inta_pt_89_manual_de_fertilidad[1] (1).pdf

---

Edicin 2012

Manual de fertilidad yevaluacin de suelos

Editores: Alberto Quiroga y Alfredo Bono

EEA Anguil Ing. Agr. Guillermo CovasInstituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria

La informacin que se encuentra en este manual hapodido ser obtenidos gracias al trabajo de los ayu-dantes de campo y del laboratorio de Suelos de laEEA Anguil.

Ayudantes de Campo y Tcnicos del Laboratorio de Suelos y AguaRal BraasEduardo CalabazaAdalberto ColottiLuis CornejoAntonio DomnguezRoberto GmezOmar GutirrezRal Olgun Guillermo Prez

Diseo GrficoDis. Grf. Francisco Etchart

ImpresinGustavo J. MoyanoLuisa Blatner de Mayoral

Impreso en los talleres grficos de la

EEA INTA Anguil Ing. Agr. Guillermo Covas

Tirada de 1000 ejemplaresNoviembre de 2012

EDICIONES INTAEEA INTA Anguil Ing. Agr. Guillermo Covas(6326) Anguil, La Pampa, Argentina.

Centro Regional La Pampa - San Luis del INTA y reas Estratgicas

Proyecto Regional Mixtorea Estratgica de Gestin del Agua (AEGA)rea Estratgica de Recursos Naturales (AERN)

3Manual de fertilidad y evaluacin de suelos. Edicin 2012

Este manual est dedicado a nuestros compaeros Omar Guti Gutirrez y Ral Braas por su valioso aporte en las

tareas del laboratorio de suelos y agua durante casi 40 aos. Con su trabajo han posibili-

tado la concrecin de esta y muchas otras publicaciones, y es ampliamente reconocido

su aporte en la formacin de numerosos recursos humanos que desarrollan su actividad

en la regin. Hoy gozan de sus merecidas jubilaciones que las disfruten!!

Grupo de Suelos

4 EEA INTA Anguil

contenidosAutoresObjetivo

captulo.IEl sistema suelo y caractersticas delintercambio de ionesFracciones granulomtricasColoides en el sueloIntercambio CatinicoIntercambio Aninico

captulo.IIReaccin del suelo: pHFuentes de acidez y alcalinidadEfectos del pHClasificacin de la acidez del sueloMedicin del pHValores de pH en la Regin Semirida PampeanaDiagnstico de pH a campo: Alcalinidad y acidez

captulo.IIIMateria orgnica del sueloComposicin de la MO de los suelosRgimen hdrico y MOCapacidad de retencin de agua y MOEspesor del sueloGranulometra, MO, ManejoPropiedades fsicas y MOSecuestro de carbonoBalance de carbonoEfectos acumulados del aporte de nutrientes

captulo.IVAgua del suelo. Bases funcionales para su manejoCaracterizacin del sistema porosoAgua en el sueloPerfiles hdricosProbabilidad de precipitaciones, usos consuntivos yrendimientosConsideraciones sobre la estructuraCompactacinAgua y sistemas mixtos de produccinProductividad econmica del aguaDeterminacin prctica del contenido de agua

captulo.VInclusin de los cultivos de coberturaen sistemas de produccin de laRegin Semirida PampeanaProduccin de cultivos de coberturaTecnologa en los cultivos de cobertura Efecto en la disponibilidad de aguaEfecto en la disponibilidad de nitrgenoDescomposicin de cultivos de cobertura en el ciclodel cultivo de veranoEfecto en las malezasEfectos sobre el rendimiento de maz y sorgo

captulo.VIContribucin de las napas al rendi-miento de maz y soja en molisolesde la planicie medanosaAmbientes con influencia de la napa de aguaa) Experiencia en sojab) Experiencia en mazProfundidad y abundancia de racesContribucin de las napas

captulo.VIIErosin elica. Avances de su estudioen la Regin Semirida ArgentinaPrediccin y control de la erosin elicaManejo de la erosin elicaCantidad y calidad del material transportado ensuelos de la Regin Semirida Pampeana Central

captulo.VIIIIncidencia econmica de la degrada-cin del suelo por erosin elica enla Regin Semirida PampeanaSeleccin de sitios a cargar en el EWEQCuantificacin y valoracin econmica de N y PConclusiones

7

9

11

12

12

14

17

19

19

20

20

20

22

24

26

27

27

28

28

29

31

31

34

34

39

39

40

42

43

45

48

49

51

51

55

55

56

57

58

58

60

63

66

66

66

68

68

68

73

75

77

82

85

87

88

98


captulo.IXNitrgenoCicloUso de leguminosasMomentos y formas de aplicacinPerdidas de nitrgeno

captulo.XFsforoCicloNiveles de fsforo asimilable en la RSPMomentos y formas de aplicacinDosis umbral de fsforoEstrategias de fertilizacin fosfricas

captulo.XIAzufreCicloRequerimientos de azufre por los cultivosDeficiencias de azufre y respuesta de los cultivosDiagnstico de la fertilizacin azufradaConclusiones

captulo.XIIMtodos de diagnstico de fertilizacinObjetivos de la fertilizacinMtodos de diagnsticoMtodo del balanceFertilizacin en trigoFertilizacin en mazFertilizacin en girasolFertilizacin en sojaFertilizacin en pasturasTipos y fuentes de fertilizantesUso de fertilizantes en la provincia de La Pampa

captulo.XIIIFertilizantes aplicados en la lnea de siembraTolerancia segn especiesEfecto fitotxicos segn tipo de fertilizanteDisponibilidad hdrica del sueloTipo de sueloEspaciamiento entre hilerasEnsayos realizados en la EEA Anguil INTADosis mximas orientativas para los cultivosRecomendaciones

captulo.XIVMuestreo e interpretacin de anlisisde suelosPara que realizar una evaluacin de suelos?Como tomar una muestra de sueloCuando tomar las muestrasQue parmetros edficos debemos evaluarComo interpretar los resultadosAnlisis de casos reales. Interpretacin

captulo.XVManejo de unidades1. Unidades. Manejo de unidades2. Cambio de escala: de unos gramos de suelo auna hectrea3. Cuadernillo de ejercitacin

101

101

101

104

104

106

106

109

109

111

112

115

115

116

116

117

118

119

119

119

121

122

124

127

129

130

132

133

136

136

137

137

137

137

138

138

140

141

141

141

141

141

142

147

151

151

152

156

6 EEA INTA Anguil

Silvia Beatriz Aimar, Licenciada en Geologa, M.Sc.Facultad de Agronoma y Facultad de Ciencias Exactasy Naturales (UNLPam) Egresada de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Carlos Antonini, Ingeniero AgrnomoProfesor Adjunto Ctedra de Agricultura EspecialFacultad de ciencias Agrarias. UNCuyo

Fernando Arenas, Ingeniero AgrnomoProfesor Adjunto Ctedra de Agricultura EspecialFacultad de ciencias Agrarias. UNCuyo

Fernando Avecilla, Ingeniero en Recursos Naturales yMedio AmbienteINCITAP (CONICET) Egresado de la [email protected]

Pamela Azcarate, Licenciada en Qumica. M.Sc.Grupo de Proteccin Vegetal, Laboratorio de Malezasy Herbicidas. EEA Anguil INTAEgresada de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Alfredo Bono, Ingeniero Agrnomo. M.Sc., DoctorGrupo de Suelos, Fertilidad y fertilizacin de cultivos.EEA Anguil INTAEgresado de la UBA con un posgrado en NMSU, USAy [email protected]

Daniel Eduardo Buschiazzo, Ingeniero Agrnomo.M.Sc., DoctorINTA-Fac. de Agronoma (UNLPam)-INCITAP (CONICET)Egresado de la UNS con posgrados en la UNS y laUniversidad de Hohenheim, [email protected]

Jorge Caviglia, Ingeniero Agrnomo. M.Sc.UE y DT Anguil. EEA INTA AnguilEgresado en la UNS con un posgrado en el InstitutoNacional de Investigaciones Agronmicas (INRA) deDijon, [email protected]

Laura Andrea de Oro, Ingeniera en RecursosNaturales y Medio Ambiente. DoctoraINCITAP (CONICET)-Universidad Nacional de La PampaEgresada de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Romina Fernndez, Ingeniera Agrnoma. M.Sc.Grupo de Suelos, Manejo y Conservacin de Suelos.EEA Anguil INTAEgresado de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Ileana Frasier, Ingeniera AgrnomaGrupo de Suelos, EEA Anguil INTA, Becaria de CONICETEgresada de la [email protected]

Carolina Gaggioli, Ingeniera AgrnomaGrupo de Suelos, EEA Anguil INTA, Becaria de CONICETEgresada de la [email protected]

Nanci Kloster, Licenciada en QumicaGrupo de Suelos, Laboratorio de Suelos. EEA AnguilINTAEgresada de la [email protected]

Hctor Lorda, Ingeniero Agrnomo. M.Sc.UE y DT Anguil. EEA INTA Anguil Egresado de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Mariano Javier Mndez, Ingeniero Agrnomo. DoctorINCITAP (CONICET)-Universidad Nacional de La Pampa Egresado de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Elke Noellemeyer, Ingeniera AgrnomaCtedra de Edafologa, Conservacin, Manejo y Fertilidad de Suelos. Facultad de Agronoma.UNLPam.Egresada de University of Saskatchewan, [email protected]


autores

Juan Esteban Panebianco, Ingeniero en RecursosNaturales y Medio Ambiente. DoctorINCITAP (CONICET)-Universidad Nacional de La PampaEgresado de la UNLPam con un posgrado en la [email protected]

Guillermina Prez Habiaga, Ingeniera AgrnomaGrupo de Suelos, EEA Anguil INTA, Becaria de CONICET Egresada de la [email protected]

Alberto Quiroga, Ingeniero Agrnomo. M.Sc., DoctorGrupo de Suelos, Manejo y Conservacin de Suelos.EEA Anguil INTAEgresado de la UNLPam con posgrados en la [email protected]

Nicols Romano, Ingeniero AgrnomoGrupo de Suelos, Fertilidad y fertilizacin de cultivos.EEA Anguil INTA.Egresado de la [email protected]

Matas Saks, Ingeniero AgrnomoDepto. de Desarrollo Bunge Argentina SA.Egresado de la UNPam. [email protected]

8 EEA INTA Anguil

El objetivo de este manual es realizar una sntesis delos aspectos ms importantes y utilizar los concep-tos bsicos a tener en cuenta en fertilidad de suelosy fertilizacin de cultivos para poder interpretar ytomar decisiones sobre el manejo de los sistemasmixtos de la regin. Los contenidos abordados en elmismo surgen como respuesta a consultas ms fre-cuentes de productores y profesionales de la regin.Adems es un apoyo a los cursos de capacitacinpara profesionales dictados desde 2002 y que peri-dicamente se dictan en la EEA INTA Anguil. Para ello

se incluyen en este trabajo datos acumuladosdurante 40 aos de estudio en los suelos de laRegin Semirida y Subhmeda Pampeana. Muchade la informacin que se presenta en los distintoscaptulos de este trabajo fueron presentados enpublicaciones tcnicas de la EEA INTA Anguil, enrevistas de divulgacin, en congresos de la especia-lidad, en revistas internacionales, en captulos delibros y fueron parte de trabajos de tesis de grado yposgrado.


objetivo

10 EEA INTA Anguil

El suelo es un sistema abierto, dinmico, constituidopor tres fases. La fase slida esta compuesta por loscomponentes orgnicos e inorgnicos, que a travsde distintos arreglos dan lugar a la estructura delsuelo. La forma (tipo), el tamao (clase) y la resis-tencia (grado) constituyen parmetros para clasifi-car la estructura de los suelos. Estos arreglos tam-bin incluyen el espacio poroso dentro de los agre-gados y entre los agregados, que de acuerdo al di-metro de los mismos, cumplen la funcin de almace-nar agua o de drenaje e intercambio gaseoso. Porejemplo, Taboada y Micucci (2002) sealan que elcrecimiento de las races de la mayora de las plan-tas se limita con menos de 10% del espacio porosolleno de aire y con una tasa de difusin de oxgenomenor a 35 g/m2seg. Una adecuada proporcin deporos menores de 10 m son necesarios para alma-cenar agua, mientras que tambin una proporcinde macroporos mayores de 100 m (ms 10%) sonnecesarios para la captacin del agua, el desarrolloraces y el intercambio gaseoso. La Figura 1 repre-senta un esquema simplificado de las relaciones defases y los principales componentes del suelo:materia orgnica (MO) y sus fracciones, fraccionestexturales (arcilla, limo y arena), sistema poroso concaractersticas cualitativas y cuantitativas influen-ciadas por la textura, MO y estructura.

Las partculas del suelo tienen tamaos muy varia-bles que abarcan desde 25 cm a menores de 1 m.La textura define la relacin porcentual de cada unode los grupos de partculas menores de 2 mm de di-metro. Estas se denominan arena, limo y arcilla yconstituyen las fracciones granulometricas, las cua-les le otorgan al suelo alguna de las siguientescaractersticas:

Arena gruesa: macroporosidad alta, permeabili-dad alta, compacidad baja, poca inercia trmica,facilidad de laboreo, energa de retencin de aguabaja, almacenamiento de nutrientes bajo. Limo: fertilidad fsica deficiente, riesgo de encos-tramiento superficial, velocidad de infiltracin baja,inestabilidad estructural alta, permeabilidad mediaa baja, erosionabilidad alta, almacenamiento denutrientes y capacidad de retencin de agua tilmedia a baja. Arcilla: fertilidad qumica alta segn mineraloga,superficie especfica muy alta, capacidad de inter-cambio catinico alta y variable con mineraloga,capacidad de retencin de agua til alta, microporo-sidad alta, dificultad penetracin races.

La textura es una de las propiedades ms perma-nentes del suelo, no obstante puede sufrir cambios


El sistema suelo y caractersticas del intercambio de iones

Alberto Quiroga y Nicols Romano

captulo.I

Figura 1. Distintas fases

del sistema suelo.

por laboreo (mezcla de horizontes), erosin elica(suelos ms gruesos por prdida de material), ero-sin hdrica (deposicin de materiales ms finos),etc. Es el elemento que mejor caracteriza al suelodesde el punto de vista fsico. La permeabilidad, laconsistencia, la capacidad de intercambio de iones,de retencin hdrica, distribucin de poros, infiltra-cin y estructura, son algunas de las caractersticasdel suelo que en gran medida dependen de la pro-porcin de las distintas fracciones texturales queconstituyen un determinado suelo.

Fracciones granulomtricas

Para separar las distintas fracciones granulomtri-cas (arcilla, limo y arena) normalmente se recurre atcnicas de sedimentacin (ley de Stoke) que permi-ten separar partculas menores de 70 um. Para cuan-tificar distintas fracciones de arenas se empleantamices. En ambos casos, sedimentacin y tamiza-do, se requiere un tratamiento previo de la muestrade suelo a fin de que las fracciones se encuentren enforma individual para ser cuantificadas conveniente-mente.

En la Figura 2 se indican los tamaos para las distin-tas fracciones, de acuerdo al criterio del Depar-tamento de Agricultura de EE.UU. adoptado por laArgentina. Tambin se presenta el sistema de laSociedad Internacional de la Ciencia del Suelo(ISSS).

En funcin de propiedades que le confieren las frac-ciones ms finas y de la accin de cementantes inor-gnicos (slice coloidal, carbonatos de calcio) uorgnicos (humus), es muy comn que las partculasms pequeas se agrupen muy establemente, for-mando microagregados del tamao del limo o de las

arenas, denominados pseudo-limo o pseudo arena.Estas formaciones tambin pueden observarse porpresencia de concreciones de hierro y manganeso ode carbonato de calcio.

La proporcin de las distintas fracciones determinanla textura de un suelo que puede ser representada apartir del tringulo textural. Las clases texturalesdentro del sistema del USDA son 12 (Figura 3).

En la Regin Semirida Pampeana predominan lossuelos de texturas franco arenoso, arenoso franco yfranco. En el sector Este de La Pampa, Sur deCrdoba y Este de San Lus predominan suelos degranulometras ms gruesas, mientras que en laregin de la Planicie con Tosca aumentan los conte-nidos de limos y de arcilla dando lugar a suelos quecomparativamente poseen mayor capacidad deretencin de agua, mayor capacidad de intercambiocatinico y menor macroporosidad. Este comporta-miento se encuentra asociado con diferencias en lasuperficie especfica de las fracciones texturales queconstituyen esos suelos (Figura 4).

Para las distintas fracciones granulomtricas, losvalores aproximados de superficie especfica son losindicados en la Tabla 1.

Coloides en el suelo

La Qumica Coloidal es una rama especializada den-tro de la fsico-qumica y en el caso de los sueloscomprende las arcillas, los xidos y las sustanciashmicas (Conti 2005). Durante los procesos quedesencadenan la formacin de los suelos, como por

12 EEA INTA Anguil

Figura 2. Tamao de partculas para dos sistemas de cla-

sificacin. Adaptado de Dorronsoro (2007).

ejemplo la meteorizacin del material parental, cier-tos minerales y materiales orgnicos se dividen enpartculas extremadamente pequeas. Distintosprocesos qumicos ms tarde reducen an ms eltamao de estas partculas hasta el punto que no esposible verlas a simple vista. Estas partculas sondenominadas coloides.

Los coloides de las arcillas tienen estructura laminary naturaleza cristalina. En la mayora de los sueloslos coloides de arcilla son ms numerosos que loscoloides orgnicos. Para clasificarlos pueden tener-se en cuenta aspectos como su relacin con el aguay su carga (Conti 2005).


Figura 3. Triangulo de texturas. Adaptado de

Dorronsoro (2007).

Figura 4. Relacin entre la cantidad de superficie y el ta-

mao de las partculas. Adap. de Porta Casanellas 1999.

Tabla 1. Distintas fracciones granulometricas y sus valo-

res orientativos de la superficie especifica. Adaptado de

Porta Casanellas 1999.

Por su relacin con el agua los coloides pueden serhidroflicos que adsorben gran cantidad de agua ehidrfobos, los cuales presentan menos molculasde agua unidas sobre las partculas y floculan fcil-mente con el agregado de electrolitos. Los xidos dehierro (Fe) y aluminio (Al) se consideran hidrfobos,mientras que las arcillas silicatadas (principalmenteexpandentes) y la MO se consideran hidroflicas.

Por su carga, se llaman coloides positivos (xidosde Fe y Al) a los que presentan como balance cargaspositivas a pH normales del suelo. Se llaman negati-vos aquellos que como balance tienen carga netanegativa (la mayora de las arcillas silicatadas, sus-tancias hmicas).

Cada coloide tiene una carga elctrica negativa des-arrollada durante el proceso de formacin, que leconfiere la propiedad de atraer partculas con cargaspositivas y repeler partculas con cargas negativas aligual que los polos de un imn (Figura 5).

Esta caracterstica permite explicar por qu losnitratos (NO3

-) o los cloruros (Cl-) se lixivian msfcilmente del suelo que el in amonio (NH4

+) o elin potasio (K+).

Intercambio Catinico

Se define el intercambio catinico como los proce-sos reversibles por los cuales las partculas slidasdel suelo adsorben iones de la fase acuosa liberan-do al mismo tiempo otros iones en cantidades equi-valentes, establecindose el equilibrio entre ambas

fases. La capacidad de intercambio catinico nor-malmente se expresa en meq/100 gr de suelo y deacuerdo a la proporcin de coloides y mineralogade los mismos (superficie especfica) puede variaren un amplio rango. En suelos arenoso franco de laRSP alcanzan valores tan bajos como 5 meq/100gr,mientras que en suelos francos pueden superar los15 meq/100gr.

Es un proceso dinmico que se desarrolla en lasuperficie de las partculas. Como los iones adsorbi-dos quedan en posicin asimilable constituyen lareserva de nutrientes para las plantas. La siguientereaccin muestra como el calcio puede ser intercam-biado por dos iones hidrgeno H+ o por dos iones K+.

Esta reaccin ocurre rpidamente, es qumicamenteequivalente y adems es reversible ya que si se leagrega ms calcio al sistema este desplazar nueva-mente al hidrgeno. Este proceso ocurre en sueloscon bajo pH cuando se realiza la prctica del encala-do. Ms adelante analizaremos algunos casos desistemas de produccin tamberos, con alta extrac-cin de bases (silos maz, pasturas) donde la satura-cin del complejo de intercambio con bases puederesultar limitante para la nutricin de los cultivos.

14 EEA INTA Anguil

Figura 5. Los cationes son

atrados por las arcillas y

la materia orgnica del

suelo, los aniones en

cambio son repelidos.

Adaptado de Darwich,

1998

Las causas que originan el intercambio inico sonlos desequilibrios elctricos de las partculas delsuelo. Para neutralizar las cargas se adsorben ionesque quedan dbilmente retenidos sobre las partcu-las del suelo y se pueden intercambiar con la solu-cin del suelo.

Al analizar este proceso Conti (2005) seala que elequilibrio entre cationes retenidos y los iones en lasolucin del suelo depende de la concentracin dela solucin y la actividad relativa de cada in, de lascaractersticas de cada catin (valencia y grado dehidratacin) y del grado de afinidad entre el inter-cambiador y el catin. En la Tabla 2 se muestranejemplos de distintos suelos.

En la Tabla 3 se muestra un resumen de evaluacio-nes realizadas en unos 30 establecimientos, dondese determin capacidad de intercambio catinico(CIC), cationes adsorbidos y se calcularon los por-centajes de saturacin y relaciones entre cationes(Quiroga et al. 2007). Estos parmetros son impor-tantes indicadores de las condiciones edficas quepueden limitar la productividad de pasturas conbase alfalfa. Al respecto, existen referencias queindican que la saturacin con bases debe ser supe-rior al 80%, la de Calcio debe ser superior al 40%,Magnesio superior al 10% y Sodio menor al 5%,


Tabla 2. Proporcin relativa de cationes metlicos adsor-

bidos en el complejo de intercambio de diferentes suelos

pampanos (capa arable).

Tabla 3. Capacidad de

intercambio catinico y

cationes intercambiables

(meq/100gr) para dos

espesores (0-10 y 10-20

cm) en lotes de producto-

res destinados a la pro-

duccin tambera. L 2803

indica tambo 28 y lote 3.

Adems es conveniente que la relacin entre catio-nes no supere ciertos lmites (ej. Ca/Mg menor de5).

Cmo se puede observar en las Tablas anteriores loscationes qu predominan en los suelos son Ca+2,Mg+2, K+ Na+. La predominancia de estos cationes sedebe a que en los comienzos de la formacin de lasarcillas, la solucin formada por la disolucin de lossilicatos contiene estos iones, adems de aluminio(Al) e hierro (Fe), los cuales fueron liberados por lameteorizacin de los minerales primarios.

