Manipulación de la senescencia de alfalfa (Medicago sativa L.) por ingeniería genética

En plantas forrajeras como la alfalfa, la senescencia foliar produce tanto una pérdida de la biomasa de forraje como una reducción de la calidad del mismo. Una estrategia molecular para retrasar la senescencia mediante la ingeniería genética se basa en la expresión de la secuencia codificante de la isopentenil transferasa (ipt), enzima clave en la biosíntesis de citoquininas. Para lograrlo resulta crítico la utilización de promotores con expresión no constitutiva que permitan la producción sitio-específica y autorregulada de citoquininas. La manipulación de la senescencia constituye un objetivo particularmente atractivo en especies forrajeras. Se transformaron clones de alfalfa con las construcción AtMYB32-ipt, se logró la regeneración de 3 plantas transgénicas, las cuales fueron confirmadas por PCR al amplificar el transgen ipt. La expresión del transgen se confirmó por RT-PCR y a través de la técnica de Southern blot se observó un patrón de inserción múltiple. También se estableció el patrón de expresión de la construcción AtMYB32-gus, la cual se limitó a los tejidos vasculares, con cierta variabilidad de expresión en la parte aérea las plantas. Los fenotipos observados en las plantas AtMYB32-ipt fueron desde plantas normales a plantas que perdieron la dominancia apical con raíces necrosadas en su mayoría. Se evaluó la senescencia foliar a través de bioensayos de hojas de plantas que incorporaron el transgen ipt y plantas que no lo incorporaron, se observó una senescencia foliar retrasada en plantas transgénicas, se cuantificó dicho retraso a través de los contenidos de clorofila a y b, proteínas foliares totales y cambios en el perfil de las proteínas foliares en geles SDS-PAGE (subunidad mayor de Rubisco). Se observó a los 35 días un mayor contenido de clorofila a y b, proteínas foliares y una mayor intensidad de las bandas de la subunidad mayor de Rubisco en las plantas que incorporaron el transgen ipt

Factores estructurales y dinámicos que regulan la diversidad de aves en agroecosistemas pampeanos

La intensificación agrícola de la región pampeana puede tener efectos sobre la diversidad de aves que necesitan ser evaluados. Para hacerlo, se necesita conocer qué factores determinan la diversidad de aves y a qué escalas se dan. Las investigaciones recientes han estado orientadas a estudiar los factores estructurales del paisaje como determinantes de la biodiversidad. Los factores dinámicos, en cambio, han recibido menos interés. En este trabajo se evaluaron los factores estructurales y dinámicos del paisaje que determinan la diversidad de aves en la región pampeana. El área de estudio se clasificó en zonas con condiciones ambientales contrastantes de estructura e historia agronómica y en ellas se muestreó la diversidad de aves. Utilizamos modelos de lógica difusa, los cuales permiten utilizar variables lingüísticas para caracterizar la complejidad espacio - temporal del paisaje y trabajarlas con otras cuantitativas y categóricas. La riqueza de aves mostró una correlación positiva con la complejidad y el porcentaje de cobertura de pastura a escala local, aunque menor para esta última. A escala de faceta, la riqueza de aves se correlacionó positivamente con la complejidad del paisaje y negativamente con la intensidad de uso agrícola. La oferta de recursos de nidificación fue el factor que determinó más claramente la distribución de las especies. La influencia de la dinámica del paisaje fue estudiada en el corto plazo a partir de una sequía que tuvo lugar durante el segundo año de muestreo. La sequía afectó la abundancia de las especies, pero en forma diferencial según sus hábitos tróficos. El efecto de la sequía también fue diferente según el uso principal de la tierra a escala local. Los resultados mostraron que en agroecosistemas pampeanos la diversidad de aves está determinada principalmente por elementos antrópicos del paisaje ajenos al bioma original. Por lo tanto, se debería enfocar el manejo del paisaje sobre estos elementos más que sobre el uso del suelo para favorecer la biodiversidad en la región.

Factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo siembra directa : efecto sobre el balance de agua

La evolución estructural de los suelos y su relación con la dinámica del agua son aspectos clave en la sustentabilidad de los agro-ecosistemas. La siembra directa (SD) combinada con la simplificación de secuencias de cultivos, generan la necesidad de estudiar nuevos aspectos de la degradación física de suelos cultivados. El objetivo de esta tesis fue identificar factores condicionantes de la evolución estructural de suelos limosos bajo SD y analizar las consecuencias de la presencia de estructura laminar y otras estructuras asociadas sobre el balance de agua. Se aplicó el método del perfil cultural en distintos sitios de la pampa húmeda norte y se realizaron ensayos de campo (tránsito, cobertura, secuencias) y laboratorio (humedecimiento-secado, intervalo hídrico óptimo) para modelar la evolución de la estructura laminar, identificar sus factores formadores y cuantificar su efecto sobre el funcionamiento hídrico. El desarrollo de estructura laminar está generalizado en la pampa húmeda norte. Su proporción en el perfil está asociada con el número de años bajo SD. El tránsito agrícola y la cobertura superficial no afectaron su evolución. La estructura laminar se forma por fisuración por humedecimiento-secado de una estructura masiva subyacente. La distribución de macroporos de esta estructura y su estabilidad, afectan la microfisuración y la formación de agregados elongados. Las raíces contribuyen con el crecimiento lateral y la exploración de la capa superficial del suelo por impedimento en su profundización cuando la densidad aparente es crítica (mayor a1,44 Mg m-3). La estructura laminar altera el patrón de drenaje y aumenta el escurrimiento superficial en función de su proporción en el perfil del horizonte A. La secuencia de cultivos implementada bajo SD condiciona su formación y en consecuencia el funcionamiento hídrico del suelo. Las ecuaciones generadas permitirán identificar secuencias de cultivos que mejoren la captación de agua para aumentar rendimientos y minimizar riesgos ambientales.

El mercado de carbono y el mecanismo de desarrollo limpio : caso Granja Tres Arroyos S.A. : un análisis desde la Nueva Economía Institucional

El calentamiento global consiste en el aumento de la temperatura de la tierra debido a la acumulación de los gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera. Estos gases son producidos por actividades de generación de energía, el transporte, el uso del suelo, la industria y el manejo de los residuos. El aumento de GEI en la atmósfera provoca cambios climáticos e impactos en un sinfín de actividades humanas, en la productividad de la agricultura y ganadería, en la infraestructura y turismo, y también daños en la salud. La comunidad científica considera que el aumento de la temperatura para el fin del siglo debería ubicarse en los 2° C, para de esta forma poder limitar los impactos del cambio climático. Ello implicaría restringir las concentraciones de los GEI en valores cercanos a los 450 ppm (partes por millón). El problema económico del cambio climático subyace en que las emisiones de GEI constituyen una externalidad global. Una externalidad ocurre cuando la producción o consumo de un bien afecta a terceros que no participan directamente en su producción, venta o compra. Cuando hay presencia de externalidades, los precios de mercado no reflejan todos los costos ni beneficios sociales asociados a la producción de un bien. En el caso puntual del cambio climático, los emisores de GEI no asumen el costo de emitir gases a la atmósfera. Existen diferentes instrumentos de política ambiental que influyen en la percepción del recurso ambiental por parte del agente económico y que por ende, se reflejan en las decisiones económicas que ellos toman. Todos ellos tienen por objetivo asignar un precio/costo al recurso ambiental. El objetivo de los mercados de emisiones es asignar un precio al carbono. En ellos, se intercambian derechos a emitir cierta cantidad de GEI. El mecanismo de desarrollo limpio (MDL) es un instrumento de mercado definido en el Acuerdo de Marrakech bajo el marco institucional del Protocolo de Kyoto (PK). El MDL establece que un país Anexo I (país desarrollado), con compromisos de reducción de emisiones, invierta en proyectos de reducción o captación de emisiones en un país No Anexo I (país en desarrollo sin compromisos de reducción), mediante la compra de reducciones certificadas de emisiones (RCEs) generados a partir de la implementación de los proyectos. Argentina ratificó el PK a través de la ley nacional 25.438 en el 2001. Como el país se encuentra comprendido en las Partes No Anexo I, sólo puede participar como país anfitrión de un proyecto MDL y ser oferente de RCEs. Hasta la fecha, Argentina desarrolló 65 proyectos que se encuentran en distinta etapa de aprobación nacional o registro internacional. La mayoría corresponden a proyectos vinculados con rellenos sanitarios y energías. Bajo este marco de desarrollo en el país, resulta valiosa la exploración de un caso implementado en la Argentina. El objetivo de la investigación consiste en analizar el mercado de carbono a través del mecanismo de desarrollo limpio y su implementación en una empresa agroindustrial argentina, Granja Tres Arroyos S.A., bajo el enfoque teórico de la Nueva Economía y los Negocios Agroalimentarios.

Impactos de las plantaciones de pino sobre el ciclo de carbono a lo largo de un gradiente de precipitaciones en la Patagonia, Argentina

Los cambios en el uso de la tierra modifican la circulación de carbono (C) entre la atmósfera y los ecosistemas, lo que altera el funcionamiento de estos últimos. Los ecosistemas terrestres juegan un papel central sobre el ciclo de C, pero todavía existen muchas incertidumbres asociadas a los impactos del reemplazo de la vegetación natural sobre los reservorios y flujos de C en condiciones climáticas contrastantes. En esta tesis evaluamos el impacto del reemplazo de la vegetación natural por plantaciones de pino sobre el ciclo de C a lo largo de un gradiente de precipitaciones (250-2200 mm) en la Patagonia. Un gradiente donde la composición de especies y formas de vida de la vegetación varía (de estepas arbustivas graminosas a bosques templados) y ecosistemas pareados donde la vegetación es constante (Pinus ponderosa) permitió explorar los efectos combinados y desacoplados de las precipitaciones y la vegetación sobre la productividad primaria neta aérea (PPNA), la descomposición de broza y el balance de C. A la vez, evaluamos el potencial de secuestro de C de dichas plantaciones. Las plantaciones modificaron el balance de C de los ecosistemas a través de cambios simultáneos en la PPNA y la descomposición, y atenuaron la respuesta de algunas variables biogeoquímicas del suelo a los cambios en las precipitaciones. La PPNA de los ecosistemas naturales y plantaciones aumentó de manera lineal a lo largo del gradiente y la pendiente de la relación PPNA-precipitaciones fue similar entre ecosistemas. La descomposición de broza difirió de manera notable entre ecosistemas y sólo presentó una relación positiva con las precipitaciones en las plantaciones. En los ecosistemas naturales, la combinación de las distintas calidades de broza y los efectos abióticos, como la fotodegradación que disminuye al aumentar la cobertura de la vegetación, generaron tasas de descomposición variables a lo largo del gradiente, y siempre superiores a la de las plantaciones. Las plantaciones incrementaron el contenido de C de la biomasa y detritos entre los 250 a 1350 mm, y lo redujeron con respecto al bosque nativo. El incremento de los detritos estuvo asociado a retrasos en la descomposición, pero estos cambios no se reflejaron en el contenido de carbono orgánico del suelo superficial. En esta tesis identificamos interacciones múltiples entre el clima, la vegetación que se reemplaza y la identidad de la especie introducida, que en conjunto definieron el impacto absoluto y relativo de las plantaciones sobre el balance de C a lo largo del gradiente de precipitaciones. La utilización de plantaciones forestales de la Patagonia como estrategia segura de secuestro de C a largo plazo, presentaría bastante incertidumbre y tendría un papel menor en términos de compensar las emisiones de CO2 a la atmósfera que diversas actividades humanas generan.

Desafíos para la construcción de una política de ordenamiento territorial en la Argentina

En la actualidad, uno de los procesos con mayor impacto ambiental y social en Latinoamérica es el cambio de usos del suelo, provocado por el aumento de la demanda global de alimentos y biocombustibles. Este cambio antropogénico se concreta en el territorio a partir de la reconfiguración espacial de la producción y de la expansión de la frontera agropecuaria. La situación planteada se reproduce a nivel nacional y, con sus particularidades, en la Provincia de La Pampa. En este marco, la formulación de políticas de ordenamiento territorial (OT) se posiciona como una tarea indelegable del Estado. Sin embargo, al momento, nuestro país no cuenta con una arquitectura conceptual, normativa e institucional propia y la participación social no tiene un impacto real en el diseño, implementación y evaluación de las estrategias de intervención. Ante el contexto presentado, el objetivo general de la investigación es contribuir a la reflexión crítica acerca del ordenamiento territorial como herramienta de política pública que permitiría avanzar en la construcción participativa de un modelo de desarrollo sustentable. El tema se analiza a partir de una extensa revisión bibliográfica, del análisis de la Política Nacional de Desarrollo y Ordenamiento Territorial (PNDT), y de la experiencia adquirida durante nuestra intervención en el Departamento Loventué, Provincia de La Pampa. La construcción de una política de OT en Argentina requiere avanzar hacia contextos de mayor precisión conceptual, así como en la delimitación de las competencias institucionales, lo que permitiría clarificar la especificidad de los campos de acción, facilitando su inserción en una estructura político-institucional que le asigne fuentes específicas de financiamiento. Por su parte, la activa participación social facilita el acercamiento entre las aspiraciones territoriales que sustentan los cuadros técnicos y los imaginarios sociales acerca del territorio, al tiempo que fortalece la legitimidad simbólica de la regulación jurídico-política del ordenamiento territorial.

La impronta humana sobre la estructura y el funcionamiento de ecosistemas subtropicales secos

Durante años los ecólogos y biogeógrafos han reconocido a los regimenes climáticos y a las condiciones del substrato como controles dominantes de la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. En la actualidad, un conjunto nuevo de controles emerge de las intervenciones que los humanos imponen (asociadas a la densidad poblacional, la riqueza, y la conectividad del paisaje). En esta tesis se describen el uso del suelo, y las características estructurales y funcionales de la vegetación, y se estudian sus controles biofísicos y humanos en regiones subtropicales secas (con lluvias estivales) a nivel global. Estas regiones, originalmente dominadas por formaciones leñosas, albergan en la actualidad una gran diversidad de contextos humanos y formas de manejo. La distribución global de las regiones se determinó a partir de bases de datos climáticas y topográficas. La caracterización del contexto humano, el uso del suelo y la producción de bienes, y la composición de la vegetación, se apoyó en datos cartográficos, estadísticas subnacionales, archivos fotográficos, e imágenes satelitales de alta resolución espacial. La cuantificación del funcionamiento del ecosistema se basó en el uso de información radiométrica proveniente de sensores remotos. Se determinaron cinco regiones en América del Norte y del Sur, África, Asia y Australia, incorporando condiciones semiáridas a subhúmedas. Los análisis implicaron caracterizaciones a nivel regional y local (mayor a 6000 puntos de muestreo), discriminando sistemas de uso no cultivados y cultivados. El reemplazo de la vegetación no cultivada fue variable, desde regiones en donde predominan los cultivos (aproximadamente 75 por ciento en Asia), hasta regiones en donde la fracción del territorio bajo este uso es mínima (aproximadamente 3 por ciento en Australia). Las intervenciones humanas (remoción de biomasa, pastoreo, aplicación de subsidios, etc.) han creado una gran variedad de patrones de vegetación/paisaje internamente en cada región. Los sistemas no cultivados desplegaron un gradiente de decreciente cobertura leñosa o creciente ocurrencia de parches antropogénicos en todas las regiones, que finalmente resultó en una productividad más baja e inestable. Sudamérica presentó los paisajes más leñosos o conservados y los más altos valores de productividad, mientras que Asia y Australia presentaron la mayor transformación de la cobertura y los valores más bajos de productividad. Los paisajes cultivados desplegaron un gradiente de creciente escala de producción no relacionado claramente con la productividad promedio de la vegetación. Norteamérica y Australia se asocian al extremo de mayor escala, mientras que África y Asia al de menor escala (Asia presentó aspectos de ambos extremos). Sudamérica en tanto, presentó nuevamente los valores más altos de productividad, aún sin contar con los altos subsidios que reciben los cultivos de Asia y Norteamérica, mientras que África presenta los valores más bajos. La densidad poblacional explicó la fracción agrícola cuando se consideran todas las regiones, pero la conexión a los mercados adquiere importancia en aquellas regiones más ricas y menos pobladas (Australia y Sudamérica). A nivel paisaje la presión poblacional perdió importancia determinando las características de sistemas no cultivados, siendo el nivel de pobreza y la conectividad los factores determinantes del grado de modificación de la cobertura leñosa. En sistemas cultivados, la pobreza y la densidad poblacional determinaron la escala y el grado de industrialización de la producción. La disponibilidad hídrica demostró un poder explicativo igual o menor que los factores humanos determinando la cobertura y el funcionamiento del ecosistema. Este factor tuvo una mayor importancia para sistemas no cultivados que cultivados. Los efectos de la transformación de un paisaje no cultivado a cultivado sobre la productividad dependieron de las características estructurales y funcionales de la vegetación bajo ambos tipos de uso. Así, el reemplazo trajo aumentos en la productividad en Asia, Australia, Sudamérica (cuando se consideraron las prácticas de riego), y disminuciones en Norteamérica y África. La contextualización de las condiciones pasadas o actuales de los ecosistemas permitió adquirir una base empírica para interpretar procesos clave involucrados en las interacciones entre sociedad y naturaleza. Visiones comparativas como las seguidas en esta tesis por lo tanto ayudarían a explorar caminos alternativos y estrategias de manejo de ecosistemas en un mundo con demandas crecientes por alimento, y en donde sostener o incrementar el capital natural y social es el gran desafío. En este sentido, se analiza la situación actual del Chaco Sudamericano en comparación con las restantes regiones, y se señalan aquellos aspectos fundamentales que llevarían a procesos de degradación de los ecosistemas ante los cambios en el uso a los que está sujeta esta región.

Diez años de labranza cero en un Hapludol con diferentes condiciones iniciales de uso

Abundantes estudios muestran diferencias edáficas y de producción entre sistemas de labranzas luego de instalados en condiciones uniformes de uso del suelo. Estos muestran procesos relativos de degradación o de recuperación de algunas propiedades, generados por la labranza cero en comparación con prácticas de remoción. Sin embargo, son escasos los estudios que analizan la contribución absoluta de la labranza cero a la evolución de propiedades edáficas y la producción de cultivos a partir de su implementación bajo diferentes condiciones de uso del suelo. El objetivo es cuantificar cambios en un Hapludol Típico y en los rendimientos de maíz (Zea mays L.) y de soja (Glycine max (L.) Merrill) en rotación luego de 10 años de labranza cero a partir de diferentes condiciones iniciales de uso del suelo. El estudio se desarrolló en secano en un sitio representativo de la región semiárida-subhumeda aledaño a General Villegas (Buenos Aires, Argentina). Luego de 10 años de aplicación continua de labranza cero se observó que, independientemente del uso inicial de los suelos, los contenidos superficiales (0 a 5 cm) de materia orgánica, de acidez, de fósforo extractable y de agregación se incrementaron 10; 5; 43 y 35 por ciento, respectivamente. En cambio, se redujo 4 por ciento la compactación y 39 por ciento la resistencia a la penetración. En la profundidad de 5 a 20 cm se mantuvieron los niveles iniciales de materia orgánica, de fósforo extractable, de resistencia a la penetración y se incrementó 5 por ciento la acidez. Sólo bajo condiciones iniciales de prácticas agrícolas sin remoción se describieron aumentos en la compactación, siendo éstos del 4 por ciento. Durante los 10 años en labranza cero, los rendimientos de maíz fueron independientes de la condición inicial de uso del suelo. En cambio, al inicio del estudio, los rendimientos de soja fueron mayores bajo condiciones iniciales de uso del suelo con prácticas de remoción. Se concluye que en un Hapludol Típico, representativo de la pampa arenosa, la instalación durante 10 años de agricultura en labranza cero generan cambios principalmente en la superficie del suelo e independientemente del uso inicial del mismo.

Efectos de la introducción de especies megatérmicas sobre características agronómicas y edáficas de un ambiente halomórfico de la pampa inundable

En la pampa inundable se ha producido un importante aumento de carga animal durante la última década. Para sostenerlo son necesarias alternativas tecnológicas que permitan mejorar las áreas con pastizales menos productivos, como son las estepas de halófitas o bajos alcalino - sódicos. En la presente tesis se evaluaron los efectos de la introducción de Chloris gayana (Chloris) y Panicum coloratum (Panicum) sobre las características agronómicas y edáficas de un ambiente halomórfico de esta región. Para ello se realizó un experimento a campo al Noreste de la región (35° 24.851` S., 57° 43.2`O.) sobre un suelo Natracualf típico donde se sembraron estas especies y se dejaron parcelas con el pastizal natural en clausura (E. Clausura) y pastoreo (E. Pastoreo) como testigo. La implantación de Chloris y Panicum incrementó en 90 por ciento y 117 por ciento respectivamente la Productividad Primaria Neta Aérea respecto de la estepa de halófitas, aunque no superó su calidad nutricional. Las parcelas sembradas duplicaron en cobertura al pastizal natural y el contenido de materia orgánica de sus suelos se incrementó significativamente (3,1 Chloris y 2,8 Panicum vs. 2,1 E. Clausura y 2,25 en E. Pastoreo). Tanto la densidad aparente (1,21 Chloris y 1,24 Panicum vs. 1,31 en las estepas) como el Cambio en Diámetro Medio Ponderado (CDMP) (0,33 Chloris y 0,33 Panicum vs. 0,45 E, Pastoreo y 0,77 E. Clausura) fueron significativamente inferiores en las parcelas sembradas, mientras que la tasa de infiltración del agua (3,19 Chloris y 2,56 Panicum vs. 2 E. Clasura y 1,48 E. Pastoreo) fue significativamente superior. Sobre los parámetros de halomorfismo edáfico evaluados se registró sólo una leve disminución del PH superficial que no llegaría a afectar el fuerte carácter sódico del suelo. Concluyendo, tanto C. Gayana como P. coloratum podrían considerarse alternativas promisorias para mejorar ambientes halomórficos, aunque se requiere estudiar mejor aspectos como implantación, supervivencia a bajas temperaturas y excesos hídricos, y efectos fitorremediadores bajo pastoreo.

Transferencia de nitrógeno de ecosistemas agrícolas recientemente intensificados a acuíferos: efecto de la variación en las precipitaciones

A partir del monitoreo a campo de cultivos, suelo y agua subterránea, modelos de simulación y un experimento en lisímetros se estudió el intercambio de nitrógeno (N) inorgánico entre cultivos y el agua subterránea en sistemas agrícolas recientemente intensificados con suelos ricos en materia orgánica (MO). El monitoreo (1998-2010) en tres posiciones del paisaje de la Pampa Ondulada permitió captar períodos plurianuales húmedos y secos (1506-444 mm año-1) disparadores de cambios intensos en las profundidades freáticas (mayor 1 a menor a 6 m) que afectaron la función del agua subterránea y de los cultivos como moduladores de los flujos de agua y N. Con niveles freáticos superficiales, se redujo la capacidad de almacenaje del agua drenada hacia la zona no saturada, produciéndose un flujo lateral subsuperficial que redistribuyó el N lixiviado desde posiciones altas hacia los bajos y contribuyó a la recarga del acuífero aguas abajo. Este flujo, favorecido por fuertes gradientes hidráulicos, y la concentración local de solutos disparada por el consumo de agua subterránea por los cultivos en la posición de pie de loma, produjeron picos de concentración de cloruro (menor a 500 mg Cl. l-1) y nitrato (menor a 45 mg N-NO3. l-1) en el agua freática superficial. Durante períodos normales a secos los drenajes de diferentes eventos de lluvia se alojan en la zona no saturada, disipando y retrasando la respuesta del nivel freático a eventos individuales. El agua de lluvia fluye verticalmente arrastrando N del suelo hacia una superficie freática profunda (con mayor desfasaje temporal entre la concentración de nitrato del drenaje y la del agua freática a medida que el nivel se profundiza) y luego descarga en el arroyo. La aplicación de un fertilizante enriquecido con 15N a un cultivo de maíz en lisímetros permitió demostrar que la fertilización representa un aporte insignificante (1 por ciento) al flujo de N lixiviado y que el N derivado de la mineralización de la MO del suelo constituye una fuente importante de N lixiviable durante períodos con balance hídrico positivo y/o baja demanda de los cultivos. A partir de los resultados obtenidos se propone un modelo conceptual de los flujos hidrológicos y de N en paisajes ondulados de uso agrícola para situaciones climáticas contrastantes

Integración de la cría bovina en sistemas de agricultura en siembra directa : cómo cambian las propiedades físicas?

El sistema integrado agrícola - ganadero (IAG) enmarcado bajo siembra directa (SD) presentaría ventajas relacionadas a la incorporación de carbono orgánico (CO) al suelo y a la diversificación previniendo diferentes escenarios climáticos y coyunturales. Sin embargo, la presencia del ganado en estos sistemas implica una potencial condición de compactación del suelo durante el pastoreo invernal de residuos de cosecha durante la fase agrícola. Por ello se analizaron los camios de las variables físicas consecuencia del pisoteo del ganado en diferentes escalas de percepción en suelos de la Región Pampeana Norte. A escala regional no se observaron diferencias en el stock de carbono entre el sistema agrícola continuo (AC) bajo SD respecto de los IAG en SD, siendo la resistencia a la penetración (RP) la única variable que permitió diferenciar entre los sistemas hasta los 0.075 m (IAG mayor a AC). El análisis de la dinámica de las variables físicas a escala lote, comparando parcelas pastoreadas (P) y no pastoreadas (NP), permitió observar la ausencia de efectos perjudiciales del pastoreo, siendo las fuerzas de resiliencia del suelo durante ese período superiores a las fuerzas exógenas al mismo. Por otro lado, la presencia de raíces vivas de los cultivos (maíz y soja) contribuyeron positivamente a la estructura del suelo, siendo el efecto de la operación de cosecha la que llevó a procesos de compactación. En particular, el análisis de la densidad aparente (DA) permitió descubrir la existencia de procesos de expansión originadas por la presión de aire entrampado mediante la existencia de poaching o amasado del suelo. A microescala, se evaluaron las curbas de contracción (CC), bajo diferentes manejos, el cuasi - prístino (CP) presentó las mejores características estructurales respecto de los AC e IAG. En el ensayo de simulación de pisada con diferentes contenidos hídricos (CH), se presentó una interacción entre CH y del CO del suelo. Finalmente, se compararon las CC obtenidas de IAG., en parcelas P y NP, de campo y laboratorio, cuyas curvas se separaban en las zonas de saturación hídrica, dando lugar a una fase denominada expansión interpedal. En general, se concluye que los IAG no presentaron un daño estructural que no permita su desarrollo, diversificando los productos ofrecidos y la estabilidad que esto provee.

