COMPORTAMIENTO DE SUELOS VERTISOLES AL PASTOREO CON DISTINTAS CARGAS EN SISTEMAS DE SIEMBRA DIRECTA Y CONVENCIONAL

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1 COMPORTAMIENTO DE SUELOS VERTISOLES AL PASTOREO CON DISTINTAS CARGAS EN SISTEMAS DE SIEMBRA DIRECTA Y CONVENCIONAL Pozzolo, O. R. 1,2 ; Ferrari, H. J. 1 ; Gange, J. M. 2 ; Herrera, M. A. 2 ; Pereyra, C. 2 ; Rivarola, S. 2 ; Cerana, J. 2 ; Benavides, R. 2 ; Wilson, M. 2 y De Battista, J. 1 1 Estación Experimental Agropecuaria INTA Concepción del Uruguay, R. P. 39, Km, CC 6, Entre Ríos, Argentina. opozzolo@correo.inta.gov.ar. 2 Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad Nacional de Entre Ríos, Paraná, Oro, E. Ríos, Argentina. RESÚMEN La siembra directa es una de las tecnologías más idóneas para contribuir a producciones sustentables. Este sistema está ampliamente difundido en suelos vertisoles de Entre Ríos (Argentina) sobre sistemas mixtos agrícola ganaderos. La influencia del pastoreo sobre aspectos relacionados a la compactación se encuentra poco estudiada en el ámbito nacional e internacional. Con el objetivo de conocer la respuesta de este tipo de suelos en estas situaciones se implementaron sobre dos praderas polifíticas similares una sembrada en forma directa (SD) y otra en forma convencional con labranza (LC) dos intensidades de pastoreos, uno de alta carga (AC) de kg/ha y el otro baja carga (BC) de 3000 kg/ha en forma instantánea. Se detectaron aumentos significativos de la densidad aparente producidos por los SC respecto a SD, registrándose entre los 0 10 cm de profundidad 1,16; 1,05; 1,12 y 1,08 g/cm 3 para SCBC, SDBC; SCAC y SDAC respectivamente luego de seis pastoreos, mientras que ha profundidades mayores de 10 a 30 cm no se registraron diferencias significativamente entre tratamientos. La impedancia para los primeros 10 cm de profundidad registró diferencias significativamente mayores para los tratamientos de BC con respecto a AC, siendo de 2,575; 3,535; 2,49 y 2,24 Mpa para SCBC; SDBC; SCAC y SDAC respectivamente. A profundidades entre 10 y 30 cm el tratamiento que provocó menores valores fue el SDAC con 2,28 Mpa, mientras que los otros no difirieron entre ellos registrándose para SCBC; SDBC y SCAC, 3,5; 3,25 y 2,73 Mpa respectivamente. Palabras Claves: compactación - labranza cero - densificación - impedancia - pastoreo. INTRODUCCIÓN

