Quality and quantity of organic fractions as affected by soil depth in an Argiudoll under Till and No-till systems

Aims: The aim of this study was to evaluate the long-term effect of tillage systems on the quantity and quality of organic carbon fractions at different soil layers. Study Design: The experimental design was a split plot with three blocks. The long-term effects (25 years) of conventional- (CT) and no-tillage (NT) systems on a Tipic Argiudoll was sampled at 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm soil depth. Place and Duration of Study: The field experiment was carried out at Tornquist (38° 07' 06'' S - 62°02' 17'' O) and soil sampling was performed during wheat seeding (June 2011). Methodology: Total soil organic carbon (SOC) content and the following fractions were determined: Coarse particulate (POCc, 105-2000 µm), fine particulate (POCf, 53-105 µm) and mineral-associated (MOC, 0-53 µm) carbon fractions; humic (HA) and fulvic (FA) acids; and total (CHt) and soluble (CHs) carbohydrates. The main physico-chemical properties of HA and FA were analyzed using both FT-IR and fluorescence spectroscopies. Results: After 25 years, total SOC at the 0-20 cm depth was 9% higher in no-tilled than in tilled soils. The POCf was the SOM fraction that turned out to be the most sensitive to tillage effects. The POCc:POCf:MOC ratio at 0-20 cm was similar for NT (3:14:82) and CT (5:10:84); however, differences were found across soil depths. Tilled soils showed higher aromaticity, starting by CH-degradation, in more superficial soil layers

Fitomassa de adubos verdes e controle de plantas daninhas em diferentes densidades populacionias de leguminosas.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitomassa de calopogônio, mucuna-preta, mucunarajada,feijão-de-porco, guandu de porte alto, Crotalaria spectabilis e C. breviflora sob diferentes densidades de semeadura (10, 20, 40, 80 e 160 sementes viáveis m-2), e o crescimento de plantas daninhas nessas densidades, em área de tabuleiros costeiros. O experimento foi desenvolvido de maio a agosto de 1996, no Campo Experimental “Antônio Martins”(EMDAGRO/Embrapa-CPATC), em Lagarto, SE. O número de plantas vivas na floração (NPVF) e a matéria seca da parte aérea das leguminosas (MSPA) foram determinados quando, em cada espécie, cerca de 50% das plantas floresceram. Maiores incrementos de MSPA, em resposta ao adensamento populacional, foram observados em C. spectabilis e C. breviflora, seguidas pelo calopogônio, mucuna-preta e mucuna-rajada. Em relação ao feijão-de-porco, a resposta foi negativa, enquanto com o guandu não houve influência. Quanto ao NPVF, as respostas ao adensamento foram lineares e positivas em C. spectabilis, C. breviflora e calopogônio, e quadráticas com ponto de máxima em feijão-de-porco,guandu e mucuna-rajada. Embora nenhum modelo tenha sido ajustado para expressar a relação entre NPVF e adensamento na semeadura de mucuna-preta, a sobrevivência dessa espécie foi reduzida em todas as densidades. Maiores inibições de plantas daninhas ocorreram nas parcelas de mucuna-preta e feijão-de-porco

Las fracciones orgánicas del suelo: análisis en los suelos de la Argentina

La materia orgánica (MO) es el indicador utilizado con más frecuencia para evaluar la calidad del suelo; sin embargo, es escaso el conocimiento sobre sus efectos directos e indirectos. La MO es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos con propiedades diferentes. La separación de sus fracciones por métodos físicos, químicos y bioquímicos puede mejorar la comprensión del papel de la MO en el suelo. El objetivo de este trabajo fue analizar algunos estudios realizados aplicando principalmente métodos de fraccionamiento físico, particularmente en suelos de la Argentina. Las fracciones orgánicas separadas físicamente han demostrado ser indicadores sensibles a los efectos de las diferentes prácticas agronómicas. Debido a la variabilidad de la fracción lábil, el momento de muestreo, las condiciones edafoclimáticas y la metodología aplicada deben ser tenidas en cuenta para interpretar los resultados

Dinámica de las formas de P en un haplustol de la región semiárida pampeana durante 13 años de trigo continuo

El fósforo extractable representa una pequeña fracción del presente en el suelo y se encuentra en un equilibrio dinámico con las formas orgánicas e inorgánicas. El objetivo del presente trabajo fue evaluar los cambios en el tiempo de las diferentes formas de fósforo en un Haplustol con monocultivo de trigo (Triticum aestivum) con (f) y sin (nf) fertilización (N+P). Se realizó el fraccionamiento en húmedo por tamaño de partícula del suelo. En diferentes momentos a lo largo de los 13 años del ensayo se determinaron el pH y los contenidos de P extractable (Pe), orgánico (Po) e inorgánico (Pi) y total (Pt) del suelo. En las fracciones fina (0-0,1 mm) y gruesa (0,1-2 mm) se determinaron los contenidos de Po y Pi. En tres años diferentes se analizó la productividad (rendimiento y calidad) del cultivo. El Pe disminuyó marcadamente en ambos tratamientos al iniciar el período agrícola, por posible formación de compuestos poco solubles. A partir de los 5 años los valores comenzaron a aumentar en ambos tratamientos. Las labranzas anuales y los cambios en el pH tendieron a modificar los equilibrios de los minerales inicialmente formados e incorporar el P a las fracciones orgánica e inorgánica. Las pérdidas más importantes del P se observaron en la fracción gruesa del suelo, donde se perdió la mayor parte del Po (mineralización de la materia orgánica particulada). La aplicación de fertilizante en el largo plazo tendió a aumentar la disponibilidad de P para el cultivo y compensar parte de la inmovilización que se produce inicialmente. Se observaron pocos cambios en la concentración de P en planta, por lo que la magnitud exportada a través del grano (4,8-9,5 kg P ha-1) o recicladas a través de la paja (1,3-2,0 kg P ha-1) dependió de las condiciones climáticas que modificaron la producción del cultivo

Eficiencia en el uso del nitrógeno del trigo en la región semiárida de Buenos Aires (Argentina): efectos de la dosis y momento de aplicación

In semiarid regions optimal fertilization is difficult due to erratic rainfall. The aim of this study was to analyze the influence of climate variability on the response to different rates and timing of fertilization on wheat productivity and on efficiencies in the use of nitrogen in a site of the semiarid region of the province of Buenos Aires, Argentina. For five years, fertilization trials were conducted in wheat combining N rates (0, 25, 50 y 100 kg ha-1) and times of fertilization: Seeding (Ns) and tillering (Nm). Agronomic efficiency (EUF) for dry matter (MS) and grain, and apparent recovery of nitrogen (RAN) were evaluated. Interactions between variables (year, rates and times) and efficiencies were found. In Nm, significant correlations of all parameters were found with October rainfall. Protein for Ns and Nm was significantly and inversely correlated with full cycle rainfall. Significant correlations were found in EUF of MS and grain in this order: Full cycle rainfall> Spring rainfall> Oct rainfall> Set rainfall. Interannual climate variability showed the greatest influence on the nitrogen use efficiencies, regardless the application timing.En las regiones semiáridas, la erraticidad de las precipitaciones dificulta la optimización de la fertilización. El objetivo fue analizar la influencia de la variabilidad climática sobre la respuesta a diferentes dosis y momentos de fertilización en la productividad del trigo y en la eficiencia en el uso del nitrógeno en un sitio de la región semiárida bonaerense. Durante cinco años se realizaron ensayos de fertilización con trigo, combinando dosis de N (0, 25, 50 y 100 kg ha-1) y momentos de fertilización: siembra (Ns) y macollaje (Nm). Se evaluó la eficiencia agronómica en el uso del fertilizante aplicado (EUF) para la producción de materia seca (MS) y de grano, así como la recuperación aparente del nitrógeno (RAN). Se detectaron interacciones entre variables y las eficiencias. Para Nm se encontraron correlaciones significativas de todos los parámetros con las precipitaciones de octubre. La proteína en ambos momentos estuvo significativa e inversamente correlacionada con las precipitaciones del ciclo. Se observaron correlaciones significativas de EUF de MS y grano siguiendo el orden: Prec. Ciclo completo>Prec. primavera> Prec. Oct > Prec. Set. La variabilidad climática interanual demostró la mayor influencia sobre las eficiencias en el uso del N, independientemente del momento de aplicación

Soil pore distribution as affected by cattle trampling under no-till and reduced-till systems

Soil pore size affects soil air and water dynamics, and thus influence crop productivity. The aim of this study was to evaluate the impact of reduced-tillage (RT) and no-tillage (NT) systems on soil pore distribution under animal grazing. The soil was sampled at 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm depths before and after animal grazing. Bulk density, total porosity and the volume of three pore sizes (macropores, mesopores and micropores) were determined. Differences in total porosity between both tillage systems were statistically significant (P<0.01) in the top 10 cm layer before grazing. Lower total porosity in NT could be related to the effect of previous years'grazing. In RT, disk operations before planting the oat (Avena sativa) crop increased porosity values in the tilled zone at 0-10 cm and decreased them at depths below 10 cm. Macroporosity accounted for 32 (RT) and 20% (NT) of the total porosity in the soil surface, and decreased to 17 (RT) and 17% (NT) in deeper layers. Cattle trampling had a more pronounced effect under RT as compared with NT. Tillage operations increased macroporosity, which had been reduced by cattle trampling. Bulk density and total porosity were adversely affected below 15 cm depth.Soil pore size affects soil air and water dynamics, and thus influence crop productivity. The aim of this study was to evaluate the impact of reduced-tillage (RT) and no-tillage (NT) systems on soil pore distribution under animal grazing. The soil was sampled at 0-5, 5-10, 10-15 and 15-20 cm depths before and after animal grazing. Bulk density, total porosity and the volume of three pore sizes (macropores, mesopores and micropores) were determined. Differences in total porosity between both tillage systems were statistically significant (P<0.01) in the top 10 cm layer before grazing. Lower total porosity in NT could be related to the effect of previous years’grazing. In RT, disk operations before planting the oat (Avena sativa) crop increased porosity values in the tilled zone at 0-10 cm and decreased them at depths below 10 cm. Macroporosity accounted for 32 (RT) and 20% (NT) of the total porosity in the soil surface, and decreased to 17 (RT) and 17% (NT) in deeper layers. Cattle trampling had a more pronounced effect under RT as compared with NT. Tillage operations increased macroporosity, which had been reduced by cattle tramplin

