Estabilidad de agregados y resistencia a la penetración en series

Estabilidad de agregados y resistencia a la penetración
en series de suelos con distintos usos en el Sudoeste del Chaco
Venialgo, Crispín - Gutierrez, Noemí - Corrales, Analía - Drganc, Diego - Asselborn, Alejandro
Cátedra de Conservación y Manejo de Suelos - Facultad de Cs. Agrarias - UNNE.
Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03783) 427131
E-mail: [email protected]
ANTECEDENTES
En la Provincia del Chaco, tradicionalmente la agricultura se ha realizado con sistema de labranza convencional,
consistentes en el uso del arado de rejas y vertedera o de discos y rastra con inversión del pan de tierra, dejando a los
suelos desprovistos de rastros en superficie. Este hecho, sumado a la gran cantidad de años de agricultura, contribuyó a
que muchos suelos hayan sufrido procesos de degradación muy marcados.
La labranza de conservación surge como una forma de evitar el deterioro del recurso suelo, ya que tiende a restituir la
fertilidad y condiciones estructurales, si bien disminuye la degradación, en algunos casos puede conducir a un exceso de
compactación (Hammel 1989).
Las labranzas son procesos dinámicos que causan profundos cambios en las propiedades físicas de los suelos las cuales
persisten por tiempo variables, dependiendo del suelo y del clima y que pueden afectar fuertemente a los cultivos. Para
describir estos cambios pueden utilizarse propiedades dinámicas que reflejan la reacción del suelo a la aplicación de
fuerzas como la resistencia a la penetración o propiedades como la estabilidad de los agregados.
La labranza modifica el estado de compactación, existiendo discrepancia entre aumento o disminución de la resistencia
mecánica, entre los que han encontrado aumento en labranza cero en los primeros centimetros (Chagas et al. 1994,
Krüger 1996, Taboada et al. 1996) al ser comparada con labranza convencional, citado por Vidal, Costas (1998), los que
concluyen que luego de 4 años de implantado el sistema de labranza cero se observa un incremento de la compactación
puesta de manifiesto por la resistencia mecánica de la capa superficial.
Barbagelata et al. (2000) concluyen que el crecimiento, rendimiento y biomas, eficiencia del uso del agua no difiere
entre labranza convencional y cero, pero la resistencia mecánica superficial es mayyor en labranza cero en un Argiudo
ácuico.
Gutierrez et al. (2000) encontraron en diferentes sistemas de manejo de suelos en la serie Tizón (Haplustol óxico) que la
resistencia mecánica a la penetración en el espesor superficial es mayor en rotación soja-maíz en sistema de labranza
cero y situación natural, que en suelos con monocultivo de algodón, girasol y sorgo en labranza convencional.
El cambio del peso del diámetro medio de los agregados CPDM (en inglés índice CMWD) depende principalmente del
sistema de labranza mas que de las secuencias de cultivos y, que la mayor pérdida de estabilidad de agregados
corresponde a suelos de la familia limosa fina series Iporá Guazu, Las Breñas y Zuberbühler (Venialgo et al. 1998).
El análisis se centra en la capa superficial por ser la que mas se afecta por la acción de los factores climáticos y por ser
la de mayor ocupación radical en los lotes de producción agrícola, planteándose la hipótesis de que la acción del
hombre sobre el recurso natural modifica las propiedades edáficas.
El objetivo de la evaluación fue comparar la estabilidad de agregados y la resistencia a la penetración en distintas series
de suelos con vegetación natural y en diferentes situaciones de producción agrícola.
MATERIALES Y METODOS
En unidades productivas del sudoeste chaqueño se ubicaron lotes donde las series de suelos se encuentren con
vegetación natural, producción agrícola en labranza cero y agricultura convencional, según el detalle:
Serie de suelos
Iporá Guazú
Las Breñas
Capdevila
Zuberbühler
-----------------------------Situación de uso----------------------------------natural
Labranza cero
agricultura convencional
bosque degradado
11 años. Maíz-soja
algodón-girasol
bosque degradado
11 años. Maíz-soja
algodón-masíz-girasol
ralera degradada
6 años. Trigo-soja
algodón-maíz-girasol
bosque degradado
11 años. Maíz-soja
algodón-maíz-girasol
La serie Iporá Guazú es un Durustalf con vegetación de bosque maderable con árboles altos y bajos, fachinal y
vegetación basal, taxonómicamente es un Durustalf, familia limosa fina, mixta, hipertérmica. La serie Las Breñas es un
Durustol éntico, con vegetación de bosque maderable con árboles altos y bajos. La serie Capdevila es un Argiustol
údico con vegetación de ralera con bosquetes y microabras. La serie Zuberbühler es un Haplustol típico con vegetación
de bosque maderable de uno o dos estratos, fachinal y vegetación basal (Ledesma 1994).
En cada situación de uso se determinó la resistencia a la penetración, con penetrómetro de impacto de punta cónica, con
2 repeticiones por sitio de muestreo.
Se tomaron muestras de suelos del espesor 0-15 cm en 5 sitios (repeticiones) por situación de uso para la determinación
del peso del diámetro medio de los agregados de las fracciones entre 8 a 4,76 - 4,76 a 3,36 – 3,36 a 2 – 2 a 1 – 1 a 0,5 –
0,5 a 0,3 mm, pesadas en forma proporcional y luego tamizadas en agua a 35 rpm durante 5 minutos. (de Leenheer, de
Boodt 1958).
DISCUSION DE RESULTADOS
En el Gráfico 1 se representan los datos de la serie Iporá Guazú resultantes del tamizado seco y húmedo, donde eL Peso
del Diámetro Medio PDM es la resultante de la sumatoria de los productos de los diámetros medios de los agregados
multiplicado por el peso de las respectivas fracciones. Igual procedimiento se aplicaron a los datos de las otras series de
suelos.
agregados (g)
Gráfico 1: Distribución de distintas fracciones de agregados según diámetro medio, resultantes del
tamizado seco y húmedo de la serie Iporá Guazú, en diferentes patrones de uso.
50
40
30
20
10
0
7,65
4,06
2,68
1,50
0,75
0,40
0,15
Diámetro medio agregados
Ich-conv-Seco
Ich-conv-Hum
Ich-mon-Seco
Ich-mon-Hum
Ich-cero-Sec
Ich-cero-Hum
Nótese en el gráfico 1 que la fracción de 7,65 mm, el peso de los agregados del tamizado seco y húmedo varió desde 42
a 34%, desde 37 a 29% y desde 31 a 12% en monte, labranza cero y agricultura convencional. La fracción 0,15 mm
procedente de las fracciones superiores del tamizado húmedo representa el 40%; 21% y 12% en la agricultura
convencional, labranza cero y monte respectivamente, no pudiendo inferirse el origen de las fraciones del cual
proceden, igual razonamiento es aplicable a las otras fracciones donde tampoco se puede cantabilizar la porción de los
agregados del tamizado seco que migran ni las apreciaciones sobre el aporte de la fracción superior durante el tamizado
húmedo.
En la serie Iporá Guazú el tamizado húmedo reduce el peso del diámetro medio (PDM ) desde 4,29 a 3,69 mm en la
situación de monte, desde 4,16 a 3,19 mm en la situación con labranza cero y desde 3,75 a 1,77 mm en el lote con
agricultura convencional; indicándose con estos valores la baja estabilidad de varios tamaños de agregados por el efecto
de inmersión en agua.
En la serie Las Breñas el tamizado húmedo reduce el PDM desde 3,29 a 2,74 mm en el monte; desde 3,09 a 2,94 mm
en labranza cero y desde 3,09 a 2,44 mm en agricultura convencional.
En la serie Capdevilla el tamizado húmedo reduce el PDM desde 3,04 a 2,46 mm en el monte; desde 3,14 a 2,02 mm en
labranza cero y desde 3,14 a 1,50 mm en agricultura convencional.
En la serie Zuberbüller el tamizado húmedo reduce el PDM desde 2,85 a 2,48 mm en monte; desde 3,36 a 2,65 mm en
labranza cero y desde 3,07 a 1,876 mm en agricultura convencional.
El índice del Cambio en peso del diámetro medio CPDM es la resultante de la diferencia entre el PDM-seco y PDMhúmedo, los valores para las distintas series de suelos para cada situación de uso.
Indice CPDM
Gráfico 2: Cambio en Peso del Diámetro Medio de agregados (Indice CPDM) según serie de suelos y
situación de uso
2,50
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
Ich
Li
Cx
Series de suelos-patrón de uso
monte
Lcero
Lconven
Zd
El cambio en peso del diámetro medio, índice CPDM (Gráfico 2) de las series de suelo con uso agrícola, sea en labranza
cero o agricultura convencional, presentaron menor estabilidad de agregados comparativamente al monte, recordando
que al aumentar el valor del índice disminuye la estabilidad de los agregados.
El análisis en particular del índice CPDM para cada serie de suelos según el patrón de uso fue el siguiente:
El índice CPDM de la serie Ich, fue 0,60 en monte; de 0,97 en labranza cero y 1,98 en agricultura convencional
El índice CPDM de la serie Li, fue de 0,67 en monte; de 0,94 en labranza cero y de 0,78 en agricultura convencional.
El índice CPDM de la serie Cx, fue de 0,70 para monte; de 1,34 en labranza cero y de 1,97 en agricultura convencional.
En la serie Zd el índice CPDM fue de 0,44 en monte; de 0,85 en labranza cero y de 1,45 en agricultura convencional.
El nivel de compactación de las series de suelos se puede apreciar a partir de las determinaciones de la resistencia a la
penetración (Gráfico 3), que referencian las condiciones edáficas en la relación suelo-raíz en el ciclo de producción
agrícola o el nivel de deterioro del recurso natural por uso antrópico.
resistencia penetración
Gráfico 3: Valores de la resistencia a la penetración en la serie Iporá Guazú por espesor de suelo y para
cada patrón de uso.
