Efecto de los cultivos de cobertura en suelos bajo siembra directa sobre la conductividad hidraúlica saturada medida con tres métodos diferentes

La implementación de la siembra directa (SD) en la Argentina, como repuesta a los impactos ambientales que generó el excesivo laboreo del suelo, permitió una intensificación del uso del suelo y una expansión de la frontera agrícola. Sin embargo no se aplicó de la manera esperada (falta de prácticas que la acompañen), lo que generó una perdida en la fertilidad física de los suelos (incremento de densidad aparente (Dap), reducción de la porosidad total, disminución de la infiltración y acumulación de agua en el suelo). Los cultivos de cobertura (CC) parecieran ser una práctica prometedora para disminuir los efectos negativos de la incorrecta aplicación de la SD. Los objetivos de este trabajo son ver los efectos de los CC sobre la conductividad hidráulica saturada (K0), las distintas familias de poros, la Dap y el carbono orgánico total (COT). Además se realizaron 3 metodologías para determinar Ksat para poder compararlas entre sí, Infiltrómetro de disco a campo (TI), mini infiltración (MI) y Dispositivo Ksat (Ksat) en laboratorio. El trabajo se realizó en dos sitios, la estación experimental INTA Pergamino (PER) y la estación experimental INTA Chascomús (CHA), ambos provincia de Buenos Aires. Cada ensayo contiene dos tratamientos uno bajo SD sin CC y otro con CC. Se evaluó K0 a campo y en laboratorio, Dap, COT y curva de retención hídrica (CRH) para determinar las distintas familias de poros. Los tratamientos con CC para CHA no incrementaron de manera significativa la K0, Dap, COT y porosidad. Con respecto a las metodologías, TI arrojo los mayores valores en relación a MI y Ksat. Para PER tampoco hubo diferencias significativas en K0, DAP y porosidad, el COT se incrementó en los primeros 5 cm de suelo. Para este sitio las metodologías no presentaron diferencias significativas.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Repelencia al agua en montes de eucalypto de distintas edades y su relación con la materia orgánica

El presente trabajo tiene los siguientes objetivos: i- determinar la hidrofobicidad del suelo en rodales de Eucalyptus spp. de distintas edades; ii- analizar la relación entre la edad del rodal y la repelencia al agua presentada por la capa superficial del suelo; iii- determinar el efecto de la MO del suelo en rodales de diferentes edades sobre la hidrofobicidad y las propiedades físicas.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Repelencia al agua en montes de eucalypto de distintas edades y su relación con la materia orgánica

El presente trabajo tiene los siguientes objetivos: i- determinar la hidrofobicidad del suelo en rodales de Eucalyptus spp. de distintas edades; ii- analizar la relación entre la edad del rodal y la repelencia al agua presentada por la capa superficial del suelo; iii- determinar el efecto de la MO del suelo en rodales de diferentes edades sobre la hidrofobicidad y las propiedades físicas.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Winter cover crops effects on soil organic carbon and soil physical quality in a typical argiudoll under continuous soybean cropping

The massive adoption of no-tillage (NT), along with the simplification of the cropping sequences has led to physical and chemical degradation of soils. To recover degraded soils, cover crops have been proposed as an alternative to increase soil organic carbon (SOC) and to improve soil physical quality (SPQ). This study aimed (i) to determine the content of SOC and its physical and chemical fractions at different layers and positions, in a soil with a soybean crop under NT with and without winter cover crops, and (ii) to determine SPQ indicators in a soybean crop under NT with and without winter cover crops. Measures and samples were made on a field experiment in a typical Argiudoll of the Argentinean Pampas. Soil organic carbon, coarse and fine particulate organic carbon (POCc and POCf), mineral associated organic carbon (MOC), fulvic acids (FA), humic acids (HA), and humins (H) were determined. Soil physical quality indicators determined were: soil bulk density and total porosity from field samples, and saturated hydraulic conductivity, water-conducting macro and mesoporosity, and total porosity connectivity from field water infiltration data. After eight years, cover crops did not cause any observable change in whole SOC content, but significant differences were observed for some SOC fractions. Humic acids and POCc had 40 and 25 % increases, respectively, in the cover crop treatment. Mineral associated organic carbon and H decreased by 9 and 7 % in cover crop treatment. Soil physical quality did not improve after eight years of cover crops. This can be related to degradation processes after 20 years of soybean monoculture under NT, and to the low ability of Argiudolls to recover from physical degradation.Fil: Salazar, María Paz. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Centro de Investigación para la Sustentabilidad de los Suelos Agrícolas y Forestales; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Departamento de Ciencias Exactas. Cátedra de Física Aplicada I; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Soracco, Carlos Germán. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Departamento de Ciencias Exactas. Cátedra de Física Aplicada I; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Villarreal, Rafael. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Departamento de Ciencias Exactas. Cátedra de Física Aplicada I; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Polich, Nicolás Guillermo. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Centro de Investigación para la Sustentabilidad de los Suelos Agrícolas y Forestales; ArgentinaFil: Bellora, Guido Lautaro. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Centro de Investigación para la Sustentabilidad de los Suelos Agrícolas y Forestales; ArgentinaFil: Turinetto, Matías Javier. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Centro de Investigación para la Sustentabilidad de los Suelos Agrícolas y Forestales; ArgentinaFil: Lozano, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Departamento de Ciencias Exactas. Cátedra de Física Aplicada I; Argentin

