Calidad de suelo : sensibilidad de variables químicas, físicas y biológicas con diferentes sistemas de manejo

p.53-60

El clima geotérmico del Alto Valle del Río Negro

p.63-74

Cambios producidos por la cobertura sobre la relación de enriquecimiento del sedimento erosionado en un argiudol típico

p.141-145

Variaciones del contenido de NO(-3) y NH(+4) en suelos : producidas por aplicación de diversas láminas de riego

p.19-27

Los suelos de las comunidades vegetales de la región de Castelli - Pila, Depresión del Salado (Provincia de Buenos Aires)

p.13-25

Comparación de métodos de estabilidad estructural y variabilidad de los resultados en un suelo de la serie Ramallo (Argiudol vértico)

p.103-112

Dinámica del carbono en sistemas agrícolas bajo siembra directa : nuevas evidencias obtenidas mediante el uso de 13 C sobre la importancia de las raíces, la calidad de los residuos y el laboreo

El carbono orgánico del suelo (COS) es uno de los principales determinantes de la productividad de los ecosistemas, afectando la fertilidad del suelo y su capacidad de secuestrar CO2. La agricultura es uno de los principales cambios de uso del suelo que afecta significativamente el COS. En esta tesis se examinan, mediante experimentos de campo y usando al 13C como trazador isotópico, tres aspectos de la dinámica de C en sistemas agrícolas: 1) la importancia de las raíces en la formación de COS, 2) los efectos de la cantidad y calidad de los residuos sobre la tasa de descomposición y humificación del COS y 3) la dinámica del COS en sistemas de agricultura continua iniciados sobre pastizales naturales nunca laboreados. Los resultados obtenidos muestran que 1) en cultivos de soja y maíz, la formación de COS se deriva principalmente de la biomasa subterránea y en menor medida de los residuos aéreos, al menos en la fracción de la materia orgánica particulada (MOP). También, se observó 2) que el agregado de residuos de maíz con alta relación C:N aumentó la tasa de descomposición de la MOAM (materia orgánica asociada a los minerales) cuando se la compara con el agregado de residuos de soja (baja relación C:N), efecto conocido como priming. Sin embargo, también existió una mayor formación de materia orgánica bajo cultivos de maíz, y por ende se conservaron las reservas de COS, pero su ciclado fue más rápido. Finalmente, 3) los cultivos en sistemas de siembra directa establecidos sobre suelos nunca laboreados presentaron niveles de COS similares a los de los pastizales naturales remplazados. Estos resultados cuestionan parte de nuestro conocimiento sobre los sistemas agrícolas bajo siembra directa, aportando nuevas evidencias experimentales y destacando el uso de marcadores isotópicos de 13C para comprender el flujo de C en los agroecosistemas.

Dinámica superficial del agua en planicies semiáridas : el papel de las precipitaciones y de la cobertura vegetal

El balance de agua de ecosistemas situados sobre planicies áridas y semiáridas se encuentra determinado por la precipitación (principal entrada de agua) y la evapotranspiración (principal salida de agua). La fracción de la precipitación que ingresa en el suelo y su redistribución espacial son los principales controles del funcionamiento de dichos ecosistemas, como por ejemplo de su productividad primaria neta. En esta tesis se exploró la dinámica superficial del agua en planicies semiáridas dedicadas a la ganadería extensiva, evaluando el papel de las precipitaciones y de la cobertura vegetal a distintas escalas espaciales. En el centro de Argentina, la distribución relativa de tamaño de eventos de precipitación resultó constante en el espacio (sitios dispuestos a lo largo de un gradiente de precipitación de ~1000 mm/año) y en el tiempo (50 años); encontrándose que el 10 por ciento de los eventos de precipitación de mayor tamaño explicó casi la mitad de la precipitación anual. El reemplazo de bosques secos nativos por pasturas en el Chaco Árido, por un lado, aumentó la evaporación potencial del suelo y el escurrimiento superficial a escala de parcela (~1 ha); por otro lado, redujo a la mitad la conductividad hidráulica saturada y generó una reducción de la variabilidad espacial del agua del suelo a escala de parche (0,25 m2). La intensidad de los eventos de precipitación resultó el factor determinante para explicar los procesos de redistribución de agua del suelo de los bosques secos nativos; parches menos vegetados capturaron más agua en eventos de precipitación poco intensos (mayor a 10 mm/h), mientras que parches más vegetados capturaron más agua en eventos más intensos ((menor a 20 mm/h). La cosecha de agua de lluvia en represas o tajamares representó menos del 1 por ciento de la precipitación anual, desempeñando un papel menor en el balance de agua regional (~20000 km2); sin embargo, a escala de parcela o lote (1-100 ha) puede afectar profundamente la partición de flujos de agua, por ejemplo generando recarga inducida como resultado de las pérdidas por infiltración de las represas. Los resultados obtenidos en esta tesis aportan nuevas perspectivas para entender la dinámica superficial del agua en sistemas ganaderos semiáridos, y por lo tanto, para mejorar la producción primaria y secundaria de los mismos.

La simbiosis entre pastos y hongos endofitos : su impronta aérea y subterránea en distintos contextos agroecológicos

Las plantas integran interacciones con múltiples especies mutualistas y antagonistas. Recientemente, se ha comenzado a considerar a los microorganismos simbiontes y en particular a hongos endofitos como moduladores de otras interacciones y, en consecuencia, de la estructura y el funcionamiento de las comunidades. El objetivo de esta tesis fue evaluar los efectos de la simbiosis entre pastos y hongos endofitos asexuales (Neotyphodium spp., Clavicipitaceae) sobre las comunidades del suelo y las relaciones de retroalimentación planta-suelo. Se postuló que la simbiosis Lolium multiflorum-N. occultans modifica la estructura de las comunidades aéreas a través de cambios en el suelo, y que estos efectos pueden variar con el contexto ecológico. Se realizaron ocho experimentos (en mesocosmos y a campo) en los que se manipuló la proporción de plantas con endofitos bajo distintas condiciones ambientales generadas por el pastoreo o la historia de uso. La presencia de la simbiosis redujo las tasas de descomposición y modificó la estructura de las redes tróficas del suelo, probablemente a través de la actividad radicular de la planta hospedante. La simbiosis generó respuestas de retroalimentación negativa sobre otras especies herbáceas, mejoró la capacidad invasora de L. multiflorum, aumentó la riqueza de especies vegetales y redujo la cobertura de pastos nativos y exóticos. Sin embargo, estos efectos sobre las comunidades aéreas y subterráneas fueron evidentes solo bajo ciertas condiciones dadas por el pastoreo y la historia de uso del suelo. Las interacciones múltiples que establecen las plantas y la historia del ambiente deberían ser consideradas en los modelos que describen los mecanismos que determinan la estructura y el funcionamiento de las comunidades. Esta tesis sostiene que la simbiosis pasto-endofito es más que un mutualismo defensivo ya que modula interacciones múltiples entre componentes aéreos y subterráneos e influye sobre la invasión y el ensamble de las comunidades

Flujos de carbono y nitrógeno bajo distintos sistemas de labranza en la región semiárida pampeana

Los contenidos de carbono y nitrógeno orgánicos del suelo están relacionados con su capacidad productiva. Esta relación es esperable que sea más estrecha en suelos de zonas áridas y semiáridas. La cantidad de carbono que puede secuestrar el suelo es, a la vez, de interés por la posibilidad de usar a los suelos como sumideros de carbono y mitigar el efecto invernadero. Esta tesis tiene como objetivo determinar los efectos del sistema de labranza sobre la dinámica del carbono y el nitrógeno en un suelo de una región semiárida. Se realizó un experimento de campo de larga duración en el que se contrastó un manejo tradicional, que empleaba un arado de disco en la labor principal, con un manejo tradicional, que empleaba un arado de disco en la labor principal, con un manejo de siembra directa. Los contenidos de humedad del suelo fueron superiores bajo siembra directa y mayores también los rendimientos de los cultivos que integraban la rotación siendo, consecuentemente, los aportes de carbono en forma de residuos al suelo también mayores. El flujo anual de carbono emitido a la atmósfera como C - CO2 fue similar entre sistemas de labranza, de lo que resultó un balance de carbono neutro bajo siembra directa y negativo bajo labranza con arado. La producción de C - CO2 aumentó con la cantidad de residuos presentes en el suelo y la temperatura y decrecía al incrementarse la cantidad de nitratos. La descomposición de los residuos vegetales y la liberación al suelo de su nitrógeno fue más rápida en el suelo labrado, lo que llevó a mayores niveles de nitratos a la siembra de algunos cultivos en el tratamiento con labranza en casi todos los cultivos integrantes de la rotación. Bajo siembra directa el suelo no perdió carbono durante el experimento mientras que bajo arado de disco el stock de carbono orgánico del suelo decreció. En regiones semiáridas la adopción de siembra directa determina balances de carbono menos negativos que bajo manejos con labranza, por incrementar las entradas de carbono al suelo y no afectar las salidas por respiración heterótrofa.

Diagnóstico de la condición física en diferentes momentos de una rotación agrícola - ganadera bajo siembra directa

La integración de la producción de cultivos anuales con la producción animal puede ser una alternativa interesante para aumentar la capacidad reguladora del sistema de producción tanto en lo que se refiere a la variabilidad climática como económica. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la condición física de un suelo en diferentes momentos de la rotación agrícola-ganadera. Se muestreó una consociación de suelos (Hapludol Éntico y Thaptho-árgico) en la localidad de Pehuajó, provincia de Bs. As. Los tratamientos se basan en diferentes momentos de la rotación agrícola-ganadera: 1- `AG`: segundo año agrícola desde última pastura; 2- `FA`: final de la fase agrícola; 3- `PA`: segundo año de pastura, con 3 repeticiones para cada uno. Para caracterizar los suelos se determinó: textura, densidad de partícula y carbono orgánico total (COT) y sus fracciones. Se midió la densidad aparente (DA), la resistencia a la penetración (RP), y se calculó la porosidad total (PT) hasta la profundidad de 30 o 40 cm. Se determinó la estabilidad estructural del suelo (EE) y el índice visual a campo de la estructura (IVC) a partir de la recolección de monolitos no disturbados (20x20 cm). Los resultados arrojaron que los suelos bajo análisis tuvieron un alto contenido de COT, carbono orgánico resistente (COR) y carbono orgánico particulado (COP) para el tipo de suelo, observándose una gran variabilidad dentro de cada tratamiento. A partir de los datos de DA (1,13 Mg m-3 a 1,50 Mg m-3 para el estrato analizado) y de RP (673 kPa a 3104 kPa para el estrato analizado, 2 años de pastura no habrían sido suficientes para mejorar el efecto de la fase agrícola. Se observaron efectos incipientes del pisoteo animal en pasturas y pastoreo de residuos registrado a través de la DA y RP, probablemente relacionado a alto contenido de CO. Se hallaron agregados con estructuras subangulares desde débiles a moderadas con raíces inter e intra-agregados en el tratamiento FA, mientras que el tratamiento AG se observaron estructuras masivas intercaladas con estructuras laminares apoyado en una estructura masiva, atribuible al efecto de SD en acción concomitante con el pisoteo animal. La EE medida en laboratorio reflejó lo hallado visualmente, presentando el siguiente orden decreciente: PA>FA>AG, correlacionándose significativamente con los IVC asignados a campo.

Influencia de los incendios en la dinámica poblacional de dos arbustos dominantes en la sabana mesopotámica

Los incendios son disturbios frecuentes en muchos ecosistemas terrestres como pastizales, sabanas, arbustales y bosques. Las perturbaciones del régimen natural de incendios pueden tener profunda influencia sobre la estructura y la dinámica de las poblaciones y comunidades y provocar invasiones o extinciones locales de especies. Estudios realizados en las sabanas mesopotámicas indican que los incendios serían parte del régimen natural de disturbios de esos ecosistemas. Desde la creación del Parque Nacional El Palmar se produjeron cambios en la fisonomía de la vegetación notables, entre los cuales el aumento en la abundancia de Baccharis dracunculifolia y Eupatorium buniifolium fue uno de los más notables. En esta tesis evalué las influencias de los incendios en interacción con otros factores como variaciones en el suelo, en la conectividad entre poblaciones y en las interacciones entre individuos sobre la distribución y demografía estas dos especies de arbustos. Realicé censos en 80 sitios de muestreo distribuidos en el parque con los que caractericé la distribución, abundancia y estructura poblacional de las dos especies en relación con la fisonomía de la vegetación, la textura del suelo y la fecha del último incendio. Estimé el reclutamiento y la mortalidad de las 80 poblaciones locales y construí modelos matriciales de la dinámica poblacional de un gran número de ellas. Con estos datos describí los controles de las tasas y realicé experimentos de simulación con los que evalué los efectos de la frecuencia de incendios y del aislamiento de las poblaciones locales sobre las tendencias demográficas a mediano plazo de cada especie. En una porción del paisaje, estudié la disposición espacial de los individuos de estas especies antes y después de un incendio. Mediante análisis de patrones de puntos puse a prueba hipótesis sobre la presencia de interacciones entre individuos mediadas por el fuego. Baccharis dracunculifolia es una especie ampliamente distribuida en el parque, tanto en sitios arenosos como arcillosos. La estructura de las poblaciones está controlada principalmente por el tiempo desde el último incendio y por la fisonomía de la vegetación. Todos los individuos mueren luego de un incendio y el reclutamiento se produce principalmente luego de los incendios; estas dos características definen la estrategia semillantes de respuesta a los incendios. Mis experimentos de simulación sugieren que es necesaria que ocurran incendios cada 5-8 años así como una migración importante de semillas entre poblaciones para mantener un sitio ocupado en el mediano y largo plazo. Esto sugiere que la dinámica poblacional en el paisaje del parque sigue un modelo de fuente sumidero, con poblaciones con alta densidad de adultos que aportan semillas a poblaciones vecinas. Eupatorium buniifolium tiene una distribución más acotada en el paisaje del Parque y está restringida a los sitios relativamente arcillosos. Con respecto a su estrategia de respuesta a los incendios, esta especie se comporta como rebrotante facultativa, con una gran proporción de individuos que sobrevive los incendios y un pulso de reclutamiento posterior al mismo. En los experimentos de simulación, la permanencia de las poblaciones Eupatorium en el largo plazo estuvo asegurada por un rango amplio de frecuencia de incendios de entre 3 y 25 años. Además, cuando el tiempo entre incendios era menor a 25 años, la migración de propágulos no tuvo efecto sobre la dinámica de las poblaciones locales. Los análisis de patrones de puntos permitieron demostrar la existencia de interacciones mediadas por el fuego, donde la cercanía de individuos de Baccharis aumenta la mortalidad a causa del fuego de los individuos de Eupatorium. El espacio liberado por la muerte de los individuos de Eupatorium es parcialmente ocupado por plántulas de Baccharis.

Inundaciones y su relación con el clima y la hidrología subterránea en el Noroeste de Buenos Aires (1980-2010) : aplicación de percepción remota

Gran parte de la llanura pampeana Argentina presenta una escasa red de drenaje superficial y niveles freáticos cercanos a la superficie que, junto a los excesos hídricos, producen a menudo inundaciones provocando un fuerte impacto sobre los ecosistemas naturales y modificados. En esta tesis, mediante la utilización de sensores remotos, caractericé el área inundada y su relación con condicionantes climáticos, hidrológicos y de uso de la tierra para el período 1980-2010 en una superficie de 24.000 km2 en el noroeste de la provincia de Buenos Aires. La estimación de la fracción del área inundada mediante una clasificación con umbral en la banda 5 de imágenes Landsat presentó alta confiabilidad cuando se la comparó con un método más complejo de clasificación preexistente (r2=0,99, EEest = 1 por ciento, n = 10). Se observaron fuertes oscilaciones de la superficie inundada lo largo del período de estudio con valores extremos de 0,96 y 27,7 por ciento. Se identificaron claramente dos grandes ciclos completos de inundación en 1987 y 2001, los que llegaron a cubrir el 22,5 y 27,7 por ciento del territorio respectivamente y retrayéndose a niveles menor a 5 por ciento en los siguientes dos años en ambos episodios. La utilización del producto MOD13Q1 del sensor MODIS para estimar el área inundada empleando la técnica de Análisis Lineal de Mezclas Espectrales presentó altos niveles de error cuando se lo comparó con las estimaciones realizadas con Landsat. El análisis que vinculó al área inundada con la precipitación (PPT), el nivel freático absoluto y sus variaciones, la evapotranspiración potencial (ETP) y el balance hídrico, mostró que la precipitación fue el factor que más estuvo asociado a los eventos de inundación aún con períodos largos de integración de 24 y 36 meses. La inclusión de la evapotranspiración en el análisis, tanto en forma directa como a través del balance PPT-ETP, no mejoró en forma apreciable la explicación de las inundaciones. El nivel freático absoluto mostró una asociación alta con el área inundada (mayor inundación con niveles más superficiales) a la escala de 3 meses, perdiendo peso como variable explicativa en períodos más extensos. Ante la posibilidad de que se desarrollen nuevos eventos de inundación masiva en la llanura pampeana es trascendental avanzar en el conocimiento de las interacciones entre la hidrología, el clima y el uso del suelo a fin de compatibilizar estrategias agrícolas con estrategias de ordenamiento hidrológico del territorio para reducir el impacto de dichos eventos

Condición física de los suelos limosos bajo siembre directa : caracterización, génesis y manejo

En el norte de la región pampeana durante los últimos 20 años se produjo un importante reemplazo de los sistemas de labranza convencional (LC) por los de siembra directa (SD). Los impactos sobre el suelo de dicho reemplazo no han sido aún bien identificados, dificultando la adopción de estrategias de manejo adecuadas. El primer objetivo de esta Tesis fue la identificación de indicadores edáficos para monitorear la calidad de los suelos. Los suelos agrícolas (LC y SD) presentaron 23 por ciento menos de contenido de carbono orgánico y mayor densidad aparente y compactación relativa que los cuasi-prístinos. En relación a LC, la SD disminuyó la inestabilidad estructural pero aumentó en 0,77 MPa la resistencia a la penetración en los primeros centímetros. La tasa de infiltración (TI) fue similar en SD que en LC en suelos francos, pero en los suelos franco limosos y franco arcillo limosos SD presentó menores valores, estando asociados a la presencia de estructuras laminares. El segundo objetivo fue identificar los factores que se relacionan con la presencia de estas estructuras. Su frecuencia fue mayor en zonas de mayor tránsito (cabeceras de lote) y fue menor luego del doble cultivo trigo/soja de segunda. En 12 ensayos de campo y tres campañas agrícolas, se halló que la descompactación mecánica mejoró la calidad física de los suelos manejados con SD e incrementó en promedio 6,2 por ciento los rendimientos de maíz. La perdurabilidad de la descompactación no llegó al año, debido a la recompactación del suelo durante la cosecha del maíz. A partir de variables de fácil determinación (carbono orgánico, contenido de arena y sistema de manejo), se ajustaron ecuaciones de edafotransferencia para estimar la densidad máxima de los suelos y el contenido hídrico crítico. Argentina es el segundo país del mundo con mayor superficie en SD. Ello genera un escenario estratégico para el estudio y evaluación del efecto de este sistema de manejo sobre la evolución de la calidad de los suelos, detectando potenciales problemáticas. La presente tesis aporta información novedosa sobre el impacto de la SD en la calidad física de los suelos y, en especial, demuestra la interacción entre la textura de los suelos y el comportamiento de la infiltración en SD. Este comportamiento se asocia a la conformación de una estructura laminar desfavorable. Su conformación estaría relacionada tanto con factores naturales como antrópicos (tránsito de maquinaria). A partir de los resultados de esta Tesis, se recomienda monitorear la calidad física de los suelos controlando periódicamente su tasa de infiltración y su resistencia a la penetración evitando las generalizaciones acerca de una evolución favorable de la calidad del suelo tan solo por presentar una alta estratificación del componente orgánico. La calidad física mejora cuando el manejo con SD se combina con presencia de raíces vivas y tránsito agrícola controlado.

Rehabilitación de suelos salino - sódicos : evaluación de enmiendas y de especies forrajeras

La salinización de los suelos es uno de los problemas más graves de degradación en el mundo. En la Argentina hay aproximadamente 85.000.000 ha afectadas por exceso de sales y sodio. La generación de productos orgánicos como residuo de procesos industriales es vista con interés para la recuperación de suelos salino-sódicos. Por otra parte, en producciones extensivas se generan productos orgánicos con potencial de bioremediación como los biosólidos de Feedlot (BF) y los Efluentes de Tambo (BT). El objetivo de esta tesis fue investigar posibles estrategias de rehabilitación de suelos salino-sódicos, a través de la evaluación de la aplicación de enmiendas biológicas (Biosólidos de feedlot y Efluentes de tambo) y químicas (Yeso) con el fin de modificar las propiedades químicas de suelos Natracuoles y mejorar la productividad primaria de gramíneas forrajeras perennes. Para esto, se llevaron a cabo dos ensayos, uno bajo condiciones de invernáculo y otro a campo. En los dos ensayos los tratamientos fueron: testigo (T), aplicación de 8 t de materia seca (MS) ha-1 de BT, aplicación de 8 t MS ha-1 de BF y aplicación de 12 t ha-1 de Y. En invernáculo se evaluó la respuesta en biomasa aérea y radical de Thinopyrum ponticum (agropiro alargado). En el ensayo de campo se evaluó el comportamiento de las enmiendas sobre las propiedades químicas del suelo, utilizándose cobertura vegetal de cebada (Hordeum vulgare L.) y sorgo para silaje (Sorghum sudanense). En invernáculo se comprobó que los BT, los BF y el Y incrementaron la MS aérea y radical de T. ponticum. En el ensayo a campo, se comprobó que los BT, los BF y el Y, no tuvieron efecto alguno sobre las propiedades químicas del suelo. La variabilidad observada en la materia seca (MS) de S. sudanense se explicó en un 49 por ciento por el Porcentaje de Sodio Intercambiable (PSI) del suelo y la profundidad del horizonte A. Se concluye que los BT, los BF y el Y incrementaron la MS aérea y radical de agropiro bajo condiciones de invernáculo, pero a campo, no fueron efectivos en la remediación de la salinidad y la sodicidad del suelo debido a la elevada variabilidad edáfica y a la sequía ocurrida durante el período experimental, condiciones que impidieron la lixiviación de sodio intercambiado por calcio y el exceso de sales solubles, y la consecuente remediación. La falta de respuesta observada a campo fue atribuida, además a la decobertura superficial del suelo por la labranza, particularmente en suelos con delgado horizonte A