Distribución del carbono orgánico particulado por tamaño de agregados bajo distintos sistemas de labranza

Abstract

El estudio de las fracciones lábiles del C orgánico del suelo es importante debido a que su dinámica controla la productividad del agroecosistema en el corto plazo y a que son muy sensibles a los cambios producidos por las prácticas de manejo. En el Sudeste Bonaerense se ha comprobado que la variación del C orgánico particulado (COP) es más sensible que la del total (COT) ante prácticas de manejo de suelo y cultivos contrastantes. Sin embargo, a pesar de la relación entre el COP y la capacidad del suelo de proveer nutrientes a los cultivos, los contenidos de esta fracción no se relacionaron con los rendimientos y las respuestas a la fertilización de los cultivos bajo siembra directa (SD) o bajo labranza convencional (LC). La tasa de formación, la estabilización y la degradación de macro- y microagregados están directamente relacionadas con la dinámica del COP y ésta lo está con la intensidad del disturbio y las características de la fracción mineral del suelo. El conocimiento de la distribución del COP entre agregados del suelo de distinto tamaño y de la relación con su estabilidad como consecuencia de la intensidad de la labranza bajo distintas texturas, contribuirá a la comprensión de la dinámica del C en el suelo para un manejo sustentable. El objetivo de este trabajo fue evaluar la distribución y estabilidad de tamaños de agregados y de los contenidos de las fracciones de C orgánico en dos sitios representativos del Sudeste Bonaerense (Barrow y Balcarce) bajo dos sistemas de labranza (SD y LC). Se tomaron muestras (0 - 5 y 5 - 20 cm) de dos ensayos de larga duración sobre suelos con diferente textura (Franco-arcillo-arenosa y Franca en Barrow y Balcarce, respectivamente) y contenido original de C orgánico superficiales y de sus respectivas situaciones pseudo-prístinas. Ambos ensayos habían sido iniciados en 1997 sobre una pastura de 4 años con una rotación agrícola incluyendo girasol (Helianthus annuus L.), trigo (Triticum aestivum L.) y maíz (Zea mays L.) bajo SD y LC. Las muestras tamizadas por 8 mm y secas, se re-humedecieron por sumergimiento o mojado violento y por capilaridad y se tamizaron separadamente en agua por distintos tamices. En la masa total del suelo y en cada fracción de agregados, se determinaron el COT y el COP. Tanto la distribución como la estabilidad de cada fracción de agregados fueron fuertemente influenciadas por el sistema de labranza. Los macroagregados fueron más estables bajo SD que bajo LC, independientemente del sitio y a las profundidades analizadas pero, principalmente, en la capa superficial. Sin embargo, la reducción en la estabilidad de los macroagregados respecto a la correspondiente situación pseudo- prístina fue menor en Barrow que en Balcarce bajo ambos sistemas de labranza. Es decir que, a pesar de los mayores contenidos de COP en las distintas fracciones de agregados en Balcarce, el mayor contenido de arcilla en la fracción mineral fina de los suelos de Barrow, estaría permitiendo una mayor protección del COP en los micro- y los macroagregados de Barrow con respecto a los de Balcarce, aun cuando fueran expuestos a labranzas agresivas.

The study of soil organic C labile fractions is important because their dynamics control short term agroecosystem productivity and because they are also very sensitive to the changes produced by management practices. In the Southeastern Buenos Aires Province it has been demonstrated that particulate organic C (COP) content is more sensitive than total organic C (COT) content when contrasting management practices and different crops are applied to the soil. However, despite the close relationship between COP and soil nutrient supply capacity, COP content was not related with crop yield and response to fertilization either under no tillage (SD) or under conventional tillage (LC). Macro- and microaggregate formation, stabilization and degradation are directly associated to COP dynamics which, in turn, is related to disturbance intensity and to the characteristics of soil mineral fraction. The knowledge of how COP is distributed among different size aggregates and related to their stability as a consequence of different tillage systems under different textures, will contribute to the comprehension of soil organic C dynamics towards its sustainable management. The objective of this work was to evaluate aggregate size distribution and stability, and soil organic C fractions distribution among them in soils of two sites representative of the Southeastern Buenos Aires Province (Barrow and Balcarce) under two tillage systems (SD and LC). Soil samples (0 – 5 and 5 – 20 cm depth) were taken from two long term experiments on soils with different surface texture (Sandy-Clay-Loam and Loam at Barrow and Balcarce, respectively) and original organic C content. Samples were also taken from undisturbed situations in both sites. Both experiments had been initiated in 1997 on a 4-yr pasture with a crop sequence including sunflower (Helianthus annuus L.), spring wheat (Triticum aestivum L.) and maize (Zea mays L.) under SD and LC. Soil samples were sieved through 8-mm sieve and, after drying, two aliquots were re- wetted one by immersion and the other, capillary. Re-wetted soil by either wetting method was then sieved in water through different size sieves. Total organic C and POC contents were determined both in the whole soil and in each aggregate size fraction. The proportion and the stability of each aggregate size fraction were strongly influenced by tillage systems. Regardless the site, macroaggregates were more stable under SD than under LC, at all depths, but especially in the surface layer. However, the reduction in macroaggregate stability due to cropping respect to the undisturbed situation, was lower at Barrow than at Balcarce under both tillage systems. Therefore, despite the higher COP contents at Balcarce in all aggregate size fractions, the higher proportion of clay in the fine mineral fraction at Barrow, led to a greater protection of COP within micro- and macroaggregates respect to Balcarce, even though soils were subject to an aggressive tillage system.