En las regiones ms ridas y/ o semiridas o subh-medas , el Ca+2, Mg+2, K+, Na+, pasan a dominar elcomplejo de intercambio a pH cerca de la neutrali-dad o ligeramente alcalino. En regiones hmedas osubhmedas con drenajes impedidos, el Na a pesarde su fcil desplazamiento, este no se lixivia y tien-de a acumularse en el perfil pasando a ocupar msdel 15% del complejo de intercambio, dando lugar asuelos sdicos (ej. Natracuol, Tabla 2).

El origen de las cargas puede ser permanente porsustitucin isomrfica, donde un catin del interiordel mineral que forma la arcilla es reemplazado porotro catin de menor o mayor valor valencia peroigual radio (Figura 6). Otra fuente de cargas es lavariable o pH dependiente en la MO y arcillas tipo1:1, dado por la ionizacin y protonacin de gruposqumicos especficos localizado en la superficie delos coloides (Figura 7).

La CIC en la mayora de los suelos se incrementa alaumentar pH. Esto es debido al incremento de lasdenominadas cargas pH dependientes (Figura 8).En suelos cidos pH 4 a 5 la mayora de las cargasson permanentes dadas por la sustitucin isomrfi-ca en la red cristalina, pero en la medida que el pHaumenta sobre 6 la ionizacin de los ions H+ sea enla fraccin orgnica o en los bordes expuestos de loscristales de arcilla aumenta considerablemente.

Cuando el % de saturacin de bases es 80, significaque el 80% de la CIC est ocupada por bases y soloun 20% est ocupado por otros iones como hidrge-no y Al. Como se observa en la Figura 9, existe unaestrecha relacin entre el pH y el % de saturacin debases de un suelo.

16 EEA INTA Anguil

Figura 8. Carga dependientes de pH

Figura 6. Sustitucin isomorfica en la red cristalina de la

arcilla. Adaptado de Darwich 1998.

Figura 7. Carga negativa en el borde de las arcillas. En

este caso los oxgenos seran las cargas negativas (insa-

tisfechas). A pH superiores a 7 los hidrgenos estn

dbilmente retenidos y pueden ser fcilmente intercam-

biados por otros cationes. Adaptado de Darwich, 1998.

Intercambio Aninico

Existen algunos xidos de Fe, hidrxidos de Al yotros materiales amorfos como el alofano qu des-arrollan cargas positivas que atraen iones como fos-fatos, sulfatos, nitratos y cloruros.

Estos procesos no tienen la magnitud de los proce-sos de intercambio catinico en la mayora de lossuelos, pero son muy importantes como mecanis-mos para retener e intercambiar aniones. Alcanzavalores importantes en suelos tropicales con altoscontenidos de caolinita y arcillas de xidos o en sue-los cidos de alofanos. La afinidad y fuerza de unindepende, como en los cationes, del orden de valen-cia e hidratacin. Conti (2005) seala que en los fos-fatos la adsorcin puede resultar irreversible por laformacin de uniones fuertes con el intercambiador(fijacin de fosfatos) y la formacin de sales de Al yFe. Por eso para fosfatos el proceso se llama adsor-cin y no intercambio.

Cuando en el complejo se produce un intercambio,

los iones del intercambiador son reemplazados poriones de la solucin del suelo e inmediatamente segenera un nuevo equilibrio, el cual se modifica cuan-do las plantas toman nutrientes, hay lixiviacin poragua, hay aportes por fertilizantes y/o enmiendas. Resultan frecuentes las consultas respecto a la apli-cacin de enmiendas en suelos afectados por Na(sulfato de calcio) y en suelos con baja saturacin debases (pH bajo) que condicionan procesos biolgi-cos considerados relevantes en los sistemas de pro-duccin de la RSP (ej. Fijacin biolgica de N). Amanera de ejemplo y con la finalidad de reconocerdistintos factores que debern ser considerados, sepresenta un anlisis simplificado del clculo derequerimiento de enmienda para el lote L2805 de laTabla 3.

Valores de los cationes de intercambio en el espesordel suelo, 0-10 cm, considerando una densidad apa-rente de 1250 kg m-3.

Capacidad de intercambio cationico:18,3 meq/100grCa2+: 5,67 meq/100gr-1

Mg2+: 2,73 meq/100gr-1

K+: 2.00 meq/100gr-1

Na+: 0.83 meq/100gr-1

Porcentaje de saturacin de bases: 61,3%El suelo en 10 cm de profundidad pesa 1.250.000 kgha-1.

Los valores de meq/100g de suelo a ppm o mg/kgde suelo. Calcio: 5,67 meq 100gr-1 x 20 (peso atmico del Cadividido 2) x 10 = 1134 mgCa kg-1 x 1.250.000 kg ha-1

= 1417 kgCa ha-1


Figura 9. Relacin entre el

pH y el porcentaje de

saturacin de bases de un

suelo.

Magnesio: 2,73 meq 100gr-1 x 12 (peso atmico delMg dividido 2) x 10 = 328 mgMg kg-1 x 1.250.000 kgha-1 = 409 kgMg ha-1

Potasio: 2.00 meq 100gr-1 x 39 (peso atmico del K,valencia 1) x 10 = 780 mgK kg-1 x 1.250.000 kg ha-1 =975 kgK ha-1

Sodio: 0.83 meq 100gr-1 x 23 (peso atmico del Na,valencia 1) x 10 =190,9 mgNa kg-1 x 1.250.000 kg ha-1 = 238 kgNa ha-1

Aporte de enmienda: si las pasturas de alfalfarequieren 80% de saturacin con bases y el suelo encuestin presenta 61,3%, es necesario lograr unincremento de aproximadamente 20%. Como la CICes de 18,3 meq/100gr, el 20% representa 3,7meq/100gr. Esta es la cantidad de protones quedeben ser reemplazados por cationes (normalmenteCa y Mg). Considerando que 1 meq/100gr de Ca en elsuelo en cuestin (10 cm espesor y 1250 kg/m3)representan 250 kg/ha de Ca, para incorporar elequivalente a 3,7 meq/100gr es necesario aportar925 kg/ha de Ca. Posteriormente es necesario afec-tar este valor por la concentracin de Ca en laenmienda utilizada y por la eficiencia de aplicacin.

Bibliografa

Conti M. 2005. Principios de Edafologa, con nfasis en

Suelos argentinos. Editorial Facultad de Agronoma (UBA),

430pp.

Darwich N. 1998. Manual de la fertilidad de suelos y uso

de fertilizantes. Mar del Plata, 182 pp.

Dorronsoro C. 2007. Curso de Introduccin a la

Edafologa. Universidad de Granada. Espaa. TEMA 1:

Edafologa: concepto y fines. Formacin del suelo.

Procesos y factores formadores. El perfil del suelo.

http://edafologia.ugr.es/introeda/tema00/progr.htm.

Echeverra E. y F. Garca. 2005. Fertilidad de suelos y fer-

tilizacin de cultivos. INTA-INPOFOS.

Porta J., Lpez Acevedo M. y C. Roquero.1999. Edafologa

para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ediciones Mundi-

Prensa. 849 pp.

Quiroga A., Fernndez R., Farrell M. y O. Ormeo. 2007.

Caracterizacin de los suelos de tambos de la cuenca de

Trenque Lauquen. In: Revista CREA, N 324. pp. 84-86.

Taboada M. y F. Micucci. 2002. Fertilidad Fsica de los

Suelos. Ed. Facultad de Agronoma (UBA), 79pp.

18 EEA INTA Anguil

La reaccin del suelo hace referencia al grado de aci-dez o basicidad del mismo y generalmente se expre-sa por medio de un valor de pH (Porta Casanelas etal. 1999). El pH fue definido por Sorensen (1909)como el logaritmo negativo, en base 10, de la activi-dad del protn (H+):

pH = - log aH+ aH

+ = actividad del H+

En las soluciones diluidas, la actividad puede reem-plazarse por la concentracin sin alterar el resultadopor lo tanto podemos expresarlo como:

pH = - log CH+ CH

+ = concentracin de H+

El significado prctico de la escala logartmica esque permite visualizar que un cambio de una unidadde pH implica un cambio de 10 veces en el grado deacidez o alcalinidad del suelo. La medida se extien-de en una escala de 1 a 14, un pH inferior a 7 es cidoy superior a 7 es alcalino. En sistemas naturales losvalores de pH se hallan generalmente en un interva-lo de 4,5 a 10.

El pH es una de las mediciones qumicas ms impor-tante que se puede hacer en un suelo. A pesar de su

simplicidad, no slo indica si el mismo es cido, neu-tro o alcalino, sino que aporta informacin bsicapara conocer su potencial agrcola, estimar la dispo-nibilidad de nutrientes esenciales y la toxicidad deotros elementos. Permite predecir los cationesdominantes en los coloides del suelo y est involu-crado en la retencin de plaguicidas, factor impor-tante al momento de evaluar contaminacin de sue-los y aguas y/o persistencia.

Fuentes de acidez y alcalinidad

Los factores que influyen en el valor del pH sondiversos, entre los que podemos numerar: El material parental es la roca que dio origen adicho suelo, si la misma es de de reaccin cida oalcalina aportar al pH de se suelo. Las precipitaciones tienden a acidificar el suelo,por lixiviacin de las bases calcio (Ca2+), magnesio(Mg2+), potasio (K+) y sodio (Na+), disueltas en solu-cin e intercambio de las bases adsorbidas al com-plejo de intercambio por H+ (Vzquez 2006). La mineralizacin de los residuos orgnicos gene-ra amonio (NH4+) cuya posterior oxidacin a nitrato(NO3-) ocurre con liberacin de H+. Adems los ci-dos hmicos, componentes de la materia orgnica


Reaccin del suelo: pH

Pamela Azcarate, Nanci Kloster y Guillermina Prez Habiaga

captulo.II

Tabla 1. Reaccin en el

suelo de algunos fertili-

zantes empleados usual-

mente.

ms estable en el suelo, poseen grupos reactivos,carboxlicos y fenlicos, que se comportan como ci-dos dbiles. La extraccin de bases por los cultivos, general-mente es mayor que el aporte de fertilizacin, lo quelleva a una acidificacin del suelo (Casas 2003). El uso de fertilizantes, los cuales pueden dejarresiduos cidos o alcalinos de acuerdo al carctercido o bsico dbil de los iones constituyentes delmismo, o a su posibilidad de experimentar reaccio-nes de xido reduccin. Mientras que tambin exis-ten fertilizantes que no influyen en el pH del suelo(Tisdale et al. 1985) (Tabla 1).

Efectos del pH

El pH influye en las propiedades fsicas y qumicasdel suelo. Las propiedades fsicas resultan ms esta-bles a pH neutro. A pH muy cido hay una intensaalteracin de minerales y la estructura se vuelveinestable. A pH alcalino, las arcillas se dispersan, se

destruye la estructura y existen malas condicionesdesde el punto de vista fsico (Porta Casanellas et al.1999). La asimilacin de nutrientes del suelo es afec-tada por el pH, ya que determinados nutrientes nose encuentran disponibles para las plantas en deter-minadas condiciones de pH (Figura 1). La mayor dis-ponibilidad de nutrientes se da a pH entre 6-7,5 peroesto depende de cada cultivo. Cada planta adquieremayor vigor y productividad dentro de ciertos inter-valos pH. Esto no implica que el cultivo no puedavivir fuera del intervalo indicado dado que el mismopresenta cierta capacidad de adaptacin (Tabla 2).

