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“Latinoamérica unida protegiendo sus suelos” XIX CONGRESO LATINOAMERICANO DE LA CIENCIA DEL SUELO XXIII CONGRESO ARGENTINO DE LA CIENCIA DEL SUELO Mar del Plata, Argentina – 16 al 20 de abril de 2012 contribuciones@congresodesuelos.org.ar EFECTO DEL AGREGADO DE YESO A SUELOS CON HORIZONTES SALINOS SÓDICOS SUBSUPERFICIALES Moreno, I.S.*; Bonadeo, E.; González, M.J.; Ganum Gorriz, M.J. ; Marzari, R. Departamento de Ecología Agraria-Facultad de Agronomía y Veterinaria-Universidad Nacional de Río Cuarto. * Autor de contacto: imoreno@ayv.unrc.edu.ar; Ruta 36, km 601-5800. Río Cuarto; 0358-4676154 RESUMEN Un problema que afecta pasturas y cultivos de la pampa plana, del centro-este de la llanura cordobesa es la aparición de “manchones” de menor productividad debido al contenido de sales y sodio en horizontes subsuperficiales. Son sectores de superficie variable, con límites bien definidos. El objetivo de este trabajo fue contrastar efectos de aplicaciones de altas dosis de enmiendas cálcicas, con aplicaciones de dosis inferiores y distribuidas en el tiempo, sobre la condición físico – química de un Haplustol típico con fase salina y alcalina en el área de Villa María – Córdoba. En el año 2005 se definieron tres tratamientos: T(0 kg ha-1), DM (6000 kg ha-1) y DA (2000 kg ha-1). En el 2008 se realizó una nueva aplicación a DA, denominándola DD (2000 kg ha-1). El diseño fue en bloques al azar con tres repeticiones. Se realizaron cuatro muestreos evaluando CE, pH, calcio, sodio y magnesio en extracto de saturación y RAS. Los resultados al finalizar el ensayo muestran que la CE en la capa de 0-20 cm, es muy similar para todos los tratamientos; de 20-40 cm, DM expresa un valor superior a los otros tratamientos. El yeso habría llegado a estas profundidades, provocando aumentos en la CE, por la cantidad aplicada y la baja permeabilidad de estos suelos, siendo significativas las diferencias entre DD y DM. Las enmiendas cálcicas, producen un descenso del pH, manteniéndose esta tendencia a lo largo del período analizado. Luego de 4 años de la aplicación de la mayor dosis, la RAS disminuye en la capa subsuperficial, objetivo que es alcanzado con menores dosis, repetidas en un determinado intervalo de tiempo. PALABRAS CLAVE suelo sódico; yeso; frecuencia de aplicación INTRODUCCIÓN Una problemática frecuente de la pampa plana, ubicada en el centro-este de la llanura cordobesa (INTA, 1993) es la aparición -en los principales cultivos y pasturas- de sectores de superficie variable, con límites bien definidos, denominados comúnmente “manchones”, que se caracterizan por un menor desarrollo de la parte aérea y del número de plantas, lo que facilita el avance de malezas graminosas adaptadas. Las dimensiones de las áreas afectadas son del orden de metros (Hampp et al., 2004). Por lo tanto, en los lotes, se presentan dos situaciones diferentes, y en cada una de ellas las sales se encuentran en menor y mayor profundidad, denominándoselas manchón (M) y normal (N) respectivamente. Hampp et al., (2004) informaron que esta problemática de origen edáfico está relacionada a procesos halomórficos vinculados a una capa freática con importante concentración de sales sódicas que se encuentra oscilando a más de 2-3 metros de profundidad, y profundizando sobre el origen y la distribución de los manchones en el terreno llegaron a la conclusión de que esta manifestación obedece a procesos genéticos antiguos, donde la vegetación afectó la dinámica de sales, determinando que éstas llegaran o no a la superficie. Este efecto se manifiesta con diferente magnitud en los distintos cultivos y pasturas de la región, dependiendo de la tolerancia al exceso de sodio y sales, de cada uno de ellos. Así, el “manchoneo” adquiere relevancia productiva y económica en pasturas de alfalfa (Medicago sativa L.) por ser éstas el principal recurso forrajero del área y más específicamente de la cuenca lechera de Villa María, Córdoba. Para esta pastura, los “manchones” se manifiestan generalmente al año de implantada, con porcentajes que oscilan alrededor del 10 % para llegar a ocupar el 50 % o más de la superficie a los tres años de edad (Bonadeo et al., 2006). Sucesivos trabajos con el objetivo de mejorar esta problemática han sido realizados en el área mencionada (Moreno et al., 2006; Bonadeo et al., 2006 y 2009), utilizando yeso como fuente de calcio. Este compuesto es el más utilizado en el mejoramiento de los suelos afectados por sodio, debido a su bajo costo, disponibilidad y a su capacidad de aumentar la concentración de electrolitos (Quinteros et al., 2003; Qadir et al., 2003; Lavado y Taboada, 2009). Moreno et al. (2006), concluyen que el agregado de enmiendas cálcicas a este tipo de suelos demuestra que comienzan a recuperarse disminuyendo el pH, observándose también cambios en la conductividad eléctrica y en la relación de iones en solución y adsorbidos, aunque, con el paso del tiempo, este efecto tiende a revertirse. El principal efecto del yeso es mejorar la capacidad del suelo de infiltrar agua de lluvia, ya que la misma se ve afectada negativamente por la oclusión del sistema de poros debido a la dispersión del coloide (Lavado y Taboada, 2009). Se considera que el proceso de recuperación parcial en condiciones de secano es lento, por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue contrastar efectos de aplicaciones de altas dosis de enmiendas cálcicas, con aplicaciones de dosis inferiores y distribuidas en el tiempo, sobre la condición físico – química de un Haplustol típico con fase salina y alcalina en el área de Villa María – Córdoba. MATERIALES Y MÉTODOS El área experimental se encuentra ubicada entre 32º 29’ LS y 63º 17’ LO al este de la localidad de Arroyo Cabral, donde es intensa la manifestación de la problemática mencionada. El clima es templado subhúmedo, las precipitaciones anuales promedio son de 799 mm y la distribución monzónica. La temperatura media anual es de 16,05 °C (INTA, 1987). El relieve es subnormal, en un paisaje muy plano, con pendiente regional menor al 0,5 %, de dirección O-E. Los suelos del área en estudio, están clasificados como Haplustoles énticos (Consociación Oncativo) (INTA, 1987). En el sector en estudio se encontró un desajuste entre lo citado en la cartografía y lo observado, ya que el suelo puede clasificarse como Haplustol típico, con fases por alcalinidad y salinidad (Hampp et al., 2004). Series con características sódicas (Natracualf), como Cayuqueo y Ticino (INTA, 1987), se encuentran en cercanía de la zona en estudio (Bonadeo et al., 2002). La secuencia de horizontes y características de M y N se indican en las Tabla 1 y 2 respectivamente. En ellas se puede apreciar que en M la profundidad efectiva del perfil para el enraizamiento del cultivo se encuentra más limitada que en N, ya que las condiciones químicas reinantes en M afectan el grado de dispersión-floculación del coloide, y presenta un pH de 9,14 a los 24 cm, en tanto que en N un pH similar se encuentra a los 55 cm. La CE en N se mantiene con valores bajos en todo el perfil; en tanto que en M a los 40 cm, los horizontes son ligeramente salinos. La capa freática oscila en los 2,5 m de profundidad, siendo la CE de la misma en N de 2,8 dS m-1, y el anión dominante sulfato. En M, la CE es de 7,6 dS m-1, predominando los bicarbonatos. El catión dominante tanto en N como en M, es el sodio. Esto explica las diferencias de pH en el suelo (Bonadeo et al., 2006). El estudio se realizó en M, sobre un ensayo implantado con alfalfa (Medicago sativa L.), cv. Araucana (grupo 8-9), en enero de 2005, al cual se aplicó yeso (Título: 67%), definiendo tres tratamientos: Testigo -T- (sin aplicación), Dosis Agronómica -DA- (2000 Kg ha-1, 1340 Kg ha-1 de yeso puro) y Dosis Máxima -DM- (6000 Kg ha-1, 4020 Kg ha-1 de yeso puro). Tabla 1: Características del suelo del ensayo en N (Bonadeo et al., 2002) Horiz. Prof. (cm) TexturaEstructura (Subtipo) MO (%) CE (dS m-1) pH PSI A 0-26 Fr.Li. Bl.subang. 2.64 0.60 6.88 2,4 Bw 26-37 Fr.Li. Bl.subang. 1.32 0.32 7.80 12,5 Bwk 37-55 Fr.Li. Bl.subang. 1.16 0.65 8.62 13,3 BCk 55-90 Fr.Li. Bl.subang. 0.95 0.54 9.33 15,4 Ck 90 a + Fr.Li. Masivo 0.84 0.78 9.56 39,7 El diseño fue en bloques completos al azar con tres repeticiones. La superficie de cada unidad experimental fue de 49 m2 (7x7), mientras que el área de muestreo de 25 m2 En abril de 2008 se colocó una segunda dosis de yeso en DA (2000 Kg ha-1), del mismo título que el anterior, en superficie y al voleo, denominándola a partir de ese momento DD. Cabe aclarar, que en la discusión de resultados se denomina DD desde el primer muestreo, aunque aún la nueva aplicación de yeso no se había realizado. Tabla 2: Características del suelo del ensayo en M (Bonadeo et al., 2002) Horiz. Prof. (cm) Textura Estructura (Subtipo) MO (%) CE (dSm-1) pH PSI A 0-24 Fr.Li. Bl.subang. 2.37 0.6 7.26 12,8 Bw1 24-43 Fr. Li. Bl.subang. 0.99 1.21 9.14 32,8 Bw2k 43-76 Fr. Li. Bl. subang. 0.93 2.28 9.83 42 Ck 76 a + Fr.Li. Masivo 0.63 4.76 9.85 48 La secuencia de muestreos no tuvo un patrón temporal debido a la extrema dureza de estos suelos cuando su contenido hídrico es bajo, éstos se realizaron luego de la ocurrencia de precipitaciones. Se realizaron cuatro muestreos, en febrero y septiembre del año 2008, y enero y mayo del 2009, a dos profundidades: de 0-20 y de 20-40 cm. Se determinó pH, método potenciométrico, relación suelo agua 1:2,5 (Page, 1982) y conductividad eléctrica, relación suelo agua 1:1 (Page, 1982), en las muestras obtenidas en los cuatro muestreos, en tanto que las del primer y último muestreo se analizó, además, calcio, sodio y magnesio en el extracto de saturación (Richards, 1965) por espectrofotometría de absorción atómica. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Análisis del comportamiento de la CE y del pH Para analizar los cambios en la CE del suelo, durante el período que se extendió el ensayo, se consideraron las precipitaciones, la profundidad y el agregado de una sal como enmienda. Según Porta Casanellas et al. (1999) en condiciones de campo, la distribución de la salinidad en un suelo varía a lo largo del año y en función de la profundidad considerada. Figura 1: CE 0-20 cm de profundidad Figura 2: CE 20- 40 cm de profundidad Los valores de CE, para las dos profundidades analizadas, antes de la aplicación de la segunda dosis de yeso (T), se aprecian en las figuras 1 y 2, en el muestreo de febrero de 2008. Esto indicaría que la enmienda se ha solubilizado y tanto el exceso de la misma como la sal formada debido al intercambio de Ca por Na (SO4Na2), se ha lixiviado de esa capa. Es decir, DM y DD toman valores semejantes a T. En la segunda profundidad muestreada (20-40 cm), DM, en general, expresa un valor superior a los otros dos tratamientos (Figura 2), producto del descenso y acumulación de la enmienda en el perfil. Al no tener incorporación mecánica, ni riego, la disolución y la profundidad de lixiviación de las sales depende de las precipitaciones y de la permeabilidad. Por lo tanto, el yeso habría llegado a estas profundidades, y por la cantidad aplicada en el año 2005 (6000 kg/ha) sumado a la baja permeabilidad que presentan originariamente estos suelos (PSI: 32,8) a partir de los 24 cm aproximadamente, la conductividad aumenta por acumulaciones de enmienda. Para todos los tratamientos los valores más altos de CE coinciden con los meses de déficit hídrico, confirmando la estrecha relación entre la concentración de sales en cada tratamiento y la dosis aplicada. Las diferencias de CE entre tratamientos en DD y DM fueron significativas. En cuanto a las fechas de muestreo, febrero/08 y enero/09 no presentan diferencias significativas entre ellas, pero sí con el resto de las fechas, las que a su vez son estadísticamente diferentes. El pH del suelo es un parámetro variable en el tiempo, no obstante, Al-Busaidi and Cookson (2003) informan que los suelos únicamente pueden tener un pH superior a 8,4 si contienen cantidades importantes de sodio intercambiable, por lo tanto el PSI es el factor de mayor importancia e influencia en el pH de los suelos sódicos. La tendencia de los valores de pH de T muestran las fluctuaciones estacionales del mismo. En las Figuras 3 y 4, se puede observar que aplicaciones de enmiendas cálcicas, producen un descenso de pH en el suelo, con respecto a T manteniéndose esta tendencia a lo largo del período analizado. Figura 3: Variación del pH en el tiempo Figura 4: Variación del pH en el tiempo entre 0-20 cm de profundidad entre 20-40 cm de profundidad En mayo, el pH en las dos profundidades tiende a la neutralidad con un leve ascenso en las épocas de menores precipitaciones. La hidrólisis del yeso libera electrolitos acidificantes a la solución. Luego de transcurrido un tiempo, la acción de la enmienda se reduce por el agotamiento de la misma en el suelo, y por la disminución de la liberación del anión sulfato, principal responsable de la reducción de pH (Quintero et al., 2003). Relación de Adsorción de Sodio (RAS) La RAS indica el grado de sodicidad que presenta el suelo con relación al contenido de calcio y magnesio. Figura 5: Variación de la RAS en el tiempo Figura 6: Variación de la RAS en el tiempo entre 0-20 cm de profundidad entre 20-40 cm de profundidad En la Figura 5, se observa que los valores de RAS, obtenidos en superficie, en febrero/08, en DM, son inferiores a los de T y DD. Esto es consecuencia del desplazamiento y posterior lavado de Na+ en esa capa, producto de la elevada dosis que se aplicó en el año 2005 en DM. En DD la dosis que se aplicó, en el mismo año, fue de menor magnitud, y prácticamente ya no se aprecia su efecto. En la capa de 20-40 cm, los valores de Na+ en solución aumentan, fenómeno que es esperable debido al elevado PSI. Al elevarse los valores de Ca++ y Na+ en solución en el mes de mayo, producto del lixiviado que se produjo en la época de lluvias, los valores de RAS se elevan, pero como puede observarse en la Figura 6, DM y DD se mantienen por debajo del valor de T, igualándose los valores de los tratamientos con enmienda en mayo-09. Es importante destacar dos aspectos, uno de ellos es que luego de 4 años de aplicación de la mayor dosis se logra que la RAS disminuya en la capa subsuperficial, y el otro es que dosis menores, repetidas en un determinado intervalo de tiempo, como en el presente caso alcanzan prácticamente iguales resultados, aspecto muy importante ya que agronómicamente son cantidades a aportar al suelo que ofrecen ventajas prácticas a tener en cuenta, más aún si se trata de aplicaciones en superficie. CONCLUSIÓN El manejo de las dosis y frecuencia de aplicación escogidos para el tratamiento DD, pareciera darle más tiempo al proceso de intercambio, lavado de bases, mejoras en la permeabilidad y consecuentemente favorecería el crecimiento del cultivo y exploración de raíces en el perfil. Por lo tanto, sería necesario continuar evaluando estas alternativas para lograr resultados más eficientes. AGRADECIMIENTOS Este trabajo fue financiado con fondos de la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de Río Cuarto. BIBLIOGRAFÍA Al-Busaidi AS & P Cookson. 2003. Salinity–pH Relationships in Calcareous Soils. Agricultural and Marine Sciences, 8(1):41-46. Bonadeo, E.; IS Moreno, A Odorizzi, ER Hampp, A Sorondo & MD Bongiovanni. 2002. Relación entre propiedades físico-químicas del suelo y raíces de alfalfa (medicago sativa L.). Actas en CD. XVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Puerto Madryn, Chubut. 16 al 19 de abril de 2002. Bonadeo, E; ER Hampp ,MD Bongiovanni, IS Moreno & A. Odorizzi. 2006. Relaciones entre propiedades físicas y químicasdel suelo y raíces de alfalfa (Medicago sativa L.) afectada por “manchoneo”. Ciencia del Suelo 24: 101-107. Bonadeo, E; C Milán, IS Moreno, M Basanta & J. Viola. 2009. Efecto del agregado de enmiendas cálcicas y magnésicas a un Natrustalf Tipico de la República Argentina en condiciones de secano. Actas en CD. XVIII Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. Costa Rica. 16-20 de noviembre de 2009. Hampp, ER.; E Bonadeo, MD Bongiovanni & IS Moreno. 2004. Aspectos genéticos de suelos con manchoneo. Actas en CD. XVI Congreso Latinoamericano y XII Congreso Colombiano de la Ciencia del Suelo.26 de septiembre a 1 de octubre de 2004. INTA. 1987. Carta de suelos de la República Argentina. Hoja 3363-9 Villa María. Plan Mapa de Suelos Córdoba – Argentina. INTA, 1993. Atlas de Suelos de la República Argentina. 2 Tomos. 677 páginas. Lavado, RS. 2009. Salinización y Sodificación de Suelos de Producción Agrícola Extensiva por Riego Complementario. En Alteracionesde la Fertilidad de los Suelos. Pp 45-58. Taboada MA & Lavado RS (eds). Moreno, IS; E Bonadeo, ER Hampp, D Urbani & MD Bongiovanni. 2006 Agregado de yeso y dinámica de sales y pH en suelos con horizontes salinos subsuperficiales. Actas en CD. XX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Salta. 19 – 22 de septiembre de 2009. Page, A. L.; Miller, R.I. & D.R. Keeney (eds.) 1982 Methods of soil analysys. Part II. Chemical and Microbiological Porperties Number 9. ASA. SSS, Inc. Segunda Edición. Madison, Wisconsin, USA. 1159 pags Porta Casanellas, J, M Lopez-Acevedo R, & C Roquero de Laburu. 1999. Edafología Para la Agricultura y el Medio Ambiente. Editorial Mundi Prensa, Madrid. Qadir M, D Steffens, F Yan & S Schubert. 2003. Sodium removal from a calcareous saline–sodic soil through leaching and plant uptake during phytoremediation. Land Degradation & Development. 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