3,00
2,00
1,00
0,00
0 - 6 cm
6- 12 cm
Ich - monte
12 -18 cm
Ich - L cero
18 - 24 cm
Ich- conven
Los valores medios de la resistencia a la penetración RP de la serie Iporá Guazú (Gráfico 3) presentaron valores altos en
el monte, superiores a los lotes con uso agrícola, probablemente debiodo al uso intesivo para la extración de maderas y
ramoneo por vacunos y caprinos, presentándo signos evidentes de degradación.
En labranza cero la RP se caracterizó por aumentar hasta los 12 cm para luego disminuir en profundidad, probablemente
como resultado del tránsito de máquinas y herramientas.
En el lote con agricultura convencional la RP aumentó desde la superficie en profundidad, concordante con la acción
que ejercen las herramientas utilizadas en la preparación del suelo y a los efectos de las lluvias sobre suelos con baja
estabilidad de agregados.
resistencia penetración
Gráfico 4: Valores de la resistencia a la penetración en la serie Las Breñas por espesor de suelo y para
cada patrón de uso.
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0 - 6 cm
6- 12 cm
Li-monte
12 -18 cm
Li-L cero
18 - 24 cm
Li-L conven
Los valores de la RP en la serie Las Breñas en el monte, evidencian el nivel de deterioro por uso forestal y ramoneo de
vacunos y caprinos.
En un lote con mas de 50 años de agricultura convencional, actualmente con --- años de labranza cero la RP presentó
valores altos hasta los 12 cm, probablemente resultante del tránsito de máquinas y herramientas, luego tiende a
disminuir, siendo valores menores que el monte y la agricultura convencional.
El lote con agricultura convencional en rotación de maíz-algodón-girasol, la RP aumentó desde la superficie en
profundidad, superando el valor crítico para la ocupación radical de 5 Mpa.
resistencia penetración
Gráfico 5: Valores de la resistencia a la penetración en la serie Capdevilla por espesor de suelo y para
cada patrón de uso.
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0 - 6 cm
6- 12 cm
Cx-monte
12 -18 cm
Cx-L cero
18 - 24 cm
Cx-L conven
El monte de la serie Capdevilla presentó valores de RP superiores al lote con labranza cero, con similar uso de las otras
series de suelos evaluadas.
En un lote con mas de 50 años de agricultura convencional, con 11 años de agricultura con labranza cero en rotación
trigo-soja no superó el valor critico de 5 MPa en el espesor superficial, pero con alta compactación en las capas
subsiguientes.
El lote con agricultura convencional en rotación con maíz-girasol, la RP en la capa superficial evidencia la acción de la
última labranza realizada para el control de malezas, presentando en los otros espesores un alto nivel de compactación.
resistencia penetración
Gráfico 6: Valores de la resistencia a la penetración en la serie Zuberbüller por espesor de suelo y para
cada patrón de uso.
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
0 - 6 cm
6- 12 cm
Zd-monte
12 -18 cm
Zd - Lcero
18 - 24 cm
Zd - conven
El monte de la serie Zd con evidencias de uso intensivo del monte para la extracción de maderas y de ramoneo por
vacunos y caprinos, presentó los valores mas altos de RP, salvo en el espesor 0-6 cm que es superado por la labranza
cero.
La labranza cero en la rotación maíz-soja por 11 años afectó mas a la capa hasta los 12 cm, para luego disminuir,
superando al valor crítico de ocupación radical de 5 MPa.
En el lote con agricultura convencional en la rotación maíz-algodón-girasol, los valores de RP son bajos, atribuíbles a la
labranza complementaria realizada para el control de las malezas.
BIBLIOGRAFIA
Barbagelata, A., O P Caviglia, O F Paparoti. 2000. Evaluación de dos sistemas de labranzas con riego
suplementario. I: Efectos sobre el crecimiento, rendimiento y eficiencia en el uso del agua en el cultivo de trigo y la
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De Leenheer, L and M de Boodt. 1958. Determination agggregate stability by the change in mean weight
diameter. Proc. Int. Syn. Soil Structure. Ghent.
Gutierrez, N; C Venialgo; J Gutierrez; D Drganc; J D Oleszczuk. 2000. Efecto del manejo de suelo sobre la
densidad aparente y la resistencia mecánica a la penetración. Reunión de Comunicaciones Cientícas y TecnológicasUNNE. (CD-ROM)
Hammel, J. E. 1989. Long-term tillage and crop rotation effects on bulk density and soil impedance in
northerm Idaho. Soil. Sci. Soc. Am. J. 53: 1515-1519.
Venialgo, C; N Gutierrez; J Gutierrez; J Petcoff; E Moro, D Drganc; J Oleszczuk, A Asselborn. Reunión de
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas-UNNE. 2001. CD-ROM.
Vidal, C M, J J Costas. 1998. Evaluación de algunas propiedades físicas en sistemas de labranza reducida y
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