MANEJO Y CONSERVACIÓN DE SUELOS Y AGUAS. RIEGO Y DRENAJE
Vicia como cultivo puente y sistemas de labranza: efecto sobre propiedades físicas del suelo
Carlos Andrés Deagustini1; Germán Franco Domínguez1*; María de los Ángeles Agostini1; Guillermo Alberto Studdert1 & Santiago Néstor Tourn1
1. Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Mar del Plata. Unidad Integrada Balcarce
*Autor de contacto: dominguez.german@inta.gob.ar
Recibido: 09-04-17
Recibido con revisiones: 10-08-17
Aceptado: 14-08-17
RESUMEN
En el Sudeste Bonaerense, los cultivos puente se han planteado como una alternativa para mejorar las propiedades físicas de los suelos afectados por historia de labranzas muy agresivas o de compactación bajo siembra directa (SD).El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la utilización de labranza convencional con arado de rejas, siembra directa y labranzas con discos livianos sobre algunas propiedades físicas de un Argiudol típico. Se realizaron determinaciones en un ensayo de labranzas de larga duración ubicado en Balcarce. Se evaluaron los tres sistemas de labranza mencionados,, la aplicación de fertilizante nitrogenado y la inclusión de vicia (Vicia villosa Roth) como cultivo puente previo al cultivo de maíz (Zea mays L.). Se realizaron determinaciones de densidad aparente (DAP), estabilidad de agregados (EA), velocidad de infiltración (INF) y resistencia mecánica a la penetración (RMP) luego de la cosecha de maíz. La EA disminuyó a medida que aumentó el grado de remoción del suelo. Siembra directa tuvo mayor EA que LD y LC en los primeros 5 cm de suelo. En la profundidad de 5-20 cm, la SD tuvo mayor EA que LC pero no se diferenció de LD. La RMP fue mayor para SD en los primeros 10 cm de profundidad con respecto a LD y LC, pero de los 10 a los 20 cm de profundidad se observó un marcado aumento de la RMP bajo LD. La DAP, fue mayor bajo LC que bajo LD y SD para los primeros 5 cm del perfil, pero no se diferenció entre SL para la profundidad de 5-20 cm. La INF no fue significativamente afectada por los SL. La inclusión de CP aumentó la INF bajo todos los SL analizados y disminuyó la RMP bajo SD. Sin embargo, no afectó a las variables DAP y EA. El grado de remoción del suelo no disminuyó la DAP y no incrementó significativamente la INF. La inclusión de CP mejoró la INF.
Palabras clave: Sustentabilidad de sistemas agrícolas; Densidad aparente; Estabilidad de agregados; Infiltración; Resistencia mecánica a la penetración.
Vetch as cover crop/green manure and soil tillage sistems: effect on soil physical properties
ABSTRACT
An alternative to pursue a soil physical property improvement is including cover/green manure crops (CP) between two cash crops in a crop sequence. The objective of this work was to evaluate the effect of using contrasting tillage systems (SL) and a CP on some soil physical properties of a Mollisol in the SEB. Soil samples and determinations were taken in a longterm SL experiment carried out in Balcarce. The factor CP was assigned to sub-sub-plots with two levels: with (Con V) and without (Sin V) vetch (V) (Vicia villosa Roth) preceded by corn (Zea mays L.) since 2008. Bulk density, EA, INF and RMP were determined after corn harvest. Aggregate stability decreased with the increase of tillage aggressiveness. No-tillage led to higher EA at the upper 5 cm with respect to LD and LC. On the other hand, at 5-20 cm, SD showed higher EA than LC but without difference with LD. Under SD, RMP in the first 10 cm of the soil layer it was higher than under LD and LC, but between 10 and 20 cm depth a sharp increase under LD was observed. Contrary to what was expected, DAP was higher under LC than under LD and SD in the upper 5 cm of soil, but there were no differences among SL at 5-20 cm depth. Infiltration rate was not significantly affected by SL. The inclusion of V as CP increased INF under all SL and decreased RMP under SD. However, the CP did not affect DAP nor EA. The soil loosening degree with tillage did not diminish DAP and did not increase INF. The V as CP improved INF.
Key words: Agricultural system sustainability; Bulk density; Aggregate stability; Infiltration; Mechanical penetration resistance.
INTRODUCCIÓN
El uso prolongado de sistemas de labranza (SL) muy
agresivos como la utilización de arado de rejas o rastra de
discos pesada con alta frecuencia e intensidad de laboreo
puede provocar un deterioro de las propiedades físicas del
suelo (Fabrizzi et al., 2005). La siembra directa surge como
una alternativa para contrarrestar los efectos negativos
producidos por el exceso de labranzas (Ferreras et al., 2000),
actuando directamente a través de la reducción del laboreo e indirectamente a través del incremento de la MO en
los primeros centímetros del perfil (Domínguez et al., 2009).