Clasificacin de la acidez del suelo

Existen distintos tipos de acidez y su evaluacindepender del objetivo deseado (Bohn et al. 1993;Porta Casanelas et al. 1999; Vzquez 2005). En lossuelos los H+ estn en la solucin del suelo y en elcomplejo de intercambio, constituido por la fraccinmineral arcilla, los grupos dbilmente cidos de lamateria orgnica y los polmeros hidratados de alu-minio sin neutralizar. Los iones que estn en solu-cin representan la acidez activa o actual, y la acidezde cambio o de reserva esta dada por los que seencuentran adsorbidos en el complejo de intercam-bio. Ambas concentraciones de iones estn en equi-librio dinmico, es decir, al eliminarse H+ de la solu-cin del suelo se liberan H+ adsorbidos hasta alcan-zar el equilibrio nuevamente, mostrando el suelouna fuerte resistencia a cualquier modificacin de supH. Esta resistencia de un suelo a variar su pH se ladenomina capacidad buffer o tampn.

Otro tipo de acidez denominada acidez titulable oacidez total, se determina como la cantidad de basefuerte (NaOH o Ca(OH)2) requerida para elevar el pHde un suelo de un valor inicial a un valor final espe-cificado. Esta tiene en cuenta la acidez activa y la dereserva y se utiliza para la caracterizacin de lossuelos cidos y para la determinacin de la necesi-dad de encalado de los mismos.

Medicin del pH

En laboratorio pueden evaluarse distintos tipos deacidez de acuerdo al objetivo deseado: pH actual,pH potencial y pH hidroltico (Vzquez 2005).

pH actual: es aquel que considera los H+ presen-tes en la solucin del suelo y se considera un reflejo

20 EEA INTA Anguil

Figura 1. Disponibilidad de nutrientes en funcin del pH.

Adaptado de Picone (2005).

Tabla 2. Intervalos de pH ptimo y de rendimiento satis-

factorio para diversos cultivos.

de lo que encontrara una planta en su ambienteradicular (Figura 2). Para su determinacin seemplea como solucin extractora agua destilada ocloruro de calcio (CaCl2) 0,01M en diferentes relacio-nes suelo:solucin, tales como pasta de saturacin,1:1, 1:2 y 1:2,5. En nuestro pas, se propuso realizarla determinacin con una relacin suelo:solucinextractora 1:2,5 (IRAM 29410. 1999; SAMLA 2004;Vzquez 2005) y las diferencias tcnicas se encuen-tran en los tiempos de agitado, reposo y lectura ade-ms de la solucin extractante. El SAMLA (2004)propone 30 segundos de agitado, reposo de 1 hora ycomo solucin extractora agua destilada, CaCl20.01M o KCl 1M, mientras que Vzquez (2005) eIRAM 29410 (1999) proponen un agitado de 5 minu-tos y reposo de 2 a 24 horas.

En Argentina, los trabajos de investigacin muestranque existe una gran variacin en la metodologa uti-lizada para la determinacin del pH. La mayoraemplean la medida de pH con una relacinsuelo:agua 1:2,5 (Echeverra et al. 2001; Galantini etal. 2005; Quiroga et al. 2006) aunque se encuentranalgunos trabajos en que la determinacin se realizaen pasta de saturacin (Romano y Roberto 2007;Adema et al. 2003), y en menor medida con una rela-cin suelo:agua 1:1 (De la Casa et al. 2003). En algu-nos casos no se menciona la tcnica empleada. LaRed INTA de Laboratorios de Suelo, Agua y MaterialVegetal (RILSAV) propone realizar la determinacinen relacin suelo:solucin 1:2,5, empleando aguadestilada como solucin extractora y realizando lamedida luego de 2 horas de reposo de la suspen-sin. Kloster et al. (2007) buscaron un factor quepermita convertir datos entre dos metodologas (pHen una pasta de saturacin y una relacinsuelo:agua 1:2,5) y encontraron que no es posibledefinir un factor de conversin entre las tcnicas,debido a que son numerosos los factores que influ-yen la determinacin de pH (contenido de dixido decarbono, CO2, el contenido de sales, CaCO3, si lasolucin se encuentra en reposo o agitacin e inclu-

sive donde se encuentra ubicado el electrodo). Esimportante conocer la metodologa adems de teneren cuenta que, cada vez que se comparen resulta-dos de anlisis de laboratorio los mismos debenhaber sido realizados con la misma metodologa.

pH potencial: cuantifica no solo los H+ en solucin,sino tambin los intercambiables, permitiendo reali-zar una estimacin de la capacidad de acidificacindel suelo (Figura 3). En dicho caso la solucin extrac-tora es cloruro de potasio (KCl) 1M.

pH hidroltico: se determina en aquellos casos enque el pH actual es alcalino, y permite estimar si unsuelo esta afectado por sodificacin debido a carbo-nato de sodio (diferencia entre pH hidroltico y pHactual de una unidad o mayor). Para realizar estadeterminacin tambin se utilizan como solucionesextractoras agua destilada o CaCl2 0,01 M, pero seincrementa la relacin suelo:solucin a 1:10(Vzquez 2005) (Figura 4). Es necesario tener encuenta que los suelos sdicos no necesariamenteson alcalinos, sino que el pH caracterstico de dichosuelo depender del anin acompaante predomi-nante. Suelos sdicos con abundancia de sulfato(SO42-) o cloruro (Cl-) pueden tener pH cercano a laneutralidad e incluso cido (Vzquez 2006), mien-tras que suelos sdicos con abundancia de carbona-to (CO32-) tendrn pH superior a 8 debido a la hidr-lisis de este anin.


Figura 2. Esquema del

equilibrio suelo-solucin,

sealando el H+ evaluado

en la medida de pH

actual.

Figura 3. Esquema del

equilibrio suelo-solucin,

sealando el H+ evaluado

en la medida de pH

potencial.

Figura 4. Esquema del equilibrio suelo-solucin, sealan-

do los diferentes iones evaluados en la medida de pH

actual y pH hidroltico.

pH actual (1:2.5) pH hidroltico (1:10)

Valores de pH en la RSP

La mayor parte de la RSP est representada porvalores de pH que oscilan entre 6,2 y 7,5 en los cua-les no existira ningn tipo de restriccin para elestablecimiento y la produccin de cultivos y pastu-ras. Sin embargo, existen reas (norte de Rancl,oeste de Conhelo, y de la Planicie medanosaChapaleuf, Marac y este de Atreuc) con valoresligeramente cidos, entre 5,2 y 6,2 (Figura 5), dondese presentaran limitantes principalmente para lasleguminosas como la alfalfa y soja, las cuales sonsensibles a la acidez. La acidez puede afectar a loscultivos por toxicidad por aluminio y/o manganeso,inhibicin de la fijacin biolgica del nitrgeno y res-tricciones en el crecimiento radicular y/o afectando

la nutricin fosfatada, (Marschner 1995). Estos valo-res para los departamentos de Chapaleuf y Maracse justificaran ya que se trata de una regin con unproceso de agriculturizacin muy importante(Romano y Roberto 2007). Los valores de pH en lazona agrcola de la Regin Semirida Pampeana(RSP), se observan en la Figura 5. Para medir elpotencial de acidificacin de un suelo es necesariocontar con datos de pH potencial. En el ao 2007, serealiz un anlisis exploratorio de muestras prove-nientes de varios departamentos de la provincia deLa Pampa. Las diferencias de los promedios pordepartamento entre pH actual (pH 1:2,5) y potencial(pH KCl 1M) fueron entre 0,55 y 1,08 unidades, refle-jando la variabilidad de la acidez intercambiable deestos suelos (Tabla 3; Figura 6).

22 EEA INTA Anguil

Figura 5. Distribucin de los valores de pH en pasta de

saturacin en la RSP (Romano y Roberto 2007).

Figura 6. Diferencias entre los promedios de pH actual y

potencial por departamento. n= nmero de muestras.

Tabla 3. Valores de pH

actual y pH potencial

agrupadas en muestras

de la planicie medanosa.

El valor mnimo de pH potencial medido es de 5,57,y el de pH actual es de 6,31 indicando que la acidifi-cacin no sera una problemtica a tener en cuentaen el largo plazo en los cultivos producidos en esazona. Estudios recientes realizados en diferentestipos de suelos de Argentina (Iturri et al. 2011) mues-tran que el pH actual fue 1,14 puntos mayor que lepH potencial (p

miento de MS y pH, en los tres suelos. En la Figura 7b) se observa que la longitud de races (LR) deambos cultivos fue altamente condicionada por elpH edfico en el Argiudol Tpico y en el HapludolTpico (p0,01), mientras que en el Haplustol Enticola relacin fue solamente significativa (p=0,05). Elcrecimiento de la raz mostr un comportamientosimilar para los dos cultivos [pendientes estadstica-mente similares de maz y soja: Argiudol Tpico(p>0,90); Hapludol Tpico (p>0,10) y HaplustolEntico (p>0,30)] en todos los sitios, lo cual indicaque el pH afecta en forma similar el crecimiento radi-cular de ambos cultivos, en todos los suelos.

Las zonas con valores alcalinos (7,5-8,5) a muy alca-linos (>8,5) son reas muy limitantes para la produc-cin y establecimiento de cultivos y pasturas. Estasreas tienen un origen natural que corresponde auna asociacin de suelos Haplustoles y Calciustoles,dentro del orden de los Molisoles (INTA, 1980). Enellas es importante considerar la posible alcaliniza-cin de los suelos, caracterstica de zonas ridas osemiridas con capas freticas cercanas. La condi-cin sealada hace que el balance hdrico sea nega-tivo, es decir, alta temperatura y baja precipitacinllevan a una tasa alta de evapotranspiracin con elconsecuente ascenso de sales hacia la superficie delsuelo. La composicin de las sales determinar lanaturaleza del fenmeno, que puede ser de sodifica-cin, salinizacin o sodificacin-salinizacin. No sedispone de informacin regional acerca de estatemtica, si bien es comn la aparicin de zonas conproblemticas de acumulacin de sales superficia-les. Inicialmente, es de suma importancia la deter-minacin de la conductividad elctrica del extractode suelo (CE) y de los cationes adsorbidos a loscoloides del suelo, a partir de los cuales se realiza elclculo del Porcentaje de Sodio Intercambiable(PSI). Con estos dos parmetros es posible determi-nar cual es la problemtica especfica de un suelo.

Diagnstico del pH a campo: alcalinidad y acidez

Se detalla a continuacin como puede hacerse undiagnstico rpido en el campo de la acidez y/oalcalinidad de un suelo.

Alcalinidad Medida del pH del suelo con pHmetro porttil, enpasta de suelo o solucin.

Empleo de tiras reactivas de pH, que presentanuna coloracin caracterstica luego de su contactocon el suelo. Reaccin con fenolftalena, un indicador qumicoque presenta coloracin rosa a pH >8. Reaccin del suelo con HCl, que en presencia deCO32- libera CO2, este ltimo puede observarse porformacin de pequeas burbujas. Gusto del suelo. Presencia de especies resistentes (agropiro, pelode chancho, lotus).

Para diagnstico de suelos salinos es til observar:distribucin y estado de los cultivos en explotacin(sntomas de toxicidad o deficiencia nutricional),presencia de una capa superficial blanca, aparicinde cristales de sales en un terrn de suelo.

Para diagnstico de suelos sdicos considerar: apa-ricin de eflorescencias negras sobre la superficie(asociado a la dispersin de los coloides orgnicos),presencia de estructuras columnares (prismas decabeza redondeada) (Vzquez 2006).

Acidez Medida del pH del suelo con pHmetro porttil, enpasta de suelo o solucin. Empleo de tiras reactivas de pH, que presentanuna coloracin caracterstica luego de su contactocon el suelo.

Bibliografa

Adema E. O., D. E. Buschiazzo, F. J. Babinec, T. Rucci y V. F.

Gmez Hermida. 2003. Balance de agua y productividad de

un pastizal rolado en Chacharramendi, La Pampa. Ediciones

INTA. EEA Anguil. Publicacin Tcnica N 50.

Bohn H., B. N. McNeal y G. A OConnor. 1993. Qumica del

suelo. Editorial Limusa. Primera edicin. pp. 233-257.

Casas R. R. 2005. Efecto de la intensificacin agrcola sobre

los suelos. Ciencia Hoy. 15(87): 42 43.

De la Casa A., G. Ovando, A. Rodrguez, L. Bressanini y E.

Buffa. 2003. Evaluacin espacial del nitrgeno disponible

del suelo en un cultivo de papa cv. spunta en Crdoba,

Argentina. Agric. Tcnica. 63 (3).

Echeverra H. E., H. R. Sainz Rozas, P. Calvio y P. Barbieri.

2001. Respuesta del cultivo de trigo al encalado. V Congreso

Nacional de Trigo y III Simposio Nacional de Cultivos de

Siembra Otoo Invernal. Carlos Paz- Crdoba. Actas en CD.

Galantini J. A., L. Suer y H. Kruger. 2005. Dinmica de las

formas de P en un Haplustol de la regin semirida pampe-

24 EEA INTA Anguil

ana durante 13 aos de trigo continuo. RIA. 34(2) artculo

N2.

INTA-Gobierno de La Pampa y UNLPam. 1980. Inventario

integrado de recursos naturales de la provincia de La

Pampa, ISAG. Buenos Aires, pg 493.

Iturri L. A., D. E. Buschiazzo y M. Daz-Zorita. 2011.

Evidencias de acidificacin de suelos de la Regin Central de

la Argentina bajo siembra directa. Revista de la Asociacin

Argentina de la Ciencia del Suelo. Volumen 29(1) pp 13-19.

IRAM (Instituto de Normalizacin). 1999. Norma 29 410.

Determinacin del pH.

Kloster N. S., M. P. Azcarate, F. J. Babinec y A. Bono. 2007.

Comparacin de tcnicas de medicin del pH del suelo: pH

en pasta de saturacin y en relacin suelo:agua 1:2,5.

Enviado al Congreso Argentino de las Ciencias del Suelo.

San Luis, Mayo-2008.

Marschner H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants.

Academic Press. Second Edition, 889 p.

Montoya J. C. 1999. Fitotoxicidad de los fertilizantes nitro-

genados aplicados en la lnea de siembra. Informe de Beca

para iniciacin de graduados, EEA INTA Anguil.

Prez Habiaga G., D. E. Buschiazzo y M. Daz-Zorita. 2012.

pH edfico y rendimiento de cultivos estivales en la regin

pampeana. Enviado al Congreso Argentino de las Ciencias

del Suelo. Mar del Plata, Abril-2012.

Picone L. 2005. Propiedades del suelo relacionadas con la

fertilidad. Captulo 1. In: Fertilidad de Suelos y Fertilizacin

de Cultivos. Ed: H. Echeverra y F. Garca. Ed. INTA, pp 3-18.

Porta Casanela J., M. Lpez-Acevedo Reguern y C. Roquero

de Laburu. 1999. Edafologa para la agricultura y el medio

ambiente. Ediciones Mundi-Prensa. pp 217-236.

Quiroga A., M. Saks, R. Fernndez, D. Funaro y A. Bono.

2006. Informe de avance. Mdulo investigacin de larga

duracin. Proyecto fertilizar

Romano N. y Z. Roberto. 2007. Contenido de fsforo

extractable, pH y materia orgnica en los suelos del este de

la provincia de La Pampa. Informaciones Agronmicas del

Cono Sur. 3:1-6.

SAMLA (Sistema de apoyo metodolgico a los laboratorios

de anlisis de suelos, agua, vegetales y enmiendas orgni-

cas). 2004. pH del suelo. SAGyP, Asociacin Argentina de la

Ciencia del Suelo. Versin en CD.

Sorensen S. P. L. 1909. Enzyme studies: ll. The measure-

ments and important of the hydrogen ion concentration in

enzyme reaction. Compt. Rend. Trav. Lab. Calrsberg. 8:1.

Tisdale S. M., N. L. Wernwer and J. D. Beaton. 1985. Soil fer-

tility and fertilizers. Editorial MacMilln. Cuarta edicin. pp.

484-425.

Vzquez M. E. 2005. Acidez del suelo. En: Tecnologas en

anlisis de suelos. Liliana Marbn y Silvia Ratto. Buenos

Aires: AACS. pp: 69-88.

Vzquez M. E. 2006. Calcio y magnesio. Acidez y alcalini-

dad de los suelos. En Fertilidad de suelos y fertilizacin de

cultivos. H.E. Echeverra y F.O. Garca (eds). Editorial INTA.

Buenos Aires. Argentina. pp. 161-189.


La calidad del suelo es uno de los factores msimportantes en el sostenimiento global de la biosfe-ra y en el desarrollo de prcticas agrcolas sustenta-bles (Wang y Gong 1998). Los estudios parecenorientarse decididamente a identificar, en distintasregiones del mundo, indicadores confiables y sensi-bles que permitan estimar el estado actual y las ten-dencias en la calidad de suelos como paso funda-mental para definir sistemas de produccin susten-tables (Reeves 1997). Identificar propiedades edfi-cas discriminantes e incorporarlas a mtodos deevaluacin y de diagnstico resulta prioritario paraestablecer estrategias de manejo conservacionistas.La sensibilidad, el carcter predictivo, la indepen-dencia respecto de otras propiedades, la practicidadpara su determinacin y extrapolacin, constituyenalgunas de las caractersticas que debe reunir unindicador edfico,

Si bien los indicadores fsicos, qumicos y biolgicosno determinan independientemente la calidad delsuelo, la mayora de los estudios coinciden en que lamateria orgnica (MO) es el principal indicador eindudablemente el que posee una influencia mssignificativa sobre la calidad del suelo y su producti-vidad. Los suelos de la Regin Semirida Pampeana(RSP) se caracterizan por presentar bajos conteni-dos de arcilla que dan como resultado un pobre des-arrollo de la estructura con agregados de media abaja estabilidad. En estas condiciones resulta signi-ficativa la influencia de la MO, principalmente sobrepropiedades fsicas vinculadas a la dinmica delagua. Por consiguiente, es necesario reconocer lafragilidad de los suelos de la regin y los importan-tes cambios que normalmente tienen lugar porinfluencia del manejo. Durante los ltimos 15 aos,tanto en la RSP como en el mundo, se han intensifi-cado los estudios que tratan de interpretar los cam-bios cuantitativos y cualitativos en la MO influencia-da por distintas prcticas de manejo. Como as tam-bin las consecuencias de cambios en la MO sobreotras propiedades fsicas, qumicas y biolgicas. En

general se coincide en un efecto diferencial delmanejo sobre las fracciones de MO, con mayor inci-dencia sobre las fracciones ms lbiles.

De esta manera, los contenidos de MO total y susfracciones se han constituido en importantes atribu-tos de la calidad del suelo (Gregorich et al. 1994) yfrecuentemente los ms reportados en estudios delarga duracin tendientes a evaluar la sustentabili-dad agronmica (Reeves 1997). Al respecto,Kapkiyai et al. (1999) sealaron que la fraccin jovende la MO (MOj) resulta clave para interpretar cam-bios en la fertilidad del suelo y potencialmentepuede ser utilizada como un ndice de calidad de losmismos. De similar manera, Biederbeck et al. (1998)comprobaron que fracciones lbiles de la MO fueronindicadores ms sensibles a los cambios en la cali-dad del suelo que el CO y N total. Esta fraccin esta-ra compuesta principalmente por fragmentos deraces parcialmente descompuestas (Cambardella yElliott 1993). Cambardella y Elliott (1994) y Beare etal. (1994) comprobaron un efecto positivo de lasiembra directa (SD) sobre el contenido de MO,especialmente la fraccin lbil. Quiroga et al. (1996),comprobaron sobre Haplustoles Enticos que la frac-cin ms estable de la MO (

cluyeron que solamente cuando es adecuada la can-tidad de residuos, la labranza conservacionista esaltamente efectiva para conservar el suelo, protegersu MO y evitar la prdida de agua.

Boehm y Anderson (1997) comprobaron que al redu-cirse el perodo de barbecho, mejor la calidad delsuelo como consecuencia de una mayor frecuenciadel aporte de residuos que al incrementar la fraccinde MO lbil modificaron la condicin fsica (menordensidad aparente y mayor agregacin del suelo).Estos cambios fsicos afectaran significativamente latasa de mineralizacin y los contenidos de la MO(Schimel et al. 1985) y en mayor grado la tasa de mine-ralizacin del N (Hassink 1993), condicionando signifi-cativamente la productividad de los cultivos. Dada lamultiplicidad de factores que intervienen, Parr yPapendick (1997) sealan que es conveniente identifi-car y cuantificar indicadores de calidad de suelo paralas condiciones especficas de cada sitio. Al respectose ha comprobado que el valor crtico de un indicadorpuede variar ampliamente entre series de suelos(Thomas et. al. 1997) y entre sitios diferenciados por elrgimen de humedad (Dalal y Mayer, 1986) y tempera-tura (Amelung et al. 1999; Hevia et al. 2003).

En Haplustoles y Hapludoles de la Regin Semiriday Subhmeda Pampeana (RSSP), distintos estudioshan planteado como una de las principales hiptesisque los contenidos de MO resultan principalmentedependientes de factores relacionados con el rgi-men hdrico de los suelos (precipitaciones, capaci-dad de retencin de agua y granulometra) y con elmanejo de residuos (sistema de produccin,secuencia de cultivos, sistema de labranza, fertiliza-cin). Variaciones en las precipitaciones promedios,en la capacidad de retencin de agua (CRA) y en lagranulometra, condicionaran los cambios en la cali-dad de los suelos, productividad de los cultivos yconsecuentemente la extrapolacin de los resulta-dos entre sitios.

El objetivo del presente Captulo es tratar sobre lacomposicin de la MO, analizar los efectos de distin-tos factores (precipitaciones, CRA, granulometra ymanejo) sobre los contenidos, secuestro y dinmicadel CO, poniendo nfasis en los sistemas de produc-cin de la RSP.

Composicin de la MO de los suelos

La materia orgnica de los suelos, en sentidoamplio, est constituida por todas las sustanciascarbonadas orgnicas del mismo. Es un continuodesde materiales vegetales frescos sin descompo-ner, como una hoja, hasta cadenas carbonadas muytransformadas y estables como los cidos hmicos.En forma simplificada se la puede considerar com-puesta por dos componentes: los residuos vegeta-les y la MO humificada o humus. Los residuos vege-tales de las plantas herbceas tienen en promedioun 40 % de carbono en su composicin, mientrasque la MO humificada del horizonte A de los suelostiene en promedio un 58 % de carbono. Este porcen-taje es bastante estable por lo que comnmente esindistinto hablar de materia orgnica humificada ocarbono del humus. Del total de compuestos orgni-cos del horizonte A de un suelo los residuos repre-sentan generalmente entre 5 y 15 % siendo humus lacasi totalidad de la MO. A su vez, mientras la canti-dad de residuos cambia rpidamente en perodos desemanas o meses, el contenido de humus lo hacelentamente, en perodos de aos, dcadas o siglos(lvarez 2005).

Rgimen hdrico y MO

Los factores que inciden sobre el rgimen hdricoresultan principales condicionantes de la actividadbiolgica en regiones semiridas. Es importante lainfluencia que variaciones en las precipitaciones,composicin granulomtrica y espesor de los suelosy de las napas poseen sobre la productividad de loscultivos y en consecuencia sobre la calidad de lossuelos de la RSP. La Figura 1a permite inferir la sig-nificativa influencia que la variacin de la precipita-cin promedio (680-850 mm) posee sobre los conte-nidos de MO (1,53-2,83 %) y sobre el rendimiento delos cultivos en Haplustoles y Hapludoles de la RSSP.Estas diferencias entre regiones se comprobarontanto en los tratamientos testigos como en los ferti-lizados. La influencia del factor precipitacionessobre los contenidos de MO tambin fue considera-da por Dalal y Mayer (1986). Comprobaron que elmanejo afect significativamente el contenido de laMO, pero dentro de cada manejo los contenidos deMO variaron en funcin de las precipitaciones(Figura 1b). De esta manera un suelo cultivadopuede presentar, en funcin de su rgimen hdrico,mayor contenido de MO que un suelo virgen.


Capacidad de retencin de agua y MO

Como se mencion anteriormente, la interaccinentre clima y suelo determina el rendimiento y laproduccin de biomasa de los cultivos y, por ende,incide sobre el nivel de MO de los suelos. La CRApresenta un amplio rango de variacin entre suelosde la RSP, resultando en principal determinante devariaciones en la disponibilidad de agua en reasbajo el mismo rgimen de precipitaciones. Los resul-tados de nuestro estudio mostraron estrecha rela-cin entre CRA y el rendimiento de grano y materiaseca de centeno (Tabla 1), entre CRA y contenido deMO (Figura 2a). Ambas relaciones confirman la signi-ficativa influencia que la CRA posee sobre la eficien-cia de uso del agua, la productividad de los cultivosy los contenidos de MO. Similares resultados fueronobtenidos por Lampurlanes et al. (2002), quienesevaluaron la eficiencia de almacenaje de aguadurante el barbecho sobre dos suelos con CRA con-trastante (80 mm y 268 mm) y sometidos a distintossistemas de labranza. Comprobaron que en el suelocon menor CRA la eficiencia de almacenaje fue baja

y esto condicion que no se registraron diferenciasentre sistemas de labranza.

Estos resultados coinciden con los obtenidos por McAneney y Arre (1993) quienes comprobaron unaescasa contribucin del agua almacenada durante elbarbecho en suelos con baja CRA. Tambin Quirogaet al. (2005), comprobaron que en HaplustolesEnticos con baja capacidad de almacenaje de aguatil (AU: 42 mm) no se registraron diferencias (en AUy N-nitratos) entre hacer o no hacer barbecho, mien-tras que en suelos de mayor AU (90 y 210 mm) lasdiferencias fueron significativas (Figura 2b).

Espesor del suelo

A la influencia de las precipitaciones y de la compo-sicin granulomtrica se suma la correspondiente alespesor del suelo. Los efectos de este factor sobrelos sistemas de produccin en general y sobre loscontenidos de MO ha sido evaluado en un ampliorango de situaciones establecindose diferentesclasificaciones de capacidad de uso (Klingebiel y

28 EEA INTA Anguil

Figura 1. a) Relacin entre precipitaciones, materia orgnica (MO) y rendimientos de maz con y sin N; b) Efecto del

manejo y las precipitaciones sobre la MO. a) Adaptado de Funaro et al. 2004 y b) adaptado de Dalal y Mayer 1986

Tabla 1. Efecto de la capa-

cidad de retencin de

agua sobre los conteni-

dos de materia orgnica y

produccin de centeno en

Haplustoles Enticos de la

RSSP.Letras distintas presentandiferencias significativas

(Test de Tukey)

Montgomery 1961; Riquier et al. 1970; Puricelli et al.1997) y/o espesores crticos para los cultivos (Sys yFrankart 1971; Bravo et al. 2004). En nuestros estu-dios no se comprob relacin entre contenidos deMO y espesor del suelo (variable entre 40 y 250 cm)a nivel de lote (el mismo manejo). Sin embargo, larelacin result significativa cuando los distintosespesores fueron agrupados considerando la com-posicin granulomtrica de los suelos. Suelos de simi-lar espesor variaron los contenidos de MO en funcinde la proporcin de arcilla + limo. Por ejemplo en per-files con espesores de 140 cm los contenidos de MOresultaron de 0,59 y 1,16% para contenidos de arcilla +

limo de 13 y 35%, respectivamente. Estos resultadosplantean restricciones para el uso de clasificacionesde suelos por espesor en la medida que no se conside-ren variaciones en la granulometra.

Granulometra, MO, Manejo

Cuando se evala la influencia del manejo en suelosde la RSP resulta de particular importancia tener encuenta la influencia de variaciones en el coloideinorgnico. La Figura 3a muestra la distribucin delos 120 suelos evaluados en funcin de los conteni-dos de arcilla+limo y MO. Se comprob mayor rela-


Figura 2. a) Efecto de la CRA sobre la MO de Haplustoles Enticos (RSSP); b) Efecto de la CRA del suelo sobre el agua

til almacenada durante el barbecho. Capacidad de retencin de agua (CRA); Materia orgnica (MO); B= barbecho, T= sin barbe-

cho. Letras distintas indican diferencias al 5%. (adaptado de Quiroga et al. 2005)

Figura 3. a) Efecto de la granulometra y el manejo sobre los contenidos de MO en Haplustoles Enticos (RSSP); b)

Distribucin de suelos bajo tres manejos en funcin de la granulometra y fracciones de la MO. A: Agrcola, R: Rotacin, V:

Virgen; granulometra (arcilla, limo y arena), fracciones de la materia orgnica (MO= MOv, MOj, MOi) (Adaptado de Quiroga 2002).

cin entre ambos coloides en los suelos A (r=0,83) yR (r=0,72) que en suelos V (r=0,23). Este comporta-miento se debera a un efecto diferencial del mane-jo sobre distintas fracciones de MO.

La Figura 3b muestra que los suelos A poseen com-parativamente mayor contenido de MOv, aproxima-damente un 90% de la MO total. Se verific ademsque los contenidos de MOv prcticamente no se hanmodificado por el manejo y que de esta manera laMO total en los suelos cultivados se encuentra prin-cipalmente constituida por MOv, y consecuentemen-te ms relacionada con variaciones en los conteni-dos de arcilla + limo. Al respecto, Casanovas et al.(1995) sealaron que como consecuencia de la des-composicin de la fraccin liviana quedan comoremanente formas ms estables de la MO. Al compa-rar la relacin entre MOj/MO total en suelos cultiva-dos (13,3%), rotacin (19,4%) y vrgenes (49,4%)puede inferirse sobre la significativa influencia delmanejo en Haplustoles Enticos de la RSP. La Figura4 muestra los efectos del manejo y la granulometrasobre los contenidos de las distintas fracciones deMO y residuos > 2 mm. Independientemente de lagranulometra, el manejo afect en orden de impor-tancia los contenidos de MOj, residuos, MOi, MOv.Respecto a esta ltima fraccin, en suelos de granu-lometras ms finas no se observaron diferenciasentre manejos. Posiblemente el mayor contenido dearcilla y una estructura ms desarrollada determi-nen una mayor proteccin fsica de la MO, en suelosde granulometra ms fina.

Si bien estos resultados muestran diferencias signi-ficativas (P

MO frecuentemente no consideran los cambios queocurren en la masa de los mismos por variaciones enla DA (Carter et al. 1998). De esta manera, puedenobservarse diferencias significativas en el porcenta-je de MO que se anulan al considerar la masa delsuelo. Teniendo en cuenta este aspecto, se compro-b una reduccin en suelos A del 20%, 63% y 88%en los contenidos de MOv, MOi y MOj respecto desuelos V.

Propiedades fsicas y MO

Si bien se comprob efecto del manejo sobre algu-nas propiedades fsicas, los niveles alcanzados porlas mismas resultaron dependientes de la granulo-metra, mostrando estrecha relacin con los conteni-

dos de arcilla+limo (Figura 6a y 6b). En suelos conmenor contenido de MO se comprob una mayorinfluencia de la granulometra sobre propiedades fsi-cas. As, la DAmx y el umbral hdrico de mayor sensi-bilidad a la compactacin fueron mas influenciadospor los contenidos de arcilla+limo en los suelos A (r =-0,81 y 0,76) que en suelos V (r = -0,64 y 0,62). Secomprob adems que los efectos del manejo condi-cionaron la relacin entre propiedades fsicas y gra-nulometra, principalmente por cambios en los conte-nidos de MO. Estos resultados coinciden con los obte-nidos por Davidson et al. (1967). Esta influencia sedebera a que la MO induce un aumento del tenor deagua en el umbral hdrico de sensibilidad a la com-pactacin y una disminucin de la densidad conaumento del contenido de agua en la tenacidad mxi-ma (Guerif y Faure, 1979; Quiroga et al. 1999).

Secuestro de carbono

El C entra al sistema va fotosntesis, una porcin delos asimilatos de C es respirado directamente por loscultivos, otra porcin es removida por las cosechas yel remanente entra al suelo como descomposicin delas plantas (rastrojo, races y exudados) (Janzen et al.1998). La acumulacin de C en el suelo vuelve gra-dualmente a convertirse en CO2 a travs de la des-composicin microbiana y la respiracin, con lo quese completa el ciclo. Comparando muchos ecosiste-mas, el ciclo del C en los sistemas agrcolas es relati-vamente abierto. Por ejemplo, muchas praderas sonsubsidiadas por energa fsil, con liberacin de CO2 ala atmsfera. Adems muchos agroecosistemas


Figura 5. Contenidos de materia orgnica vieja y materia

orgnica joven en suelos bajo agricultura continua (A) y

distintos contenidos de arcilla+limo.

Figura 6. a) Efecto de la granulometra y el manejo sobre el umbral hdrico de mayor sensibilidad a la compactacin y

b) sobre el peso de agregados de 4 a 8 mm.

exportan CO, que es finalmente respirado, va consu-mo humano, aunque a travs de pequeas porcionesese CO puede ser eventualmente retornado al siste-ma (residuos cloacales). Durante los estados tempra-nos en la gnesis del suelo bajo campo natural elritmo de ingreso de C excede la descomposicin,resultando en la acumulacin de C. Si la descomposi-cin es relativamente acelerada, supera al ingreso deC y el CO declina, y si se produce lo inverso, aumenta

Las labranzas tradicionales con barbechos en lasGrandes Planicies de EEUU han producido un conti-nuo descenso del contenido de CO y NO. Las prdidasde la MO original han sido estimadas en ms del 60 %despus de 50 aos de cultivos. En perodos relativa-mente cortos (20 aos) el efecto de las labranzas tam-bin fue causa de la reduccin potencial de C y Nmineralizable y restringi la habilidad del suelo parainmovilizar y conservar el N mineral. La literatura dis-ponible indica que el secuestro potencial de CO tieneun rango de conversin en labranza conservacionistade 0,1 a 0,5 tn ha-1 ao-1 para regiones hmedas y0,05 a 0,2 tn ha-1 ao-1 para regiones semiridas(Paustian et al. 1997). Reducir las labranzas ha tenidocomo resultado un aumento de C y N potencialmentemineralizable, donde la poblacin microbiana fuemenos limitada comparada con los otros sistemas delabranza. Con altas temperaturas, el contenido de Cen el suelo decrece porque hay una ms intensamineralizacin de la MO (Kirschbaum 1995).

