Flujos de carbono y nitrógeno bajo distintos sistemas de labranza en la región semiárida pampeana

Abstract

Los contenidos de carbono y nitrógeno orgánicos del suelo están relacionados con su capacidad productiva. Esta relación es esperable que sea más estrecha en suelos de zonas áridas y semiáridas. La cantidad de carbono que puede secuestrar el suelo es, a la vez, de interés por la posibilidad de usar a los suelos como sumideros de carbono y mitigar el efecto invernadero. Esta tesis tiene como objetivo determinar los efectos del sistema de labranza sobre la dinámica del carbono y el nitrógeno en un suelo de una región semiárida. Se realizó un experimento de campo de larga duración en el que se contrastó un manejo tradicional, que empleaba un arado de disco en la labor principal, con un manejo tradicional, que empleaba un arado de disco en la labor principal, con un manejo de siembra directa. Los contenidos de humedad del suelo fueron superiores bajo siembra directa y mayores también los rendimientos de los cultivos que integraban la rotación siendo, consecuentemente, los aportes de carbono en forma de residuos al suelo también mayores. El flujo anual de carbono emitido a la atmósfera como C - CO2 fue similar entre sistemas de labranza, de lo que resultó un balance de carbono neutro bajo siembra directa y negativo bajo labranza con arado. La producción de C - CO2 aumentó con la cantidad de residuos presentes en el suelo y la temperatura y decrecía al incrementarse la cantidad de nitratos. La descomposición de los residuos vegetales y la liberación al suelo de su nitrógeno fue más rápida en el suelo labrado, lo que llevó a mayores niveles de nitratos a la siembra de algunos cultivos en el tratamiento con labranza en casi todos los cultivos integrantes de la rotación. Bajo siembra directa el suelo no perdió carbono durante el experimento mientras que bajo arado de disco el stock de carbono orgánico del suelo decreció. En regiones semiáridas la adopción de siembra directa determina balances de carbono menos negativos que bajo manejos con labranza, por incrementar las entradas de carbono al suelo y no afectar las salidas por respiración heterótrofa.

Soil organic carbon and nitrogen contents impact productivity. This effect is expected to be greater in arid to semiarid environments. Soils can also be carbon sinks mitigating global warming. These reasons make the understanding of carbon and nitrogen dynamic in soils of interest. The objective of this thesis is to determine the effects of different tillage systems on carbon and nitrogen fluxes under a semiarid climate. A longterm field experiment was performed in which a traditional managemt with disk plow was contrasted against no-till. Soil water content was higher under no-till which leads to greater yields and carbon returned to the soil as residues. Emission of C-CO2 from the soil to the atmosphere was not affected by tillage treatment. The carbon balance was neutral under no-till but negative under plow tillage. Production of C-CO2 was higher as residues in soil and temperature increased. Conversely, C-CO2 flux decreased with soil nitrate. Residues decomposition and nitrogen mineralization from residues was faster in the tilled soil leading to greater nitrate levels than under no-till. Nevertheless, absorption of nitrogen was higher under no-till and nitrogen balances less negative in this later treatment during the growing cycles of nearly all the crops included in the rotation. In semiarid regions the adoption of no-till determines less carbon losses than conventional tillage systems as the consequence of an increase in carbon inputs to the soil, but had little effect on carbon losses as C-CO2.