Sin embargo, en los últimos años los sistemas de producción agropecuaria fueron evolucionando hacia ciclos agrícolas cada vez más extensos y, en algunos casos, hacia el
monocultivo de soja (Glycine max L.), el cual provoca un
bajo aporte de residuos (Domínguez et al., 2005). El manejo del aporte de residuos de cultivo debe estar orientado a mantener y/o aumentar los niveles de carbono (C) orgánico del suelo. Éste es considerado un indicador de la salud
del suelo y su mantenimiento resulta fundamental para la
sustentabilidad de los sistemas de producción, debido a su
gran influencia sobre muchas de las propiedades biológicas, químicas y físicas del suelo, y a que es determinante
de su capacidad para reorganizarse ante las alteraciones
provocadas por el uso (Franzluebbers, 2002; Duval et al.,
2013).
Las labranzas provocan la ruptura de macroagregados
por acción física directa y exponen las fracciones protegidas de la materia orgánica (MO). De esta manera se estimula la mineralización, provocando un importante aporte
de nutrientes para los cultivos (Balesdent et al., 2000;
Domínguez et al., 2005). La magnitud del efecto de la labranza depende de ciertos factores como el tipo de suelo
(textura), las condiciones climáticas, el grado de agresividad del laboreo y la secuencia de cultivos empleada
(Mahboubi et al., 1993; Chagas et al., 1994). Bajo SD, por
un lado, la presencia de rastrojo en superficie protege los
agregados del impacto de la gota de lluvia y, por otro, la
menor remoción mantiene un buen estado de agregación
asociado al incremento en los niveles de MO (Pikul et al.,
2009). Sin embargo, en el SEB, esto ha sido documentado
sólo para los primeros 5 cm de suelo (Domínguez et al.,
2009; Roldán et al., 2014).
Se han reportado aumentos significativos en la densidad aparente (DAP) del suelo bajo SD en comparación con
suelos laboreados (Aparicio & Costa, 2007). Dichos valores se incrementaron con el tiempo transcurrido bajo SD, estabilizándose en algunos casos en un nivel de DAP considerado no limitante para la producción de los principales
cultivos de la región pampeana (Elissondo et al., 2001;
Fabrizzi et al., 2005). Domínguez et al. (2009) reportaron
que el incremento de la DAP con el tiempo bajo agricultura continua fue independiente del SL, ya que no se observaron diferencias significativas entre los mismos. Otros autores sin embargo, no han hallado diferencias significativas en DAP entre SL contrastantes (Agostini et al., 2010;
Jabro et al., 2011; Karuma et al., 2014). Se considera que
valores de DAP mayores que 1,4 -1,5 Mg m-3 comprometerían el crecimiento radical de los cultivos (Griffith et al.,
1977).
Diversos trabajos han reportado valores de velocidad
de infiltración (INF) y conductividad hidráulica saturada
(Ks) significativamente mayores para los sistemas conservacionistas con respecto a los suelos laboreados en forma
convencional (Strudley et al., 2008; Huang et al., 2015).
Esto es posiblemente debido a que se mejoran las condiciones superficiales del suelo y se reduce la velocidad de
escurrimiento (Vidal, 1997). Otros trabajos reportaron
resultados opuestos, registrando una Ks menor bajo SD
(Ferreras et al., 2000; Martínez et al., 2008; Agostini et al.,
2010).
Para suelos degradados del SEB, Fabrizzi et al. (2005)
hallaron que, al incrementar los años bajo SD, se producía
un aumento en la resistencia mecánica a la penetración
(RMP) que podría comprometer el normal desarrollo radical. Esto puede deberse a que el tráfico continuo y no
controlado de maquinarias de gran peso y la falta de remoción del suelo, podrían producir un aumento de la
compactación (Botta et al., 2004; Fabrizzi et al., 2005). No
obstante, Agostini et al. (2010) determinaron que para
suelos de textura franca y altos niveles de MO (>5%) característicos del SEB, la utilización de SD aumentó significativamente la RMP respecto a otros SL, aunque con
valores menores a 2 Mpa que no afectarían el normal desarrollo radical de los cultivos (Threadgill, 1982).