Efectos de corto plazo de la inclusión de un cultivo de cobertura bajo siembra directa sobre la calidad física del suelo

Integrating cover crops (CC) in the crop sequence could lead to an enhancement of the notillage (NT) performance improving soil physical quality (SPQ). The objectives of this work were: i- to determine the SPQ on different moments of the crop cycle during the first year after incorporation of cover cropping (barley and vetch) (CC), as compared with bare fallow (BF); and ii- to measure the impact of cover crops on the top soil water content during the first year of its introduction. SPQ indicators were determined from the soil water retention curve (SWRC) and in-situ infiltration data in different dates during the first year after inclusion of CC. The experiment was carried out in a fine, illitic, thermic abruptic Argiudoll. For both treatments, maize was sown as summer crop. CC management showed higher values of plant available water content (PAWC) and Dexter index (S), and lower values of bulk density (BD) as compared with BF. Higher values of field capacity (FC) under CC were observed during the maize growing season. On the other hand, no differences between treatments were observed for Pmac. These results show that the inclusion of CC under NT management improves the soil capacity to retain water and counteract compaction processes under NT. At the end of the crop cycle, higher values of water-conducting macroporosity (εma) and macropore connectivity (Cwma) were observed under CC. Higher values of soil water content during the maize growing period were observed under CC, showing that the inclusion of CC has no negative effects on the top soil water content. Our results show that the inclusion of CC is an opportunity for intensify crop sequences in the Argentinean Pampas Region, oriented to enhance the performance of NT.La inclusión de cultivos de cobertura (CC) puede mejorar el impacto de la siembra directa (NT), derivando en una mayor calidad física del suelo (SPQ). Los objetivos de este trabajo fueron: i- determinar la SPQ en diferentes momentos del ciclo de cultivo durante el primer año después de la introducción de un cultivo de cobertura (CC) de centeno y vicia, en comparación con barbecho desnudo (BF); y ii- medir el impacto de este cultivo de cobertura en el contenido de agua del suelo durante el primer año luego de su introducción, en comparación con BF. Se determinaron indicadores de la SPQ, derivados de la curva de retención hídrica (SWRC) y de ensayos de infiltración in-situ en diferentes momentos durante el primer año luego de la inclusión de un CC. El experimento fue realizado en un Argiudol abrúptico, fino, illítico, térmico. En ambos tratamientos el cultivo de verano fue maíz. El tratamiento CC, en comparación con el tratamiento BF, mostró mayores valores de, agua disponible (PAWC) e índice de Dexter (S), y menores valores de densidad aparente (BD). Se observó una mayor capacidad de campo (FC) bajo CC durante el ciclo de crecimiento del maíz. Por otro lado, no se observaron diferencias entre tratamientos para Pmac, exhibiendo las mismas tendencias temporales. Los resultados muestran que la inclusión de un CC mejora la capacidad de retener agua y contrarrestar procesos de compactación. Al final del ciclo de cultivo, CC mostró mayores valores de macroporosidad conductora de agua (εma) y conectividad de la macroporosidad (Cwma). Se observaron mayores valores de humedad durante el ciclo de cultivo del maíz en el tratamiento CC, mostrando que la inclusión de un CC no tiene un efecto negativo sobre el contenido de agua en el horizonte superficial. Nuestros resultados muestran que la inclusión de CC son una oportunidad de intensificar las secuencias de cultivos en la Región Pampeana Argentina, orientado a mejorar el impacto del sistema de NT.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Glyphosate dynamics prediction in a soil under conventional and no-tillage systems during the crop cycle