Cambios en la dinámica de los nutrientes y la productividad del trigo con diferente antecesor

En las regiones semiáridas, la respuesta a la fertilización depende de la disponibilidad de nitrógeno y de la dinámica del agua. El cultivo antecesor puede influir directamente sobre el agua disponible y sobre la magnitud de los procesos de mineralización-inmovilización. Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar el efecto del cultivo antecesor sobre la aplicación de diferentes dosis de N y S, el balance nutricional y la productividad del cultivo de trigo, y comparar las eficiencias en el uso del nitrógeno en cada uno de estos diferentes manejos. Se utilizaron dos antecesores diferentes, maíz regado (MR) y trigo en secano (TS). En cada uno de ellos, se realizaron ensayos de fertilización con N y azufre (S). La diferencia en la producción de materia seca (MS) entre ambos ensayos se minimizó a lo largo del ciclo y con la aplicación de dosis crecientes de N. Las menores diferencias se obtuvieron durante encañazón con la aplicación de 100 kg N ha-1 y durante madurez fisiológica entre 66 y 76 kg de N ha-1. La diferente respuesta a la fertilización en la producción de grano y de MS podría estar relacionada con la disminución de la inmovilización del N con el tiempo. La aplicación de dosis crecientes de S (desde 0 a 24 kg de S ha-1) tuvo un efecto diferente en el rendimiento en cada uno de los ensayos. La producción máxima se obtuvo con 6 (en MR) y 12 (en TS) kg de S ha-1 y refleja diferencias en la disponibilidad a la siembra debida al cultivo antecesor. La aplicación del Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) mostró cambios en el balance relativo de nutrientes y fueron el N y el S los elementos más deficientes. Los resultados pusieron en evidencia la sensibilidad de la metodología DRIS para detectar los cambios en la nutrición del cultivo debidos a la fertilización. La cantidad y calidad de los residuos en cada ensayo se reflejó en la cantidad de materia orgánica particulada y en el N absorbido por la planta. En condiciones de abundante cantidad de residuos, las dosis altas de N favorecieron la mineralización del N de la materia orgánica particulada

Sistemas de labranza en el sudoeste bonaerense. efectos de largo plazo sobre las fracciones orgánicas y el espacio poroso del suelo

La frecuencia e intensidad de las labranzas altera la distribución de la MO y de los nutrientes, algunas propiedades físicas y la dinámica del agua. Debido a la expansión de la siembra directa (SD) y a la escasez de estudios de largo plazo, se planteó como objetivo evaluar los cambios a largo plazo debidos al sistema de labranza en la cantidad, distribución y calidad de las fracciones orgánicas del suelo, así como su relación con la distribución del espacio poroso. Se tomaron muestras a diferentes profundidades en un Argiudol típico del partido de Tornquist (BA), mantenido durante 18 años con dos sistemas de labranza, SD y labranza convencional (LC). Se realizó un fraccionamiento físico por tamaño de partícula y determinó la materia orgánica (MO) asociada a la fracción fina (0-0,1 mm, MO ligada al fracción mineral o MOM) y a la fracción gruesa (0,1-2 mm, MO particulada o MOP). Sobre muestras no disturbadas se determinó la curva de retención hídrica, calculándose: capacidad de campo, punto de marchitez permanente, la capacidad de agua útil, así como la porosidad total y su distribución por tamaño. La SD aumentó un 15% la MO, produjo una estratificación de MOP, por acumulación superficial de los residuos, y un aumento superficial de la MOM, resultado de una mayor humificación. La MOP en 0-20 cm fue semejante, pero su ubicación y calidad (relación C:N) fueron diferentes. La LC produjo un incremento adicional en la pérdida anual de suelo por erosión (11,7 Mg ha-1), de MO por oxidación (600 kg ha- 1), y de N (equivalente a 73 kg ha-1 de urea). Estas pérdidas comprometen el potencial productivo en el largo plazo. La LC aumentó la porosidad total y redujo la densidad aparente en los 0-10 cm, como consecuencia de la macroporosidad artificialmente generada por la labranza. Estas diferencias no modificaron la capacidad de retener agua útil para los cultivos entre sistemas

Cultivos de cobertura disminuyen el impacto ambiental mejorando propiedades biológicas del suelo y el rendimiento de los cultivos

Los cultivos de cobertura (CC) representan una práctica potencial para reducir el uso de herbicidas y el impacto sobre el ambiente. Además de controlar malezas y aumentar el rendimiento de los cultivos, incrementan la biomasa microbiana mejorando la actividad del suelo a través del aporte adicional de residuos. El objetivo de este trabajo fue determinar los efectos de la inclusión de CC y aplicación de herbicida sobre la actividad microbiana, materia orgánica lábil del suelo y el rendimiento de los cultivos. El ensayo consistió de una rotación soja-maíz bajo siembra directa. El diseño fue en parcelas divididas con 3 repeticiones, donde el factor principal fue un antecesor al cultivo estival, un cultivo de cobertura y un testigo barbecho (B). El factor secundario fue el control químico en posemergencia del cultivo estival, con y sin aplicaciones de glifosato. Los muestreos de suelo fueron realizados en las campañas 2013/2014, 2015/2016; 2016/2017 y 2017/2018 hasta los 15 días de haber aplicado la última dosis de glifosato a los 10 cm de profundidad. Se determinaron variables biológicas: respiración (R), fluoresceína diacetato (FDA), fosfatasa ácida (FA); y químicas de suelo: contenidos de C y N particulados (COP y NOP), Nan (Nitrógeno anaeróbico) y los rendimientos de soja y maíz. Además, se calculó el índice de impacto ambiental para cada manejo. En general, la inclusión de CC aumentó la R un 51% la FDA y 21% la FA; mientras que las aplicaciones de herbicida disminuyeron los contenidos de COP un 36%, NOP 40% y Nan en un 25% durante la campaña 2015/2016; aparentemente influenciadas por las temperaturas y precipitaciones. Los rendimientos de soja y maíz fueron mayores con las aplicaciones, independientemente del cultivo antecesor. Sin embargo, las parcelas con CC sin aplicar superaron los rindes en un 30% a las de B sin aplicar. Los CC favorecieron las propiedades biológicas del suelo sin afectar el rendimiento de los cultivos, disminuyendo el riesgo ambiental un 64% aun realizando aplicaciones. Por su parte, las aplicaciones de herbicida afectaron las fracciones lábiles de la materia orgánica del suelo aumentando el riesgo ambiental con respecto al manejo sin aplicaciones. A partir de las condiciones de suelo evaluadas, en sistemas agrícolas continuos se recomienda la utilización de CC para favorecer propiedades biológicas del suelo y el rendimiento de los cultivos disminuyendo el impacto ambiental aun en combinación con la aplicación de herbicida

Bacterial Indicator of Agricultural Management for Soil under No-Till Crop Production

The rise in the world demand for food poses a challenge to our ability to sustain soil fertility and sustainability. The increasing use of no-till agriculture, adopted in many areas of the world as an alternative to conventional farming, may contribute to reduce the erosion of soils and the increase in the soil carbon pool. However, the advantages of no-till agriculture are jeopardized when its use is linked to the expansion of crop monoculture. The aim of this study was to survey bacterial communities to find indicators of soil quality related to contrasting agriculture management in soils under no-till farming. Four sites in production agriculture, with different soil properties, situated across a west-east transect in the most productive region in the Argentinean pampas, were taken as the basis for replication. Working definitions of Good no-till Agricultural Practices (GAP) and Poor no-till Agricultural Practices (PAP) were adopted for two distinct scenarios in terms of crop rotation, fertilization, agrochemicals use and pest control. Non-cultivated soils nearby the agricultural sites were taken as additional control treatments. Tag-encoded pyrosequencing was used to deeply sample the 16S rRNA gene from bacteria residing in soils corresponding to the three treatments at the four locations. Although bacterial communities as a whole appeared to be structured chiefly by a marked biogeographic provincialism, the distribution of a few taxa was shaped as well by environmental conditions related to agricultural management practices. A statistically supported approach was used to define candidates for management-indicator organisms, subsequently validated using quantitative PCR. We suggest that the ratio between the normalized abundance of a selected group of bacteria within the GP1 group of the phylum Acidobacteria and the genus Rubellimicrobium of the Alphaproteobacteria may serve as a potential management-indicator to discriminate between sustainable vs. non-sustainable agricultural practices in the Pampa region. © 2012 Figuerola et al.Fil:Figuerola, E.L.M. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Guerrero, L.D. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Rosa, S.M. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.Fil:Erijman, L. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina