UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA: EFECTOS SOBRE EL BALANCE HÍDRICO Y ORGÁNICO

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1 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 247 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA: EFECTOS SOBRE EL BALANCE HÍDRICO Y ORGÁNICO MATÍAS EZEQUIEL DUVAL 1* ; JULIA ESTER CAPURRO 2 ; JUAN ALBERTO GALANTINI 3 & JOSÉ MIGUEL ANDRIANI 4 Reciido: Reciido con revisiones: Aceptdo: RESUMEN Los cultivos de coertur (CC) son un lterntiv pr mejorr l flt de coertur y lnce de crono (C) en suelos jo siemr direct con monocultivo de soj (Glycine mx L. Merr.), predominntes en l Región Pmpen. En este estudio ( ) se evluó el efecto de especies otoño-invernles trigo (T), ven (A), vici (V) y ven+vici (A+V) como CC sore el consumo de gu, cntidd de mteri sec (MS) producid y contenidos de crono orgánico del suelo (COT), utilizndo un control (Ct) sin CC. L producción de ioms de los CC estuvo relciond con ls precipitciones registrds entre los meses de Junio y Octure. En generl, los trtmientos T y A portron myor cntidd de MS l suelo, en promedio, l ioms de ests grmínes fue 24 y 91% superior en comprción con A+V y V. El costo hídrico de l inclusión de los CC fue de mm en comprción con Ct. A l siemr del cultivo de soj, en generl, Ct presentó los myores contenidos hídricos. Sin emrgo, este trtmiento presentó un pérdid de humedd por evporción sin producción de ioms, l cul fue utilizd por los CC pr fijr entre 18 y 303 kg C h -1 mm -1 dependiendo de ls condiciones del ño. L inclusión de T, A y A+V, umentó el COT un ts de kg C h -1 ño -1 en 0-25 cm, mientrs que sin CC o utilizndo leguminoss (V) disminuyó 824 y 289 kg C h -1 ño -1, respectivmente. Pr l conservción o umento del COT en plnteos de monocultivos de soj, el uso de A, A+V y T como CC serin un opción vile ddo que el porte de C super los 4,5 Mg C h -1 ño -1 necesrios pr no generr disminuciones en los contenidos de COT l sur de Snt Fe. Plrs clve. Trigo; ven; vici; gu disponile; crono orgánico totl. USE OF COVER CROPS IN SOYBEAN MONOCULTURE: EFFECTS ON WATER AND CARBON BALANCE ABSTRACT Cover crops (CC) re good lterntive to improve soil mulch nd cron (C) lnce under no tillge with soyen monoculture (Glycine mx L. Merr.), predominnt in the Pmpen Region. This study ( ) evluted the effect of winter CC -whet (T), ots (A), vetch (V) nd ots+vetch (A+V)- on wter consumption, dry mtter (MS) production nd soil orgnic cron contents (COT) using control (Ct) without CC. Biomss production of the CC ws closely relted to rinfll recorded etween the months of June nd Octoer. In generl, T nd A tretments contriuted greter mounts of MS, on verge, iomss production ws 24 nd 91% higher compred to A+V nd V. The wter cost of including CC ws mm compred to Ct. At soyen seeding, in generl, Ct presented the highest wter content. However, this tretment. Showed loss of moisture y evportion without iomss production, which is used y the CC to fix etween 18 nd 303 kg C h -1 mm -1 depending on the conditions tht yer. The use of T, A nd A+V incresed the COT t rte of 597 to 98 kg C h -1 yr -1 t 0-25 cm depth, while those without CC nd with legumes (V) decresed 824 nd 289 kg C h -1 yr -1, respectively. For conservtion or increse of the COT, use of A, A+V nd T like CC would e fesile option given tht it exceeds the minimum source C input of 4.5 Mg C h -1 necessry to mintin the COT south of Snt Fe. Key words. Whet; ot; vetch; ville wter; totl orgnic cron. 1 Becrio CONICET, CERZOS-UNS 2 AER INTA Cñd de Gómez 3 Comisión de Investigciones Científics (CIC), CERZOS-UNS 4 EEA INTA Oliveros *Autor de contcto: mduvl@cri.edu.r

2 248 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. INTRODUCCIÓN Los sistems de producción en l Región Pmpen hn experimentdo importntes cmios durnte los últimos 15 ños, donde existen grndes extensiones de suelo jo siemr direct (SD) con predominio de soj (Glycine mx L. Merr.). Estos sistems grícols se crcterizn por lrgos períodos de recho otoño invernl, jo porte nul de crono (C) l suelo (2-3 Mg C h -1 ño -1 ) (Restovich et l., 2005) y disminución de los contenidos de mteri orgánic del suelo (MO) (Huggins et l., 2007). Estos efectos genern un progresiv disminución de l fertilidd físic y químic edáfic (Andriulo & Cordone, 1998; Lvdo, 2006). A prtir de l lt frecuenci de soj en l rotción, l usenci de coertur comienz visulizrse como un limitnte pr los sistems de producción ctules. Pr logrr l sustentilidd de estos sistems productivos, es necesrio mejorr el lnce de C trvés de un myor porte de ioms vegetl. En este sentido, los cultivos de coertur (CC) son un herrmient gronómic que increment los portes de C, demás de promover l desrrollo y mntenimiento de l coertur de los suelos mejorndo ls propieddes químics, físics y iológics del suelo (Dliprthy et l., 1994). En l Región Pmpen, los CC hn sido recomenddos pr sistems tles como monocultivos de soj donde l producción de residuos es insuficiente pr un decud coertur y protección del suelo (Novelli et l., 2011) siendo el ojetivo primordil en ests condiciones optimizr el lnce de C (Hendrix et l., 1998; Ding et l., 2006). Sin emrgo, el consumo hídrico por prte de los CC durnte el periodo de invierno/ primver fectrí l ofert de gu pr el cultivo posterior (Quirog et l., 2007) y se desconocen los efectos cumuldos de diferentes estrtegis de mnejo con CC sore l clidd y productividd de los suelos l sur de l provinci de Snt Fe. En est región, según l crt de suelos de l zon de Rosrio-Cñd de Gómez (INTA, 1988), el lnce hídrico mensul utilizndo el método de Thornthwite present sldos positivos entre precipitción y evpotrnspirción potencil pr los meses de Mrzo Noviemre y negtivos en los meses de verno. Es decir, existe un exceso de gu en los meses de otoño (Mrzo, Aril y Myo) que permite recrgr el perfil del suelo, mientrs que el excedente generdo en los meses de invierno y hst principio de Noviemre (fech de siemr de l soj) se perderí por evporción, percolción, escurrimiento, etc., ddo que se h lcnzdo l cpcidd máxim de cumulción de gu del suelo. L eficienci con l que un cultivo produce mteri sec por unidd de gu consumid, se conoce como eficienci en el uso del gu (EUA) (Drdnelli et l., 2003). Un lterntiv pr umentr l EUA es l inclusión de CC que utilizn el gu que se perderí del sistem sin ser utilizd, umentndo l entrd de residuos, mejorndo el porte nul de C l sistem. Como ojetivos del siguiente trjo se plnteó: (i) nlizr el efecto de diferentes especies de CC sore el consumo de gu y cntidd de mteri sec producid y, (ii) evlur su contriución los contenidos de COT con el propósito identificr quellos que mejor lo conserven y/o umenten. MATERIALES Y MÉTODOS Descripción del sitio El ensyo se estleció sore un lote de 30 h uicdo en l loclidd de Corre, provinci de Snt Fe (32º57 21" S, 61º18 18" O). El lote present un histori grícol de 40 ños, los últimos 10 en siemr direct, con predominio de soj (Glycine mx L. Merr.) y recho invernl en l rotción. El clim de l región es templdo, sin grn mplitud térmic nul. El régimen pluviométrico tiende ser monzónico, con concentrción de lluvis en verno. En el período de Octure Mrzo se concentr proximdmente el 70% de ls lluvis nules. L precipitción y tempertur medi nul es de 1019 mm y 17,5 C, respectivmente (período ). El suelo donde se relizó el ensyo correspondió un Argiudol típico, serie Corre, profundo y ien drendo con textur frnco limos en su horizonte superficil (Tl 1). Trtmientos y diseño experimentl En Junio de 2006 se inició un ensyo de monocultivo de soj con diferentes ntecesores invernles. Los CC utilizdos fueron: (1) trigo pn (T) (Triticum estivum L.) (2) ven (A) (Aven stiv L.), (3) Vici (V) (Vici stiv L.), (4) ven+vici (A+V) y un trtmiento control (Ct) (sin CC) que se mntuvo lire de vegetción con plicciones de hericids. Los trtmientos fueron dispuestos en un diseño en loques completos letorizdos con 3 repeticiones y prcels de 500 m 2. Mnejo de los cultivos Entre Myo y Julio de cd ño se semrron los CC jo el sistem de SD (Fig. 1). Ls densiddes de siemr utilizds fueron de 110, 60 y 45 kg semill h -1 pr T, A y V, respectivmente. L consocición A+V, se semró con densiddes de siemr de 30 kg semill h -1 de ms especies. Todos los CC fueron fertilizdos l momento de l siemr con 7 kg h -1 de fósforo (P) y 8,4 kg h -1 de zufre (S) en form de superfosfto simple (SFS). Ls especies grmínes, demás, se fertilizron

3 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 249 Tl 1. Crcterístics físics y químics del suelo l inicio del ensyo (2006). Tle 1. Physicl nd chemicl soil chrcteristics t strt of tril (2006). Horizonte A B1 B21 B22 B3 C1 C2c Espesor cm Aren 102 Limo g kg Arcill 199 Textur Frnco limos DA Mg h -1 1,33 1,38 1,35 1,33 1,26 1,26 1,25 CC mm PMP mm AUT mm COT g kg -1 16,6 Pe mg kg ph 6,0 DA: Densidd prente; CC: Cpcidd de cmpo; PMP: Punto de mrchitez permnente; AUT: Agu útil totl; COT: Crono orgánico totl; Pe: Fósforo extríle. DA: Bulk density; CC: Field cpcity; PMP: Permnent wilting point; COT: Totl orgnic cron; Pe: Extrctle phosphorus. con 51 kg h -1 de nitrógeno (N) en form de ure l siemr. L supresión del crecimiento de los CC se relizó en el mes de Noviemre con glifosto con dosis de 2,5/3 L h -1 (480 g equivlente ácido L -1 ), proximdmente los 145 dís desde su siemr, en estdios reproductivos. El criterio que se tuvo en cuent pr definir el momento de supresión fue que los cultivos de grmínes llegrn florción, fin de logrr un elevd producción de mteri sec totl, sin comprometer l fech de siemr óptim del cultivo de soj, l cul fue dís posteriores l supresión de los CC (Fig. 1). L soj (cultivr ADM 4200) se semró emplendo semills trtds con inoculntes y fungicids, con un densidd de 40 semills por m 2. L soj se fertilizó con P, S y C l siemr, rzón de 6,8, 16,7 y 24 kg h -1, respectivmente, medinte l utilizción de mezcls de SFS y sulfto de clcio. Muestreo de los cultivos de coertur L producción de mteri sec ére totl (MS) de ls distints especies de CC se determinó l momento de secdo de los mismos. Se extrjeron 10 muestrs de 0,5 m 2 de cd unidd experimentl y se pesó el totl del mteril verde otenido. Después de pesr el mteril fresco, 200 g de cd muestr se llevron estuf eléctric (65 ºC) hst logrr un peso constnte y determinr peso seco de l muestr. A prtir del peso seco de est lícuot se determinó l producción de MS. Luego l muestr fue molid (2 mm) pr determinr l concentrción de C medinte comustión sec utilizndo nlizdor de crono LECO CR12 (LECO, St. Joseph, MI, EE.UU.). El porte de C totl se otuvo medinte l concentrción de C y el porte de MS de los CC. Monitoreo del contenido hídrico del suelo Al inicio del ensyo, se relizó en cd horizonte l crcterizción físic del suelo (Tl 1). L densidd prente se determinó medinte muestrs sin disturr por el método del cilindro (Blke & Hrtge, 1986). Se determinó el contenido de gu cpcidd de cmpo medinte oll de presión 33 kp (Klute, 1986) y el contenido de gu punto de mrchitez permnente medinte memrn de presión 1500 kp (Richrds, 1947). El gu útil (AU) del suelo se clculó como l diferenci entre el contenido de gu cpcidd de cmpo y punto de mrchitez permnente. Luego de finlizr el ciclo de los CC y/o el recho trdicionl y l momento de l siemr del cultivo de soj, se determinó el contenido de humedd del suelo trvés de sonds de neutrones hst los 200 cm de profundidd. Se clculó el uso consuntivo (UC) medinte l sum del contenido de gu útil disponile l momento de l siemr y ls precipitciones ocurrids durnte el ciclo de los CC, l cul se le restó el contenido de gu útil disponile l momento de finlizr el ciclo de los CC (Ec. I). UC (mm) AD I + PP - AD F (Ecución I) Dónde AD I y AD F es el contenido de gu útil disponile en el suelo l siemr y secdo de los CC (mm), respectivmente y PP son ls precipitciones cumulds en el período de crecimiento de los CC (mm).

4 250 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l Soj Cultivos de coertur Soj Cultivos de coertur Soj Cultivos de coertur Soj Cultivos de coertur Soj Cultivos de coertur Soj Cultivos de coertur Precipitciones (mm) Figur 1. Precipitciones mensules registrds durnte el período evludo ( ) y disposición de los cultivos de coertur y soj. Figure 1. Monthly rinfll recorded during the evlution period ( ) nd rrngement of cover crops nd soyens. L eficienci en l utilizción del gu (EUA) se clculó medinte el cociente entre l MS y su UC (Ec. II). EUA (kg MS mm -1 ) = MS AD I + PP - AD F (Ecución II) L eficienci de cptción de crono (ECC) de los CC se clculó medinte el cociente entre el crono portdo por los CC y su UC (Ec. III), y l ECC según el consumo dicionl de gu de los CC clculdo como l diferenci entre el UC de los CC (UC CC ) y el control (UC B ) (Ec. IV). ECC (kg C mm -1 ) = ECC (kg C mm -1 ) = (Ecución III) (Ecución IV) L eficienci de recho (EB) se clculó utilizndo l ecución de Mthews & Army (1960) (Ec. V). EB (kg C mm -1 ) = Crono CC AD I + PP - AD F Crono CC UC CC - UC B AD F - AD I PP x 100 (Ecución V) El costo hídrico (CH) se clculó como l diferenci de gu útil disponile en el suelo en los diferentes trtmientos con CC l momento de secdo en relción l trtmiento control (sin CC) (Fernández et l., 2007) (Ec. VI). CH (mm) = AD B - AD CC (Ecución VI) Dónde AD B es el contenido de gu disponile en recho y AD CC es el contenido de gu disponile en los CC determindos l momento de su secdo. Blnce de crono Durnte los ños 2006 y 2011, se relizó el muestreo de suelos pr evlur el efecto de l inclusión de los CC sore el COT luego de cinco ños. En cd ño, dentro de cd prcel, ls muestrs de suelo (3 réplics) fueron tomds l zr en el horizonte A (0-25 cm). Luego de secds l ire y tmizds por 2 mm se relizó l determinción de COT por comustión (1500 ºC) con nlizdor utomático (LECO, St. Joseph, MI). Se clculó l cntidd de C mínim necesri portd por los residuos éreos (CC + soj) pr no generr disminuciones en los contenidos de COT. Pr ello, se relizó el lnce de C entre los ños 2006 y 2011 (ΔCOT ) y se relcionó con l entrd nul de C por prte de los residuos éreos (CC + soj), C residuo (Mg C h -1 ño -1 ). El porte de C por

5 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 251 los CC se determinó como fue explicdo nteriormente, mientrs que el porte de C por prte de l soj se estimó en se los rendimientos e índice de cosech de 0,47 (Johnson et l., 2006). Análisis estdístico Los dtos fueron nlizdos utilizndo el softwre estdístico Infostt (Di Rienzo et l., 2013). Pr el nálisis estdístico de los resultdos se utilizó nálisis de vrinz (ANOVA). Cundo se detectron diferencis significtivs en ls vriles medids, se plicó l prue de comprción de medis medinte diferencis mínims significtivs (DMS) utilizndo un nivel de significción de 0,05. Se utilizron modelos de regresión linel con intervlos de confinz del 95% pr evlur l relción entre l producción de MS y ls vriles climátics y el cmio en el COT con el porte de C por los CC y el cultivo de soj. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Producción de mteri sec y porte de crono Durnte el periodo , l cntidd de ioms por prte de los CC portd l suelo presentó diferencis significtivs entre CC (p <0,001), entre ños (p <0,001) e intercción significtiv (p <0,001) (Tl 2). Pr todos los ños, los trtmientos T y A, en promedio, presentron un producción de MS 24 y 91% superior los de A+V y V, respectivmente; su vez tmién se oservron diferencis significtivs entre A+V y V, donde l leguminos pur presentó ls menores producciones de MS, slvo en el ño 2011, donde no se hllron diferencis (Tl 2). L MS cumuld hst el momento de secdo pr los CC en los ños evludos fue entre 2,5 y 11,1 Mg h -1 (Tl 2). Ls grmínes produjeron entre 4,6 y 11,1 Mg h -1, diferenciándose significtivmente de V con producciones de MS entre 2,5 y 4,6 Mg h -1. El trtmiento A+V presentó producciones de MS entre 4,9 y 8,5 Mg h -1 siendo inferiores ls de grmínes purs en los ños 2006, 2009 y Ls vriciones internules en l producción de MS por prte de los CC estuvieron fuertemente influencids por ls precipitciones registrds en cd ño (Tl 2 y 3). En los ños 2008 y 2011 el crecimiento de los CC fue fectdo por ls escss precipitciones reciids, lo que determinó un j producción generl de ioms ére. Según lo informdo por Kuo & Jellum (2000), l producción de ioms ére de los CC puede vrir considerlemente de un ño otro deido, principlmente, ls condiciones climátics. L precipitción cumuld durnte Tl 2. Producción de mteri sec ére totl (Mg MS h -1 ) y de crono (Mg C h -1 ) de los cultivos de coertur. Tle 2. Aoveground dry mtter production (Mg MS h -1 ) nd cron (Mg C h -1 ) of cover crops. Año Trigo Aven Aven+Vici Vici Promedio MS (Mg h -1 ) ,9 C 7,2 cbc 5,9 cb 3,1 A 6,0 ±2, ,3 B 8,8 cb 8,5 eb 5,7 da 7,8 ±1, ,5 B 5,2 B 4,9 B 3,2 A 4,7 ±1, ,7 cc 11,1 dc 7,6 db 4,6 cda 8,5 ±2, ,0 C 7,2 cc 5,8 cb 4,1 ca 6,3 ±1, ,6 B 4,8 B 3,5 AB 2,5 A 3,9 ±1,2 Promedio 7,5 ±2,1 7,4 ±2,4 6,0 ±1,7 3,9 ±1,2 C (Mg h -1 ) ,4 C 3,2 cbc 2,6 cb 1,4 A 2,7 ±0, ,6 B 3,9 cb 3,8 eb 2,6 da 3,5 ±0, ,4 B 2,3 B 2,2 B 1,4 A 2,1 ±0, ,6 cc 4,9 dc 3,4 db 2,1 ca 3,8 ±1, ,5 C 3,2 cc 2,6 cb 1,9 ca 2,8 ±0, ,0 B 2,1 B 1,6 AB 1,1 A 1,7 ±0,5 Promedio 3,3 ±0,9 3,3 ±1,1 2,7 ±0,8 1,8 ±0,6 En cd fil, letrs myúsculs diferentes indicn diferencis significtivs entre cultivos de coertur, pr cd column letrs minúsculs diferentes indicn diferencis significtivs entre ños, (p <0,05). In ech row, different upper cse letters indicte significnt differences etween cover crops, for ech column different lowercse letters indicte significnt differences etween yers (p <0.05).

6 252 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. Tl 3. Contenido de gu útil (0-200 cm) l siemr y l momento de secdo de los cultivos de coertur, costo hídrico (CH), uso consuntivo (UC), eficienci de uso del gu (EUA) y precipitciones (PP) durnte el ciclo de crecimiento. Tle 3. Aville wter content (0-200 cm) t sowing nd killing cover crops, wter cost (CH), consumptive use (UC), wter use efficiency (EUA) nd rinfll (PP) during the growing seson. Año Trtmiento Agu (siemr) Agu (secdo) CH UC EUA PP (ciclo) mm kg MS mm -1 mm Ct d T A c -13 c A+V c 22 V e 0 d Ct e T c A A+V c -35 c V d -31 d Ct e T c 29 c 2008 A 223 c d A+V d -45 d c V 225 c 77 c -55 c Ct 164 c 159 c T c 28 c 2009 A c 30 c 353 A+V V Ct e T 155 cd 103 c -49 c c 2010 A 157 d c 120 A+V V 150 c 106 d -46 c Ct e T 141 c 103 c -45 c A 148 c 114 d -33 d A+V c 14 V 143 c Pr cd ño, letrs diferentes indicn diferencis significtivs entre trtmientos, (p <0,05). For ech yer, different letters indicte significnt differences etween tretments (p <0.05). el período de crecimiento ctivo presentó un efecto significtivo sore l producción de ioms de los CC (Fig. 2). L precipitción cumuld entre Junio y Octure de cd ño ( ) osciló entre un mínimo de 28 mm en 2008 un máximo de 353 mm en 2009 (Tl 3), y tuvo un influenci significtiv con l producción de ioms de los CC (Fig. 2). L vrición en MS entre CC responde ls diferentes eficiencis de utilizción del gu y de otros fctores, como el lrgo del ciclo (Tl 3). L EUA osciló entre 22 46, 25 40, y kg MS mm -1 en T, A, A+V y V, respectivmente. Diferencis en los contenidos de gu disponile en el suelo y precipitciones entre ños pueden modificr el comportmiento de un mismo cultivo fectn-

7 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 253 Trigo y = 0,012x+5,10 R 2 = 0,46 ** Aven y = 0,017x+4,18 R 2 = 0,65 *** Aven+Vici y = 0,011x+3,92 R 2 = 0,54 *** Vici y = 0,005x+2,76 R 2 = 0,35 * Figur 2. Relción entre l producción de mteri sec (Mg MS h -1 ) de los cultivos de coertur y ls precipitciones registrds durnte su ciclo (n=18), período Figure 2. Reltionship etween dry mtter yield (Mg MS h -1 ) of cover crops nd rinfll during the cycle (n=18), do l EUA (Hung et l., 2003). Ls grmínes (T y A) presentron los myores vlores de EUA, entre kg MS mm -1, mientrs que V present vlores <18 kg MS mm -1 pr l myorí de los ños. A su vez, en quellos ños donde ls precipitciones fueron muy escss, T y A presentron l cpcidd de generr myor cntidd de ioms que V. Unger & Vigil (1998) tmién oservron que ls grmínes se dptn mejor como CC que ls leguminoss deido su myor generción de ioms en condiciones de sequí. L generción de ioms depende en grn medid de l especie y del cultivr utilizdo. En este trjo se demostró que l producción de ioms de T y A fue superior l de V, tl como los resultdos otenidos por vrios utores (Nel et l., 2011; Restovich et l., 2012) donde ls grmínes duplicron en producción l leguminos. A su vez, l vici present un crecimiento lento, en etps iniciles, y un crecimiento más rápido recién en primver deido principlmente l umento de tempertur (Sinju et l., 1998). Este háito de crecimiento diferente, en relción ls grmínes, tmién influyó en l producción de MS. L cntidd de C ñdido l suelo por prte de los CC presentron diferencis entre trtmientos donde, l igul que en l MS, ls grmínes fueron ls especies que myores portes de C relizron l suelo. Vlores medios se oservron en A+V, mientrs que V presentó los menores portes durnte los seis ños evludos (Tl 2). Los portes de ls grmínes fueron entre 2,0 y 4,9 Mg C h -1, vlores entre 1,6 y 3,8 Mg C h -1 se oservron en A+V, mientrs que V presentó los menores portes de C, entre 1,1 y 2,6 Mg C h -1. Ests diferencis en los portes de C por prte de los CC se deen l producción de MS, ddo que no se encontrron diferencis significtivs en l concentrción de C de ls diferentes especies (43-45% C). Se oservron diferencis en l eficienci de cptción de crono (ECC) entre los distintos CC, donde ls condiciones prticulres de cd ño fectron significtivmente l ECC (Fig. 3). En generl, los CC con myor ECC fueron T y A, presentndo vlores entre 7 y 22 kg C mm -1. Ests diferencis se deieron l durción del ciclo de mos CC, en donde medid que se extendí el ciclo de crecimiento, disminuyó l cntidd de C producido por mm de gu consumid (Fig. 4). Los vlores de ECC pr A+V fueron entre 5 y 16 kg C mm -1, mientrs que V presentó los vlores más jos en todos los ños evludos (4-12 kg C mm -1 ). En mos trtmientos, diferenci de T y A, no se oservó ningún tipo de relción entre l ECC y l

8 254 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. 25 Trigo Aven Aven+Vici Vici ) ECC (kg c mm -1 ) ) ECC* (kg c mm -1 ) Año Figur 3. Eficienci de cptción de crono de los cultivos de coertur (ECC) clculd según el uso consuntivo de los cultivos de coertur () y (ECC*) clculd según l diferenci con el UC del control (). Figure 3. Cron cpture efficiency of cover crops (ECC) clculted ccording to the consumptive use of cover crops () nd (ECC*) clculted s the difference with the UC of control (). ECC (kg c mm -1 ) Trigo y = 0,027x +52 R 2 = 0,81 * Aven y = 0,20x +42 R 2 = 0,85 ** Aven+Vici y = 0,07x +21 R 2 = 0,10 ns 5 Vici y = 0,07x +18 R 2 = 0,25 ns Ciclo cultivo de coertur (dís) Figur 4. Relción entre l eficienci de cptción de crono (ECC) y l durción del ciclo de los cultivos de coertur. Figure 4. Reltionship etween the efficiency of cron cpture (ECC) nd cycle length of cover crops.

9 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 255 durción del ciclo, posilemente l rápido crecimiento de l vici en primver, deido principlmente l umento de tempertur (Sinju et l., 1998). Si ien l cntidd de gu lmcend durnte el recho disminuyó significtivmente con el uso de los CC, el recho trdicionl tmién fue ineficiente en el lmcenmiento de gu oservándose eficiencis muy js (<10%) o, incluso en ciertos ños eficiencis negtivs (Tl 3). En este sentido, Cyci et l. (2009) indicron que sólo entre el 12-20% de ls precipitciones ocurrids en l époc de recho son retenids l momento de l siemr del próximo cultivo, vlores similres los oservdos en el presente trjo. Es decir, grn prte de ls precipitciones ocurrids durnte el recho se perdieron por evporción, escurrimiento y/o drenje. Por lo tnto, podemos clculr l ECC según el UC de cd trtmiento con Ct (Fig. 3). En este cso, otenemos vlores muy superiores de ECC, de kg C mm -1. Blnce de gu y efecto de los CC sore l disponiilidd de gu l secdo y siemr del cultivo posterior En los ños 2006 y 2007, l momento de supresión de los CC, el recho trdicionl (Ct) presentó un 76 y 99% de l cpcidd de lmcenmiento de gu útil (CAU) en cm de profundidd (295 mm). En el resto de los ños, donde se oservron períodos de escss precipitciones, Ct solo lcnzó entre 45 y 54% de l CAU. En todos los ños, los CC disminuyeron significtivmente el contenido de gu útil disponile en mm en comprción con Ct (Tl 3). Este consumo hídrico por prte de los CC coincide con los resultdos hlldos por Restovich et l. (2012) evlundo diferentes especies como CC sore un Argiudol típico de similres crcterístic l de nuestro estudio. El único trtmiento que presentó un myor contenido de gu útil disponile en relción con Ct fue V (11 mm) en el ño 2006, es decir, l producción de crono en este trtmiento, 1400 kg C h -1, no tuvo ningún costo hídrico, y que l finl del recho se oservron 23 y 8 mm menos con respecto l inicio del recho en Ct y V, respectivmente. Pr los ños 2006, 2010 y 2011, el trtmiento con myor CH fue A+V, dejndo, en el espesor cm, entre 82 y 66 mm menos que Ct (entre 22 y 44% de CAU). En el 2007, el trtmiento de myor CH fue T, con 92 mm menos que Ct (68% de CAU). En el 2008, ño con precipitciones de 28 mm durnte el recho, el myor CH lo presentó A, 93 mm menos que Ct. Sin emrgo, en este ño todos los CC disminuyeron drásticmente los contenidos de gu útil disponile en el perfil del suelo, lmcenndo únicmente entre 13 y 30% de l CAU. En el 2009, los trtmientos T, A y A+V l disminuyeron lrededor de 50 mm con respecto Ct, diferenciándose estdísticmente de V que presentó un menor CH (36 mm) (Tl 3). En promedio, pr los 6 ños evludos, los contendidos de gu útil disponile fueron 33, 30, 36 y 24% menores que en Ct pr T, A, A+V y V, respectivmente. Distriución del gu útil en el perfil l momento de l siemr de soj Luego del secdo, si ien los CC consumieron prte del gu cumuld, no gotron el perfil, quedndo reservs de 13 l 89% de l CAU, pr el cultivo de soj siguiente. Est grn diferenci en los contenidos de gu útil disponile se deen, por un ldo, los registros pluviométricos contrstntes oservdos en los diferentes ños que vn de mm influyendo en l producción de ioms de los CC y por ende en el consumo de gu y, por otro ldo, l longitud del recho desde l supresión de los CC que vrió desde dís (Fig. 1). L longitud del recho estuvo estrechmente relciondo con ls precipitciones cíds durnte dicho periodo (R 2 =0,76, p< 0,05). Por lo tnto, l longitud vrile del recho pr los diferentes ños evludos permitió cptr deferentes cntiddes de precipitciones, ls cules fueron entre 10 y 150 mm. En l Figur 5 se oserv l distriución de l humedd del suelo por horizonte hst los 200 cm de profundidd en los diferentes trtmientos l momento de l siemr de l soj. L humedd l momento de l siemr presentó diferencis significtivs entre trtmientos (p <0,05), entre ños (p <0,001) e intercción significtiv (p <0,001) (Fig. 5). En generl, Ct presentó los myores contenidos gu disponile l momento de l siemr del cultivo de soj. Sin emrgo, los trtmientos con CC incrementron los vlores de gu disponile con respecto l momento de secdo (Tl 3). El trtmiento A+V tuvo los menores contenidos de gu disponile en tods ls profundiddes evluds y dejó el perfil más seco pr l implntción del cultivo de soj en el 2006 (<60% de l CAU), mientrs que en el 2007, T presentó los menores vlores de humedd en todo el perfil. Los contenidos de gu disponile dentro del perfil l siemr del cultivo de soj vriron en cd estrto de suelo (Fig. 5). En el horizonte superficil (0-25 cm) se oservron diferencis en el contenido de gu disponile entre Ct y A+V en el 2006, entre Ct y T en el 2007, donde los CC presentron 11 y 13 mm menos, respectivmente. En el resto de los ños si ien se oservron diferencis entre Ct y los CC, ls misms no superron los 10 mm en 0-25 cm (Fig. 5).

10 256 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. Año 2006 Cpcidd de cmpo Punto de mrchitez permnente Control Trigo Aven Aven+Vici Vici -60% AU Año 2007 Año 2008 Año 2009 Figur 5. Distriución del gu por horizonte en los diferentes trtmientos de coertur l siemr de l soj. Figure 5. Wter distriution in the different coverge tretments t soyen plnting. Prof (cm) Ct T A A+V V 0-25 B c Bc d C c B c Bc C c c D Prof (cm) Ct T A A+V V 0-25 c c c d c e d c e c c c d c c Prof (cm) Ct T A A+V V c c c c c c Prof (cm) Ct T A A+V V c c

11 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 257 Año 2010 Prof (cm) Ct T A A+V V 0-25 c c c c Figur 5. (continución). Distriución del gu por horizonte en los diferentes trtmientos de coertur l siemr de l soj. Figure 5. Wter distriution in the different coverge tretments t soyen plnting. En el 2006, el trtmiento A+V provocó el myor consumo de gu en el perfil (0-200 cm) seguido por T y A. Dicho consumo se reflejó, principlmente en ls cps de 25-50, y cm de profundidd oservándose disminuciones entre 4 y 18 mm. Tmién se oservron diferencis entre CC, donde V presentó myores contenidos de gu disponile en dichs profundiddes. En superficie, ls menores diferencis oservds entre trtmientos puede deerse ls precipitciones reciids (116 mm) que equilirron los contenidos de gu entre Ct, V, A y T. En los cm los trtmientos T, A y A+V presentron contenidos de gu disponile significtivmente menores que Ct. Sin emrgo únicmente A+V presentó contenidos de gu disponile por dejo del 60% de CAU, por lo cul, delntr el momento de secdo serí decudo en este cso. Restovich et l. (2006) considern que el momento decudo de secdo es quel en el cul el consumo de gu del CC no es lo suficientemente elevdo como pr disminuir los contenidos de gu por dejo del 60% de CAU en los horizontes inferiores. En los horizontes más profundos, A+V fue el único trtmiento que presentó menores contenidos de gu disponile que Ct. Este trtmiento presentó los myores consumos, disminuyendo el AU por dejo del 60% de CAU en todo el perfil. En el 2007 el consumo de gu por los CC fue myor l del 2006 presentndo disminuciones entre 31 y 92 mm en relción Ct en cm (Tl 3). Sin emrgo ls undntes lluvis ocurrids durnte el periodo de recho (353 mm) sumdo l gu lmcend en el suelo l inicio del recho (264 mm) superron mplimente l cpcidd de lmcenmiento máxim de estos suelos (295 mm), hciendo que durnte todo el recho, hst l siemr de l soj, Ct se encuentre cpcidd de cmpo. Dentro de los CC, T fue el trtmiento que myor consumo de gu generó en el perfil del suelo (92 mm); dicho consumo se reflejó, principlmente, en 25-50, 50-70, y cm (<60% de CAU). Pr el resto de los CC, si ien se oservron disminuciones significtivs en el gu disponile con respecto Ct, los mismos estuvieron por encim del 60% de CAU y en los horizontes más profundos fueron cercnos cpcidd de cmpo (Fig. 5). En el 2008, fue un ño con muy escss precipitciones durnte el período de crecimiento de los CC (28 mm). El control, sí como los trtmientos con CC, iniciron el recho con más de 200 mm de gu útil disponile (>68% de l CAU). Durnte el recho, l evporción direct y el consumo de los CC, redujeron significtivmente los contenidos de AU oservándose contenidos de humedd menores l 60% de l CAU en todos los trtmientos (Fig. 5). A su vez, se detectron diferencis entre trtmientos, donde los CC presentron menores contenidos de humedd que Ct pr l myorí de ls profundiddes evluds. En el horizonte superficil (0-25 cm), no se oservron diferencis en los contenidos de humedd entre Ct y los trtmientos T y A+V, mientrs que A y V presentron vlores inferiores. En cm, A+V y V presentron menores contenidos de humedd que Ct, mientrs que T y A no se diferenciron de Ct. L durción de recho pr este ño se consideró medi (Crfgno et l., 2013), presentndo un durción de 58 dís entre l supresión de los CC y l siemr de l soj. Ls lluvis ocurrids durnte ese período (152 mm) permitieron re-

12 258 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. crgr los horizontes superiores donde, su vez, los trtmientos T y A presentron un mejor cptción del gu de lluvi. Este efecto se dee l myor cumulción de coertur superficil que disip l energí de ls gots de lluvi l impctr sore el suelo (Folorunso et l., 1992). En el resto de los horizontes ( cm), los contenidos de humedd en los trtmientos con CC fueron mm menos que Ct (Fig. 5). En el 2009, los contenidos de humedd en superficie (0-25 cm) fueron myores en los trtmientos con CC sin diferencis entre ellos (Fig. 5). Pr ls profundiddes de y cm, únicmente A presentó myor contenidos de humedd con respecto Ct sin diferencis con los demás trtmientos, mientrs que en cm los trtmientos A+V y V presentron 5 y 6 mm menos que Ct. Ls lluvis posteriores l supresión de los CC permitieron recrgr el perfil, principlmente en superficie, lmcenndo más gu que en Ct l momento de l siemr. A su vez, los trtmientos T y A fueron los trtmientos donde se encontró ls myores diferencis con respecto Ct (7 y 11 mm de gu disponile en 0-70 cm, respectivmente). Por dejo de dich profundidd, todo los CC presentron contenidos de gu disponile menores (30 mm promedio) que Ct (Fig. 5). En el 2010, en generl, se oservron menores contenidos de humedd en los CC con respecto Ct pr tods ls profundiddes evluds, oservándose en lgunos csos (25-50, y cm) contenidos de humedd cercnos mrchitez permnente. Es decir, l siemr de l soj, los trtmientos con CC presentron lámins de gu disponiles significtivmente menores que los sistem de cultivo trdicionl (Ct) en todo el perfil de suelo, con disminuciones entre 49 y 66 mm (Fig. 5). Ce destcr que tnto T y A, pesr de l menor ofert hídric (Tl 3), ms especies presentron igul producción de MS que ños con myor disponiilidd hídric, e.g. ño Esto demuestr l lt cpcidd de ms especies pr dptrse escenrios contrstntes sin fectr su productividd. En generl, el contenido de gu disponile en el horizonte superficil (0-25 cm), l siemr de l soj, no presentó diferencis entre Ct y los CC. Esto concuerd con lo reportdo por Álvrez & Scinc (2006) que únicmente encontrron diferencis significtivs entre el CC (triticle) y el control en uno de tres ños nlizdos. Como se mencionó nteriormente, contenidos de gu disponile significtivmente menores se oservron únicmente en A+V (11 mm menos) y T (13 mm menos) pr los ños 2006 y 2007, respectivmente (Fig. 5). Eficienci de producción de crono y su efecto sore el COT Ls diferencis en l cntidd de C de los residuos devueltos l suelo entre los CC y Ct, sumdo ls diferencis en el contenido de gu disponile y longitud del recho, provocó cmios en los contenidos de COT, umentndo o disminuyendo desde Myo del 2006 Diciemre del 2011 (Tl 4). En generl, se consider que se necesitn l menos 4,1 Mg C h -1 ño -1 portdo por los residuos de cosech y/o CC pr no generr disminuciones del COT en suelos con niveles de COT entre 16,9 y 18,9 g kg -1 en 0-15 cm (Pikul et l., 2008; Benjmin et l., 2010). Si considermos que el porte de C por prte de l soj fue similr en todos los trtmientos (proximd- Tl 4. Secuestro de crono en los suelos jo recho trdicionl y con cultivos de coertur entre Myo del 2006 Diciemre del 2011 en 0-25 cm. Tle 4. Cron sequestered in soils under trditionl fllow nd cover crops etween My 2006 nd Decemer 2011 t 0-25 cm depth. Trtmiento Inicil (05/2006) Finl (12/2011) Δ Secuestro de C COT (Mg h -1 ) (kg h -1 ño -1 ) Ct 51,1-4,1-824 T 58,2 c 3,0 597 A 55,2 55,7 c 0,5 98 A+V 55,8 c 0,6 128 V 53,8-1,4-289 Letrs diferentes indicn diferencis significtivs entre trtmientos (p <0,05). Different letters indicte significnt differences mong tretments (p <0.05).

13 UTILIZACIÓN DE CULTIVOS DE COBERTURA EN MONOCULTIVO DE SOJA 259 mente 2,0 Mg C h -1 ño -1 ) (Fig. 6), ddo que no se encontrron diferencis significtivs en el rendimiento entre trtmientos, el porte de C en Ct estuvo muy por dejo del vlor critico señldo por estos utores, mientrs que en el cso de los CC, en promedio, el porte de ls grmínes superó dicho umrl (5,3 Mg C h -1 ño -1 ) l igul que A+V (4,7 Mg C h -1 ño -1 ), mientrs que V no logró lcnzrlo (3,8 Mg C h -1 ño -1 ) (Fig. 6). Sore l se de l producción de ioms y el contenido de C (Tl 2), T y A serín mejores opciones de CC en sistems de monocultivo soj. L inclusión sistemátic de CC en ls secuencis grícols, con lt frecuenci de soj, relizó portes significtivos l clidd del suelo. Al inicio del ensyo, el contenido de COT fue de 55,2 Mg h -1, en comprción con los contenidos de COT determindos en el 2011 (quinto ño de ensyo) disminuyó en un 7,4 y 2,5% en Ct y V pr 0-25 cm de profundidd, respectivmente (Tl 4). Por el contrrio, el COT umentó entre un 5,4 0,9% en los trtmientos T, A y A+V diferenciándose significtivmente de Ct. Como resultdo, l utilizción de CC (T, A y A+V) en monocultivo de soj umentó el COT un velocidd de kg C h -1 ño -1, mientrs que se perdió COT un ritmo de 824 y 289 kg C h -1 ño -1 sin CC o utilizndo leguminoss (V), respectivmente. Pr ls condiciones de este estudio, teniendo en cuent el porte promedio de C (CC+soj) de cd uno de los trtmientos y el cmio en el contenido de COT (Fig. 7), se puede estimr el porte de C necesrio pr no generr disminuciones en los contenidos de COT. Medinte l extrpolción de l ecución de regresión ΔCOT=0, se necesitn l menos 4,5 Mg C h -1 ño -1 pr 5,63 Soj CC Figur 6. Aportes medios de crono l suelo por prte de los residuos éreos de los cultivos de coertur y soj. Nivel crítico (líne horizontl) (Pikul et l., 2008). Figure 6. Mens cron input from eril iomss residue of cover crops nd soyen. Criticl level (horizontl line) (Pikul et l., 2008). kg C h -1 ño -1 4,22 2,81 1,41 0,00 Trigo Aven+Vici Control Aven Vici ΔCOT (kg h -1 ño -1 ) y = 0,367x R 2 = 0,88 ** Aven+Vici Trigo Aven Vici Testigo Figur 7. Relción entre el cmio del crono orgánico totl (ΔCOT ) en 0-25 cm y el porte promedio de crono en superficie de los cultivos de coertur y soj. Figure 7. Reltionship etween chnge of totl orgnic cron (ΔTOC ) in 0-25 cm depth nd the verge cron input of cover crops nd soyen.

14 260 MATÍAS EZEQUIEL DUVAL et l. no generr disminuciones en los contenidos de COT en el horizonte superficil del suelo (0-25 cm). Estos resultdos concuerdn con lo menciondo nteriormente sore el porte de C reportdo por Pikul et l. (2008) y Benjmin et l. (2010). Por lo tnto, después de cinco ños, el umento del porte de residuos l suelo por el uso de CC umentó el lmcenmiento de COT en un sistem de monocultivo soj presentndo, su vez, diferencis entre especies. En este sentido, desde el punto de vist de conservción o umento de los contenidos de COT, los sistems de cultivo con l inclusión de CC como A, A+V y T serin un opción vile, principlmente este último por los myores umentos del COT. CONCLUSIONES Luego de 5 ños de estudio concluimos que en los groecosistems simplificdos que predominn ctulmente en l Región Pmpen, l utilizción de CC contriuye incrementr los contenidos de COT, provechndo el gu no utilizd durnte los rechos de invierno. L producción de ioms de los CC vrió considerlemente de un ño otro. L precipitción cumuld entre Junio y Octure fue el fctor principl que fectó l producción de ioms de los CC. Desde el punto de vist de máximo retorno de residuos l suelo, trigo y ven fueron ls especies más eficientes dd su mpli plsticidd en producir ioms y cpturr crono jo diferentes disponiiliddes hídrics. Bjo ls condiciones hídrics de este estudio se concluye que si ien el contenido hídrico del suelo l momento del secdo de los CC fue menor que el trtmiento control (13 93 mm), no influyó sore el rendimiento de soj en ls cmpñs evluds (dtos no mostrdos). Al momento de l siemr, ls diferencis en el gu disponile entre Ct y los CC, en generl, no superron los 10 mm en 0-25 cm permitiendo l decud implntción del cultivo de soj. Ls grmínes como CC fueron más eficientes en producir MS y por consiguiente más eficces en incrementr el COT en comprción con el recho trdicionl. Por lo tnto, l inclusión de ests especies invernles en los sistems grícols simplificdos es un lterntiv de mnejo válid pr generr coertur y mejorr el lnce de crono de los suelos jo monocultivo de soj en el sur de Snt Fe. BIBLIOGRAFÍA Álvrez, C & C Scinc Cultivos de coertur en molisoles de l región pmpen. Aporte de crono e influenci sore propieddes edáfics. Jornd profesionl Agrícol. INTA Grl. Villegs. Andriulo, A & G Cordone Impcto de lrnzs y rotciones sore l mteri orgánic de suelos de l Región Pmpen Húmed. En: JL Pnigtti; H Mrelli; D Buschizzo & R Gil (eds). Siemr Direct. Hemisferio Sur. Pp Benjmin, JG; AD Hlvorson; DC Nielsen & MM Mikh Crop mngement effects on crop residue production nd chnges in soil orgnic cron in the centrl Gret Plins. Agron. J. 102(3): Blke, GR & KH Hrtge Bulk Density: In: Klute, A. (ed). Methods of Soil Anlysis. Prt 1 (2 nd ed.). Pp Agron. Monogr. 9. ASA nd SSSA, Mdison, WI. Crfgno, PF; MJ Eiz; A Quirog; F Binec; C Chgs & R Michelen Agu disponile en monocultivo de soj con cultivos de coertur y rechos reducidos en l Región Semiárid y Suhúmed Pmpen. Ci. Suelo 31(1): Cyci, G; LK Heng; HS Öztürk; D Sürek; C Kütük & M S ğlm Crop yield nd wter use efficiency in semirid region of Turkey. Soil Till Res. 103: Dliprthy, J; SJ Herert & PLM Venemn Diry mnure ppliction to lflf: crop response, soil nitrte, nd nitrte in soil wter. Agron. J. 86: Drdnelli, IJ; DJ Collino; ME Otegui & V Sdrs Cpítulo 16: Bses funcionles pr el mnejo del gu en los sistems de producción. En: Storre, EH; RL Benech Arnold; GA Slfer; EB De l Fuente; DJ Mirlles; ME Otegui & R Svin. (eds) Producción de cultivos de grnos: ses funcionles pr su mnejo. Fcultd de Agronomí, U.B.A. Pp Di Rienzo, JÁ; F Csnoves; MG Blzrini; L González; M Tld & CW Roledo InfoStt. Grupo InfoStt, FCA, Universidd Ncionl de Córdo, Argentin. Ding, G; X Liu; S Herert; J Novk; A Dul & B Xing Effect of cover crop mngement on soil orgnic mtter. Geoderm 130: Fernández, R; A Quirog; F Arens; C Antonini & M Sks Contriución de los cultivos de coertur y ls nps freátics l conservción del gu, uso consuntivo y nutrición de los cultivos. En: Quirog, A & A Bono (eds). Mnul de fertilidd y evlución de suelos. Pp INTA. EEA Anguil, Argentin. Folorunso, OA; DE Rolston; T Prichrd & DT Loui Soil surfce strength nd infiltrtion rte s ffected y winter cover crops. Soil Technol. 5(3): Hendrix, P; A Frnzlueers & D McCrcken Mngement effects on C ccumultion nd loss in soils of the southern Applchin Piedmont of Georgi. Soil Till. Res. 47: Hung, M; M Sho; L Zhng & Y Li Wter use efficiency nd sustinility of different long-term crop rottion systems in the Loess Plteu of Chin. Soil Till. Res. 72: Huggins, DR; RR Allmrs; CE Clpp; JA Lm & GW Rndll Corn-soyen sequence nd tillge effects on soil cron dynmics nd storge. Soil Sci. Soc. Am. J. 71: INTA, Crt de suelos de l Repúlic Argentin. Hoj y 14- Cñd de Gómez- Rosrio. INTA.

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