Distribución y protección física de la materia orgánica en un molisol del sudeste bonaerense: efecto de sistemas de cultivos

Abstract

Los suelos del Sudeste Bonaerense (SEB) presentan textura franca y alto contenido de carbono (C) orgánico (CO) total (COT). Sin embargo, han sufrido una pérdida generalizada de COT y, consecuentemente, de su salud, atribuida a secuencias de cultivos simplificadas y al uso no racional de los sistemas de labranza (SL). Resulta crucial explorar prácticas de manejo que permitan mantener y/o aumentar el nivel de COT y para ello es necesario conocer su dinámica y tener herramientas para predecir sus cambios. Las alternativas para secuestrar CO en el suelo y mejorar la cantidad y estabilidad de los agregados (EA) se basan en el uso de siembra directa (SD) y la intensificación ecológica de la agricultura (IEA) (e.g. rotando con periodos de pasturas). Es escasa la información disponible en el SEB referida al efecto de estas prácticas sobre la dinámica del COT en la masa del suelo y en las fracciones de agregados (FA) y su relación con otras propiedades edáficas. Por lo tanto, para las condiciones del SEB se hipotetizó que a) bajo la misma secuencia de cultivos agrícolas de cosecha, la agricultura bajo SD no reduce las pérdidas de COT, pero sí incrementa la protección física de sus fracciones lábiles y b) una mayor IEA aumenta el contenido de COT y la protección física de las fracciones lábiles independientemente del SL, pero su incremento se relaciona con la naturaleza del aporte de C al suelo. Se trabajó con muestras de suelo extraídas de ensayos con distintos niveles de IEA y tipos de SL (SD y labranza convencional (LC)). Los sistemas de cultivo (SC; SL y combinación de cultivos con pasturas) bajo SD presentaron siempre mayor EA que aquéllos bajo LC, pero el incremento más importante de la EA se registró cuando aumentó la IEA. Asimismo, se confirmó la relación entre los contenidos de COT y CO particulado (COP) y la EA y que ésta puede ser explicada por la estabilidad de los macroagregados (>250 µm). Además, se reafirmó que, para los suelos del SEB, la SD no conduce a la ganancia de COT a 0-20 cm y que su nivel se incrementó cuando se aumentó la IEA. Esto confirma el papel clave de las raíces creciendo activamente para restaurar la salud del suelo, incluso bajo labranzas agresivas. No obstante, cuando la proporción de pasturas disminuyó bajo SD se mantuvo la salud del suelo en términos de EA y COT, pero a 0-5 cm. Además, se identificó que los macroagregados, especialmente los mayores a 2000 µm, representan el compartimento del suelo que acumula y protege fracciones lábiles del CO y que la disminución del laboreo favorece este proceso. Por lo tanto, los SC que aumentan la cantidad y estabilidad de los magroagregados y su cantidad de COP, son una herramienta valiosa para mantener o restaurar la salud de los suelos y sus funciones ecosistémicas. Sin embargo, para confirmar los beneficios de la IEA sobre la salud edáfica, sería necesario evaluar sus efectos en rangos más amplios de textura y/o utilizando otras formas y niveles de IEA.

The soils of the Southeastern Buenos Aires Province, Argentina (SEB) show loam texture and high total (COT) organic (CO) carbon (C) content. However, they have suffered a generalized loss of COT and, consequently, of soil health due to the simplification of crop sequences and an irrational use of tillage systems (SL). The COT plays a key role in determining soil health given it defines several ecosystem functions of soil. Thus, it becomes crucial to explore management practices that favor COT accrual, to advance knowledge on COT dynamics, and to develop tools to predict its changes. The alternatives to sequester C in soil and to improve aggregation and aggregate stability (EA) are based on the use of no-tillage (SD) and on ecological agriculture intensification (IEA) (e.g. incorporation of pastures to the sequence). The available information in the SEB on the effect of those practices on COT dynamics both in the bulk soil and in aggregate fractions (FA) and on their relationship with other soil properties, is scarce. Therefore, for the conditions of the SEB, it was hypothesized that a) under the same cash crop sequence, cropping under SD does not reduce COT losses, but does increase its labile fractions protection, and b) regardless of SL, IEA increases COT and the physical protection of its labile fractions, but the magnitude of these increases relates to the nature of C input to the soil. Soil samples were taken from experiments with different levels of IEA and two SL (SD and conventional tillage (LC)) and analyzed. Cropping systems (SC) under SD always showed higher EA than those under LC. However, the greatest increase of EA was observed when IEA increased. Likewise, it was confirmed the relationship between EA and COT and particulate CO (COP) contents. Besides, it was also confirmed that EA could be explained by the stability of macroaggregates (>250 µm). It was also confirmed that for the studied soils, SD itself does not lead to COT accrual in the arable layer (0-20 cm) and that the greatest COT and COP contents were achieved with increased IEA. This confirms the key role of actively growing roots to restore soil health even under aggressive tillage systems. However, when the proportion of pastures in the SC under SD was low, soil health was maintained but only at 0-5 cm. It was also determined that macroaggregates, especially the greater ones (>2000 µm), are the soil compartment that protect the labile fractions of COT and that reducing tillage intensity favors that protection. Therefore, the SC that lead to increasing the amount and the stability of macroaggregates are a valuable tool to maintain or restore the health of the soils under study, preserving their functioning in the agroecosystem. Nevertheless, to confirm the benefits of IEA on soil health it would be necessary to evaluate its effect in environments with a wider range of textures and/or under other forms and levels of IEA.