2 La siembra directa (SD) es una de las tecnologías más idóneas para contribuir a producciones sustentables. Este sistema está ampliamente difundido en suelos vertisoles de Entre Ríos (Argentina) sobre sistemas mixtos agrícola ganaderos. En numerosas publicaciones especializadas del país y especialmente extrajeras, se reconoce al fenómeno de compactación del suelo como una degradación de propiedades físicas, que pueden eventualmente resultar en una situación no corregible al menos con las herramientas al alcance del productor. Esta situación puede ser de relevante importancia en suelos arcillosos sobre todo en condiciones de alta humedad. La compactación edáfica es definida como la modificación del volumen de poros así como de la estructura de la porosidad del suelo. Los cambios en las propiedades volumétricas pueden no ser tan importantes para el crecimiento de las plantas, como sí aquellos asociados al incremento de la consistencia y a la reducción de la conductividad, permeabilidad, difusividad del agua y del aire a través del sistema poroso (Saone et al.,1980). La información disponible en SD comparados con otros sistemas de labranza indica en general una mayor compactación en los estratos superiores del perfil. Su comportamiento en el tiempo dependerá de las interacciones del sistema productivo, por ejemplo, el grado de cobertura dejado por los cultivos, con las características del suelo en cuestión y con la evolución de la parte biótica edáfica, especialmente de la mesofauna. Gerster et al. (1996), en ensayos sobre suelos argiudoles típicos, evaluaron lotes que se encontraban en diferentes sistemas de labranza: por cinceles, en SD, en pasturas de dos años de implantación convencional y en un testigo con más de 20 años sin disturbar ni pastoreo. Detectaron aumentos en la densidad aparente en los suelos sometidos a SD y la presencia del 19% del perfil con situaciones de estado masivo delta detectadas por el método de perfil cultural (Manichon 1987), situación no detectada en los lotes con labranza vertical. Sin embargo, los lotes de SD fueron los que presentaron la mayor cantidad de agua útil. Los mismos autores indican que estos estados masivos pueden o no influir negativamente sobre los rendimientos, dependiendo de la humedad (Hº), la fertilidad disponible y la actividad de insectos de suelo. Douglas (1994), expone su opinión respecto a las dificultades que enfrenta el productor para tomar conciencia de las pérdidas que la compactación le origina durante el proceso de producción de forraje. En principio aclara que son muchos los factores que tienen influencia en el rendimiento, por tanto, a veces, se enmascaran las responsabilidades respectivas. Agrega que también la ausencia generalmente de un valor directo del producto atenta a su cuantificación, dado que es usual que el consumo se haga dentro de la misma empresa productiva. Encontró que el rendimiento del primer corte del raigrás (Lolium multiflorum Lam.), era mayor en aquellas situaciones físicas del suelo en el que el volumen de macroporos era mayor. Concluyó que la baja aireación de las capas superficiales del suelo debida a la compactación inducida por el ganado, era uno de los obstáculos a vencer para incrementar la producción de pasto.

3 En evaluaciones realizadas para siembras de verdeos invernales sobre suelos vertisoles con sembradoras convencionales y de SD, no se observaron diferencias significativas en compactación medidas por penetrometría, aunque sí una marcada tendencia a una mayor compactación superficial causada por los equipos más pesados (Pozzolo y De Batista 1995). Los resultados de estos trabajos podrían tener consecuencias más importantes en un futuro si se considera que la información disponible indica que este tipo de efectos es acumulativo (Jorajuría et al., 1997). Por otro lado no existen antecedentes de un estudio sistemático de la influencia del pastoreo directo en la compactación del suelo agrícola, a pesar de ser una práctica modal en la amplia mayoría de nuestros sistemas productivos. Esta situación es infrecuente en países desarrollados lo que provoca una muy escasa información del efecto de pastoreo sobre estos parámetros. El objetivo del presente trabajo es conocer la reacción de compactabilidad de los suelos vertisoles de Entre Ríos a las acciones del pisoteo y tránsito animal bajo los sistemas de siembra directa y siembra convencional. MATERIALES Y MÉTODOS La experiencia se llevó a cabo en el campo experimental del INTA Concepción del Uruguay, situado en el departamento Concepción del Uruguay, Entre Ríos, Argentina (32º 29' S, 58º 21' W), sobre un suelo Argiudol vértico perteneciente a la serie Clara. El ensayo contó con dos tratamientos principales, suelo laboreado en forma convencional (LC) y suelo bajo siembra directa (SD), con dos repeticiones de 5 has cada uno totalizando así 20 has. En cada uno de ellas se implantó una pradera polifítica conformada por cebadilla criolla (Bromus unioloides), festuca (Festuca arundinacea), alfalfa (Medicago sativa), trébol rojo (Trifolium pratense), trébol blanco (Trifolium repens) y trébol de los cuernitos (Lotus corniculatus); los que recibirán a su vez, dos intensidades de pastoreo también con dos repeticiones respondiendo así a un diseño de parcelas divididas. Los pastoreos se realizaron en forma rotativa, definidos por la velocidad de crecimiento del cultivo, con cargas instantáneas de 4500 kg/ha y 9000 kg/ha constituyendo los tratamientos. Estas cargas se produjeron variando la superficie asignada, la cual fue la variable de ajuste para mantener las cargas instantáneas deseadas y no el número de animales. El criterio de rotación de pastoreo, fue la disponibilidad de forraje y no por tiempo fijo, iniciándose el pastoreo al momento de producirse una disponibilidad de 1500 kg de materia seca/ha para rotar cuando se produzcan rastrojos de aproximadamente 800 kg de materia seca/ha. El manejo de cargas instantáneas diferentes provocó que los tiempos de

4 ocupación sean distintos, así las variables de compactación se registraron antes del ingreso y al egreso de los animales con la finalización del ciclo del los cultivos. En cada sitio de pastoreo se previó dejar una zona sin acceso a los animales a modo de testigo. Las variables experimentales respuesta vinculadas a la compactación fueron, Densidad aparente en seco (Dap) y Resistencia a la Penetración (RP). La Dap fue medida por el método del peso específico aparente con cilindros estandarizados, registrando las medias de cinco repeticiones por tratamiento, y por repetición, a profundidades de 0 10, y cm. La RP fue medida por medio de penetrometría o resistencia a la penetración por índice de cono, para el cual se utilizó un penetrómetro Eijkelkamp con datta logger incorporado y medición de la profundidad por ultrasonido, registrando los valores de impedancia del perfil hasta los 80 cm, utilizando las medias de 10 repeticiones por tratamiento. Las variables experimentales independientes, fueron dos suelos contiguos, pertenecientes a la misma taxa serial, con historias de seis años, de LC y SD respectivamente, dichos lotes, tuvieron con anterioridad a estos sistemas comunidades serales siendo dedicados al pastoreo extensivo. El lote de animales utilizados para el ensayo, correspondió a una misma categoría, cuidando de conseguir la mayor homogeneidad posible aún dentro del mismo. Las mediciones realizadas para los tratamientos fueron a la entrada y a la finalización del período de pastoreo eligiendo momentos con humedades edáficas compatibles con la medición de la resistencia a la penetración evaluando de esta forma el efecto carga a lo largo del período de aprovechamiento. Los tratamientos incluyeron también la evaluación previa de la situación de partida como condición cero, a partir de la cual, los cambios serán considerados como resultado de la reacción del suelo a los tratamientos. Se determinaron los primeros registros de Hº, RP y Dap. En la misma, se determinaron también, en forma única, los valores de densidad real, realizando ocho muestras en cada tratamiento. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Al analizar estadísticamente la situación inicial de los tratamientos (Cuadro 1), se encontró que los valores de Hº y Dap dentro de LC no relevaron diferencias significativas para alta y baja carga comparando a cada profundidad, situación similar se observó para los lotes bajo SD, lo que indica que las situaciones elegidas eran similares.

5 Cuando se realizó el análisis entre sistemas, LC y SD por profundidad, solo se detectó diferencias en Dap entre ambos a los 10 y a los 20 cm siendo mayores para SD. Cuadro 1. Caracterización de los sitios al inicio de los ensayos para alta y baja carga. Humedad en % y densidad aparente en g/cm 3 Baja Carga Alta Carga Prof. (cm) Hum. LC Hum. SD Dens. LC Dens. SD Hum. LC Hum. SD Dens. LC Dens. SD ,2 16,9 0,98 1,09 16,9 16,2 0,96 1, ,1 19,7 1,12 1,21 17,7 19,9 1,10 1, ,5 18,4 1,31 1,36 17,1 17,8 1,29 1,39 Los resultados expuestos en el cuadro 2, indican una menor compactación medida como RP en el sistema de LC como producto de la remoción de suelo en el estrato afectado por labranza. A medida que se profundiza la tendencia se invierte posiblemente producto de una mayor actividad biológica característica de los sistemas de SD. Cuadro 2. Impedancia del suelo medida en Mpa en el sistema de labranza convencional (LC) y siembra LC 0,694 b 0,863 a 1,033 a 1,032 a 1,062 a 1,198 a SD 0,873 a 0,906 a 0,992 b 0,941 b 1,015 b 1,066 b directa (SD) al momento de inicio del ensayo. Valores seguidos de letras iguales no difieren a p<0,05

6 En el cuadro 3, se pueden observar los valores de Dap medidos a posteriori del pastoreo con baja y alta carga como media general a profundidades de 10 cm. Cuadro 3. Número de pastoreos realizados entre septiembre y enero. Densidad aparente en g/cm 3 de los tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.), siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) a 10 cm de profundidad. Secuencia de Densidad aparente (g/cm 3 ) pastoreos LCBC SDBC LCAC SDAC 1 0,98 a 1,03 a 1,04 a 1,15 b 2 1,06 a 0,99 a 1,06 a 1,08 a 3 1,09 a 1,1 a 1,05 ab 0,95 b 4 1,13 a 0,94 b 1,08 a 1,06 a 5 1,33 a 1,16 bc 1,23 ac 1,09 b 6 1,19 a 1,13 a 1,17 a 1,13 a Media general 1,16 a 1,05 b 1,12 abc 1,08 bc Valores seguidos de letras iguales no difieren a p<0,05. Análisis realizado entre tratamientos por pastoreo. Tal como se puede observar en el cuadro 4 y en el gráfico 1, el pastoreo sobre el lote SDAC, es el que produce mayores aumentos en la Dap en el primer aprovechamiento, sin embargo, con los sucesivos aprovechamientos se van produciendo variaciones en la densidad para terminar en enero con valores similares al sistema SDBC. Ambos sistemas se caracterizan por presentar oscilaciones en los valores de Dap, posiblemente ello se deba a que el suelo presenta un comportamiento asociado a patrones de contracción y expansión típicos de las arcillas expandentes, las variaciones de los contenidos de Hº se pueden visualizar en el gráfico 2. Los valores registrados por LC, son no significativos, sin embargo presentan una marcada tendencia a aumentos de compactación medidos como incrementos en la densidad, particularmente en el sistema LCBC. Esta situación probablemente es debida a que el suelo se encuentra afectado por una destrucción de su estructura original por efecto de labranza lo que lo hace más susceptible a la compactación y que se pongan menos de manifiesto los procesos de expansión-contracción. Al analizar las medias generales, se detecta esta tendencia a que se produzca un mayor aumento de Dap en los sistemas LC respecto a los de SD.

7 Desde el punto de vista de las cargas empleadas, se puede visualizar una tendencia no significativa en general pero constaste a que se produzcan aumentos de Dap en los LC con cargas bajas, asimismo para los de SD el comportamiento se manifiesta más errático y con picos mayores de densificación en la modalidad de baja carga. Ello seguramente está asociado al tiempo de permanencia de la hacienda. La Hº, no fue analizada estadísticamente, sin embargo se puede observar valores similares para todos los sistemas con una tendencia a ser mayores en los de SD. g /cm 3 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1,1 1,05 1 0,95 0,9 1º 2º 3º 4º 5º 6º SCBC SDBC SCAC SDAC nº de pastoreos Gráfico 1. Evolución de la densidad aparente de los diferentes sistemas a 10 cm de profundidad a través de seis pastoreos realizados entre septiembre y enero. % de Hº edáfica 34,00 32,00 30,00 28,00 26,00 24,00 22,00 20,00 18,00 16,00 14,00 1º 2º 3º 4º 5º SCBC SDBC SCAC SDAC nº de pastoreos

8 Gráfico 2. Evolución de los contenidos de humedad en los diferentes sistemas a 10 cm de profundidad a través de seis pastoreos realizados entre septiembre y enero. Al analizar lo sucedido a mayores profundidades, entre 10 y 30 cm, cuadro 4, es esperable que la influencia de las cargas de pastoreo se manifiesten en menor medida, incluso este sector del perfil no se encuentra en su mayor parte influenciado por las labranzas en forma directa ya que las mismas se realizan en profundidades no mayores a los 15 cm de profundidad. Ello se verifica, particularmente, al registrar valores no diferentes estadísticamente entre sistemas en casi todas las mediciones. La Hº es menor en estas profundidades al comportarse como más estables, lo que disminuiría los procesos de expansión y contracción, por lo menos en el período ensayado. Es sugerente que los mayores valores de Dap siempre han sido medidos en los sistemas de alta carga, gráfico 3, lo que estaría de acuerdo con lo citado por la bibliografía (Håkansson & Reeder, 1994; Oskoui & Voorhees, 1990) donde se demuestra que las compactaciones subsuperficiales son función de la masa total sobre el suelo y no de la presión específica. Cuadro 4. Pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Densidad aparente en g/cm 3 de los tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.), siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 10 y 30 cm de profundidad. Secuencia de Densidad aparente (g/cm 3 ) pastoreos LCBC SDBC LCAC SDAC 1 1,2 a 1,2 a 1,25 a 1,19 a 2 1,11 a 1,18 a 1,28 b 1,19 a 3 1,25 a 1,17 a 1,24 a 1,22 a 4 1,27 ab 1,25 b 1,38 a 1,34 a Media general 1,21 a 1,2 a 1,29 a 1,23 a

9 g /cm 3 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1,1 1,05 1º 2º 3º 4º SCBC SDBC SCAC SDAC nº de pastoreos Gráfico 3. Evolución de la densidad aparente de los diferentes sistemas entre los 10 y 30 cm de profundidad a través de los pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Analizando lo sucedido desde el punto de vista de la impedancia del suelo se puede observar en el cuadro 5 que el sistema SDBC es el que presentó los mayores valores de resistencia y en términos generales el SDAC las menores. Por otro lado es importante destacar que los sistemas mantuvieron relativamente las mismas diferencias desde el inicio del ensayo, gráfico 4. Parecería ser que, desde el punto de vista de RP el primer aprovechamiento es definitorio para el posterior comportamiento del sistema para esta variable. Por otro lado es importante considerar que los valores absolutos de RP se encuentran muy influenciados por el contenido de Hº del suelo, por lo que el análisis de estos datos es importante realizarlo en forma comparativa entre sistemas. Cuadro 5. Pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Valores de impedancia en Mpa de los tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.), siembra directa baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 0 y 10 cm de profundidad. Secuencia de Valores de penetrometría (Mpa) pastoreos SCBC SDBC SCAC SDAC 1 1,42 b 1,92 a 1,36 b 1,57 b 2 3,42 c 4,71 a 3,19 c 2,53 b

10 3 2,04 b 2,79 a 2,21 b 2,31 b 4 3,42 c 4,72 a 3,19 c 2,54 b Media general 2,575 b 3,535 a 2,4875 b 2,2375 b con de También es interesante observar que la tendencia es a obtener los menores valores los 5 sistemas alta 4 carga, en SCBC forma 3 SDBC M p a 2 1 SCAC SDAC 0 1º 2º 3º 4º coincidente con los valores registrados de Dap. nº de pastoreos Gráfico 4. Evolución de la impedancia en Mpa de los diferentes sistemas entre 0 y 10 cm de profundidad a través de los cuatro pastoreos realizados entre septiembre y diciembre.

11 Cuando se analiza la situación a mayor profundidad de manera similar a la realizado con las variaciones de Dap se puede observar que las tendencias son similares a las observadas en el estrato 0 10 cm. No se detectaron diferencias significativas entre los sistemas con bajas cargas y el SCAC, sin embargo, este último no presenta diferencias con el sistema SDAC que fue el de mejor comportamiento, prácticamente durante todo el período de ensayo, siempre diferenciándose de los sistemas con baja carga. A diferencia de lo observado con los valores de Dap parecería ser que la RP se relaciona, en mayor medida, con las cargas de pastoreo, posiblemente asociado al tiempo de permanencia. En el gráfico 5 se pueden visualizar las tendencias de cada sistema. Cuadro 6. Número de pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. Valores de impedancia en Mpa de los tratamientos siembra directa alta carga (S.D.A.C.), siembra convencional baja carga (L.C.B.C.), siembra diracta baja carga (S.D.B.C) y siembra convencional alta carga (L.C.A.C.) entre 10 y 30 cm de profundidad. Secuencia de Valores de penetrometría (Mpa) pastoreos SCBC SDBC SCAC SDAC 1 2,35 a 1,96 a 1,17 b 1,7 ab 2 3,61 a 3,58 a 2,89 b 2,04 c 3 4,45 a 3,88 a 3,97 a 3,34 b 4 3,61 a 3,57 a 2,89 a 2,04 b Media general 3,505 a 3,2475 a 2,73 ab 2,28 b M p a SCBC SDBC SCAC SDAC 0 1º 2º 3º 4º nº de pastoreos

12 Gráfico 5. Evolución de la RP en Mpa de los diferentes sistemas entre 10 y 30 cm de profundidad a través de los pastoreos realizados entre septiembre y diciembre. CONCLUSIONES La densificación superficial del suelo tiende a aumentar, en forma constante, en los sistemas de siembra convencional con cargas bajas. Subsuperficialmente las altas cargas provocaron mayor densificación, independiente-mente del sistema de siembra. La impedancia del suelo esta relacionada con las cargas de pastoreo, siendo mayor cuando las cargas son menores debido al menor tiempo de ocupación. El primer aprovechamiento es definitorio para el posterior comportamiento del sistema ante la impedancia. AGRADECIMIENTOS Al Ing. Agr. Ms.Cs. Ignacio Galli por sus aportes en la realización del ensayo. LITERATURA CITADA 1 - DOUGLAS, JT 1994 Responses of perennial forage crops to soil compaction. (Respuestas de cultivos forrajeros perennes a la compactación del suelo) In: Soil compaction in crop production. Editors: BD Soane and C van Ouwerkerk. Elsevier Science BV, Amsterdam, GERSTER, G.R.; VIDAL, D.; GUDELJ, O.; DEBATTISTA, J.J Análisis del efecto de las labranzas sobre el estado físico de un argiudol típico. Informe técnico Nº 119. INTA EEA Marcos Juarez. pp 15.

13 3 - JORAJURIA, D.; DRAGHI, L.; ARAGON, A The effect of vehicle weight on the distribution of compaction with depth and the yield of a Lolium/Trifolium grassland. Soil & Tillage Research Elsevier Science Pub., 41: MANICHON, H Observación morfológica del estado estructural y efectos de la compactación en horizontes trabajados. III Curso de física de suelo INTA Pergamino pp POZZOLO, O. Y DE BATTISTA J.J Evaluación del efecto de labranza vertical profunda (paraplow) sobre un cultivo de lino (Linum usitatissimun L.) in Labranzas y conservación de suelos en la agricultura del sudeste de Entre Ríos. Proyecto Regional Adaptación y difusión de tecnología para la producción de granos en sistemas agrícolaganaderos en el sudeste de Entre Ríos. Serie Divulgación Técnica Nº 15. Ed. INTA EEA C. del Uruguay. Area de Desarrollo Rural p SOANE, B.D The role of field traffic studies in soil management research. Soil & Tillage Research 1: