Cambios en la disponibilidad de cinc, cobre, hierro y manganeso por la agricultura en suelos de la región pampeana.

Abstract

Más de 100 años de agricultura en la región Pampeana (RP) ha degradado y erosionado el suelo, causando una disminución en el contenido de sus nutrientes esenciales y consecuentemente una pérdida de la calidad del mismo. Conocer los niveles actuales de los micronutrientes tales como, cinc (Zn), cobre (Cu), hierro (Fe) y manganeso (Mn) disponibles y que relación presentan con las propiedades químicas y biológicas del suelo, luego de varias décadas de actividad agrícola intensa, es clave para visualizar áreas deficientes y de probable respuesta a la fertilización. Los objetivos de este trabajo fueron: 1) Determinar la concentración de Zn, Cu, Fe y Mn extractables con ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), en suelos prístinos y con prolongada historia agrícola de la RP; 2) Determinar propiedades químicas y biológicas del suelo (pH, materia orgánica (MO), capacidad de intercambio cationico (CIC) y fósforo extractable (P-Bray)) y su relación con la concentración de Zn, Cu, Fe y Mn. Para ello, se realizó un relevamiento en la RP, tomando 1200 muestras de suelos georreferenciadas (0-20cm) en situación de manejo agrícola (mínimo 15 años de agricultura) y de suelo prístino (parque, pastura, clausura y bajo alambrados no disturbados). En estas muestras se determinó pH, MO, CIC, P-Bray, Zn, Cu, Fe y Mn. Además, se realizaron mapas de distribución de los micronutrientes disponibles. La actividad agrícola redujo en mayor medida la disponibilidad de Zn (24 al 75%) y en menor medida la de Cu (6 al 21%), mientras que para Fe y Mn se observó un ligero incremento de su disponibilidad. Con lo cual, los niveles de Zn menores a 1mg kg-1, podrían ser limitantes en una vasta área al norte, noroeste y sudoeste de la RP, mientras que los de Cu, Fe y Mn fueron en la mayor parte del área, mayores a 0,5; 50 y a 25 mg kg-1, respectivamente, por lo que no es de esperar que se produzcan deficiencias a mediano y largo plazo de estos nutrientes. El Zn fue el único micronutriente que presentó elevada complejidad para describir su variabilidad espacial para lo cual se requiere menor distancia entre sitios para caracterizar su distribución de muestreo (< 30 km) que para Cu, Fe y Mn (180, 30, 248 km, respectivamente). Los niveles de Zn-DTPA a nivel regional no pudieron ser predichos por variables tales como la MO, pH, P-Bray y CIC, mientras que esta última, si se asoció con la variación de la disponibilidad de Cu en suelo. El pH y en menor

medida la MO fueron importantes variables asociadas con la variación regional de los niveles de Fe (r2=62) y Mn (r2=32) en suelos de la RP. Por último, para el caso del Zn, la información recabada sugiere que es importante comenzar a desarrollar metodologías de diagnóstico basadas en el análisis de suelo y/o planta capaces de predecir la respuesta de los cultivos al agregado de dicho nutriente. Además, dada su importancia sobre la salud humana, sería conveniente comenzar con la realización de trabajos de investigación para la evaluación de la calidad nutricional de los granos de cereales y su respuesta a dosis, momentos y fuentes de Zn.

More than 100 years of agriculture in the Pampas region (RP) have degraded and eroded the soil, causing a reduction in soil nutrients content and soil quality. In order to distinguish nutrient deficient areas, with a greater response to fertilization, it is necessary to determine the concentration of available micronutrients as zinc (Zn), copper (Cu), iron (Fe) and manganese (Mn), and its relationship with soil chemical and biological properties. The aims of this study were: 1) to determine the concentration of Zn, Cu, Fe and Mn extracted with diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) in pristine and agricultural soils from the RP; 2) to measure soil chemical and biological soil properties (pH, organic matter (MO), cation exchange capacity (CIC) and extractable P (P-Bray)) and their relationship with the concentration of Zn, CU, Fe and Mn. To this end, a soil survey was carried out at the RP, taking 1200 georeferenced samples (0 to 20 cm) from agriculturally managed soils (> 15 years of farming) and pristine soils (parks, pastures, and undisturbed soil under fences). Soil properties as pH, MO, CIC, P-Bray, and Zn, Cu, Fe and Mn concentration were determined. In addition, micronutrient availability distribution maps were developed. Agriculture reduced the availability of Zn (24 to 75%) and, to a lesser extent, Cu (6 to 21%), while it slightly increased the availability of Fe and Mn. The levels of Zn in the north, north-west and south-east RP were below the critic threshold (<1 mg kg-1) and can be limiting for crops production, while the levels of Cu, Fe and Mn were in general above the critic threshold (0.5, 50 and 25 mg kg-1, respectively). In contrast to Cu, Fe and Mn, the special variability of Zn was hard to describe. As a consequence, a narrower distance between sampling points (< 30 km) is required to describe Zn variability, as compared to Cu, Fe and Mn (180, 30 and 248 km, respectively). The level of Zn-DTPA could not be predicted from variables such as MO, pH, P-Bray and CIC. In contrast, CIC was associated with soil available Cu, while pH and MO were associated with regional variations in Fe (r2=0.62) and Mn (r2=0.32) availability. Summarizing, the presented information suggests that it is important to develop diagnostic methodologies to predict crops response to Zn additions, based on the analysis of soil and / or plant samples. Moreover, and due to Zn impact on human health, it would be necessary to study the effect of Zn sources, rates and timing on grain Zn nutritional quality.