[article pii="nd" doctopic="oa" language="es" ccode="CAICYT" status="1"
version="4.0" type="ilus gra" order="08" seccode="cds010"
sponsor="nd" stitle="Cienc. suelo" volid="33" issueno="2"
dateiso="20151200" fpage="0"
lpage="0" issn="1850-2067"]
[front][titlegrp][title
language="es"]INFLUENCIA DE ROTACIONES EN
[authgrp][author
role="nd"][fname]JULIETA MARIANA [/fname][surname]ROJAS[/surname][/author]1*; [author
role="nd"][fname]MARÍA FLORENCIA [/fname][surname]ROLDÁN[/surname][/author]1 & [author
role="nd"][fname]GRACIELA SUSANA [/fname][surname]GUEVARA[/surname][/author][/authgrp]1
1 Departamento de Suelos, Área Recursos Naturales, EEA INTA Sáenz Peña, Chaco. * Autor de contacto: rojas.julieta@inta.gob.ar
Recibido: 24-04-15
Recibido con revisiones: 27-07-15
Aceptado: 01-08-15
[bibcom]RESUMEN
[abstract language="es"]La rotación de cultivos ha sido ampliamente recomendada para
mejorar la calidad del suelo (CS). El objetivo de este trabajo fue analizar la
influencia de un ciclo de 5 años de rotaciones sobre
Palabras clave. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m" language="es"]Calidad de suelo, Análisis de componentes principales, Carbono orgánico particulado, Algodón[/keyword][/keygrp].
INFLUENCE OF CROP ROTATIONS ON SOIL QUALITY IN THE
ABSTRACT
[abstract
language="en"]Crop rotation has been widely
recommended to improve soil quality (SQ). The objective of this study was to
analyze the influence of a 5- year cycle of rotation on SQ evaluating in an
integrated way through multivariate analysis the parameters pH, electrical
conductivity (EC), total organic carbon (TOC), particulate organic carbon
(POC), organic carbon associated to the mineral fraction (AOC), total nitrogen
(Nt), phosphorus (P) and bulk density (Bd); and to evaluate test crop (cotton) yields in
relationship to the set of parameters. It was hypothesized that: a) rotation
influence SQ evaluated through a set of parameters and b) cotton yields as test
crop can be associated with one or more indicators of SQ. Composite samples at
0-10 and 10-
Key words. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m"
language="en"]Soil quality, Principal component
analysis, Particulate organic carbon, Cotton[/keyword][/keygrp].[/bibcom][/front]
[body]INTRODUCCIÓN
La rotación de cultivos es una práctica de manejo ampliamente recomendada, dado que incrementa los rendimientos y la rentabilidad, promoviendo la producción sus-tentable (Mitchell, et al,, 1991) y la calidad óptima del suelo (Aziz et al., 2013). Se ha atribuido incrementos en los rendimientos a la rotación, dado que esta práctica propicia el efecto combinado de factores múltiples entre los que se incluyen la reducción de plagas y enfermedades, la menor presencia de malezas, el uso más eficiente del agua, el incremento de la calidad de suelo y la mayor actividad biológica (Nyamangara et al., 2013), por lo tanto la producción de cultivos. Sin embargo, el estudio de su efecto sobre las propiedades edáficas y el desempeño de los cultivos es complejo, debido principalmente a la suma de factores que in-teractúan en los sistemas de producción, como clima, especie cultivada, tipo de suelo, presencia de enfermedades, plagas y malezas, cantidad y calidad de los residuos, entre otros.
Además de las rotaciones, una práctica de
manejo que define en gran parte el desempeño de los cultivos es el tipo de
labranza. Actualmente, alrededor del mundo, hay cerca de 63 millones de ha de
tierra bajo sistema de labranza conservacionista, cero o siembra directa (SD),
la mayoría ubicadas en USA y Brasil (Nyamangara et
al., 2013). En
La calidad del suelo ha sido definida como un concepto multidimensional (Villamil et al., 2008), resultado de las interacciones y el balance entre sus propiedades físicas, químicas y biológicas (Nautiyal et al., 2010). Como concepto integrado no puede ser medida directamente, pero si cuantificada a través de un grupo de propiedades, atributos o parámetros, llamados indicadores por su sensibilidad y facilidad de medición, los cuales permiten comparar distintos manejos (Brejda et al., 2000).
El análisis multivariado permite estudiar el conjunto de parámetros de manera global, analizando su comportamiento simultáneamente. El mismo ha sido utilizado en numerosos trabajos sobre indicadores de calidad de suelos (Sena et al., 2002; Giuffré et al., 2006; Campitelli et al., 2010), sin embargo no es común encontrar trabajos que relacionen al conjunto de parámetros en forma multiva-riada con el rendimiento de cultivos, ya que en general se relacionan los rendimientos con una sóla variable de suelo, con una determinada dosis de fertilizante agregado, precipitaciones o se utilizan para analizarlos paquetes relacionados a la geoestadística (Urricariet et al., 2011; Nyamangara et al., 2013). Herramientas estadísticas actuales, como el paquete FactoMineR, ofrecen la posibilidad de estudiar variables cuantitativas en relación a las consideradas en el análisis sin que las mismas jueguen un rol en el cálculo de la distancia entre individuos en estudio (Husson et al., 2011). Es de sumo interés entonces integrar a través de estas técnicas los rendimientos de un cultivo al conjunto de datos de suelo y analizar con qué parámetros se encuentra más correlacionado.
