1 “Calidad física del suelo”Ing Agr. M Sc. Carina R. Álvarez Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes Facultad de Agronomía Universidad de Buenos Aires

2 Ambiente favorable para el desarrollo de raíces y la biota edáfica Suministrar agua- amortiguar déficit hídricos Resistente a la degradación

3 Funciones básicas del sueloEvaluación Ambiente favorable, profundidad efectiva y capacidad de enraizamiento Profundidad al Bt o tosca Densidad aparente Compactación relativa Resistencia a la penetración Perfil cultural Aireación Macroporosidad Encostramiento superficial Rasgos redoximórficos Suministro de agua y amortiguación de deficiencias hídricas Cobertura (viva o muerta) Humedad del suelo Lámina de agua útil Infiltración Estabilidad o resistencia a la degradación Estabilidad estructural Pendiente

4 Espesor horizonte A Densidad aparente Densidad aparente relativa Resistencia a la penetración Porosidad y macroporosidad Infiltración Cobertura Estabilidad estructural Materia orgánica total y partículada Ambiente favorable Suministro de agua Amortiguar déficit hídricos Resistir la degradación

5 Características de las determinaciones físicasRequiere personal entrenado Requieren tiempo, gran parte a campo Instrumental de muestreo No es un servicio difundido Falta estandarización Humedad dependiente “Lo esencial es visible a los ojos”

6 Propiedad Características UmbralesDensidad aparente (método del cilindro) Sencillo Bajo costo Depende de la textura Depende carbono orgánico Franco arenoso >1.6 t m-3 Franco; franco-limoso >1.4 t m-3 Arcilloso; franco-arcilloso >1.3 t m-3 Dapcrítica (tm-3)= * arc (%) (Pillatti, de Orellana 2000) Porosidad total Se calcula a partir de la densidad aparente según: PT (%)= 100*(1-DAP/DPART) DPART= 2.6 t m-3 < 50 % Macroporosidad Porosidad de aireación Hvolsat-Hvolcc < 10 %

7 Propiedad Características UmbralesDensidad aparente relativa (ASTM, 1982) DAP REL %= (DAP/DAP MAX)*100 Independiente textura y C orgánico Test de Proctor (no rutinaria) Sino; DMAX (t m-3)= 1.44 – MOS (%) ARENA (%) MANEJO; n= 62 y R2= 0.78 (Micucci et al, 2006) Optimo: % Resistencia mecánica Penetrómetros-Instrumental específico Medida puntual- Alta variabilidad Depende de la humedad Distintos ángulos Punta de 30º >2-3 MPa Punta de 60º >6 MPa (Pilatti, de Orellana 2000) Corregir por humedad Interesa su valor durante el desarrollo radical Infiltración Metodología rápida USDA (1999) Rápida; Variable; Relacionada con la orientación de poros superficiales, Puede tener problemas por derrame lateral Aplicación con fines comparativos

8 Resistencia a la penetraciónPenetrómetro Resistencia a la penetración

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10 Propiedad Características UmbralesCobertura superficial (porcentaje y masa) Cuerda con marcas a intervalos regulares. Cuadrantes de rastrojo. Sencillo, sin costo < 60 % (control de erosión), mayor valor crítico para control de evaporación Diversos métodos No es un análisis de rutina Alta relación con el carbono orgánico Relacionado limo Comparativo, O con umbrales Según metodología Carbono orgánico Carbono particulado >53µm Densidad aparente Inestabilidad estructural Densidad aparente máxima CO determinación de rutina (baja sensibilidad) Carbono partículado no rutinario (alta sensibilidad) <1.7 a 2 % de C orgánico Relacionado con los valores críticos de la IE, DAPMAX. De trabajos de la región de Gomez et al 2001; Álvarez et al. 2006; Micucci et al. 2006; Pilatti, Orellana 2000 Dependiendo del contenido de limo In/Estabilidad estructural

11 Distintos objetivos: distintas referenciasComparación puntual (tomando una fotografía) Situación/es manejo A Situación/es manejo actual Situación/es establecimiento A Situación/es manejo B Situación/es prístino Valores suelo ideal o límites críticos Situación media, mín, máx grupo VS. Comparación temporal (filmando una película) VS. Situación/es actual Situación/es futuro

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13 Calidad de suelos: Un estudio a escala regionalObjetivos Calidad de suelos: Un estudio a escala regional Caracterizar a escala regional el estado de la calidad de los suelos bajo distintos sistemas de labranza, utilizando situaciones cuasi-prístinas como referencia. Seleccionar un conjunto mínimo de variables que resulten sensibles a los distintos manejos para monitorear cambios en la salud del suelo.

14 Materiales y métodos Ubicación

15 Capítulo 1 Materiales y métodos Factores evaluados ManejoMomento de muestreo: barbecho invernal Manejo Clase textural Referencia n=6 LC n=18 SD= 21 Franco n= 20 Franco limosos/franco arcillo limoso n= 25

16 Capítulo 1 Materiales y métodos Determinaciones Análisis estadístico► Textura; ►Espesor del horizonte A; ► Estructura superficial ► Carbono orgánico total, C particulado (>53µm) y C resistente (<53 µm) ► Inestabilidad estructural (cambio del diámetro medio ponderado) ► Densidad aparente ► Compactación relativa (Densidad aparente/D máxima Proctor) ► Resistencia a la penetración; ► Número de lombrices; ► Infiltración ► Humedad edáfica Análisis estadístico ► ANOVA; DMS ► Regresiones simples o múltiples (Stepwise)

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19 Correlación Coeficiente de correlación entre pares de indicadores de calidad de suelo (p<0.01) Carbono orgánico total (COT), carbono orgánico particulado (COP), carbono orgánico resistente (COR), inestabilidad estructural (IE), densidad aparente (DAP), compactación relativa (CR) y resistencia a la penetración (RP).

20 Estratificación

21 Índice de estratificaciónRelación entre el contenido de la fracción orgánica de 0 a 5 cm respecto de 5 a 15 cm. SD y Cuasi prístino: Enriquecimiento superficial fracciones más activas del CO. Incrementaría estabilidad estructural superficial, atenuando procesos erosivos.

22 Componentes del carbono e inestabilidad estructuralRelación negativa entre la inestabilidad estructural con el COT y CO>53µm El modelo de regresión linear múltiple que obtuvo mejor ajuste fue: ∆DMP= *limo – *CO>53µm – *CO< 53µm; R2= 0.41; las variables independientes están expresadas en g kg-1 de suelo. 31 % 41 % 20 %

23 Componentes del carbono y la densidad aparenteLa densidad aparente estuvo relacionada con COT y la profundidad. Sin embargo COT puede reemplazarse por CO>53 µm sin perder ajuste. PROF: variable dummy; valor 0 para 0-5 cm y 1 para 5-15 cm.

24 Resistencia a la penetraciónRelación inversa con humedad. De 0-5 cm SD > resistencia LC ≠ ordenada al origen; = pendiente SD: ↑resistenia no asociado a ↑DAP Endurecimiento no densificación Combinación + tránsito + ausencia de remoción + consolidación

25 Resultados y discusiónCapítulo 1 Resultados y discusión Interacción labranza x textura Agregación laminar en los primeros cm. Suelos francos SD  laboreados, aunque SD tendencia > infiltración Suelos franco-limosos y franco arcillo limosos SD << Laboreados En SD presencia de estructura superficial laminar Dominio de poros horizontales

26 and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.15 % Agrícolas Cuasi pristinos 42 % Shaded squares are no-till soils (NT), open triangles are conventionally tilled soils (CT); and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.

27 and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.15 % Siembra directa Cuasi pristinos Laboreados 42 % Shaded squares are no-till soils (NT), open triangles are conventionally tilled soils (CT); and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.

28 Conclusión

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30 Conclusión Deterioro físico y disminución del componente orgánico y sus fracciones por el uso agrícola. SD muesta cierta recuperación de la estabilidad estructural, pero se registran aumentos en la resistencia a la penetración y un comportamiento diferencial de la velocidad de infiltración según la textura del suelo. CO>53µm resultó un indicador sensible a las distintas prácticas de manejo. Permite explicar la variación favorables de la estabilidad estructural y la densidad aparente independientemente del manejo. Resulta de interés para monitorear cambios introducidos por el manejo en el corto plazo; a la infiltración y resistencia a la penetración.

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32 Materiales y métodos Densidad aparente Resistencia a la penetraciónInfiltración Humedad de suelo en momento crítico Contenido de nitratos Rendimiento Alguno fert otros no Materiales y métodos - 35 experimentos - Todo igual excepto el sistema de labranza - Distintos sistemas de labranzas: PT; RT y NT - NT Y RT se agruparon como limited tillage (LT) para gráficos - Distintos años.

33 Densidad aparente Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT - LT 4% más que PT; NT > RT sig no da %; hasta densidad 1.3 g ml-1

34 Resistencia a la penetraciónComparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT mayor que PT; NT > RT sig. Alta sensibilidad, diferencia muy marcada. Los tres sistemas se diferencian: NT>RT>PT.

35 Inestabilidad estructuralComparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT menor que PT; PT 70> LT; Alta sensibilidad, diferencia muy marcada. Los tres sistemas se diferencian: NT

36 Infiltración Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT mayor que PT; NT > RT. Mayor diferencia a mayores tasas

37 Humedad Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT PT = RT; NT > RT y PT. 16 mm más. Mayor diferencia en arenosos (18 mm) menor en finos (9 mm)

38 Conclusiones En SD mejora estabilidad (resistencia a la degradación).Endurecimiento y densificación. SD mejora infiltración contradicción con trabajo regional. Evaluar este factor con particular atención.

39 Buenas prácticas agronómicas relacionadas con las propiedades físicasSostener buenos niveles de carbono orgánico especialmente particulado DMAX (t m-3)= 1.44 – MOS (%) ARENA (%) MANEJO; n= 62 y R2= 0.78; MANEJO: 0 pastura y monte, 1 siembra directa y 2 suelos laboreados (Micucci et al, 2006) INESTABILIDAD ESTRUCTRAL

40 Resistencia a la penetración e infiltraciónControlar el transito Resistencia a la penetración e infiltración Transito controlado en el lote No transitar con contenido cercanos al contenido hídrico critico CHC: Contenido de humedad del suelo donde se produce se alcanza la DMAX Test Proctor CHC (%)= MOS (%) – Arena (%); R2= 0.64; P<0.001 Variables Unidad Media Mínimo Máximo MOS % 3.95 0.986 10.5 Arena 36.25 7.3 77.3 Arcilla 22.8 6.1 40.7 DMAX t m-3 1.46 1.1 1.76 CHC 25.23 15 43.1 (Micucci et al, 2006)