Simulation models are efficient tools to predict the fate of different solutes in agricultural soils. This work aimed to compare measured and predicted glyphosate and AMPA (aminomethyl phosphonic acid; its main metabolite) contents in a soil under no-tillage (NT), and conventional tillage (CT); and to compare the predictions considering constant and time-variable hydraulic properties. Additionally, we evaluated the ability of the model to predict glyphosate and AMPA accumulation during the crop cycle. Hydrus 1-D code was used to predict the glyphosate and AMPA dynamics, considering constant and time-variable hydraulic properties during the studied crop cycle. In general, the prediction of glyphosate and AMPA distribution along the soil profile using HYDRUS 1-D was satisfactory; however, an overestimation of both compounds was observed in the first 0.20 m of the soil probably because of the preferential flow. Additionally, the accumulation process of glyphosate and AMPA in the soil during the crop cycle was underestimated by HYDRUS 1-D, as compared with the observed field data. Simulated data show that higher values of K0 increase the risk of glyphosate and AMPA vertical transport. The inclusion of temporal variation of hydraulic properties in glyphosate and AMPA simulation did not improve the simulation performance, showing that the model is more sensitive to the parameters related to the solutes. From the obtained results, HYDRUS 1-D code allowed to predict glyphosate and AMPA dynamics reasonably well in agricultural soils of the Argentinean Pampas region and is a potential model to give support in the analysis of the environmental risk of leaching and soil contamination.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Efecto de los cultivos de cobertura sobre la calidad física del suelo

En Argentina, el modelo de agricultura extensiva sufrió fuertes transformaciones desde mediados de la década del 90, con la adopción masiva de la siembra directa (SD), agroquímicos más eficientes y cultivos transgénicos resistentes a herbicidas. Este modelo permitió un fuerte incremento de la producción y un avance de la frontera agropecuaria sobre regiones tradicionalmente dedicadas a otras actividades. Si bien el objetivo de la SD es proteger el suelo contra la erosión, en la región Pampeana se observó una desmejora en la calidad física del suelo (CFS) desde su adopción, que se evidencia en la pérdida de fertilidad, eventos de compactación, erosión hídrica y eólica y fuertes inundaciones. Esto ha sido atribuido a que la adopción de esta práctica vino de la mano de una simplificación de los sistemas agrícolas, con escasa rotación entre cultivos y predominancia de cultivos de verano. Emplear un único cultivo en el verano implica un largo período de barbecho desnudo durante el invierno, dejando el suelo desprotegido ante la lluvia y el viento [3]. Los cultivos de cobertura (CC) se posicionan como una práctica interesante para diversificar las rotaciones en una transición hacia sistemas agrícolas más sustentables. Los CC son cultivos que se siembran entre períodos de cultivos de renta (o bien entre líneas de cultivo en plantaciones de árboles), por los servicios ecosistémicos que proveen. Además, gracias a la actividad de las raíces, el aporte de materia orgánica y la acción de la biota asociada, pueden contribuir a mantener y mejorar la estructura del suelo]. Sin embargo, su efecto sobre la CFS bajo distintas condiciones edáficas y de manejo no es bien conocido. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de los CC sobre indicadores de CFS en rotaciones y suelos característicos de la región pampeana bajo SD, en comparación con un barbecho desnudo. Para esto se evaluaron dos sitios conFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Efecto del tránsito agrícola en la anisotropía de las propiedades hidráulicas del suelo

Debido al aumento de la población mundial, la agricultura se posiciona como un actor fundamental capaz de abastecer las demandas crecientes y sostenidas en el tiempo. Es así que Argentina juega un rol importante en la producción mundial dada sus características edafoclimáticas. Ello se traduce en un uso intensificado del suelo, generando alteraciones físicas y problemas de compactación. Es por esto que se vuelve fundamental analizar diferentes propiedades físicas que permitan evidenciar dichos problemas. Los objetivos de este trabajo fueron: i- determinar los efectos de distintas intensidades de tránsito en condiciones húmedas y secas del suelo sobre la conductividad hidráulica del suelo y la distribución de tamaño de poros; y ii- determinar cambios en la orientación de la configuración del sistema poroso del suelo a través de la medición de la conductividad hidráulica a distintas tensiones en muestras tomadas vertical y horizontalmente.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Carbono orgánico del suelo. Estratificación y variación espacial de diferentes fracciones en un Argiudol de la Región Pampeana bajo siembra directa

Soil organic carbon (SOC) is an important factor for soil quality diagnosis. Physical and chemical fractionation of SOC are useful to characterize SOC, because some fractions are more sensitive indicators of the effects of different management practices. The aims of this study were (i) to determine values of SOC and different fractions of SOC at different depths and positions in an Argiudoll of the Argentinian Pampas under NT, and (ii) to determine the relation between physical and chemical fractions of SOC. In an experimental plot located in Chascomús, we determined SOC content, humic acids (HA), fulvic acids (FA), humins, coarse and fine particulate organic carbon (POCc and POCf) and mineral associated organic carbon (MOC), at different depths and in the row and inter-row. The content of SOC and different SOC fractions, as well as the contribution of each fraction to SOC showed a vertical variation. The contribution of HA and POCc (newer and more labile fractions) to SOC was larger in the surface than in deeper layers, while humins’ (older and more recalcitrant fraction) contribution to SOC increased with depth, and the contribution of FA, POCf and MOC to SOC remained relatively constant. There was no effect of row and inter-row in SOC content and composition. FA content was correlated to POCc, HA content to POCc and POCf and humins to MOC.El carbono orgánico del suelo (COS) es un factor importante para el diagnóstico de la calidad del suelo. El fraccionamiento del COS por métodos físicos y químicos resulta útil para su caracterización, ya que algunas fracciones son más sensibles al efecto de distintas prácticas de manejo. Los objetivos de este trabajo fueron (i) determinar el contenido de COS y de diferentes fracciones del COS a diferentes profundidades y posiciones en un Argiudol bajo siembra directa (SD), y (ii) determinar la relación entre fracciones físicas y químicas del COS. En un ensayo experimental localizado en Chascomús (región pampeana), determinamos COS, ácidos húmicos (AH), ácidos fúlvicos (AF), huminas, carbono orgánico particulado grueso y fino (COPg y COPf) y carbono orgánico asociado a minerales (COM), a distintas profundidades y en el surco y el entre surco. Los contenidos de COS y de las distintas fracciones mostraron distintas distribuciones verticales. La contribución de AH y COPg (fracciones más nuevas y más lábiles) al COS fue mayor en la superficie que en profundidad, mientras que la contribución de las huminas (fracción más vieja y recalcitrante) al COS aumentó en profundidad. La contribución de AF, POCf y COM al COS se mantuvo constante. No hubo efecto de la posición surco y entre surco en el contenido ni en la composición del COS. El contenido de AF se encontró principalmente correlacionado con el COPg, los AH con el COPf, y las huminas con el COM.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

First-year cover crop effects on the physical and hydraulic properties of the surface layer in a loamy soil

Soil degradation is a global problem, threating its conservation and affecting agronomic production. No-tillage (NT) is the main management system for soil conservation world-wide. However, in Argentina, simplification of the crop sequence with high proportion of soybean under NT is a very common practice, leading to soil physical constrains. Crop sequence intensification through the inclusion of cover crops has been reported as an effective tool in the long-term for the enhancement of ecosystems services, improving NT performance. The objective of this work was to follow the evolution of the structural pore domain in the surface layer during the first year after the incorporation of cover crop (cover fallow of barley (Hordeum vulgare L.) and vetch (Vicia sp. L.), CF), as compared with bare fallow (BF), under NT management in a field experiment located in the Argentinean Depressed Pampas Region. Mini-infiltration and evaporation experiments were conducted in undisturbed soil samples (0-5 cm depth) in the laboratory in order to determine the pore size distribution (PoSD) and hydraulic conductivity (K (h)) functions in three different dates (after cover crop seeding, after maize seeding and before maize harvest) in order to follow the changes in soil pore functioning during the first year of cover cropping management. Changes in the soil pore functioning were observed in the short-term after the first cover crop cycle, showing the time-dependence of the hydraulic soil properties. These changes were mainly observed during the maize cycle. Under CF an increment of structural porosity (PS) was observed at the end of the maize crop cycle, while during the fallow period this variable remained relatively constant. K (h) and structural porosity connectivity (Cw) showed a rapid increment under BF during the fallow period, while under CF the increase was more gradual, which could be related to pore clogging and roots decay cycles. From the obtained results, we found that the introduction of cover crops under NT promotes the increment of a secondary pore system related to structural soil porosity during the first year and enhances the unsaturated hydraulic conductivity and pore connectivity, especially at the end of the summer crop cycle. Our results highlight the importance of including cover crops into the crop rotation to improve the structural porosity and its connectivity. As well, the results show the necessity of including the short-term changes in the study of soil hydraulics properties.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale