópticos de alta resolución sean
puesto en funcionamiento, lo que redundará en mayores resoluciones, disponibilidad,
variedad y menor costo.
La teledetección satelital brinda conocimiento del territorio, permite el monitoreo de
fenómenos ambientales, inventariar recursos naturales y determinar áreas afectadas por
fenómenos climáticos (Occhiuzzi et al., 2011).
El sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) es un radiómetro
hiperespectral montado en los satélites Terra/Aqua, con resolución temporal de 1 a 2
días, 36 canales entre el visible y el infrarrojo térmico, barrido de 2330 km (USGS,
2013).
Gonzáles et al. (2008) citan que mediante algoritmos la NASA ha generado a partir de
las imágenes MODIS distintos productos. Uno de ellos es el MOD 13 Q1 que está
compuesto por 12 bandas, de las cuales la 1 corresponde al NDVI, con resolución
temporal de 16 días y espacial de 250 m.
104
Otros autores como Paruelo (2008) mencionan que varios índices espectrales han sido
propuestos como estimadores de la presencia y condición de la vegetación (Fensholt et
al., 2004), sin embargo el NDVI ha sido y es el más usado.
El NDVI se calcula como:
NDVI =
(IR - R)
(IR + R)
donde R e IR corresponden a la reflectancia en la porción roja e infrarroja del espectro,
respectivamente.
El NDVI ha mostrado tener una fuerte relación con la biomasa (Sellers, 1985), el índice
de área foliar (Baret et al., 1989) y la productividad primaria neta aérea (Paruelo et al.,
1997). Occhiuzzi et al. (2011) señalan que los índices de vegetación desarrollados en
base a datos capturados por plataformas MODIS son un típico producto de uso en el
sector agropecuario.
En el SOB, Marini (2008) analizando la variación anual del NDVI para lotes (potreros)
representativos de ―cultivos de invierno‖ (trigo), observó que a fines de abril los lotes se
encontraban laboreados, lo que se tradujo en bajos índices. Durante las etapas de
floración y espigazón (noviembre) se alcanzaron valores cercanos a 0,80. A fines de
diciembre el NDVI desciende como consecuencia de la etapa de madurez fisiológica y
la cosecha del cultivo. En marzo y abril del año siguiente, el suelo presentó residuos del
cultivo o mostró altos índices. Esta última condición obedece generalmente a la
incorporación de un cultivo forrajero de invierno (avena), con lo que puede hablarse de
uso mixto agrícola-ganadero en tales lotes.
Farrell y Rivas (2008) concluyeron mediante su trabajo que el momento óptimo para
estimar el rendimiento en girasol, a partir del producto MODIS TERRA Vegetation
indices 16 day (L16 day - L3 global -250 m SIN GRID V 005) es a inicios de floración
y mitad de antesis.
Otros autores como Berarcoco et al. (2004) en el partido de San Antonio de Areco,
provincia de Buenos Aires, encontraron correlaciones significativas (r 2 de 0,85) entre el
NDVI medidos en espigazón y el rendimiento en trigo.
Kruger et al. (2005) mencionan que las condiciones edafoclimáticas en el SOB
determinan que los sistemas de producción sean predominantemente mixtos, y que los
cereales de invierno sean la alternativa casi excluyente para gran parte de la agricultura
regional; tal vez por este motivo la AP no ha tenido mucha difusión en la región.
Además durante la secuencia de cultivos forrajeros, no es posible seguir recolectando
datos de MOR. En estas situaciones la utilización de imágenes satelitales como las
MODIS sería una herramienta valiosa para suplir la falta de mapas de rendimiento
(MR).
A partir de la bibliografía discutida y la insuficiente información científica disponible en
la región es importante evaluar las relaciones existentes entre el rendimiento y las
imágenes NDVI para cebada cervecera y trigo para pan en el SOB, con la intención de
aportar datos experimentales iniciales que permitan investigaciones futuras aplicadas a
la AP.
Los objetivos de esta investigación fueron: a) Obtener el rendimiento medio
georreferenciado a nivel de lote para cebada cervecera y trigo pan; b) Digitalizar los
105
lotes experimentales dentro del área de estudio c) Determinar NDVI para fechas
próximas a floración en cebada cervecera y trigo pan en el área experimental; y d)
Correlacionar el rendimiento medio por lote en cereales de invierno y las imágenes
NDVI.
Aspectos metodológicos
El ensayo se realizó en lotes ubicados en los partidos de Bahía Blanca, Tornquist,
Coronel Dorrego y Coronel Pringles, Argentina (Figura 1).
Los cultivos utilizados fueron cebada cervecera (Hordeum distichum), y trigo pan
(Triticum aestivum) bajo el sistema de siembra directa (SD), con una superficie total
cosechada de 2213.13 ha, en la campaña 2011.
Previo a la trilla de cebada cervecera y trigo para pan se procedió a compilar los datos
de rendimiento medio por lote, provenientes de muestreos manuales georreferenciados
con GPS, secados a estufa hasta temperatura constantes y trillados de forma manual en
laboratorio.
Posteriormente se delimitaron los lotes estudiados en el área experimental con la ayuda
de un SIG, donde se elaboraron las bases de datos de cada lote con información
proveniente de campo (cultivo, fecha de siembra, variedad, antecesor, superficie
implantada, producción total, partido, administrador).
Seguidamente se obtuvo el producto MOD 13 Q1 del sitio EOS DATA GATAWAY de
NASA (Torres, 2010) vía ftp para todos las fechas del año 2011 (Figura Nº 2)
seleccionándose la banda 1 (NDVI) recortándose la mencionada imagen para los
partidos analizados.
Este producto se importó posteriormente a un software de procesamiento de imágenes
satelitales donde se cambio la extensión a *tiff, asignándoles coordenadas geográficas y
datum (WGS 84) exportándose luego a un SIG, para obtener los valores de NDVI.
Se seleccionaron 2 fechas por mes, promediándose para los meses de octubre y
noviembre del 2011 por su proximidad con la floración de cebada y trigo.
Una vez ingresada la imagen al SIG se obtuvieron los valores de NDVI medios,
utilizando únicamente aquellos pixeles incluidos en los lotes cosechados.
Posteriormente se realizaron regresiones lineales entre el rendimiento y los NDVI
medios proveniente de imágenes satelitales (MOD 13 Q1) en busca de posibles
interrelaciones.
Resultados obtenidos
En la Figura 2 se detalla la evolución del NDVI partidario en el área experimental
durante el 2011.
A partir de los datos analizados según la metodología descrita en Materiales y Métodos
se generaron los mapas indicados en la Figura 3 donde se observan los NDVI medios
para los meses de octubre y noviembre del 2011 obtenidos a partir de la imagen MOD
13 Q1.
En la Tabla 1 se observan los resultados experimentales obtenidos luego de realizar las
regresiones lineales entre los datos de rendimiento (trigo, cebada) y el NDVI (octubre,
106
noviembre) con un nivel de confianza de 0,95, lo que indica alta (Cumelen) y moderada
correlación en el resto de los establecimiento agropecuarios para las variables
analizadas.
Los resultados preliminares permitirían la utilización de imágenes MOD 13 Q1 (NDVI)
en el estudio de variables biológicas y edáficas en el partido de Coronel Dorrego dadas
las condiciones particulares del ensayo, aunque habría que intensificar los esfuerzos en
realizar estudios futuros que corroboren lo mencionado, validando en el tiempo y
espacio los resultados obtenidos.
Sería interesante evaluar en el tiempo las imágenes NDVI (MOD 13 Q1) con el objetivo
de analizar la dinámica fenológica del cultivo de cebada y trigo, determinar la
heterogeneidad ambiental en base a estos recursos disponibles para realizar
posteriormente manejo SE en agroecosistema zonales tanto para trigo y cebada.
Consideraciones finales
Se lograron identificar lotes con variaciones importantes del rendimiento de cebada
cervecera y trigo pan en el área experimental a partir de los muestreos manuales
georreferenciados de rendimiento.
Se encontraron regresiones significativas entre los R y los valores de NDVI medios para
octubre y noviembre con un r2 0,82 y 0,79 respectivamente para el establecimiento
agropecuario Cumelen, de forma que en situaciones que no exista disponibilidad de
mapas de rendimiento podrían utilizarse los R georreferenciados y los NDVI para
reemplazarlos.
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108
Tabla Nº1: Establecimientos agropecuarios, ubicación partidaria, cultivo y valor de NDVI para los meses
de octubre y noviembre.
r2
Establecimmiento
Partido
Cumelen
C. Dorrego
La Anamari
C. Pringles
Los Tamariscos
C. Pringles
El Mioño - La Blanqueda Tornquist
San Agustin
B. Blanca
Nivel de confianza del 0.95.
Cultivo
Trigo
cebada
cebada
trigo y cebada
Trigo y cebada
NDVI oct.
0,82
0,59
0,62
0,51
0,69
NDVI nov.
0,79
0,27
0,57
0,50
0,66
Figura Nº 1: Área de estudio que incluye partidos de Bahía Blanca, Tornquist, Coronel Dorrego, Coronel
Pringles.
Evolución del NDVI partidario
0.65
0.60
NDVI
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Meses (2011)
B. BLANCA
TORNQUIST
C. PRINGLES
C. DORREGO
C. ROSALES
Figura Nº 2: Evolución del NDVI partidario en el área experimental durante el 2011.
109
Figura Nº 3: Valores de NDVI medios para los meses de octubre y noviembre del 2011.
110
Análisis económico y valuación de efectos ambientales de los sistemas de
labranza. Estudio de caso en el SO Bonaerense*
Durán, R.1,Galantini, J.2,3, Scoponi, L.1, Sánchez, M.1, Pesce, G.1,4, De Batista, M.
1,4
,Chimeno, P.2,Cordisco, M.1, Oliveras, G.3,5, Merino, L.2, Gzain, M.1
1
Departamento de Ciencias de la Administración, UNS; 2 Comisión de Investigaciones Científicas (CIC),
CERZOS - UNS. 3 Departamento de Agronomía, UNS; 4 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas
y Técnicas (CONICET). 5 Universidad Provincial del Sudoeste.
*
Proyecto Grupo de Investigación (PGI 24/C021) financiado por la Secretaría de Ciencia y Tecnología de
la Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina.
La siembra directa.
Introducción
Los efectos de la actividad antrópica sobre los recursos naturales, generan una
preocupación creciente en la sociedad, dado que amenazan la posibilidad de alcanzar un
desarrollo sustentable. Desde el punto de vista agropecuario, la sustentabilidad está
relacionada con la capacidad productiva (agronómica y económica) del agroecosistema,
la preservación de los recursos naturales involucrados y la aceptabilidad social de las
prácticas aplicadas, siendo el suelo el recurso más sensible. Su manejo sustentable
impone indagar los procesos que se dan en él,a raíz del empleo de diferentes
tecnologías, de modo de identificar aquellas que impliquen un uso conservacionista.En
este sentido, diferentes investigaciones han encontrado que la frecuencia e intensidad de
las labranzas alteran las propiedades del suelo, la distribución de la MO (materia
orgánica) y de los nutrientes de la profundidad laboreada (Balesdentet al., 2000;
Franzlembbers, 2002). Particularmente, el cambio de un sistema con labranzas (LC) a
siembra directa (SD) produce una serie de modificaciones en el suelo que pueden ser
caracterizadas por distintas etapas, llegando a estabilizarse luego de 20 años (MoraesSa,
2003).
A pesar de haberse iniciado la SD en Argentina en la década del ´70, existen pocos
estudios comparativos que tengan antigüedad suficiente para evaluar sus efectos de
largo plazo, como los efectuados en el establecimiento ―Hogar Funke‖ (Tornquist,
provincia de Buenos Aires) que ha mantenido parte de un lote con la misma secuencia
de cultivos bajo SD y LC desde el año 1986. Este ensayo fue elegido como unidad de
análisis para el presente trabajo, abarcando las campañas 1986/1987 a 2005/2006. Sobre
la base de los resultados de investigaciones agronómicas allí realizadas (Kleine,
Puricelli, 2001; Galantini et al., 2006, 2007) se ha considerado relevante complementar
el estudio de los cambios ocurridos en la calidad del suelo durante el período
considerado, aplicando un enfoque económico.
En este camino, las ciencias están avanzando a través de diferentes metodologías en la
evaluación de estos impactos, buscando evitar una sobreestimación de la rentabilidad de
diferentes alternativas productivas, que incentive la degradación del capital natural y
excluyan del modelo productivo otras más preservadoras del medio ambiente, pero en
apariencia menos rentables (Flores y Sarandón, 2002). Desde la Economía, son
interesantes los aportes de la Economía Ambiental (EA) que plantea diferentes métodos
111
para internalizar los costos ambientales en la ecuación económica. No obstante, presenta
críticas relacionadas con la no consideración del funcionamiento integral de los
ecosistemas. Frente a estas limitaciones, la Economía Ecológica (EE) surge como otra
corriente que pretende adoptar una interpretación sistémica y holística de la
problemática de la sustentabilidad. Algunos autores no sólo niegan a la utilización de
los métodos de valoración monetarios, sino que plantean el concepto de
inconmensurabilidad de valores (Kapp, 1970), es decir, la imposibilidad de encontrar
una unidad común de medida para la comparación. Es bajo este último enfoque donde
aparecen otros métodos, tales como aquellos basados en indicadores y métodos
multicriteriales.
Por lo tanto, la presente investigación persigue brindar un aporte en esta dirección,
generando información ampliada tendiente a mejorar la calidad de las decisiones
gerenciales orientadas al desempeño sustentable de la empresa rural, con una visión
sistémica e interdisciplinaria. El trabajo comprende varios estudios que abarcan el
abordaje de los métodos propios de la EA y de la EE. En primer lugar, se presentan los
resultados obtenidos bajo un análisis económico tradicional, sin tener en cuenta los
costos y beneficios ambientales. Seguidamente se determinan las contribuciones
marginales que arrojan ambas prácticas de labranza computando dichos conceptos, para
finalmente efectuar una valoración mediante un análisis multicriterio que emplea
indicadores representativos de las dimensiones de la sustentabilidad (ecológica,
económica y social).
Internalización de costos y beneficios ambientales
En la primera etapa de la investigación se plantearon los siguientes objetivos:
a) Cuantificar el impacto económico de los cambios producidos en las propiedades
químicas del suelo (balance de nutrientes), y en los rendimientos físicos mediante
métodos de valoración ambiental.
b) Comparar las contribuciones marginales de los cultivos bajo ambas prácticas de
labranza, antes y después de computar los costos o beneficios ambientales.
c) Estimar costos ambientales por efecto de la erosión de la labranza convencional (LC)
respecto al sistema de siembra directa (SD).
Materiales y métodos
El período de análisis abarcó las campañas 1986/1987 a 2005/2006. La metodología
aplicada comprendió:
a) Balance de nutrientes: se calculó la extracción total de nitrógeno (N), fósforo (P),
potasio (K) y algunos meso y micro nutrientes, por cultivo y por año, para SD y LC,
utilizando valores recopilados por INPOFOS Cono Sur (Ciampitti y García, 2007).
Asimismo, se consideraron las entradas de nutrientes a partir de fertilizantes aplicados
en el período estudiado. De esta manera, el balance se expresó en kg ha-1 año-1.
b) Determinación de rendimientos físicos: se realizó por cosecha mecánica y pesada
directa en balanzas convencionales.
112
c) Valoración económica de los impactos sobre el capital natural y productividad del
sistema:
c.1) Método del costo de reposición. Consiste en determinar los costos (inversiones,
gastos) de abatir el daño ambiental causado por la contaminación, reemplazar los
atributos ambientales dañados por otros equivalentes, o restaurar un medio dañado a su
estado original (Abad, 1996). Se computó el costo de los fertilizantes necesarios para la
reposición a partir del balance de nutrientes, incluyendo el costo de la labor.
c.2) Método de la función de producción. Permite estimar el valor de un beneficio o
daño ambiental, basado en la variación de la productividad de un ecosistema (Azqueta
Oyarzun, 1994). Dadas las limitaciones encontradas para este método, el modelo se
ajustó mediante un análisis econométrico.
d) Cálculo de la contribución marginal: se estimó aplicando el Análisis Costo-VolumenUtilidad, bajo el modelo de Costeo Variable.
Se adoptaron valores corrientes de mercado, para un período base (marzo 2008, anterior
al conflicto agropecuario). Se trabajó con el supuesto de labores tercerizadas (empresa
―maquinaria‖) de acuerdo al valor UTA (Unidad de Trabajo Agrícola) vigente para
dicho período base.
Para la determinación de los costos ambientales a incorporar en la ecuación económica,
se optó por la aplicación del método del costo de reposición, dadas las limitaciones
encontradas para el empleo del método de la función de producción.
Resultados obtenidos
1. Análisis económico tradicional
El rendimiento promedio para el período de estudio en SD fue de 2,55 Mg ha-1 respecto
a 2,15 Mg ha-1 en LC, evidenciándose una mayor estabilidad en la primera (CV: 41%)
respecto a la segunda (CV: 56%). Se observa que inciden, principalmente en años con
bajas precipitaciones, las ocurridas durante el período de barbecho, donde las
diferencias en rendimiento fueron más evidentes a favor de SD.
Efectuando el análisis por cultivo, se destaca en primer lugar el trigo, con una diferencia
mayor para SD del orden del 22%, seguido por el maíz, con 15%, la cebada, con 8% y
finalmente el girasol, con 5%. Se subraya la mayor estabilidad del rendimiento de trigo
bajo SD (CV: 38%) respecto a LC (CV: 69%). Este comportamiento es resaltado por los
especialistas como una de las bondades de la SD. Dichos hallazgos cobran una mayor
importancia en la región bajo estudio, por dos motivos principales: el primero, por la
gran inestabilidad climática que caracteriza la región y el segundo, debido a que el trigo
es el principal componente de la rotación en el sudoeste bonaerense. En términos de
sustentabilidad, la menor variabilidad de los resultados físicos significa que los sistemas
presentan un menor riesgo productivo en el largo plazo.
Del estudio de la composición de los costos totales de producción (Figura 1), se observa
una mayor participación relativa del costo de labores bajo LC, mientras que en SD está
representada por el costo de agroquímicos, lo cual plantea características distintivas
entre las prácticas de labranza. No obstante, se advierte que el ahorro en el costo de
113
labores (excluida la cosecha) que presenta el sistema de SD respecto a LC, supera a los
mayores costos incurridos en agroquímicos, siendo la diferencia equivalente a 21 litros
de gasoil ha-1 año-1. Computando el costo de cosecha (que resulta superior en SD por los
mayores rindes) y los restantes conceptos que integran el costo de producción, surge
para el caso de estudio, que los costos totales fueron finalmente muy similares para
ambas prácticas de labranza, manteniendo la SD una diferencia menor en costos
respecto a LC, equivalente a 7 litros de gasoil ha-1 año-1, a pesar de su mayor
dependencia de insumos.
2. Análisis económico incorporando costos ambientales
Respecto a los promedios históricos de las contribuciones marginales por hectárea y su
variabilidad, la SD ha tenido mejor comportamiento que LC en cuanto a: la media de las
contribuciones marginales, tanto sin como con costos ambientales, para todos los
cultivos; la estabilidad de las contribuciones marginales antes y después de contabilizar
los costos ambientales; incluso en los promedios y variabilidades de las contribuciones
marginales con limitaciones en la masa financiera.
Esto último se explica por la conjunción de mayores rendimientos en SD y por una
escasa diferencia de costos entre sistemas para el caso en estudio, al estimar las
contribuciones por unidad monetaria invertida en costos variables incurridos en el ciclo
de gestión agrícola. Se observa una mayor capacidad económica de la SD para afrontar
la reposición de nutrientes, a pesar de resultar superiores los costos ambientales que
reflejan los impactos en las propiedades químicas del suelo, según se expone a
continuación.
Método del costo de reposición
De acuerdo al método del costo de reposición, se observó que la SD tiene un desempeño
menos favorable que la LC en la mayoría de las campañas analizadas, explicado por su
mayor extracción consecuencia de un mayor rendimiento físico de los cultivos (Figura
2).
Asimismo se valoraron las pérdidas por erosión. Se utilizó la diferencia de profundidad
en la masa de suelo del horizonte A, que originalmente debió ser idéntica. La LC
produjo una pérdida adicional de suelo equivalente a 11,7 Mg ha-1año-1 que, en términos
de N y P, representó 33 kg ha-1 año-1 y 9,38 kg ha-1 año-1, respectivamente (Galantini et
al., 2007). Sólo cuantificando estos efectos por el método del costo de reposición, surge
un mayor costo ambiental para LC de $ 391 ha-1 año-1, que en el supuesto de
internalizarse en el cómputo de la contribución marginal, la torna negativa al
adicionarse al efecto de la extracción de nutrientes por el cultivo.
Método de la función de producción
Siguiendo este método, se observó una disposición creciente de los costos ambientales
de LC respecto a SD; aunque la serie de costos ambientales estimados presenta una alta
variabilidad (Figura 3).
114
Se considera que, si bien el método permite cuantificar indirectamente los costos
ambientales, su magnitud no es reflejada fielmente, dada la influencia de otras variables
que afectan el rendimiento del sistema. Frente a ello se avanzó en un ajuste de la
función de producción mediante un análisis econométrico1 que persigue aislar la
incidencia de las precipitaciones a través de un índice de lluvias2, las heladas durante
períodos críticos, el nivel de nitrógeno y el tipo de cultivo, con el fin de determinar
efectos de las propiedades edáficas en el rendimiento. Mediante los resultados obtenidos
de la regresión y proyectando diferentes escenarios que combinan niveles máximos,
medios y mínimos para las variables del índice de lluvias y el nivel de nitrógeno en el
suelo3, surge un mejor desempeño promedio del sistema de SD respecto a LC (Figura
4). La mejor performance de la SD se acentúa especialmente ante escenarios de bajos
niveles de nitrógeno y bajas precipitaciones, lo cual resulta significativo para la región
del sudoeste bonaerense por su alta variabilidad climática.
3. Análisis multicriterio
Sobre la base del concepto de inconmensurabilidad de valores que sostiene la Economía
Ecológica, aparecen los métodos de Análisis Multicriterio (AMC). Este tipo de análisis
parte de la idea de que en un determinado problema real, de naturaleza compleja, no
existe una solución óptima para todos los criterios considerados, sino que existen
soluciones satisfacientes o de compromiso entre los diferentes valores e intereses.
Diferentes investigaciones (Gómez-Limón y Riesgo, 2006, 2009; Qiu et al., 2007;
Ravera et al., 2009; Evia y Sarandón, 2002) consideran criterios económicos,
ambientales o ecológicos y sociales dentro del AMC. Una vez definidos los criterios a
considerar, es necesario establecer subcriterios dentro de cada dimensión y los
indicadores correspondientes. En este sentido, el mayor consenso surge en la
consideración de indicadores económicos, y en menor medida, en los ambientales y
sociales. Evia y Sarandón (2002) plantean que, en general, no se cuenta con indicadores
unánimemente reconocidos y aceptados para evaluar la sustentabilidad de los
agroecosistemas.
Al momento de considerar los subcriterios, muchos de ellos responden a los atributos de
la sustentabilidad definidos por Smyth y Dumansky (1995): mantener o incrementar la
producción/servicios
(productividad);
reducir
el
riesgo
productivo
1
Regresión fusionada por mínimos cuadrados ordinarios para una muestra de 442 observaciones, con
ajuste de White por heteroscedasticidad.
2
El índice de lluvias es creado para medir las precipitaciones de acuerdo a la importancia relativa de las
mismas por su momento de ocurrencia. En él, se compara mensualmente, a través de un cociente, las
precipitaciones reales respecto a la necesidad hídrica para cada tipo de cultivo. Luego se suman los
cocientes de cada mes ponderados por un factor de importancia de ese mes en el ciclo de desarrollo del
cultivo. Se da este tratamiento a la variable de las precipitaciones para considerar la importancia relativa
de los milímetros de agua que obtiene el cultivo según la época del año y su etapa del ciclo de desarrollo.
3
En los escenarios se establecen combinaciones entre el nivel máximo, medio y mínimo para el índice de
lluvias (
;
y
respectivamente) y el nivel máximo, medio y mínimo para el nivel de
nitrógeno ( ,
y
respectivamente) para cada conjunto de cultivos.
115
(Seguridad/Estabilidad); proteger la calidad y el potencial de los recursos naturales y
prevenir la degradación del suelo y el agua (Protección); ser económicamente viable
(Viabilidad); ser socialmente aceptable (Aceptabilidad).
Por lo tanto, en la segunda etapa de la investigación se planteó efectuar un análisis
multicriterio que incluyera un número considerable de indicadores de modo de realizar
una comparación profunda entre los sistemas de labranza bajo estudio. Se procuró
evaluar en qué medida tanto la SD como la LC cumplen con los atributos de la
sustentabilidad, cuáles son sus puntos críticos y cómo evolucionaron a lo largo del
tiempo.
Aspectos metodológicos
Para la representación del problema se optó por aplicar el método de toma de decisiones
Proceso Jerárquico Analítico (conocido como AHP, por sus siglas en inglés de Analytic
Hierarchy Process). Su modelado y solución se realizó utilizando el software
ExpertChoice 11, 1, 3805.
El AHP (Saaty, 1997) permite estructurar un problema en un modelo jerárquico que
contiene tres niveles principales: a) el nodo raíz de la jerarquía representa el objetivo
global; b) los niveles siguientes constituyen los criterios a evaluar para priorizar a las
alternativas (pueden estructurarse en subcriterios); y c) los nodos del último nivel
representan a cada una de las alternativas. Una vez construido el modelo jerárquico, el
decisor realiza evaluaciones subjetivas con respecto a la importancia relativa de cada
uno de los criterios, e indica la preferencia de cada alternativa con respecto a cada uno
de ellos. Se utilizan matrices de comparación para cotejar los subcriterios con respecto
al criterio del nivel inmediatamente superior, y se comparan de a pares las alternativas
con respecto a cada subcriterio. Finalmente, se sintetizan los juicios emitidos para
obtener la preferencia de cada alternativa con respecto a los subcriterios y al objetivo
global. La síntesis se refiere al proceso que permite combinar todas las prioridades
incorporadas en el modelo para producir un resultado final.
El establecimiento de prioridades a través del mecanismo básico de comparaciones por
pares puede derivar de juicios, así como también de datos crudos (Forman y Selly,
2001:140). Bajo el supuesto de que la función de preferencias del decisor tiene un
comportamiento lineal con respecto a los datos crudos, se comenzó el análisis
utilizándolos para efectuar la comparación de a pares de las alternativas. Luego se
realizó un análisis con prioridades derivadas de juicios de expertos de distintos sectores:
académico (profesores, investigadores), público (miembros del Instituto Nacional de
Tecnología Agropecuaria) y privado (productores y asesores técnicos). Todos los
encuestados pertenecen o tienen vínculos laborales con la zona de interés: el sudoeste
bonaerense. Para el relevamiento se preparó un cuestionario cerrado con escalas
cualitativas de ponderación.
Se contemplaron como criterios las tres dimensiones que involucra el concepto de
sustentabilidad: económica, ecológica y social y como subcriterios, los atributos
definidos por Smyth y Dumansky (1995). Estos se representaron mediante indicadores,
estableciendo para cada uno, si conlleva un objetivo de maximización o de
minimización (Falcón y Burbano, 2004). Los indicadores se seleccionaron a partir de
116
relevamiento de bibliografía e investigaciones sobre el problema bajo estudio (Figura
5).
Resultados obtenidos
1. Caso Inicial
En el caso inicial, a todos los criterios se le ha asignado la misma preferencia. Los
subcriterios asociados tienen igual importancia o peso relativo (33% para los
subcriterios del primer nivel asociados con el criterio Económico), dicha importancia
relativa se denomina también prioridad local. Cuando se habla de prioridad global se
hace referencia a la importancia de cada subcriterio con respecto a la meta (11%). Los
resultados indican que la SD contribuye en mayor medida al cumplimiento del objetivo
de maximizar la sustentabilidad, con un puntaje de 0,586; mientras que la LC sólo lo
hace en 0,414.
2. Análisis a partir de opinión de expertos
A partir de los resultados del procesamiento de las opiniones de expertos, se
establecieron las nuevas ponderaciones para los criterios y subcriterios, surgiendo una
asignación de 30,3% para la dimensión económica, 38,3% para la ecológica y 31,5%
para la social. Aun cuando el peso relativo de la dimensión ecológica es mayor al caso
inicial, los resultados obtenidos son los mismos: 0,586 para SD y 0,414 para LC. Esto
estaría indicando una compensación entre las preferencias asignadas en la síntesis.
Se observa que los resultados para la dimensión económica no presentan variaciones
que sí se dan para las dimensiones ecológica y social. Para el primero de estos criterios,
la brecha entre el resultado para SD respecto a LC se reduce en relación al caso inicial,
mientras que la diferencia es mayor en el criterio social. No obstante dichas variaciones
no son significativas desde el punto de vista matemático, ya que se presentan en el
tercer y segundo punto decimal. Por lo tanto, los resultados obtenidos indican una
robustez del modelo evaluado para la selección de las prácticas de labranza, que se
agrega al hecho de haber considerado datos crudos objetivos para valorar los
indicadores representativos de los criterios y subcriterios.
3. Análisis se sensibilidad
Este análisis permite observar cuán sensibles son las alternativas a los cambios en las
prioridades de los criterios. Al analizar el comportamiento de cada alternativa con
respecto a cada criterio, para el caso inicial, en todos los casos la SD presenta un mejor
desempeño que la LC.
Al asignarle una prioridad mayor a los subcriterios/indicadores: Costos ambientales por
reposición, Indicador R (riesgo de contaminación), Autogestión y Gestión ambiental. La
síntesis arroja un resultado de 0,523 (SD) y 0,477 (LC). Es decir que aún en el caso que
se demuestre que fueran aspectos críticos del sistema de forma que ello justifique esas
mayores prioridades subjetivas asignadas, igualmente SD resulta en principio más
117
favorable. La dimensión ecológica es la que estaría afectando el resultado sintético en
mayor medida, pudiendo cambiar las prioridades de la síntesis final. Los sistemas de
labranza tienen la misma relevancia si se asigna un 60,8% de importancia al criterio
Ecológico.
Consideraciones finales
El presente trabajo ha tenido por propósito avanzar en el camino de medir y evaluar los
impactos que la elección de las alternativas de labranza genera en el largo plazo sobre el
capital natural. Se ha buscado minimizar el riesgo de adoptar planteos técnicos que
puedan resultar menos apropiados en términos de sustentabilidad, mejorando la calidad
de la información para la toma de decisiones en el marco de una administración
socialmente responsable de la empresa rural.
Cabe destacar que los efectos de largo plazo de la SD y de la LC en el ambiente edáfico
constituyen una problemática compleja, que requiere un tratamiento interdisciplinario,
el cual a su vez, no se agota en la aplicación de un solo método de valoración o
medición de servicios ambientales. Se observa que los métodos del costo de reposición
y de la función de producción reflejan dichos impactos en cierta medida. Sin embargo,
no resultan suficientes para ponderar las ventajas de la SD sobre la LC. El análisis
multicriterio realiza un abordaje más integral, en función de diferentes criterios
ambientales, económicos y sociales representativos de los atributos de la
sustentabilidad, otorgando prioridad relativa al sistema de SD. Se plantea la necesidad
de validar el modelo de indicadores propuesto en un mayor número de casos de estudio
del sudoeste bonaerense y/o de otros ámbitos geográficos.
Finalmente, se ha advertido que en la valoración de servicios ambientales hay aspectos
del conocimiento que aún se encuentran en una etapa exploratoria, especialmente desde
el punto de vista metodológico, lo cual abre un campo muy interesante para la
investigación. Se ha procurado así con el presente trabajo efectuar una contribución de
forma de hacer operativo el concepto de sustentabilidad. Asimismo, se considera que
los resultados obtenidos podrían apoyar la formulación de políticas públicas para el
desarrollo sustentable del sector agropecuario, dado su relevante rol en la economía
nacional, que contemplen particularmente las diferencias propias de regiones marginales
subhúmedas y semiáridas, como el sudoeste bonaerense.
Agradecimientos
Se agradece especialmente al Ing. Agr. Cristian Kleine a cargo del establecimiento
―Hogar Funke‖, por su disponibilidad para acceder a información.
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119
SD
Costo
Cosecha
15,43%
Costo Semillas
15,59%
Costo Cosecha
17,15%
LC
Costo
Semillas
12,70%
Costo Labores
17,78%
Costo
Labores
33,48%
Costos
Fertilizantes
30,14%
Costos Fertilizantes
35,82%
Costo Otros agroquímicos
0,18%
Costo Otros
agroquímicos
0,08%
Costos Plaguicidas
13,48%
Costos
Plaguicidas
8,17%
Figura 1: Composición de los costos de producción LC y SD
400,00
200,00
0,00
86/7
87/8
88/9
89/0
90/1
91/2
92/3
93/4
94/5
95/6
96/7
97/8
98/9
99/0
00/1
01/2
02/3
03/4
04/5
05/6
-200,00
-400,00
$/ha
-600,00
-800,00
-1000,00
-1200,00
-1400,00
SD
LC
Figura 2: Costos ambientales por sistema de labranza
2.000,00
1.500,00
1.000,00
500,00
$/ha
0,00
86/7 87/8 88/9 89/0 90/1 91/2 92/3 93/4 94/5 95/6 96/7 97/8 98/9 99/0 00/1 01/2 02/3 03/4 04/5 05/6
-500,00
-1.000,00
-1.500,00
Costos ambientales
Lineal (Costos ambientales)
Figura 3: Costos ambientales de LC respecto a SD
120
Tabla 1: Rendimientos y valores diferenciales del sistema SD respecto a LC
Tabla 2: Criterios, subcriterios e indicadores de sustentabilidad
Criterios
Subcriterios
Rendimiento Físico
Indicadores
Productividad
Contribución marginal (CM) después de CA
Económico
Resultados monetarios
CM después de CA con limitación en la masa financiera
Costos ambientales por reposición nutrientes (CA)
Estabilidad
Coeficiente de variación de la productividad
Coeficiente de variación de Costos ambientales (CA)
Densidad aparente
Suelo- Propiedades Físicas
Dif.de erosión por sistemas de labranza
(Masa de suelo actual versus original)
Profundidad del Horizonte ―A‖
MO particulada (MOP) /MO total (MOT)
Relación carbono-nitrógeno (materia orgánica total)
Ecológico
Suelo – Propiedades Químicas
Po (fósforo orgánico)/ Pi (fósforo inorgánico)
Pe (fósforo extraíble)
Estratificación de MO: MOT (0-5)/MOT(0-20)
pH
Materia Orgánica / Textura
Ambiental (varios)
Empleo
Gestión ambiental
Social
Autogestión
Aporte Carbono Kg/Ha. / COT Kg. Ha
Riesgo de contaminación por plaguicidas (indicador 7 Viglizzo
modificado)
Eficiencia en el uso del agua
Horas hombre mano de obra
Posibilidad de certificar BPA
Consumo de combustible
Dependencia de insumos externos (paquete tecnológico)
Nivel de cualificación
Gestión del conocimiento del sistema
Trabajo en red
Riesgo en la capacidad de gestión
121