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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/242377598 Sistema de Labranza y Productividad de los Suelos Article · January 2002 CITATIONS 13 READS 1,565 2 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Captura de carbono atmosferico en el suelo Atmosferic carbon capture in soils View project Development of durum wheat in Chile View project Edmundo Acevedo University of Chile 123 PUBLICATIONS 3,036 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Edmundo Acevedo on 03 June 2014. The user has requested enhancement of the downloaded file. https://www.researchgate.net/publication/242377598_Sistema_de_Labranza_y_Productividad_de_los_Suelos?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/publication/242377598_Sistema_de_Labranza_y_Productividad_de_los_Suelos?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_3&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Captura-de-carbono-atmosferico-en-el-suelo-Atmosferic-carbon-capture-in-soils?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/project/Development-of-durum-wheat-in-Chile?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_9&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_1&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Edmundo_Acevedo?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Edmundo_Acevedo?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/University_of_Chile?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Edmundo_Acevedo?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Edmundo_Acevedo?enrichId=rgreq-8011df8aa3958ca054b948be06a80fa0-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzI0MjM3NzU5ODtBUzoxMDQwOTA3OTMxNTI1MjdAMTQwMTgyODU4ODEzOQ%3D%3D&el=1_x_10&_esc=publicationCoverPdf 13SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS 2 Sistema de Labranza y Productividad de los Suelos E.ACEVEDO Y E. MARTÍNEZ. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronómicas, Laboratorio de Relación Suelo-Agua- Planta. Casilla 1004, Santiago, Chile. eacevedo@uchile.cl RESUMEN En este Capítulo se revisa el efecto de la labranza en las propiedades físi- cas, químicas y biológicas del suelo. La intensificación de la agricultura con prácticas tradicionales de labranza, que incluyen inversión del suelo, tiene como efecto la disminución de la materia orgánica del suelo.La cero labranza, con residuos sobre la superficie del suelo, sube el contenido de materia organica de éste afectando positivamente sus propiedades físicas, químicas y biológicas y por lo tanto, su productividad. La labranza tradi- cional con inversión de la capa superficial del suelo, ayuda al control de malezas y formación de una cama de semillas, sin embargo, expone el suelo a la erosión hídrica y eólica y a la oxidación acelerada (quema) de su materia orgánica. El balance de carbono del suelo en condiciones de la- branza tradicional resulta negativo. La productividad del suelo aumenta o disminuye de acuerdo a su contenido de carbono orgánico. ABSTRACT In this Chapter we discuss the effect of tillage on the physical, chemical and biological properties of the soil.The intensification of agriculture using traditional crop tillage practices involving the inversion of the upper soil layer, decreases de soil organic matter content. No-tillage practices, leaving the crop residues on top of the soil, increase the soil organic matter content positively affecting the soil physical, chemical and biological properties and the soil productivity. Traditional tillage practices control weeds and allow seed bed preparation, but they expose the soil to water and wind erosion and to an accelerated oxidation (burning) of soil organic matter. The carbon balance of the soil under traditional tillage is seldom positive. The soil productivity increases or decreases according to its soil organic carbon content. 14 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS INTRODUCCIÓN La labranza es una práctica que facilita labores agrícolas, entre las que destacan control de malezas, formación de camas de semillas que lleven a una buena germinación y establecimiento del cultivo, incorporación de fertilizantes y pesticidas al suelo, incorporación de materia orgánica y residuos del cultivo anterior. La labranza consiste comunmente en la inversión y mullimiento de la capa superficial del suelo (15-30 cm) a través de araduras y rastrajes que, cuando se operan con una humedad adecuada del suelo, resultan en una disgregación y mullimiento mejorando las propiedades mecánicas para su posterior intervención (siembra u otro). Junto con facilitar las labores de siembra, controlar malezas y generar el mullimiento deseado, la labranza tiene algunos efectos no deseados. Expone el suelo a los principales agentes erosivos ( agua y viento) y facilita el contacto de los organismos del suelo con una alta presión parcial de oxígeno (ca 20 kpa ). El movimiento de los gases en medios porosos como el suelo es por difusión. Es un proceso lento que, en buenas condiciones de aireación, mantiene a una profundidad de 10-20 cm una presión parcial de oxígeno de ca 10-15 kpa. La labranza aumenta la presión parcial de oxígeno estimulando la actividad de los microorganismos del suelo, los que oxidan la materia orgánica al utilizarla como furente de energía. Así, dos grandes procesos destructivos se asocian a la labranza con inversión del suelo: erosión y oxidación (quema) de su materia orgánica. Estos dos procesos disminuyen la capacidad productiva del suelo. El primero de ellos es comunmente apreciado ya que hay ruptura y remoción física del suelo perdiendose parte de la capa superficial y junto con ésta, la materia orgánica y nutrientes. La productividad baja en función a la magnitud de suelo removida por erosión ya que son las capas más superficiales las que tienen la mayor concentración de carbono y de nutrientes. La disminución del C orgánico del suelo después de que es intervenido por el hombre ha sido documentada ampliamente. La Figura 1 muestra la evolución de este proceso desde una situación climax de bosque a una situación de cultivo intensivo. En un período de 50 años el carbono y nitrógeno del suelo bajan aproximadamente a la mitad. Figura 1. Evolución del carbono y nitrógeno del suelo en la medida que aumenta la intensidad de uso del suelo (Sierra, 1990) 15SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS LABRANZA Y EROSIÓN La erosión hídrica del suelo y el transporte de sedimentos en un campo depende del impacto que causa la gota de lluvia en el desprendimiento de las partículas de suelo y de la energía del flujo superficial que contribuye a desprender y transportar los sedimentosen sentido de la pendiente (Peralta, 1976; Logan, 1990). Este proceso depende tanto de la naturaleza del suelo como de la lluvia y, específicamente, de la cubierta con plantas o residuos vegetales. La agricultura basada en cero labranza reduce la erosión eólica e hídrica mediante el impedimento físico que ejerce la cobertura de residuos de cosecha de las temporadas anteriores depositados en la superficie del suelo. El arado, usado en los sistemas de labranza tradicionales, aumenta la erosión del suelo en terrenos ondulados y con pendiente (Lal et al., 1990) mediante una acción de tipo mecánica inducida por las herramientas de corte del suelo. Esta erosión es conocida como “erosión por labranza” (Torri y Borselli, 2002), dejando al suelo suceptible a la acción del viento y agua. La erosión del suelo por labranza es proporcional a la pendiente. Torri y Borselli (2002) distinguieron tres fases que explican el movimiento de traslación del suelo: 1. Arrastre, el suelo es transportado en contacto con la herramienta de corte. 2. Salto, los terrones de suelo son eyectados por la herramienta de corte y viajan en caída libre bajo el efecto de la gravedad y la velocidad inicial al momento de la eyección. 3. Rotación, los terrones rotan – o bien se deslizan – por efecto gravitacional, de resistencia al roce y de velocidad, al término de la fase de salto. Al remover el suelo, mediante la labranza tradicional (LT), ya sea quemando o incorporando los residuos de la cosecha anterior, se destruyen los agregados naturales del suelo quedando particulados y expuestos a los agentes erosivos. En un estudio realizado en un suelo franco arcilloso, haploxeralf típico, de la VIII Región, Chile, se encontró una relación significativa y positiva entre el grado de cobertura del suelo y la estabilidad de los agregados (Gallegos, 1998). Otros estudios muestran que la estabilidad de los agregados, indicada por el diámetro ponderado medio de los agregados, aumenta al realizar cero labranza y dejar los rastrojos sobre el suelo (Figura 2). Figura 2. Sistema de labranza (CL = cero labranza y LT = labranza tradicional ) y su efecto en el diámetro ponderado medio de los agregados (Reyes et al., 2002). 16 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS LABRANZA Y PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO El rol de la materia orgánica en la estructuración de las partículas del suelo es ampliamente reconocido (Follett y Stewart, 1985). A su vez, la estructura del suelo afecta su porosidad y por lo tanto, la retención y disponibilidad de agua del suelo, además de su capacidad de aire. La figura 3 muestra la distribución del espacio poroso con diferentes manejos de suelo. Al agregar materia orgánica al suelo aumentan los poros de mayor diámetro, que retienen el agua con menor energía siendo de mayor accesibilidad a las plantas. La conductividad hidráulica a saturación del suelo, es decir, la capacidad del suelo de transmitir agua cuando está saturado (velocidad de infiltración estabilizada) aumenta notablemente (Cuadro 1) facilitando la infiltración del agua. Reyes et al (2002) informaron un aumento de la humedad aprovechable de 35% en un mollisol de Chile Central sometido a manejo de cero labranza por cuatro años. La porosidad total fue ligeramente inferior en cero labranza en comparación con el suelo labrado en forma tradicional, sugiriendo un desplazamiento de la curva de la figura 3 hacia la izquierda, hacia poros de mayor diámetro. El mayor contenido hídrico del suelo en cero labranza, por otra parte, aumenta su capacidad calórica (cantidad de calor necesaria para subir su temperatura), por lo que los suelos bajo cero labranza generalmente son ligeramente más fríos y pueden demorar la emergencia y crecimiento inicial de plantas cultivadas. Figura 3. Distribución del espacio poroso en suelos con diferentes tipos de manejo (SM = paja más 22 T/ ha de guano con paja incorporado en el suelo.FB =paja quemada en el otoño después de la cosecha. +N =paja incorporada al suelo + 90 Kg / ha de N ) (Pikul y Allamaras,1986). 17SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS Cuadro 1. Conductividad Hidraulica del suelo bajo diferentes sistemas de manejo, tratamientos de acuerdo a la figura 3, C= control (Pikul y Allamaras, 1986). Tratamiento Superficie Cubierta de Pie de arado Suelo descubierta rastrojo K SAT mm/s C 1,08 1,97 0,34 1,74 SM 2,24* 3,61 0,85* 1,80 FB 1,52 3,15 0,29 1,76 +N 2,36* 4,15 0,23 1,89 LSD (0,05) 0,89 0,25 * Significativo al 5% El espacio poroso del suelo se distribuye entre agua y aire en proporciones que dependen del grado de saturación hídrica. La capacidad de aire de los suelos, o contenido volumétrico de aire cuando el suelo se encuentra a capacidad de campo, generalmente se torna limitante al crecimiento de las plantas cuando disminuye de un 10% en volumen (Figura 4). La cero labranza aumenta la proporción de poros de mayor diámetro aumentando su capacidad de aire. Figura 4. Efecto de la capacidad de aire del suelo sobre el rendimiento (Baver y Farnsworth, 1940). Al aumentar la materia orgánica del suelo disminuye la densidad aparente, y con ello aumenta la porosidad y disminuye la resistencia a la penetración y al crecimiento de las raíces de los cultivos (Figura 5) permitiendo una mejor exploración de agua y nutrientes del suelo por las plantas. 18 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS Figura 5. Resistencia a la penetración en función de la densidad aparente y humedad del suelo (Singh y Ghildyal, 1977) LABRANZA Y PROPIEDADES QUÍMICAS DEL SUELO El principal efecto de la cero labranza sobre las propiedades químicas del suelo está vinculado al aumento de la materia orgánica (MOS) de éste. La figura 6 muestra el cambio de MOS después de cuatro años de cero labranza en un mollisol de Chile Central en que se cultiva una rotación trigo-maiz dejando los residuos de cosecha sobre el suelo. La mayor acumulación de materia orgánica ocurrió en los primeros dos centímetros del suelo, pero la diferencia fue significativamente superior hasta los cinco centímetros de profundidad entre los tratamientos de manejo. Figura 6. Sistema de labranza (CL = cero labranza; LT = labranza tradicional) y acumulación de materia orgánica en un alfisol de Chile central (Reyes et al., 2002). 0 M a te ri a O rg á n ic a ( % ) 19SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS En los sistemas agrícolas tradicionales los balances de carbono en el suelo son generalmente negativos (Reicosky et al., 1995 ) ya que comunmente se queman los rastrojos de la cosecha anterior y se invierte la superficie del suelo para preparar la cama de semilla. Los requerimientos de carbono para compensar el efecto, son del orden de 2 a 2,5 T / ha. El Cuadro 2 presenta valores estimados para un balance de carbono que son del mismo orden de magnitud que observaciones realizadas en campo por Rasmussen y Collins, 1991 y Rasmussen y Parton, 1994. Cuadro 2. Estimación de balance de carbono para sistemas de cero labranza y labranza tradicional. Cultivo de trigo que produce 3 T / ha (Acevedo,E. datos no publicados). Arado vertedera Cero labranza (T C / ha) Ingresos + 1,49 + 1,49 Egresos Quema - 1,64 0,0 Oxidación M.O. - 2,36 - 0,54 Erosión (10 T/ha) - 0,11 0,0 TOTAL - 2,17 + 0,95 La importancia de la materia orgánica en las propiedades químicas del suelo radica en el aporte directo de nutrientes esenciales como N, P y S y micronutrientes presentes en la materia orgánica, además de aportar coloides que aumentan substancialmente la capacidad de intercambio catiónico del suelo. Cabe mencionar que prácticamente la totalidad del nitrógeno aportado por el suelo a un cultivo proviene de la descomposición de la materia orgánica por lo que, en general, a mayor contenido de materia orgánica en el suelo hay mayor disponibilidad de nitrógeno. PROPIEDADES BIOLÓGICAS El cultivo de los suelos no perturbados representa una serie de cambios en la estructura y actividad de la comunidad biológica nativa del suelo (Hendrix et al., 1990). Sin considerar la introducción de sustancias químicastóxicas, como pesticidas, los cambios en la abundancia y actividad biótica del suelo pueden estar relacionados a cambios en los factores reguladores de ella, como temperatura, agua y cantidad y distribución de materia orgánica. En los sistemas arables, las fluctuaciones estacionales de las propiedades microbiológicas pueden ser significativas (Petersen et al., 2002). El uso intensivo de herbicidas, por otra parte, puede alterar la fauna del suelo.Tales cambios en las condiciones del hábitat y disponibilidad de nutrientes reducen la diversidad de especies, pero, en muchos ocasiones pueden incrementar la abundancia de otras. 20 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS En un estudio realizado al Este de Washington, USA, durante el cultivo de trigo primaveral sobre un suelo franco limoso, Petersen et al. (2002) compararon la actividad biológica del suelo manejado a largo plazo con arado de cincel y CL . El estudio encontró una fuerte asociación entre el N biomásico y las condiciones del suelo, principalmente con la disponibilidad de N. Las condiciones en CL favorecen una mayor relación hongo / bacteria respecto a los sistemas de LT (Hendrix et al ,1990). En estudios realizados en el fundo Chequén, en la VIII Región de Chile, se comparó el efecto de la CL y LT sobre algunas propiedades biológicas del suelo, como se aprecia en los cuadros 3 y 4 (Crovetto, 2002). Cuadro 3. Recuento microorganismos del suelo en diferentes sistemas de labranza. Microorganismo Cero Labranza Labranza tradicional Bacterias aeróbicas viables (±+) (±-) Bacterias fijadoras de N (+)* (-) no simbióticas Bacterias nitritadoras (+) (-) Bacterias nitratadoras (+) (-) Hongos viables (±) (±) Esporas de micorrizas (+) (-) vesiculo-arbusculares Levaduras viables (+) (-)* Algas (±) (±) Actinomicetes viables (±+) (±-) (+): mayor, (-): menor, (±): sin diferencias, (±+): tendencia a aumentar, (±-): tendencia a disminuir *: Más estable durante el año. Crovetto, 2002. Cuadro 4. Recuento organismos de la mesofauna del suelo en diferentes condiciones de labranza. Organismo Cero Labranza Labranza tradicional Mesofauna total (+) (-) Insectos (+) (-) Ácaros (±+)* (±-) Ciempies (±+) (±-) Nemátodos (+) (-) Lombrices (+)** (-) (+): mayor, (-): menor, (±): sin diferencias, (±+): tendencia a aumentar, (±-): tendencia a disminuir *: Mayor durante el mes de diciembre probablemente debido a la excepcional precipitación de 88 mm. **: Mayor durante el período húmedo Crovetto, 2002. 21SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS Hay informes contrapuestos sobre los efectos de la labranza en las lombrices del suelo (Chan, 2001). Por un lado hay resultados que vinculan la abundancia y diversidad de lombrices con la intensidad de labranza en que la población de lombrices disminuye en suelos manejados tradicionalmente, debido a cambios de las condiciones del suelo que resultan del excesivo laboreo. Por otro lado, se documenta un incremento de algunas poblaciones endógenas de lombrices debido a la mayor disponibilidad alimenticia que se genera al mezclar los residuos que abundan en superficie. En un suelo aluvial franco arenoso (mollisol) de la zona central de Chile, se midió el número y peso de lombrices en tres situaciones de manejo: LT, CL (3 años), y CL (6 años). Los resultados del cuadro 5 muestran que en LT no se registraron lombrices. Además, la población de lombrices aumentó en forma directa con el tiempo de incorporación del suelo al sistema de conservación de CL. Estos resultados podrían relacionarse con la mayor disponibilidad alimenticia en los sistemas de conservación y con los mayores contenidos de humedad en CL (Reyes et al., 2002). Cuadro 5. Cantidad de lombrices en distintos sistemas de labranza Sistema de labranza Número Peso seco (Lombrices ha -1 ) (kg ha -1 ) Labranza tradicional 0 0 Cero labranza, 3 años. 620.000 28 Cero labranza, 6 años 2.760.000 104 Laboratorio Relación Suelo – Agua – Planta, Universidad de Chile; datos no publicados. LABRANZA Y BALANCE DE C EN EL SUELO Se estima que la labranza intensiva ha sido responsable de pérdidas entre 30 y 50% de C orgánico del suelo, desde la incorporación de nuevos suelos a sistemas de cultivo tradicionales (Reicosky, 2002). A nivel global se pierden por cultivo del suelo aproximadamente 0,8 GT de C a la atmósfera (Schlesinger, 1990). Las pérdidas de materiales húmicos de los suelos cultivados son superiores a la tasa de formación de húmus de los suelos no perturbados, por lo que el suelo bajo las condiciones actuales de cultivo es una gran fuente de CO 2 atmosférico, contribuyendo al calentamiento global por aumento de gases de efecto invernadero (Kern y Johnson, 1993; Gifford, 1994; Reicosky, 2002). El rol de la agricultura en el secuestro de C no está claramente definido (Schlesinger, 1990). El suelo, sin embargo, es un importante componente en el ciclo global del C, actuando como fuente y como reservorio. Entre los diversos componentes aéreos y subterráneos, la mayor parte del C almacenado se encuentra en el suelo (Etchevers et al., 2002). El total de C retenido en los 22 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS suelos representa dos a tres veces la cantidad de C presente en la atmósfera como CO2 por lo que los suelos podrían ser un gran sumidero global de C (Gifford, 1994). La conversión hacia sistemas de labranza de conservación aumenta el contenido de C del suelo al reducir la erosión y la tasa de oxidación de la materia orgánica (Fortin et al., 1996), reduciendo además las emisiones de CO2 por el menor uso de combustibles fósiles (Kern y Johnson, 1993). Un estudio reciente (West y Post, 2002), indica que en promedio, un cambio de LT a CL podría secuestrar 0,57 ± 0,14 T C ha-1 año.-1 La captura de C está estrechamente ligada a prácticas agronómicas, las que pueden contribuir a mitigar los efectos del cambio climático global (Etchevers et al., 2002). La MOS es el principal componente del suelo que se ve influenciado por el sistema de labranza implementado (Alvarez et al, 1995). El contenido de MOS disminuye frecuentemente con la intensidad de labranza incrementando los flujos de CO2 desde el suelo hacia la atmósfera (Reicosky et al, 1997). En un vertisol de Texas , USA, Reicosky (1997) comparó el efecto de diferentes sistemas de labranza (tradicional, cincel y cero labranza) y diferentes cultivos sobre la emisión de CO2, encontrando después de 24 horas los mayores flujos de CO2 en labranza tradicional. Como no encontró relación entre el CO2 acumulado después de labranza y el contenido de N inorgánico, despreció el efecto a corto plazo de la actividad microbiana, señalando que la liberación de CO2 en el corto plazo se encuentra más influenciada por un flujo de masa relacionado con los cambios inducidos en la porosidad después de labrar el suelo. Aún después de tres meses de efectuados los tratamientos de labranza, las pérdidas de CO2 siguieron afectando mayormente a los suelos manejados con sistemas de labranza tradicional (Reicosky, 2002). Una reducción del contenido de MOS puede generar un efecto perjudicial en el medio ambiente debido a que frecuentemente resulta en una disminución de la fertilidad, aumento de la erosión, disminución del rendimiento, infiltración de agua, y capacidad de retención de agua del suelo (Reicosky et al., 1997). Para minimizar tal impacto ambiental, se debe disminuir el volumen de suelo a disturbar (Reicosky, 2002). LABRANZA Y CONSUMO DE ENERGÍA La labranza, junto con la preparación de la cama de semillas, pueden contribuir fuertemente al consumo de energía de los sistemas de producción de cultivos (Lal et al., 1990). El consumo de combustible diesel para el arado usado en los sistemas de labranza tradicional, varía de 60 a 80 litros por hectárea (Lal et al., 1990). La labranza de conservación presenta ahorros significativos en términos energéticos sin poner en riesgo la productividad (Lal, 1989). Las faenas de labranza y los productos químicos basados en petróleo como fertilizantes y pesticidas son insumos energético - intensivos.En USA la fabricación de fertilizantes, principalmente N, libera casi la misma cantidad de C que la quema de combustibles fósiles empleados en labores agrícolas –0,076 GT/año– (Kern y Johnson, 1993). Los sistemas de labranza 23SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS tradicional son los más intensivos en términos energéticos, mientras que los sistemas de cero labranza son los menos intensivos. En USA, la cero labranza gasta cerca de un 45% menos de los requerimientos energéticos (combustible) considerados para en las labores de precosecha que los sistemas de labranza tradicional. En cero labranza se requiere un control químico de malezas más intensivo, con lo cual se incurre en un gasto energético adicional por concepto de herbicidas de un 15% mayor al requerido en labranza tradicional. Aún así los sistemas de cero y mínima labranza son más eficientes en términos energéticos que los sistemas tradicionales. Con menores niveles de energía los sistemas conservacionistas pueden conseguir aproximadamente los mismos rendimientos que los sistemas tradicionales (Kern y Johnson, 1993). CAMBIOS EN LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO ASOCIADOS A LA LABRANZA El efecto de la MOS es decisivo en la regulación de los nutrientes de los ecosistemas, lo que se asocia a la producción y descomposición de la biomasa y al secuestro, asimilación y emisión atmosférica del CO2 . La cero labranza promueve la acumulación de MOS, principalmente en los primeros centímetros del perfil del suelo (Undurraga, 1990; Salinas 1996; Reyes et al., 2002). El manejo de la MOS, incluyendo el uso de los residuos de cosecha y abonos orgánicos, es considerado un factor fundamental debido a sus beneficiosos efectos en la calidad del suelo, la productividad sustentable del suelo, y su capacidad potencial para secuestrar C (Rasmussen y Parton, 1994; Rosell, 1999). Aunque la relación entre la MOS y la productividad de cultivos es aceptada por diferentes investigadores (Moreno et al, 1999), establecer su interdependencia requiere el análisis de estudios ejecutados bajo condiciones experimentales distintas, con escalas diferentes en tiempo, sitio, clima, y en general, en situaciones ecológicas diversas (Rosell, 1999). Además, pese a la existencia de abundante literatura que documenta los efectos positivos de la MOS sobre las propiedades del suelo que influencian el desarrollo de los cultivos, existe poca información sobre la contribución directa de un aumento de MOS en la productividad del suelo – cultivo. Bauer y Black (1994), estimaron que para un suelo franco de las Grandes Planicies en USA que un aumento de 1 T / ha de MOS en los primeros 30 cm del suelo era equivalente a un aumento en productividad de 15 kg/ha en granos de trigo. La adición de enmiendas orgánicas, sin embargo, aunque puede mejorar la productividad del suelo, no elimina la necesidad de fertilizar, debido a las grandes cantidades de nutrientes que se requieren para obtener un retorno económico. Luchsinger et al. (1979) compararon varios métodos de preparación de suelos para estudiar la respuesta en crecimiento y rendimiento de maíz en un suelo aluvial (Mollisol) de textura franco arcillo arenosa de la zona central de Chile, encontrando una mayor germinación en los tratamientos que no incluían rotura del suelo. En cero labranza, sin embargo, se observó un menor desarrollo de raíces a los 45 días después de la siembra. En el tratamiento sin labrar hubo una disminución no significativa en rendimiento - posiblemente 24 SERIE CIENCIAS AGRONÓMICAS asociada, además, a un insuficiente control de malezas – como también menores costos de producción. Un Análisis del margen bruto de tres sistemas de labranza en la VIII Región de Chile (Cuadro 6), muestra que el mayor costo de inversión requerido para cero labranza, es compensado con un margen bruto 5,6 veces mayor al sistema de labranza convencional (Salinas, 1996). Cuadro 6. Análisis del margen bruto para siembras de trigo, bajo tres sistemas de labranza. Salinas (1996). Sistemas Ingreso Costo Margen bruto (Kg/ha) (kg/ha) (kg/ha) Convencional 1.500 1.130 370 Mínima labranza 3.000 1.870 1.130 Cero labranza 4.000 1.940 2.060 Salinas (1996), señala que las prácticas de labranza convencionales, que implican uso intensivo de tractores e implementos agrícolas, producen modificaciones generalmente desfavorables desde el punto de vista de la conservación de suelos, que se traducen en: (1) degradación integral del recurso suelo (física, química y biológicamente); (2) incremento de las superficies con problemas de erosión hídrica y (3) paulatina pérdida de productividad de los suelos. CONSIDERACIONES FINALES Hay abundante evidencia de carencia de sustentabilidad en los sistemas agrícolas de cultivos anuales en que se realiza labranza con inversión de suelo. El problema se genera por la exposición del suelo a la erosión hídrica y eólica y por la oxidación de la materia orgánica con la consecuente pérdida de carbono del suelo. Los balances de carbono en suelos en que se realiza labranza tradicional son negativos. La cero labranza, manteniendo los rastrojos sobre el suelo, evita la erosión y ayuda a almacenar carbono en el suelo mejorando sus propiedades físicas, químicas y biológicas, aumentando su productividad y haciendo que el suelo cumpla un rol de almacenamiento de carbono desde el punto de vista ambiental.Esta práctica agronómica disminuye, además, las emisiones de CO2 a la atmósfera por menor consumo energético. AGRADECIMIENTOS Los autores desean agradecer las sugerencias hechas por la Sra. Paola Silva en la redacción del manuscrito. Parte de este trabajo se realizó con aportes del proyecto FONDEF D99I1081. 25SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS LITERATURA CITADA ALVAREZ, R., DÍAZ R., BARBERO N., SANTANATOGLIA O., BLOTTA L.. 1995. Soil organic carbon,microbial biomass and CO2 – C production from three tillage systems. Soil & Tillage Research, 33: 17- 28. BAUER, A. and BLACK, A. L. 1994. 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