Factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo siembra directa. Efecto sobre el balance de agua

Abstract

La evolución estructural de los suelos y su relación con la dinámica del agua son aspectos clave en la sustentabilidad de los agro-ecosistemas. La siembra directa (SD) combinada con la simplificación de secuencias de cultivos, generan la necesidad de estudiar nuevos aspectos de la degradación física de suelos cultivados. El objetivo de esta tesis fue identificar factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo SD y analizar las consecuencias de la presencia de estructura laminar y otras estructuras asociadas sobre el balance de agua. Se aplicó el método del perfil cultural en distintos sitios de la Pampa Húmeda norte y se realizaron ensayos de campo (tránsito, cobertura, secuencias) y laboratorio (humedecimiento-secado, intervalo hídrico óptimo) para modelar la evolución de la estructura laminar, identificar sus factores formadores y cuantificar su efecto sobre el funcionamiento hídrico. El desarrollo de estructura laminar está generalizado en la Pampa Húmeda norte. Su proporción en el perfil está asociada con el número de años bajo SD. El tránsito agrícola y la cobertura superficial no afectaron su evolución. La estructura laminar se forma por fisuración por humedecimiento-secado de una estructura masiva subyacente. La distribución de macroporos de esta estructura y su estabilidad, afectan la microfisuración y la formación de agregados elongados. Las raíces contribuyen con el crecimiento lateral y la exploración de la capa superficial del suelo por impedimento en su profundización cuando la densidad aparente es crítica (>1,44 Mg m-3). La estructura laminar altera el patrón de drenaje y aumenta el escurrimiento superficial en función de su proporción en el perfil del horizonte A. La secuencia de cultivos implementada bajo SD condiciona su formación y en consecuencia el funcionamiento hídrico del suelo. Las ecuaciones generadas permitirán identificar secuencias de cultivos que mejoren la captación de agua para aumentar rendimientos y minimizar riesgos ambientales.

The structural evolution of soils and its relation to the dynamics of water are key issues in the sustainability of agro-ecosystems. No tillage (NT), together with the simplification of crop sequences, has generated the need to explore new aspects of the physical degradation of cultivated soils. The aim of this thesis was to identify determinants of the structural evolution of silty soils under NT and analyze the consequences of the presence of platy structure and other associated structures on the water balance. To this end, we applied the method of the cultural profile in different sites of the northern Humid Pampas and conducted experiments both in the field (machinery transit, coverage, crop sequences) and the laboratory (wetting-drying, least limited water range) to model the evolution of platy structure, identify its forming factors, and quantify their effect on the water functioning. The development of platy structure is widespread in the northern Humid Pampas. Its proportion in the topsoil profile is associated with the number of years under NT. Neither the machinery transit nor the surface coverage affected its evolution. The platy structure is formed by wettingdrying cracking of the massive structure underneath. The distribution of macropores of this structure and its stability affect the micro-cracking and the formation of elongated aggregates. The roots contribute with their lateral growth and the exploration of the topsoil since they cannot go further deep when the bulk density is critical (>1.44 Mg m- 3). The platy structure alters the drainage pattern and increases the surface runoff according to its proportion in the profile of A horizon. The crop sequence implemented under NT affects its formation and, consequently, the soil water dynamics. The equations generated will allow identifying the crop sequences that allow improving the uptake of water to increase yields and minimize environmental risks.