En la RSSP los sistemas de produccin son mixtos,basados en rotaciones de cultivos anuales y pasturasperennes en base a leguminosas, siendo la mscomn de stas la alfalfa. Sin embargo, durante losltimos 50 aos se usaron sistemas intensivos delabranza introducidos de zonas ms hmedas y comoresultado de esto se produjo una moderada a severadegradacin de los suelos debida a erosin hdrica yelica. En los ltimos aos se ha observado que hayuna tendencia an mayor a la agriculturizacin,decrece la MO y la estabilidad de los agregados, y seincrementa la susceptibilidad a las compactaciones(Quiroga et al. 1996). Este fenmeno se vi facilitadopor un aumento en las precipitaciones que permitie-ron incorporar a los sistemas productivos cultivoscomo el girasol y ms recientemente la soja.

Es posible definir a este agroecosistema como muyfrgil, principalmente frente a las acciones antrpicasadversas que se han impuesto en reiteradas oportu-

nidades. Ensayos realizados por Buschiazzo et al.(1998) con sistemas de labranza durante 5 a 11 aosen la RSSP demostraron que las propiedades fsicas,qumicas y biolgicas del suelo fueron mejorando porlos sistemas de conservacin por la gran cantidad deresiduos retenidos superficialmente. Los cambios enel contenido de MO y la estabilidad de agregados fue-ron limitados a la parte superficial del suelo (2,5 a 5cm), cuando se consideraron profundidades mayoresa 15 cm el efecto de los sistemas de labranza desapa-reci. La acumulacin de MO con sistemas conserva-cionistas fue mayor en las regiones subhmedas queen las semiridas. Esto fue atribuido a una mayordeposicin de residuos en las zonas subhmedas yun mayor ritmo de mineralizacin en las zonas semi-ridas (Buschiazzo et al. 1998). En otro estudio, realiza-do por Daz-Zorita et al. (1999) en la RSP durante tresaos en ms de 130 sitios, se demostr la importan-cia de la prcticas culturales para minimizar las prdi-das de C del suelo. Estos autores concluyeron que laproductividad del trigo esta correlacionada positiva-mente con el contenido de MO en los primeros 20 cmdel suelo cuando esta fue menor a 72,2 t ha-1 y enaos hmedos la produccin est limitada por la dis-ponibilidad de N y P. Por ltimo, en experiencias rea-lizadas por Buschiazzo et al. (2001) comparando sue-los vrgenes (bajo monte de Caldn) y cultivados de laRSP indican que en los suelos cultivados decrece elcontenido de CO, PO (orgnico) y PI (inorgnico)dependiendo del tamao de agregados (ms finos) enlas texturas finas y arenosas. La absorcin de lasplantas y la erosin elica fueron probablemente lacausa del descenso del contenido de nutrientes deestos suelos.

La descomposicin de residuos depende principal-mente de la temperatura y la humedad (Stott et al.1990, Douglas y Rickman 1992, Steiner et al. 1994).Los efectos sobre los microorganismos del suelo sereflejan tambin sobre la dinmica del N ya que estgobernada por la actividad microbiana. Al efectuaruna labranza se produce un pulso de actividad micro-biana debido a la exposicin de los compuestos carbo-nados disponibles para los microorganismos. Lamenor descomposicin de residuos en SD respecto ala labranza convencional (LC), puede influir sobre elnivel de nitratos del suelo y la disponibilidad de losmismos para los cultivos. El agregado de sustratoscarbonados con relacin C/N mayor a la de la biomasamicrobiana del suelo, puede llevar a que mientrasparte del carbono se elimina como C-CO2, se produz-

32 EEA INTA Anguil

ca a la vez inmovilizacin de N del medio por los micro-organismos. En un ensayo de larga duracin en la EEAAnguil INTA se determino cmo afectaban los siste-mas de labranza la descomposicin y liberacin de Nde los residuos de cosecha en un Haplustol Entico dela RSP. La cintica de la descomposicin de residuosfue representada bien por el modelo de doble expo-nencial de decaimiento (Ecuacin 1, Tabla 2).

Ecuacin 1, carbono

Despus de una fase inicial de rpida descomposi-cin, el proceso lleg a ser ms lento. La descomposi-cin del residuo fue ms rpida bajo labranza condisco que bajo SD (Figura 7). Estos resultados sonsemejantes a los obtenidos en la Pampa Ondulada(lvarez 1991, Santanatoglia et al. 1989) bajo escena-rios mas hmedos que el del presente experimentodonde tambin los residuos enterrados se decompo-nen mas rpido que en la superficie del suelo. El estu-dio se realiz con residuos de maz y trigo. Las cons-tantes de descomposicin de ambos componentes delresiduo, carbono labil y recalcitrantes (kL y kR) fueronsignificativamente ms grande cuando los residuosfueron incorporados en el suelo en el tratamiento de laLC que bajo SD. La particin de carbono entre estasdos fuentes fue similar en ambos materiales, la fuenterecalcitrante fue el doble a la labil.

La dinmica de la descomposicin de N de ambosmateriales (maz y trigo) fue similar no existiendo dife-rencias en las pendientes del modelo de descomposi-cin entre especies por lo que se promedi los resul-tados para cada sistema de labranza. La descomposi-cin en SD fue ms lenta que en LC (Figura 8). Los resi-duos dejados sobre la superficie del suelo liberaronms lentamente, ajustndose la dinmica de la des-composicin al modelo doble exponencial (Ecuacin2, Tabla 3).

Ecuacin 2, Nitrgeno


Tabla 2. Coeficientes de regresin y determinacin del carbono labil y recalcitrante y sus constantes de descomposi-cin (k) del modelo doble exponencial de los datos de descomposicin de los residuos.

C remanente = CL e -bt + CR e

-dt

Donde:Carbono remanente = Carbono en residuos sin descomponer.T: tiempo de descomposicin.CL = porcentaje de carbono en la fraccin labil del residuo.CR = porcentaje de carbono en la fraccin resistente del residuo.b y d = constantes de descomposicin de las fracciones labil yresistente respectivamente.

Figura 7. Carbono remanente de residuos de trigo y maz

bajo dos sistemas de labranza, SD= siembra directa, LC=

labranza convencional. (Bono y Alvarez 2012).

Tabla 3. Coeficientes del

modelo de descomposi-

cin ajustado a la masa

de nitrgeno remanente.

N remanente = A e-Bt + C e-Dt

Donde:Nitrgeno remanente = nitrgeno en residuos sin descomponer.T: tiempo de descomposicin.A = porcentaje de nitrgeno en la fraccin labil del residuo.C = porcentaje de nitrgeno en la fraccin resistente del residuo.B y D = constantes de descomposicin de las fracciones labil yresistente respectivamente.

Los residuos enterrados se descompusieron mas rpi-do siguiendo una cintica de primer orden, logrndo-se en consecuencia un mejor ajuste con un modelo deun solo componente (Tabla 3). Bajo los dos sistemasde labranza fue intensa la liberacin de nitrgenodurante el proceso de descomposicin, no detectn-dose inmovilizacin del nutriente. Durante la descom-posicin aument la concentracin de nitrgeno delmaterial. Hubo disminucin de la cantidad total de Nen el material remanente bajo los dos sistemas delabraza, actuando los materiales como fuentes de N almedio. Se observ una alta relacin entre la descom-posicin y la liberacin de N (Figura 9). Para la RSPC ladescomposicin de residuos implica liberacin de N.Por cada 1 % de material descompuesto se libera apro-ximadamente 1 % del N que contiene.

En sntesis la SD surge como una adecuada tecnologapara desarrollar en zonas agroecolgicas del tipo de laRSP. Ha habido un gran avance de este sistema delabranza, entre otras causas por la disponibilidad deequipos y herbicidas mejores y ms baratos quehacen operaciones de labranza qumica ms limpias.

Balance de Carbono

En la RSP ha sido establecido un balance de carbonopara la rotacin avena+vicia-maz-trigo-avena bajo sis-temas de labranza diferentes. La respiracin del suelopresenta una marcada estacionalidad con un mximoen verano (enero) y un mnimo en invierno (julio). Larespiracin total del suelo tiene la misma tendencia devariacin estacional que en la Pampa Ondulada y, asi-mismo, la temperatura del suelo es el factor reguladorprincipal de la emisin de C-CO2 (Alvarez et al. 1995ay b). El suelo emita por descomposicin de residuos ymineralizacin de humus unas 4 t C-CO2 ha-1 ao-1, sindiferencias significativas entre sistemas de labranza,siendo por el contrario muy diferentes los aportes decarbono segn se tratara de SD o LC (Figura 10). BajoSD se determinaron aportes de carbono superiores,atribuidos al efecto de la mayor humedad edficasobre la productividad de los cultivos (Bono et al.2008), lo que determin balances de carbono contras-tantes. Mientras bajo SD el balance de carbono de larotacin fue, para el perodo de tres aos en que sehicieron las mediciones, prcticamente nulo, bajolabranza convencional se perdieron 1.15 t C-CO2 ha-1

ao-1. Esto indica diferencias importantes en la dinmi-ca del carbono del suelo segn el sistema de labranzacon un impacto positivo de la SD sobre el mismo enrelacin a sistemas con labranza.

Efectos acumulados del aporte de nutrientes

Al evaluar los efectos acumulados de la aplicacin defertilizantes sobre las propiedades edficas (Figura11) se ha comprobado un efecto positivo sobre loscontenidos de MO de los primeros 10 cm, tanto en elHaplustol en Pavn (MP) como en el Hapludol en MariLauquen (ML). Luego de 6 aos de efectos acumula-dos se infiere que asociado con mayores rendimien-tos de grano y forraje result tambin mayor el apor-te de residuos en los tratamientos con fertilizacin(Quiroga et al. 2001). Si bien resultan escasos losensayos de larga duracin que estudian los efectos

34 EEA INTA Anguil

Figura 8. Nitrgeno remanente de residuos de trigo y

maz bajo dos sistemas de labranza, SD= siembra direc-

ta, LC= labranza convencional. (Bono y Alvarez 2012).

Figura 9. Nitrgeno liberado por la descomposicin de

los residuos de trigo y maz en ambos sistema de labran-

za en funcin de la magnitud de la descomposicin.

acumulados del aporte de nutrientes en la RSP, losresultados preliminares permiten inferir sobre unacontribucin positiva sobre MO y algunas propieda-des fsicas, mientras que las tendencias muestrantambin efectos sobre el pH.

En los ambientes semiridos en particular, los culti-vos de cobertura (CC) mejoraran la calidad del sueloa travs de incrementos en los contenidos de MO. Apesar de su corta estacin de crecimiento, restringidapor su secado anticipado, este incremento en los con-tenidos de MO del suelo estara dado, no slo por elaporte de residuos de su biomasa area, sino tam-bin por la contribucin de las races. Frassier et al.(2012) cuantificaron la biomasa de races y el aportede carbono y N al suelo de distintas combinaciones

de CC a base de centeno y vicia en dos suelos de com-posicin granulomtrica contrastante: HaplustolEntico con presencia de tosca y Ustipsamment Tpicocon influencia de la napa fretica. Para cuantificar labiomasa de races se utilizaron dos posiciones demuestreo a campo, sobre la lnea de siembra y en elentresurco, a dos profundidades de muestreo (0-6 y6-12 cm). La magnitud del aporte de la biomasa de ra-ces de los CC vari entre 3000 y 9000 kg ha-1, y engran parte estuvo estratificado en los primeros 6 cmdel perfil del suelo, constituyendo una fuente impor-tante de carbono que podra transformarse rpida-mente en MO del suelo. La consociacin centeno-viciaaport la mayor cantidad de biomasa de races, car-bono orgnico y N total. En ese sentido, la participa-cin de la leguminosa en la consociacin, con unaconcentracin de N en sus tejidos superior a la gram-nea, aport importantes cantidades de N al suelo pro-veniente de sus tejidos radiculares (Figura 12). Sinembargo, el monocultivo de vicia en el suelo arenoso,contribuy con la menor cantidad de N en su biomasaradicular.

La distribucin horizontal y vertical de la races fuemuy diferente entre suelos, observndose mayorexploracin tanto en profundidad como en sentidohorizontal en el suelo de composicin granulomtricams gruesa. Bolinder et al. (1997) registraron magni-tudes del aporte de races de cereales (avena, trigo ytriticale) del 40, 31 y 22,5% de la biomasa total apor-tada (races + biomasa area) en los primeros 30 cmdel perfil. Ozpinar y Baytekin (2006) observaron valo-


Figura 10. Esquema de la dinmica del carbono en suelos de la Regin Semirida Pampeana bajo la rotacin avena+vicia-

maz-trigo-avena. Los nmeros junto a las flechas indican los flujos de carbono (t C ha-1 ao-1). (Bono et al. 2008).

Figura 11. Efecto de la fertilizacin (N, P) sobre los conte-

nidos de materia orgnica en mdulos de larga duracin

de Mari Lauquen (ML) y Pavn (MP).

res de biomasa de races del 40% del total de resi-duos aportados por Vicia sativa en los primeros 20 cmdel perfil. Adems, estudios de larga duracin realiza-dos por Ktterer et al. (2011) sugieren que las racescontribuiran ms a la MO estable del suelo que losresiduos aportados por la biomasa area, enfatizan-do la importancia de evaluar este aporte. La mayorsuperficie de contacto con la matriz del suelo, rodea-da de una rizosfera activa que fue desarrollndosedurante el ciclo de crecimiento del cultivo, serian algu-nos de los factores que favorecieron dicha incorpora-cin. Por otra parte, la calidad de los residuos de ra-ces aportados por los CC tambin seria otro aspectoclave para la actividad microbiana del suelo. Al respec-to, la incorporacin de leguminosas como CC aportaraimportantes cantidades de residuos de races con unarelacin C/N menor respecto de los residuos de racesde gramneas (Georgieva et al. 2005), favoreciendoan ms la descomposicin de los mismos.

La agriculturizacin del Este de La Pampa, Sur deCrdoba y Este de San Lus, con el consiguiente incre-mento en el uso de agroqumicos plantea interrogan-tes acerca de los cambios en propiedades edficas yla necesidad de evaluar efectos acumulados en dis-tintas condiciones de sitio.

Bibliografa

Alvarez R. 2005. Balance de carbono en suelos de la

Pampa Ondulada. Efecto de la rotacin de cultivos y la ferti-

lidad nitrogenada. Simposio Fertilidad 2005. Nutricin,

Produccin y Ambiente. pp 61-70. Rosario 27 y 28 de abril

de 2005.

Alvarez R., E. Daniel, O. Santanatoglia, G. M. Brazzola y R.

Garca. 1991. Descomposicin de rastrojo de soja en bolsas

de residuos con distinto tamao de poro. Turrialba. 41, 279-

284.

Alvarez R., O. Santanatoglia y R. Garca. 1995a. Soil respi-

ration, microbial biomass and organic matter contribution of

crops in a wheat-soybean rotation. Soil Use and

Management 11: 45-50.

Alvarez R., O. Santanatoglia y R. Garca. 1995b. In situ

decomposition of 14C-labelled wheat as affected by soil dis-

turbance. Agrochimica 39: 343-348.

Amelung W., K. Flach K. y W. Zech. 1999. Neutral and acidic

sugars in particle-size fractions as influenced by climate. Soil

Sci. Soc. Am. J. 63:865-873.

Andriulo A., J. Galantini, C. Pecorari y E. Torioni. 1991.

Materia orgnica del suelo en la regin Pampeana

Argentina. I. Un mtodo de fraccionamiento por tamizado.

INTA Pergamino, Inf. Tc. 250: 18pp.

Beare M., K. Cameron, P. Williams y C. Doscher. 1994.

Proceedings of the fiftieth New Zealand Plant Prot. Conf.,

520-528 pp.

Biederbeck V., C. Campbell, V. Rasiah, R. Zentner y G. Wen.

1998. Soil quality attributes as influenced by annual legumes

used as green manure. Soil Biol. Biochem., 30:1177-1185.

Boehm M. y D. Anderson. 1997. A landscape-scale study of

soil quality in the three prairie farming systems. Soil Sci. Soc.

Am. J. 61:1147-1159.

Bolinder M. A, D. A. Angers y J. P. Dubuc. 1997. Estimating

shoot to root ratios and annual carbon inputs in soils for

cereal crops. Agr. Ecosyst. Environ. 63: 61-66.

Bono A. y R. Alvarez. 2012. Nitrogen mineralization in a

coarse soil of the semi-arid Pampas of Argentina. Archives of

36 EEA INTA Anguil

Figura 12. a) Carbono orgnico (kg ha-1) de biomasa de races y b) nitrgeno total (kg ha-1) de biomasa de races totales

de CC en los primeros 12 cm del perfil de suelo, para dos suelo Haplustol Entico (Sitio 1) y Ustipsamment Tpico (Sitio 2).

VC: consociacin vicia-centeno; C: monocultivo de centeno; C+N: centeno + 40N; V: monocultivo de vicia. Las letras

minsculas indican diferencias significativas dentro del sitio 1 y las maysculas dentro del sitio 2 (Test Fisher; p

Agronomy and Soil Science

Bono A, R. Alvarez, D. E. Buschiazzo y R. Cantet. 2008.

Tillage Effects on Soil Carbon Balance In A Semiarid

Agroecosystem. Soil Sc. Soc. Am. J. 72:1140-1149.

Bravo O., M. Blanco y N. Amiotti. 2004. Atributos que defi-

nen la segregacin de taxas en la transicin semirida-rida

Argentina. XIX Congr. Argentino Ciencia del Suelo, Paran.

Buschiazzo D. E., J. L. Panigatti y P. W. Unger. 1998. Tillage

effects on soil properties and crop production in the subhu-

mid and semiarid Argentinean Pampas. Soil and Tillage Res.

49: 105-116.

Buschiazzo D. E., G. G. Hevia, E. N. Hepper, A. Urioste, A.

Bono A. y F. J. Babinec. 2001. Organic C, N and P in size frac-

tions of virgin and cultivated soils of the semi-arid pampa of

Argentina. Journal of Arid Environments. En Prensa.

Cambardella C. y E. Elliott. 1993. Carbon and nitrogen dis-

tribution in aggregates from cultivated and native grassland

soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 57:1071-1076.

Cambardella C. y E. Elliott. 1994. Carbon and nitrogen

dynamics of soil organic matter fractions from cultivated

grassland soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 58:123-130.

Campbell C., V. Biederbeck, B. McConkey, D. Curtin y R.

Zentner. 1999. Soil quality-Effect of tillage and fallow fre-

cuency. Soil Biol. Biochem. 31:1-7.

Carter M., E. Gregorich, D. Angers, R. Donald, y M. Bolinder.

1998. Organic C and N storage, and organic C fractions, in

adjacent cultivated and forested soils of eastern Canada.

Soil Till. Res. 47: 253-261.

Casanovas E., H. Echeverria y G. Studdert. 1995. Materia

orgnica del suelo bajo rotaciones de cultivos. Contenido

total y de distintas fracciones. Ciencia del Suelo 13:16-20.

Dalal F. y Meyer. 1986. Long-term trends in fertility of soil

under continuos cultivation and cereal cropping in southern

Queesland. I. Overall changes in soil properties and trends in

winter cereal yields. Aust. J. Soil Res. 24:265-279.

Davidson J., F. Gray y D. Pinson. 1967. Changes in organic

matter and bulk density with depth under two cropping

systems. Agron. J. 59:375-378.

Daz-Zorita M., D: E. Buschiazzo y N. Peinemann. 1999. Soil

organic matter and wheat productivity in the Semiarid

Argentine Pampas. Agon. J. 91:276-279.

Douglas C. L. Jr. y R. W. Rickman. 1992. Estimating crop

residue decomposition from air temperature, initial nitrogen

content, and residue placement. Soil Sci. Soc. Am. J. 56:272-

278.

Fabrizzi P., A. Morn y F. Garca. 2003. Soil carbon and

nitrogen organic fractions in degraded vs. non-degraded

Mollisols in Argentina. Soil Sci. Soc. Am. J. 67:1831-1841.

Funaro D., R. Fernndez y A. Quiroga. 2004. Aspectos ed-

ficos relacionados con el manejo del agua y la nutricin del

maz. In: Produccin de Maz en Sistemas Mixtos, INTA

Angul, Bol. 81:18-30.

Franzluebbers A. 2002. Soil organic matter stratification

ratio as an indicator of soil quality. Soil Till. Res. 66:95-106.

Frasier, I; D. Riestra, E. Noellemeyer y A. Quiroga. 2012.

Aporte de C y N de races de cultivos de cobertura. XIX

Congreso Latinoamericano y XXIII Congreso Argentino de la

Ciencia del Suelo.

Georgieva, S; S Christensen; H Petersen; P Gjelstrup y K

Thorup-Gregorich E., M. Carter, D. Angers, C. Monreal y B.

Ellert. 1994. Towars a minimum data set to assess soil orga-

nic matter quality in agricultural soils. Can. J. Soil Sci.

74:367-385.

Guerif J. y A. Faure. 1979. Role de la matiere organique sur

le comportement des sols au compactage. I-Etude statisti-

que. Ann. Agron., 30: 469-480.

Hassink J., L. Bouwman, K. Zwart, J. Bloem y L. Brussard.

1993. Relationships between soil texture, physical protec-

tion of organic matter, soil biota, and C and N mineralization

in grassland soils. Geoderma 57: 105-128.

Hevia G., D. E. Buschiazzo, E. Hepper, A. Urioste y E. Antn.

2003. Organic matter in size fractions of soils of the semiarid

Argentina. Effects of climate, soil texture and management.

Geoderma 116: 265-277

Janzen H. H., C. A. Campbell, R. C. Izaurralde, B. H. Ellert, N.

Juma, W. B. McGill y R. P. Zentner. 1998. Management effects

on soil C storage on the Canadian prairies.

Kapkiyai J., N. Karanja, J. Qureshi, P. Smithson y P.

Woomer. 1999. Soil organic matter and nutrient dynamics in

a Kenian nitisol under long-term fertilizer and organic input

management. Soil Biol. Biochem. 31:1773-1782.

Ktterer T., M. A. Bolinder, O. Andrn, H. Korchmann y L.

Menichetti. 2011. Roots contribute more to refractory soil

organic matter than above-ground crop residues, as revea-

led by a long-term field experiment. Agr. Ecosyst. Environ.

141: 184-192.

Kirschbaum M. U. F. 1995. The temperature dependence of

soil organic matter decomposition and the effect of global

warming on soil organic storage. Soil Biol. Biochem. 27:753-

760.

Klingebiel A. y P. Montgomery. 1961. Land capability classi-

fication. Agric. Handb. N 210 (SCS-USDA):21pp.

Kristensen. 2005. Early decomposer assemblages of soil

organisms in litterbags with vetch and rye roots. Soil Biol. &

Biochem. 37: 11451155.

Lampurlanes J., P. Angs y C. Cantero-Martnez. 2002.

Tillage effects on water storage during fallow, and on barley

root growth and yield in two contrasting soils of the semi-

arid Segarra region Spain. Soil Till. Res. 65:207-220.

Mc Aneney K. y J. Arre. 1993. A wheat-fallow rotation in

northeastern Spain: water balance-yield considerations.

Agronomie 13:481-490.

37Manual de fertilidad y evaluacin de suelos. Edici

inta_pt_89_manual_de_fertilidad[1] (1).pdf

Documents