El área algodonera en
A partir de lo anteriormente expuesto se hipotetizó que: a) las diferentes rotaciones influyen en la calidad del suelo evaluada a través de un conjunto de parámetros y b) que los rendimientos del algodón como cultivo de prueba pueden asociarse a uno o más indicadores de calidad del suelo. El objetivo de este trabajo fue analizar la influencia de un ciclo de 5 años de rotaciones sobre la calidad del suelo evaluando en forma integrada a través de análisis multivariado los parámetros potencial hidrógeno (pH), conductividad eléctrica (CE), carbono orgánico total (COT), carbono orgánico particulado (COP), carbono orgánico asociado a la fracción mineral (COA), nitrógeno total (Nt), fósforo (P) y densidad aparente (Da); y estudiar los rendimientos del cultivo de prueba (algodón) en relación al conjunto de parámetros evaluados.
MATERIALES Y MÉTODOS
El clima de la región de estudio, ubicada en
el centro de la provincia de Chaco es subhúmedo continental, con
precipitaciones estacionales concentradas en primavera y verano e inviernos
secos. La temperatura media anual es de
-A (cobertura máxima con mayor presencia de gramíneas y más cultivos por año): soja-maíz-algodón-girasol-maíz-soja-algodón.
-B (algodón continuo): algodón-trigo-algodón- algodón-algodón- algodón- algodón
-C (cobertura mínima): algodón-trigo-soja-algodón-algodón-soja-algodón.
Todos los cultivos se manejaron de acuerdo a
las recomendaciones de INTA EEA Sáenz Peña. La fertilización del algodón se
realizó al voleo a los 30 días de la siembra con
Se tomaron muestras compuestas de cada
parcela en junio de
Análisis multivariado
Los datos obtenidos se analizaron por medio de análisis de componentes principales (ACP) a través del programa R versión 3.0.1(R, 2011), para cada profundidad por separado. Se utilizó el paquete FactoMineR, que posibilita realizar elipses de confianza para las medias del grupo y conocer los p-valores de la correlación entre los tratamientos y las componentes principales (CP). Las elipses se superponen sobre el gráfico de dispersión y cuando éstas no se interceptan existen diferencias entre los grupos de las variables estudiadas simultáneamente, al nivel de significancia del 5%. Las elipses se construyeron para la variable categórica rotación (A, B o C), tomando los parámetros de suelo como variables activas y el rendimiento del algodón como una variable suplementaria, la cual no influye en el cálculo de las distancias entre individuos o muestras. Esto posibilitó relacionar los rendimientos del algodón con el conjunto de parámetros de suelo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tanto COT como COP, presentaron
estratificación, con valores mayores en la capa superficial, e interacción
entre rotaciones y profundidad. La estratificación de la materia orgánica ha
sido informada por varios autores (Aziz et al., 2013;
Guimaraes et al., 2013). La rotación A presentó los valores más altos de
COT en la capa de 0-
Las concentraciones de P fueron normales
para series de suelos del centro chaqueño, predominantemente de origen loéssico (Ledesma, 2003), los cuales en general presentan
altos valores de P en zonas semiáridas o subhúmedas (Ledesma, 1976). El Nt presentó valores bajos a normales. Los rendimientos
medios del cultivo de algodón en bruto cosechado en el año 2103 fueron para la
rotación A, B y C de 5780, 5917 y
Análisis multivariado para el espesor de
0-
Las CP 1 y 2 explicaron el 65,4% del
porcentaje acumulado de la variabilidad total.
Tabla 3. Significancia de la correlación de la variable
categórica Rotaciones con
Table 3. Significance of the correlation for the categorical variable
Rotation with CP2 (Test t Student).
Profundidad |
0- |
10- |
0- |
10- |
CP2 cualitativa |
|
R2 |
|
p-valor |
Rotación |
0,6137116 |
0,6137116 |
4,598033e-05 |
4,598033e-05 |
|
|
Estimate |
|
|
A |
-1,5741772 |
1,0659021 |
9,867548e-06 |
0,000384446 |
B |
0,8147205 |
|
1,106913e-02 |
|
C |
0,7594567 |
-0,6771113 |
1,106913e-02 |
0,0140046621 |
No se halló correlación estadísticamente
significativa (p>0,05) de los rendimientos del algodón con las CP 1 o 2,
pero estos se asociaron positivamente con el COP, el COA y negativamente con
Profundidad 10-
Las CP 1y 2 explicaron el 58,2% de la
variabilidad total.
En esta profundidad no se halló correlación significativa de los rendimientos del algodón con ninguna de las CP, pero también estuvo asociada al COP, COA y COT y (Fig. 1b.).
Variables como pH y Nt, que en trabajos anteriores se habían señalado como importantes para presentar diferencias significativas en el corto plazo (Rojas & Guevara, 2012) en el conjunto de datos se mostraron con menos peso para diferenciar el efecto de las rotaciones.
CONCLUSIONES
Los parámetros del suelo que diferenciaron
las rotaciones fueron el contenido de P,
La rotación con mayor cobertura, presencia
de gramíneas y frecuencia de cultivos por año, se diferenció de las rotaciones
de algodón continuo y cobertura mínima, por menor CE y contenido de P en
superficie, y mayor contenido de COP en la capa subsuperficial.
El mayor aporte de residuos de esta rotación habría influido sobre el COP y
Para una mejor evaluación del efecto de las rotaciones sobre la calidad del suelo sería de mayorprecisión ymás global ampliar el conjunto de parámetros, incorporando aquellos relacionados con el almacenaje del agua, la textura, la estabilidad de agregados y las propiedades biológicas. [/body]
[back]AGRADECIMIENTOS
Los autores desean agradecer a los Sres. Ledesma, Ramón; Canteros, Alberto y Daniel Renaud por su valiosa colaboración en las tareas de campo y de laboratorio. Este trabajo fue financiado por los proyectos Tecnologías para la producción de Cereales y Oleaginosas (PNCyO 1127032) e Indicadores Agroambientales de suelo y agua (PN Suelo 1134023) de INTA.
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