Una alternativa para mejorar las propiedades físicas del
suelo, además del manejo de las labranzas y de las secuencias de cultivos de cosecha, es la utilización de cultivos
puente (CP) (Steele et al., 2012; Hubbard et al., 2013). Los
CP son sembrados entre dos cultivos de cosecha y no son
pastoreados ni cosechados y pueden ser incorporados al
suelo mediante una labranza (abono verde) o dejados en
superficie (cultivo de cobertura) (Ruffo & Parsons, 2004)
Si el CP se trata de una leguminosa como vicia (Vicia villosa, Roth., V), proporciona nitrógeno (N) al suelo el cual puede
ser aprovechado por el cultivo próximo, reduciendo la necesidad de suministro a través de fertilizantes químicos
(Cook et al., 2010; Diez; 2017). Estos beneficios hacen que
en los planteos agrícolas del SEB, su adopción sea prometedora en el corto o mediano plazo. Además, con la incorporación de CP se busca incrementar los aportes de C para
mantener el C y del N del suelo (Higashi et al., 2014; Mukherjee & Lal, 2015).
Asimismo, dado el crecimiento de raíces en un período de tiempo mayor que se logra con la utilización de CP
podría disminuir la DAP del suelo y aumentar la porosidad
total (Villamil et al., 2006), para de esta forma mejorar las
propiedades físicas relacionadas a la dinámica de agua en
el suelo (Blanco-Canqui et al., 2011; Steele et al., 2012).
En el SEB existen condiciones predisponentes para la ocurrencia de erosión hídrica. Los CP podrían brindar cobertura previa a la siembra de los cultivos de verano y, de esta
manera, favorecer la INF y reducir los escurrimientos y la
erosión.
Si bien existen numerosos trabajos que analizan el
efecto de labranzas contrastantes sobre propiedades físicas de los suelos, no hay información sobre el efecto deéstas en conjunto con la utilización de CP para suelos de
textura superficial franca y alto contenido de MO (>5%)
como los presentes en el SEB. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de la utilización de V, la aplicación de LC, SD y labranza con disco (LD), y la fertilización
nitrogenada sobre la EA, la INF, la DAP y la RMP.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se tomaron muestras de suelo y se hicieron mediciones en
el otoño de 2015 en un ensayo de SL de larga duración iniciado
en 1997, ubicado en la Estación Experimental INTA Balcarce
(37º45’13’’S, 58º17’53’’W; 136 m snm), sobre un suelo Argiudol
Típico (Soil Survey Staff, 2014) con variabilidad en la profundidad de tosca (entre 90 y 130 cm de profundidad). La textura superficial (0-20 cm) es franca (23,1 g kg-1 de Arcilla, 35,8 g kg-1 y
41,1 g kg-1 de arena). Con un contenido promedio de MO de 5,11
g kg-1 de 0 a 20 cm de profundidad. La pendiente del terreno
posee un gradiente cercano menor al 2% (no existe erosión).
El ensayo había sido iniciado en 1997 con una secuencia
de cultivos de girasol (Helianthus annuus L.), trigo (Triticum
aestivum L.) y maíz (Zea mays L.). En el año 2008 se introdujo
el cultivo de V como CP previo al cultivo de maíz como factor
de tratamiento. De esta manera, desde 2008 las unidades
experimentales con presencia de V tuvieron la secuencia
girasol-trigo-vicia-maíz, mientras que en los testigos sin V la secuencia fue girasol-trigo-maíz. El cultivo de V se sembró el
22 de febrero de 2008, el 19 de mayo de 2011 y el 22 de abril
de 2014 utilizando una densidad de 40 kg ha-1 de semilla de V.
La supresión del ciclo de V se realizó con la aplicación de herbicida en los tratamientos bajo SD (3 l ha-1 de glifosato formulado al 48%, más 0,3 L ha-1 de dicamba formulado al 57,8%)
y con las labores en los tratamientos con labranza los días 5 de
septiembre de 2008, 17 de octubre de 2011 y 23 de octubre de
2014. El diseño experimental fue en bloques completos aleatorizados con arreglo de factores en parcelas sub-divididas con
tres repeticiones. Las parcelas principales tuvieron asignado el
factor ‘‘SL’’ con tres niveles: 1) LC, 2) SD, 3) LD. A las sub-parcelas
se les asignó el factor ‘‘fertilización nitrogenada’’ (FN) con dos
niveles: 1) 120 kg N ha-1, para maíz y trigo y 90 kg N ha-1 para
girasol (Con N), y 2) testigo sin fertilizar (Sin N). A las sub-subparcelas se asignó el factor ‘‘CP’’ con dos niveles: 1) Con V y 2)
Sin V previo al cultivo de maíz.
El tratamiento de labranza se realiza para la preparación
de la cama de siembra de los cultivos de cosecha presentes en
la secuencia (Girasol, Trigo y Maíz), ya que la siembra de los CP
se realiza bajo SD en todos los tratamientos. La labranza se realiza
al momento de la interrupción del ciclo del CP o en el momento
de inicio de barbecho en los tratamientos sin CP tanto para los
tratamientos bajo LC como bajo LD. La LC consistió de una pasada
de arado de rejas, una pasada de rastra de discos liviana y la
terminación de la cama de siembra empleando un vibro-cultivador. Para la LD, se emplearon dos pasadas de rastra de discos
liviana con una profundidad de labor de aproximadamente
12 cm y una pasada de vibro-cultivador. Bajo SD, se emplearon
herbicidas para el control de malezas durante el barbecho y
para la interrupción del ciclo del CP.
Para la determinación de la DAP se utilizó un muestreador
tubular con diámetro de boca de 4,44 cm (Agostini et al., 2014)
tomando dos estratos de 0 a 5 cm y de 5 a 20 cm de profundidad. Para la determinación de la EA se utilizó el método de De
Leenher y de Boodt (1958). Se utilizaron muestras compuestas
de agregados intactos tomadas a 0 a 5 cm y 5 a 20 cm de profundidad. Una alícuota de cada muestra fue tamizada en seco a través de tres tamices (4,80, 3,36 y 2,00 mm) y luego en agua a
través de una batería de seis tamices (4,80, 3,36, 2,00, 0,84, 0,50
y 0,30 mm) durante 30 min. Se determinó el diámetro medio
ponderado (DMP, mm) de los agregados para cada tamizado
con la siguiente formula.
donde I identifica a cada fracción de agregados, n es el número total de fracciones de agregados, xl es el diámetro
promedio de la fracción l (mm) calculado como la media
aritmética de la apertura de malla de dos tamices sucesivos,
y wl es la proporción del peso de la fracción l respecto de la muestra tamizada total. Por diferencia entre el DMP en seco
y el DMP luego del tamizado en húmedo se determinó cambio
de diámetro medio ponderado (CDMP).
La INF se determinó usando el método del infiltrómetro
de anillo simple desarrollado por el Soil Quality Institute
(USDA, 1999). El procedimiento consistió en agregar un volumen de agua conocido, equivalente a una lámina de 50 mm,
en dos instancias consecutivas de 25 mm cada una (Corrida
1 y Corrida 2), tomando el tiempo requerido para infiltrar
completamente cada una de ellas. De esta manera, se obtiene
la INF con la humedad inicial del suelo y con el suelo saturado
en los primeros centímetros luego de la primera aplicación.
Se realizaron cinco determinaciones de INF por unidad experimental. A efectos de conocer el contenido de agua inicial,
se extrajeron muestras de suelo a 20 cm de profundidad para
su determinación por el método gravimétrico.
La RMP fue medida utilizando un penetrómetro digital
FieldScout SC 900 (Spectrum Technologies Inc., Aurora, Illinois,
USA), hasta los 20 cm de profundidad con intervalos de medición cada 2,5 cm. En cada unidad experimental se tomaron dos
transectas (transversales a la orientación de las operaciones de
laboreo y siembra) de 11 determinaciones cada una, distanciadas a 200 cm entre transectas y a 20 cm entre determinaciones,
con el objetivo de captar el ancho de cada sub-sub-parcela. Las
determinaciones se realizaron con el suelo a capacidad de campo para todos los tratamientos. Para el análisis estadístico, se
calculó la media de los 22 puntos de medición para cada profundidad obtenidos a partir de ambas transectas.
Los análisis estadísticos se realizaron utilizando las rutinas
del procedimiento MIXED del paquete estadístico SAS (SAS
Institute, 2009). Se utilizaron modelos acordes al diseño
descripto del ensayo (parcelas sub-divididas). Se analizaron
las variables DAP, EA, RMP e INF de los tratamientos planteados. El nivel de significancia utilizado fue de 0,05.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Densidad Aparente
No hubo efecto significativo de ninguna de las interacciones (SL x FN x CP, SL x FN, SL x CP y FN x CP) sobre
la DAP. Contrariamente a lo esperado, en los primeros 5
cm de profundidad el valor de DAP fue significativamente mayor para LC que para LD y SD (Fig 1). Por otro lado,
no se encontraron diferencias significativas entre SL para la profundidad de 5-20 cm. Los valores máximos de DAP
alcanzados bajo LC estuvieron por debajo de umbrales
considerados críticos (1,4 Mg m-3; Griffith et al., 1977). Estos
resultados difieren de los expuestos por diversos autores,
quienes no hallaron diferencias significativas en DAP entre SL contrastantes (Domínguez et al., 2009; Agostini et al., 2010) y también de otros quienes reportaron mayores
valores de DAP bajo SD con respecto a suelos laboreados
(Elissondo et al., 2001; Eiza, 2005; Fabrizzi et al., 2005;
Aparicio & Costa, 2007; Álvarez & Steinbach, 2009). En un estudio de 7 años de duración, Franzluebbers & Stuedemann (2014) obtuvieron en un principio mayor DAP
bajo SD que bajo LC, pero a partir de 4 años de aplicados
los tratamientos, los valores bajo LC fueron aumentando,
haciendo que desaparecieran las diferencias entre SL.
Figura 1. Densidad aparente bajo tres sistemas de labranza (SL) (SD: siembra directa, LD: labranza con disco y LC: labranza convencional) a dos
profundidades (0-5 y 5-20 cm). Letras diferentes representan diferencias significativas (p<0,05) entre SL dentro de cada profundidad. Las barras
verticales en cada columna indican error estándar de la media.
Figure 1. Soil bulk density under three tillage systems (SL) (SD: no tillage, LD: disc tillage, and LC: conventional tillage) at two depths (0-5 cm and
5-20 cm). Different letters indicate significant differences (p<0.05) among SL within each depth. Vertical bars in each column indicate standard error
of the mean.
El hecho de que las muestras analizadas provinieran
de un ensayo de larga duración, en el cual cada tratamiento de SL había sido aplicado desde el año 1997, podría explicar los mayores valores de DAP bajo LC en los primeros
5 cm, debido a un efecto acumulado y no inmediato de la
labranza. Es decir, si bien luego de cada operación de labranza se genera un efecto físico que aumenta la macro-porosidad, al mismo tiempo se expone a la MO a una mayor
mineralización y con el tiempo se va produciendo un reacomodamiento de las partículas del suelo con el posible
consecuente aumento de la DAP (Elissondo et al., 2001;
Costa et al., 2015). En contraparte, en la situación de mínimo disturbio bajo SD se produce una estratificación de
la MO en los primeros cm del perfil (Domínguez et al., 2009),
que favorecería la agregación y el aumento de la porosidad
y el mantenimiento de la DAP luego del aumento inicial
generado por la circulación reiterada de las maquinarias
(Pinheiro et al., 2004; Pikul et al., 2009).
Con respecto a la FN, los valores de DAP fueron significativamente menores para los tratamientos Con N (1,13
Mg m-3 de 0-5 cm de profundidad y 1,22 Mg m-3 para 5-20 cm de profundidad) respecto a aquéllos Sin N (1,21 Mg
m-3 de 0-5 cm de profundidad y 1,24 Mg m-3 para 5-20 cm
de profundidad). Esto podría deberse a que la fertilización
con N habría ocasionado un mayor crecimiento de la biomasa de los cultivos y, en consecuencia, un mayor aporte
de C al suelo a través de los residuos y por acción de sus
raíces (Chantigny, 2003).
No hubo efecto del factor CP sobre los valores de DAP,
tanto para los primeros 5 cm (1,17 Mg m-3 ± 0,01 y 1,17
Mg m-3 ± 0,01 Sin V y Con V,, ,, , respectivamente) como para
la profundidad de 5-20 cm (1,22 Mg m-3 ± 0,01 y 1,24 Mg
m-3 ± 0,01 Sin V y Con V, respectivamente). Si bien se han
reportado disminuciones de DAP en la capa superficial del
suelo en respuesta a la utilización de CP durante una serie
de años consecutivos (Lal et al., 1979; Villamil et al., 2006),
el hecho de que en el presente ensayo, el CP no estuviera
presente consecutivamente todos los años desde el 2008
sino cada tres años antecediendo al cultivo de maíz, podría
explicar la ausencia de efecto del CP sobre la DAP. Si bien
hubo un aumento en el aporte anual promedio de C por
la introducción de CP en la secuencia (datos no mostrados), el momento y la frecuencia con la que se produce dicho aporte no habrían permitido que se evidenciaran
cambios en la DAP al momento de la toma de las muestras.
Estabilidad de Agregados
No hubo efecto significativo de ninguna de las interacciones (SL x FN x CP, SL x FN, SL x CP y FN x CP) sobre
la EA. No hubo efecto de la FN ni de CP sobre la EA en ninguna de las dos profundidades analizadas. Sí hubo efecto
significativo de los SL sobre la EA tanto para a 0-5 cm como
a 5-20 cm. En los primeros 5 cm de profundidad, se observó una disminución de la EA a medida que se incrementó la agresividad del SL (Fig 2). La EA para SD fue 39 y 71%
mayor que para LD y LC, respectivamente. Para la profundidad de 5-20 cm no hubo diferencias significativas en la
EA entre SD y LD, pero sí de estos tratamientos con respecto a LC (Fig 2).
Figura 2. Estabilidad de Agregados medida como cambio de diámetro medio ponderado (CDMP) bajo tres sistemas de labranza (SL) (SD: siembra directa,
LD: labranza con disco y LC: labranza convencional) a dos profundidades (0-5 y 5-20 cm). Letras diferentes representan diferencias significativas
(p<0,05) entre SL para cada profundidad. Las barras verticales en cada columna indican error estándar de la media.
Figure 2. Aggregate stability measured as mean weight diameter change (CDMP) under three tillage systems (SL) (SD: no tillage, LD: disc tillage and
LC: conventional tillage) at two depths (0-5 cm and 5-20 cm). Different letters indicate significant differences (p<0.05) among SL within each depth.
Vertical bars in each column indicate standard error of the mean.
Por otro lado, la falta de efecto de los factores CP y FN sobre el EA podría deberse a que tanto el disturbio generado por la remoción del suelo bajo LC y LD, como el cero o mínimo disturbio bajo SD habrían influido más sobre la EA y la dinámica del C (Six et al., 1999) que los mayores aportes de C a través de los CP y la FN. Domínguez et al. (2008) trabajaron en un suelo similar al del presente ensayo, con diferentes SL y secuencias de cultivos que incluían pasturas. Estos autores observaron que la EA disminuyó más rápidamente luego de la salida de la pastura bajo LC que bajo SD y lo atribuyeron al disturbio ocasionado por la remoción del suelo, ya que es poco esperable que en pocos años de agricultura la MO disminuyera en una magnitud tal que afectara la EA.
Velocidad de Infiltración
No hubo efecto significativo de ninguna de las interacciones (SL x FN x CP, SL x FN, SL x CP y FN x CP) ni de
los niveles de FN y SL (Tabla 1) sobre la INF, tanto para la
Corrida 1 como para la Corrida 2. Por otro lado, sí hubo
efecto significativo de CP sobre la INF. En la Corrida 1 se
observó una INF significativamente mayor (29%) para los
tratamientos Con V que para los Sin V (Tabla 1). A su vez,
hubo diferencias significativas en el contenido hídrico del
suelo al momento de las mediciones, el cual fue mayor en
los tratamientos Con V que en los Sin V (27,7 ± 0,03%v/v y 25,9 ± 0,03%v/v Con V y Sin V, respectivamente). Esto
magnifica el efecto de los tratamientos Con V sobre la INF,
ya que, este tratamiento mostró mayor INF aún con el suelo
más húmedo. Para la Corrida 2, se mantuvo la misma
tendencia, pero la diferencia entre CP (19%) no fue detectada como significativa (Tabla 1).
Tabla 1. Velocidad de infiltración (INF) promedio para los factores de tratamiento: sistema
de labranza (SL) (SD: siembra directa, LD: labranza con disco y LC: labranza convencional);
fertilización con nitrógeno (FN) (Sin N: sin la aplicación de N y Con N: con la aplicación de
nitrógeno); y cultivo puente (CP) (Con V: con vicia y Sin V: sin vicia). EE indica error estándar
de la media. Letras diferentes indican diferencias significativas (p<0,05) entre niveles
del factor.
Table 1. Mean soil infiltration rate for tillage systems (SL) (SD: no tillage, LD: disc tillage
and LC: conventional tillage); nitrogen fertilization (FN) (Sin N: without N and Con N: with
N); and cover crop (CP) (Con V: with vetch and Sin V: without vetch). EE indicates the
standard error of the mean. Different letters indicate significant differences (p<0.05)
among factor levels.
La presencia de los CP habría contribuido a una mejora
en la condición edáfica a través de un mayor tiempo de ocupación del suelo con raíces. Blanco-Canqui et al. (2011)
encontraron mejoras en la INF luego de la implementación de CP durante una serie de años bajo SD, asociado a
un aumento del C y del número de lombrices en los primeros centímetros del suelo.
No se observaron diferencias significativas entre SL
en el valor de INF, aunque hubo una tendencia a mayor
INF bajo LD con respecto a LC (Tabla 1) tanto para la Corrida 1 como para la Corrida 2, respectivamente. En este sentido, Álvarez et al. (2009) no encontraron diferencias en
la tasa de INF entre SD y LD para suelos de textura franca,
pero sí las observaron en suelos de textura franco-limosa y franco-arcillo-limosa, siendo en estos casos mucho
mayor bajo LD que bajo SD. Costa et al. (2015), trabajando
con suelos similares a los analizados en esta experiencia,
observaron una marcada disminución en la porosidad estructural del suelo bajo SD pero sólo una leve disminución
de la porosidad total. En tanto, Huang et al. (2015) observaron que la SD aumentó significativamente la INF con respecto a LC en un suelo con un extenso historial de realización de este último SL y con bajos valores de INF.
Resistencia Mecánica a la Penetración
No hubo efecto significativo de las interacciones SL x FN
x CP, SL x FN, y FN x CP ni de los niveles de FN, sobre la RMP
en ninguna de las profundidades analizadas. En cambio,
hubo interacción significativa SL x CP sobre la RMP en todas las profundidades (Fig 3). Bajo SD, la RMP fue significativamente menor en el tratamiento Con V que en el Sin
V. Bajo LC y LD, la RMP tendió a ser mayor en el tratamiento Con V que en el Sin V, siendo estas diferencias estadísticamente no significativas en la mayoría de los casos.
Figura 3. Resistencia mecánica a la penetración (RMP) para tres sistemas de labranza (SD: siembra directa, LD: labranza con disco y LC: labranza
convencional) y dos niveles de cultivo puente (Con V: con vicia, Sin V: sin vicia) hasta los 20 cm de profundidad. Barras horizontales indican diferencias
mínimas significativas entre tratamientos (p<0,05).
Figure 3. Mechanical penetration resistance (RMP) for three tillage systems (SD: No Tillage, LD: disc tillage and LC: conventional tillage) and two cover
crop/green manure treatments (Con V: with vetch and Sin V: without vetch) up to 20 cm. Horizontal bars at each depth indicate least significant difference
among treatments (p<0.05).
Estos resultados concuerdan con los de Villamil et al. (2006), quienes observaron una reducción en la RMP en la zona más superficial del suelo con la incorporación de CP en sistemas bajo SD, y se lo atribuyeron al aporte adicional de residuos y de MO comparado con la situación sin incorporación de CP. Latif et al. (1992) también encontraron disminuciones en la RMP con la utilización de CP en un experimento realizado sobre suelos bajo monocultivo de maíz con LC. Tourn (2013), en cambio, en un ensayo similar al de este trabajo con vicia como CP y maíz como cultivo de cosecha, registró mayor RMP al momento de la siembra del maíz en el tratamiento con CP, pero dicho efecto había desaparecido al momento de la cosecha.
Integración
La MO es considerada uno de los principales agentes
que favorecen la agregación del suelo y, por lo tanto, podría
estar explicando parte de las variaciones observadas en la
EA (Pinheiro et al., 2004; Pikul et al., 2009). A su vez, existe
evidencia de que para suelos similares a los de este ensayo, tanto el disturbio (LC, LD) como el cero o mínimo disturbio (SD), afectan la EA en una magnitud que no se explicaría en su totalidad por cambios en la MO (Domínguez et
al., 2008). Esto sugiere que existe un efecto físico directo de la labranza sobre la EA aún sin que haya diferencias
entre SL en otras propiedades.
La SD en cambio, mantiene la mayoría de los mecanismos de protección de la MO (mínimo disturbio, presencia
de rastrojo en superficie que protege a los agregados del
impacto de la gota de lluvia, buen estado de agregación y
mayor proporción de macroagregados asociado al incremento en los niveles de MO en los primeros centímetros de
suelo) (Six et al., 2002; Domínguez et al., 2009; Pikul et al.,
2009; Roldan et al., 2014). La mayor EA en los primeros 5
cm bajo SD (Fig 2), probablemente se deba a diferencias en
la localización del aporte de residuos y su degradación. Diversos autores han reportado una estratificación del C orgánico, con mayor concentración en la capa superficial por
acumulación de residuos en contacto con el suelo (Six et al.,
2004; Eiza, 2005; Agostini et al., 2012) y el consecuente
aporte de C lábil que intervendría en la EA (Tisdall & Oades,
1982; Six et al., 2004). El menor aporte de C en profundidad bajo SD se traduciría en menor contenido de fracciones
orgánicas lábiles respecto a los primeros centímetros del perfil. Esta podría ser la razón de que la EA fue similar entre sistemas de labranza de 5 a 20 cm (Fig 2).
El agregado de N disminuyó la DAP en ambas profundidades. Esto podría deberse a que la fertilización nitrogenada ocasiona un mayor crecimiento de la biomasa de
los cultivos (Corral et al., 2014), y en consecuencia, un mayor aporte de C al suelo a través de los residuos (Chantigny,
2003), que estimularía la agregación del suelo. Sin embargo, la historia de aplicación de N no afectó al resto de las propiedades analizadas (EA, INF y RMP), lo cual no
permite arribar a una conclusión sobre su efecto.
El uso de CP tampoco evidenció efecto sobre la EA y la
DAP en ambas profundidades. Esta ausencia de efectos significativos de la historia de presencia de CP en la secuencia
de cultivos, posiblemente se deba al fuerte efecto que ejercen los SL sobre la EA a través del disturbio que ocasionan,
disminuyendo las posibles mejoras atribuibles al mayor
aporte de C por parte de los CP. Una amplia evidencia bibliográfica apoya la capacidad de los CP para mejorar las
propiedades físicas. Estos cultivos influirían sobre la dinámica del agua del suelo (Villamil et al, 2006; Steele et al.,
2012) asociado posiblemente al aumento en el C (Kaspar& Singer, 2011; McDaniel et al., 2014; Moore et al., 2014;
Poeplau & Don, 2015) y a la presencia de raíces activas durante más tiempo (Villamil et al., 2006; Martinez et al.,
2008). En cuanto a los SL, sólo se observó una tendencia
de mayor INF bajo LD. En una extensa revisión bibliográfica sobre el efecto de los SL sobre las propiedades hidráulicas del suelo, Strudley et al. (2008) llegaron a la conclusión
de que la variabilidad espacial y temporal de estas variables
edáficas no permite distinguir clara y contundentemente los
efectos de los SL. Sin embargo, esta tendencia a mayor INF
bajo LD, se podría fundamentar en el hecho de que se trata
de un SL de una agresividad intermedia que crea porosidad
por un efecto mecánico de la labranza y mantiene valores
bajos de DAP e intermedios de CDMP con respecto a SD y
LC.
La RMP fue afectada significativamente por los SL, existiendo además una interacción significativa entre SL y CP.
La SD arrojó los mayores valores de RMP en los primeros 10
cm de profundidad, sin embargo, este tratamiento tuvo
menores valores de DAP que bajo LC y LD (Fig 1). Martínez et al. (2008) sugieren que, bajo SD, no hay una disminución
de la porosidad total, sino que posiblemente lo que ocurre
es una ruptura y disminución de la macroporosidad y un
aumento de la cantidad de poros más pequeños. En este
sentido, luego de 10 años bajo SD y para suelos similares
a los analizados en esta experiencia, Costa et al. (2015)
determinaron una marcada disminución en la porosidad
estructural del suelo, pero sólo una leve disminución de la
porosidad total. Entre los 10 y los 20 cm de profundidad los
mayores valores de RMP se registraron bajo LD, evidenciando posiblemente la presencia de un piso de disco (Fig 3). Sin
embargo, esto no habría sido un impedimento para la INF
de agua en el suelo, ya que LD tendió a tener mayor INF que
SD y LC, tanto para la Corrida 1 como para la Corrida 2.
La incorporación de CP bajo SD disminuyó significativamente la RMP en los primeros 20 cm de profundidad
(Fig 3). Esto indica el beneficio potencial de la utilización
de CP para reducir la compactación del suelo en sistemas
bajo SD (Abdollahi et al., 2014). Sin embargo, bajo LC y LD
no existe una tendencia muy clara y, contrariamente a lo
esperado, en determinados sectores del perfil, se encontraron mayores valores de RMP en los tratamientos Con
V (Fig 3). De todas maneras, los valores de RMP se mantuvieron por debajo del umbral reportado por la bibliografía como impedimento para el normal desarrollo de raíces
de un cultivo (2,0 MPa, Threadgill, 1982).
CONCLUSIONES
Para las condiciones edafoclimáticas bajo las que fue desarrollado este ensayo, si bien el incremento en el grado de remoción del suelo disminuyó la EA y la RMP, incrementó la DAP. A su vez, los diferentes SL no afectaron la INF del suelo. Por otro lado, la inclusión de CP aumentó la INF bajo todos los SL analizados. Finalmente, la FN produjo menores valores de DAP, no mostrando ningún efecto sobre las EA, RMP e INF.
AGRADECIMIENTOS
La información presentada en este trabajo forma parte de la Tesis de Grado (Carrera de Ingeniería Agronómica) del primer autor en la Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Mar del Plata. Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (a través del proyecto PICT 2012-1092), la Universidad Nacional de Mar del Plata (a través de los proyectos AGR481/15 y AGR518/16) y el Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (a través del proyecto específico PNCYO 1127032).
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