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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 INDICADORES DE CALIDAD DE SUELO DE APLICACIÓN EN EL UMBRAL AL CHACO Y LOS VALLES TEMPLADOS DE SALTA Y JUJUY Osinaga*, R(1) ; J. L. Arzeno(2) (1) Universidad Nacional de Salta, Avda. Bolivia 5150 Salta, Argentina.; (2) Estacion Experimental Agropecuaria Salta –INTA-. * Autor contacto: ramosinaga@yahoo.com.ar, Lamadrid 862 (4400)Salta, tel. 54-0387-42231954 RESUMEN El trabajo “El Deterioro de las Tierras en la Argentina” (Alerta Amarillo, 1995), expresa: “En las áreas subtropicales del norte del País, especialmente en ecosistemas más frágiles, el desmonte y posterior incorporación de tierras a la agricultura sobre bases poco racionales, en pocos años terminó por empobrecer hasta niveles críticos, suelos que originalmente presentaban un alto nivel de fertilidad”. La provincia de Salta comprende 15.500 km2 y se extiende desde ambientes áridos al oeste y las selvas y bosques al este, en los cuales se delimitaron 12 Regiones Agroecológicas. El objetivo es seleccionar los indicadores de calidad de suelo (ICS) más eficientes y eficaces, para el monitoreo y seguimiento de la calidad de los suelos en sistemas productivos del Umbral al Chaco y Valles Templados. Se analizaron en laboratorio “pares de muestras compuestas” Cortina de monte natural vs Lote en producción. Para cada Indicador se determinó la variación porcentual entre pares de muestras, considerando 100% al valor de referencia (VR) de cortina. Se observa degradación de suelos por el uso y el conjunto mínimo de indicadores que sobresalen son: EAS 1- 2 mm, MO, Nt, P y Cobertura. De ellos prevalece la pérdida de MO en el Umbral al Chaco y la EAS en los Valles Templados. El sistema de habilitación de tierras en Salta, que obliga a dejar cortinas cada 400 m, es una gran ventaja, ya que permite contar con VR que representan la calidad inherente de los suelos y así poder determinar la calidad dinámica en los lotes. PALABRAS CLAVE: Indicadores de calidad de suelo, monitoreo, observatorio ambiental. INTRODUCCION En el trabajo “El Deterioro de las Tierras en la Argentina” (Alerta Amarillo, 1995), se expresa: “En las áreas subtropicales del norte del País, especialmente en los ecosistemas más frágiles, el desmonte y posterior incorporación de las tierras a la agricultura sobre bases poco racionales, en pocos años terminó por empobrecer hasta niveles críticos, a suelos que originalmente presentaban un alto nivel de fertilidad”. La provincia de Salta comprende 15.500 km2 y se extiende con ambientes áridos y semidesérticos al oeste, mientras que las selvas y bosques cubren el este. En estos ambientes se extienden 12 Regiones Agroecológicas, que van desde la Puna al oeste hasta el Chaco Silvo- ganadero al este y que se diferencian por características climáticas y actividades productivas diferentes. Comprenden distintas unidades fisiográficas y geomorfológicas, que abarcan desde la Cordillera Oriental, las Sierras Subandinas y la Llanura chaqueña. Esta amplia diversidad de ambientes, ha permitido el desarrollo de distintos Sistemas Productivos tanto bajo riego como a secano y desde sistemas de subsistencia y autoconsumo hasta emprendimientos muy mailto:ramosinaga@yahoo.com.ar significativos tanto bajo riego (caña de azúcar, citrus, hortalizas, tabaco) como a secano (soja, maíz, poroto) incluyendo amplias superficies ganaderas con implantación de pasturas subtropicales. En cada una de estas Regiones Agroecológicas se ha comprometido la sustentabilidad de los sistemas originando la degradación de los suelos, que se manifiesta de diversas formas. En las áreas bajo riego se presentan problemas de salinización, elevación de la napa freática, degradación biológica y erosión hídrica. En las áreas a secano se presentan principalmente problemas de erosión hídrica, sedimentación, degradación biológica y han comenzado a manifestarse los primeros problemas de salinización y elevación del nivel freático. El avance de la frontera agropecuaria, acelerado por el cultivo de soja, ha incrementado los problemas de degradación, por la incorporación de nuevas tierras marginalmente aptas que producen un marcado desequilibrio en los ecosistemas. La producción de granos pasó de 572.000 ha en el 2000 a 1.012.000 ha en 2010. (PRORENOA, 2011). OBJETIVO Seleccionar los ICS más eficientes, simples de implementar y eficaces que marquen diferencias, para el monitoreo de la calidad de suelo, que se adapten a la problemática de las dos regiones en estudio y que permitan evaluar los procesos de degradación de los suelos y su evolución en el tiempo. UMBRAL AL CHACO Observatorio ambiental Tartagal (Umbral al Chaco Norte) Los suelos predominantes en el área de estudio son, Haplustol údico, Haplustol éntico, Haplustol típico, Argiustol típico, Argiustol údico, Haplustalf údico, Ustipsamente típico. Como criterio de muestreo se utilizó la toma de “pares de muestras” cortina-lote (CoLo), compuesto por un Valor de Referencia Cortina de monte natural (VR) vs Lote en producción tomadas sobre transectas paralelas de 150-200 m. En los lotes seleccionados se tomaron muestras compuestas en 13 cortinas y en 23 lotes a una profundidad de 0-20 cm. En Laboratorio se realizaron los siguientes análisis: Textura, Materia Orgánica (MO), Nitrógeno Total (Nt), Fósforo Extractable (P), Potasio (K), pH y Conductividad eléctrica (CE), Estabilidad de Agregados de Suelo (EAS 1-2 mm) y Capacidad hídrica de saturación (CHS). Para la evaluación de las muestras, se las diferenció en base a la textura, en tres grupos: Gruesa, Media y Fina. Para cada Indicador de Calidad de Suelo (ICS), se calculó la variación porcentual obtenida dentro de los pares de muestras CoLo, considerando 100% al valor de referencia (VR) de la cortina. Para la evaluación del impacto de las prácticas agrícolas sobre las propiedades físicas y químicas de los suelos, se ha considerado a los datos de las cortinas, como la “calidad inherente” y a la variación de los ICS provocadas por acción antrópica desde el inicio del desmonte, como la “calidad dinámica”. RESULTADOS Se presenta en la Tabla 1 la MO % de los pares de muestras CoLo, separados por grupos de textura: media y gruesa y el % de caída. Corresponden al Umbral al Chaco norte. Tabla 1: MO - 14 Pares: Cortina – Lote nº de muestras y % de Caída en Tartagal- Umbral al Chaco Norte. Textura MO Cortina VR (%) MO Lote (%) % Caída Media 4,27 2,93 31 Gruesa 2,75 1,99 28 Media ponderada 30 En la Tabla 2 se presentan el contenido de MO por clase textural de 174 muestras de cortinas de monte natural (Umbral al Chaco sur), que representan una característica de la calidad inherente y se observa la consistencia del agrupamiento en clases, por ejemplo el mínimo de texturas medias es mayor que el máximo de texturas gruesas. En la tabla Nº 3, se presenta el contenido de MO y la caída comparando cortina-lote para el Umbral al Chaco sur. Comparando los VR de las cortinas (Tabla 1) con los obtenidos en Anta (Umbral al Chaco sur) (Tabla 2), (Sánchez, 2008), en Tartagal la caída de MO es superior en un 16 % en la textura media, que podrían atribuirse a condiciones agroecológicas distintas, teniendo en cuenta que el balance hídrico de ambas zonas varían, como por ejemplo muestran un déficit de 253 y 78 mm respectivamente. Con referencia a los % de caídas, si tomamos la media ponderada de los dos grupos texturales que es del 30 % (Tabla 1), es algo superior a la registrada en Anta que es de 26 % (Tabla 3), (Romero, 2008). Tabla 2: Valores medios, máximos y mínimos de MO (%) en cortinas, según textura, Umbral al Chaco Sur.Tabla 3: Promedio de los % de caída de MO por grupos texturales en Umbral al Chaco sur. Textura Nº muestras (n) cortina lote % caída Media 111 3,7 2,6 28 Gruesa 23 2,6 2,0 21 Media ponderada 134 26 Tomando como referencia la calificación de % de caída utilizado en Anta (Romero, 2008), que sugiere la siguiente escala: menos de 15 % mínima; 15 -21 ligera; 22-29 moderada; 30-39 alta y 40 % o más muy alta. Se plantea que esta calificación es aplicable también para Tartagal, con lo cual la caída general evaluada resulta alta (Tabla 1). En cuanto a los grupos de clases de textura, se refuerzan las diferencias entre los dos grupos (Tablas 1 y 3), remarcando la menor resiliencia de la textura gruesa, éste posiblemente sea el problema principal a enfrentar en los distintos manejos (Siembra directa y rotación con maíz, Labranza convencional de poroto o maní). Textura MO media % MO mínima % MO máxima % Media 3,7 3,1 3,9 gruesa 2,7 2,5 3,0 Otros Indicadores A continuación se analizan otros ICS que han sido evaluados en otros trabajos del Umbral al Chaco, (Cardozo, 2006), (Romero, 2008) y (Aciar, 2010) y que han mostrado diferencias significativas entre cortina-lote, por lo que se estima, deberían ser incluidos como indicadores principales, estos son Nitrógeno total (Nt), Estabilidad de agregados (EAS 1-2 mm), fósforo (P) y % de Cobertura del suelo. Tabla 4: Contenido de N, EAS y P, entre cortina y lote y % de caída ICS Cortina Lote % Caída Nitrógeno (%) 0,19 0,14 26 EAS 1-2 mm 54,8 26,9 51 Fósforo extractable (ppm) 67 84 26 incremento El N (Tabla 4), registra una caída con una tendencia similar y algo menor que la MO (Tabla 1), con lo que se confirma a este macro nutriente como otro de los ICS principales. La EAS, presenta una importante caída del 51%, lo que estaría indicando que debería ser el 1º de los ICS Principales, por ser el más eficaz en marcar las diferencias, principalmente en los lotes con manejo convencional, lo que ya se ha evaluado en otras situaciones, en Umbral al Chaco y en Valles Templados. El P, también incluido dentro de los principales, registra un incremento, lo cual ya ha sido cuantificado en otros monitoreos y se estima que se origina en el proceso de mineralización de la MO. Con referencia a la cobertura vegetal, en las Parcelas de Largo Plazo (PLP) de la EEA Salta INTA (Arzeno, 2000; 2001), se estableció una Clasificación de los Manejos según la cantidad de cobertura lograda, denominando manejos mejoradores a los de 70 % o más; conservacionistas de 30 a 69 % y degradadores con 29 % o menos. A partir de esta referencia en mediciones de cobertura realizadas en 23 lotes inmediatamente después de las cosechas, se cuantificaron: 11 lotes con coberturas abundantes mejoradores, 11 como conservacionistas y solo 1 como degradador. Se destaca el resultado obtenido y se confirma a la cobertura como otro de los ICS principales por su eficiencia y eficacia en diferenciar los manejos. En síntesis el conjunto mínimo de indicadores se integra con los Indicadores Principales siguientes: EAS 1-2 mm, MO, Nt, P y Cobertura. En todo el Umbral al Chaco se observa una significativa caída de estos indicadores en comparación con las cortinas de monte. El sistema de habilitación de tierras en Salta, que obliga a dejar cortinas cada 400 m, es una gran ventaja, ya que permite contar con VR que representan la calidad inherente de los suelos y así poder determinar la calidad dinámica en los lotes. Principales ICS para los Valles Templados de Jujuy-Salta El monocultivo de tabaco, ha generado una constante degradación de los suelos, por el exceso de labores, falta de rotaciones y de sistematización para riego, así se manifiesta la erosión hídrica, planchado, presencia de capas densificadas y compactadas a 20-30 cm de profundidad, pérdida de materia orgánica y de estructura. Los suelos predominantes son Ustifluvente típico, Ustocrepte údico, Ustortente típico y Argiustol údico Vargas Gil, 1999). Se cuenta con datos de suelo de una cortina de más de 40 años, (Martínez, 2010), ubicada en la EEA Salta INTA, correspondiente a un Ustocrepte údico y que se tomaron como Valor de Referencia (VR) (Tabla 5). Se evaluó los análisis de suelo de 18 lotes tabacaleros. Se presenta en la Tabla 5, los datos de EAS, MO y P de los 18 pares de muestras comparando: Lotes con el Valor de Referencia (VR). Tabla 5: Contenido de EAS, MO y P, entre cortina y lote y % de caída. Se destaca una caída muy alta del 80 % de la EAS y de 49% en la MO en los lotes, originada muy posiblemente como primera causa por el exceso de labranzas. Ambas caídas están estrechamente relacionadas, considerando que uno de los factores principales de la estructuración es la MO. Respecto a la relación MO/arcilla +limo, considerando buenos a los valores superiores a 4, malos los inferiores a 3 y regulares entre 3 y 4, la media de 4,31 de los VR corresponde a una buena relación y la media de los lotes 2,61 corresponde a relación mala. Este indicador, tiene un rango de valores de 2 a 12 aproximadamente (Quiroga, 2008), un índice bajo indicaría que el suelo ha perdido MO en relación al limo + arcilla, lo que haría suponer un contenido bajo de MO joven o fácilmente mineralizable. Esta situación responde al manejo con monocultivo de tabaco, donde los contenidos de materia orgánica lábil dependen de la escasa cantidad de rastrojo de tabaco y de malezas dejados durante el barbecho, que en general son enterrados. En los lotes se incrementa el P, causado por un efecto antrópico, originado por la fertilización del Tabaco, técnica que se incrementó en los últimos 10 a 15 años pasando de 300 kg/ha de NPK a 800 a 1.000 kg/ha. Resultados similares obtuvo Pérez (2010), comparando los VR con 108 análisis de textura media de distintos lotes, distribuidos en 7.000 ha, donde determinó importantes caídas en la MO de un 49%; el Nt cayó un 44%; el P subió un 52% y el K cayó un 52%. Se puede concluir que hay un claro e importante proceso de degradación física y química, causada por el monocultivo de tabaco y el excesivo número de labranzas que oscilan entre 10 y 15 por ciclo del cultivo. Coincidiendo con estudios anteriores se concluye que dentro de los ICS Principales, sobresalen por su eficacia y eficiencia la EAS 1-2 mm y MO. Otro índice a considerar y que refleja también la degradación de los suelos de los Valles Templados es la relación entre la MO y la textura (arcilla+limo). Integración cuantitativa de 20 años comparando cuatro sistemas de labranza En cuatro macroparcelas de 1,8 ha cada una, iniciadas en 1990 se comparan cuatro sistemas de labranza (SL): Labranza Convencional (LC) (2 cinceles cruzados y 2 o 3 rastras), Labranza Mínima vertical (LMv) (con escarificador chato “tipo paratill” separados a 1m), Labranza Mínima con disco (LMd) (una rastra con control de profundidad) y Siembra Directa (SD) (Arzeno & Corvalan (2001). La secuencia de cultivos desde el año 1990 al 2009 incluye maíz (12 años), poroto negro (4 años), soja (4 años). El suelo es un Ustocrepte udico, serie Cerrillos (Vargas Gil, 1999). En el transcurso de los 20 años de las macroparcelas se evaluaron: Lombrices, Termitas, Nitrógeno total, Infiltración, Tubulaciones biológicas, Resistencia a la Penetración, Humedad del Suelo, Densidad aparente, Cobertura, Planchado, Erosión activa, Materia orgánica (MO), MO ICS Lote VR % Variación E A S 1-2mm 9 46 80 caída MO % 1,44 2,83 49 caída MO/arcilla+limo 2,61 4,31 40 caída P ppm 56 36 56 enriquecimiento humificada, particulada 212 y 53 a 0-5 y 0-20 cm., Mineralización de la MO, Respiración microbiana, Hidrólisis de FDA, Hongos totales, Actinomicetes y Rendimiento de: poroto, soja y maíz. Mediante la Metodología propuesta por Arzeno (2002), para la integración cuantitativa de resultadosobtenidos en comparaciones de sistemas de labranza, se obtuvo el puntaje detallado en la Tabla 6. Tabla 6: Integración de la información 1990 al 2009 Sistemas de Labranza SD LMv LMd LC Periodo 1990-2000 37 35 17 5 Periodo 2005-2007 27 28 21 6 Periodo 2008-2009 63 65 29 6 Puntaje Total 127 128 67 17 Clasificación 1990-2010 1 (A) 1 (A) 3 (B) 4 (C) En la Tabla 6, que muestra la integración cuantitativa de 20 años, se observa claramente una significativa diferencia entre los sistemas mejoradores (SD y LMv) que superan en un 52% y 13% a los sistemas con mayor número de labranzas (LMd y LC) Los indicadores, cuyos resultados copian el resultado integrador final, consistente en SD (A), LMv (A) LMd (B) y LC (C), resultan: Planchado % y Humedad de suelo, MOP212 (0-5cm), MOP53 (0-5cm), los que sobresalen por su eficacia. A su vez se destaca que el Planchado (%), debido a su gran simplicidad sobresale por su eficiencia y que se determinan simultáneamente a campo con Cobertura y Erosión activa. Indicadores en etapa de ajuste ReMO 5/20 La ReMO 5/20 es la relación porcentual entre la MO de dos profundidades (MO 0-5 cm – MO 0- 20 cm / MO 0-20 cm x 100), (Arzeno, 2004). Esta relación está influenciada por el manejo y en especial por el sistema de labranza e indica la estratificación en profundidad de la MO y se puede inferir que a mayor valor de ReMo mayor será la calidad del suelo. Como referencia, en las PLP (Arzeno, 2010), la LC dio un ReMo de 4 %; LMd 29 % y los manejos mejoradores: LMv 41 % y SD 51 %. Al respecto Franzluebbers (en Martinez et al., 2008), utilizó la Remo en diferentes suelos, Ustochrept, Eutrocryept, Cryoboralf y Natriboralf manejados con labranza convencional y siembra directa y encontró que los suelos manejados con siembra directa presentaban una mayor Remo comparado con los mismos suelos manejados con labranza convencional. Considerando la información y resultados de los dos lugares Tartagal y EEA Salta INTA, se propone como una primera aproximación tres rangos de valores, de 0 -15 % convencional o manejo degradador; 16 - 34 % intermedio; 35 o más % manejo mejorador. Perfil cultural El perfil cultural, se define como el conjunto constituido por la sucesión de las capas de tierras individualizadas por la intervención de los implementos de labranzas, el comportamiento de las raíces vegetales y la influencia de factores naturales (clima), (Gautronneau y Manichon, 1996). El análisis del perfil cultural, permite identificar los principales problemas agronómicos inherentes al medio, buscando tomar en cuenta los efectos observables o predicables de las operaciones de cultivo sobre el estado estructural y el volumen de suelo potencialmente explorable por las raíces. De esta manera puede ser un buen indicador del estado en que se encuentra el suelo, ya que su análisis se basa en las características morfológicas que influyen sobre el crecimiento radicular afectando de esta manera el normal desarrollo del cultivo. BIBLIOGRAFIA Alerta Amarillo. 1995. El Deterioro de las Tierras Argentinas. Consejo Federal Agropecuario. SAGyP. Buenos Aires, Argentina. Arzeno, J.L. & Corvalan. 2000. Experiencia de largo plazo (1990-2000) con cuatro sistemas de labranza en Salta. ISCO 2000. The International Soil Conservation Organization. 11º Conferencia - Octubre 2000 - Buenos Aires. Arzeno, J.L. & Corvalan. 2001. Experiencia de largo plazo (1990-2000) con cuatro sistemas de labranza en Salta. Cuadeno de Actualizaciones Monsanto. EEA INTA Salta. Arzeno J. L; E.R. Corvalán; D.J. Huidobro; A. Franzoni; D.A. Matta. 2004. Indicador de calidad de suelo: relación de la materia orgánica entre dos profundidades 0-5 cm y 0-20 cm. XIX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Paraná. Arzeno J.L. 2002. Metodología para la integración cuantitativa de resultados obtenidos en comparaciones de sistemas de labranza. INTA EEA Salta. XVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Chubut. Arzeno, J.L.; R. Osinaga; F. Ferrary Laguzzi; E. Corvalan ;T. Rodríguez. 2010. Relación de la MO entre: 0-5 y 0-20 cm (%Remo 5/20), como Indicador de calidad de suelos en Parcelas de largo plazo de Salta. XXII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Santa Fé. Gautronneau, Y & H Manichon. 1996. Guía Metódica Del Perfil Cultural. La Paz, IBTA (Instituto Boliviano de Tecnología Agropecuaria) - OSTROM (Instituto Francés de Investigación Científica para el Desarrollo en Cooperación). Martínez, E.H; J. P. Fuentes E, E Acevedo H. 2008. Carbono orgánico y propiedades del suelo. R.C. Suelo Nutr. Veg. 8 (1) 2008 (68-96). Temuco. Chile. Pérez, L; G. Colque; R. Osinaga; E. Corvalán & Arzeno, J.L. 2010. Características físico químicas de los suelos del Valle de Lerma y su relación con el manejo. XXII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. Santa Fé. PRORENOA. 2011. Monitoreo de Cultivos del Noroeste Argentino a Partir de Sensores Remotos. EEA Salta INTA. Quiroga & Bono. 2008. Manual de Fertilidad y evaluación de suelos. Editores: Alberto Quiroga y Alfredo Bono. EEA INTA Anguil. Romero V.; J. L. Arzeno ; D. Moreno; R. Osinaga ; C. D. Sánchez ; A. Franzoni. 2008. Uso de los indicadores de calidad de suelo en fincas del Umbral al Chaco en Salta y Santiago del Estero. XXI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. San Luis. Sánchez D.C.; J.L. Arzeno; E.R. Corvalán. 2008. Validación de modelos de estimación de materia orgánica en base a textura para suelos del dpto. Anta (Salta). XXI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. San Luis. Vargas Gil, R. 1999. Carta de Suelos del Valle de Lerma, Provincia de Salta. EEA Salta-INTA.L
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