Intensificación de las secuencias de cultivos en un Molisol y un Vertisol: cambios en la estabilidad estructural y en el almacenaje de C en agregados

Abstract

Los actuales sistemas agrícolas del la región pampeana argentina presentan una elevada frecuencia de barbechos en las secuencias de cultivos lo que resulta en el desperdicio de recursos ambientales y en un mayor impacto de los procesos erosivos sobre la agregación y el almacenaje de carbono orgánico del suelo (COS). La intensificación de las secuencias de cultivos, por medio de la reducción de los períodos de barbecho es una alternativa para mejorar la eficiencia y productividad de dichos sistemas, aunque existe escasa información sobre su impacto en la agregación y en el almacenaje de COS en suelos con agentes de agregación contrastantes. El objetivo de esta tesis fue evaluar en un Molisol y un Vertisol los mecanismos involucrados en la consolidación de la estructura y en el almacenaje de COS ante cambios en el nivel de intensificación y en la composición de la secuencia de cultivos. A través de diferentes escalas de evaluación (lotes de producción, ensayos de campo, incubaciones en laboratorio) se analizó el impacto del tiempo de ocupación con cobertura vegetal viva y el efecto de la calidad y frecuencia de adición de residuos sobre la dinámica de la agregación y el almacenaje de COS. En comparación con el Vertisol, el Molisol demostró una mayor dependencia de agentes orgánicos de la agregación para la formación de agregados. Además, la agregación y el COS almacenado en los macroagregados se asociaron negativamente con la frecuencia de soja en las secuencias. En ambos tipos de suelo, la adición más frecuente de residuos vegetales permitió mantener elevadas las tasas respiratorias y de agregación en comparación con una única adición de residuos en ensayos de laboratorio. A pesar del menor impacto de las secuencias de cultivos en el Vertisol y a la elevada variación temporal en la agregación detectada en los suelos, mantener el suelo ocupado por prolongados períodos de tiempo favoreció el mayor aporte de biomasa, la agregación y las ganancias de COS en macroagregados en ambos tipos de suelo.

The current agricultural systems in the Argentinean Pampas have a high fallow frequency in the cropping sequences, which lead to a significant waste of potential productivity of the environment and to an important impact of erosion process on soil aggregation and soil organic carbon (SOC) storage. Increasing cropping intensity is a useful tool to improve the efficiency and productivity of these systems, although the knowledge on the impact on soil aggregation and SOC storage in soils with contrasting aggregation agents is scarce. The aim of this thesis was to study the mechanisms involved in soil structure consolidation and SOC storage as affected by cropping intensification and sequence composition in a Mollisol and a Vertisol. The impact of period with vegetal cover and the effect of quality and frequency of residue addition on the dynamics of soil aggregation and SOC storage was evaluated in production fields, field experiment and laboratory incubations. In comparison with the Vertisol, the Mollisol demonstrated a higher dependence on organic aggregation agents. In addition, soil aggregation and SOC storage in macroaggregates were negatively associated with soybean cropping frequency in the crop sequences. In both soil types, more frequent additions of plant residues led to maintain high respiration and aggregation rates as compared with less frequent additions. Despite the low impact of cropping sequences in the Vertisol and the high temporal variation in soil aggregation, maintaining the soil surface with vegetal cover for long periods in the crop sequences led to a higher residue addition and improved soil aggregation and SOC storage in macroaggregates in both soil types.