La lixiviación de nitratos en la Región Pampeana : análisis de procesos y factores determinantes

La fertilización nitrogenada es esencial para satisfacer la demanda global de alimentos, pero es uno de los principales causantes de contaminación de acuíferos subterráneos con nitratos a nivel mundial y nacional. El objetivo de esta tesis fue determinar los principales factores condicionantes de la distribución y lixiviación de nitratos en suelos de la Pampa Ondulada y analizar los destinos del nitrógeno (N) de los fertilizantes. Se determinó a campo el contenido de nitratos en suelos en diferentes situaciones productivas y se realizaron experimentos a campo e invernáculo con fertilizantes marcados isotópicamente (15N) para evaluar los destinos del mismo. Se utilizó el modelo NLEAP para simular la acumulación y lixiviación de nitratos en diferentes suelos. La precipitación pluvial fue el principal factor que determinó la lixiviación de nitratos en maíz, regulando la absorción de N por el cultivo y su desplazamiento vertical. La dinámica de los nitratos presentó pulsos de acumulación en el perfil o salida del mismo, cuando las precipitaciones fueron escasas o elevadas, respectivamente. La materia orgánica del suelo fue el principal destino del fertilizante ante un estrés hídrico en maíz, seguido por su acumulación en las plantas. Lo inverso ocurrió cuando no existió estrés hídrico. El N lixiviado, derivado del fertilizante aplicado en una determinada campaña agrícola fue mínimo, en relación a las pérdidas del N de fuentes preexistente en el suelo. Los Argiudoles (texturas más finas) fueron más susceptibles a sufrir pérdidas por lixiviación que los Hapludoles (texturas más gruesas). De acuerdo con el modelo utilizado, el período crítico para la ocurrencia de lixiviación de nitratos fue entre dos cultivos de verano. La inclusión de un cultivo de cobertura en dicho período redujo las pérdidas por lixiviación, incrementando la disponibilidad de N para un cultivo posterior. La retención del N del fertilizante en los residuos del cultivo de cobertura y en la materia orgánica del suelo podría atenuar la lixiviación de nitratos sólo en un corto plazo. El modelo de simulación utilizado fue apto para estimar situaciones de pérdidas de N, cuando las dosis de fertilización fueron las normales en la región.

Transporte de microorganismos indicadores de contaminación fecal en una cuenca de la pampa ondulada : el rol de las propiedades físicas y químicas de los suelos y de los sedimentos

Dentro de las actividades agropecuarias, es la ganadería sobre pastizales una de las principales producciones que favorece la contaminación biológica de las aguas superficiales. Uno de los principales factores que afecta este proceso es la absorción bacteriana. Por ello se analizó la interrelación entre el suelo y los fenómenos absortivos en tres escalas de percepción en una cuenca agropecuaria de la pampa ondulada. En la escala de laboratorio se pudo demostrar el importante rol de las propiedades físicas y químicas de los suelos en la absorción y coeficiente de partición bacteriana. Entre estas se destacaron la CIC, contenido de arcillas y PSI como predictores de estos parámetros biolóbicos. Además, los suelos evaluados mostraron una alta heterogeneidad en la capacidad de absorción bacteriana (45 por ciento a 73,3 por ciento) lo cual permitió separar ambientes con capacidades de absorción diferentes, encontrándose en los Argiudoles una abserción significativamente mayor que en los Natracualfes. En esta misma escala fue probado la importancia del tamaño de agregados y la calidad del medio líquido circundante en la regulación de los procesos abserotivos. El tamaño de agregado clave en estos procesos fue el de 20 a 50 µm mientras que un medio líquido con alta fuerza iónica intensificaba estos procesos. A escala de parche, en parcelas inoculadas con E. coli bajo lluvia simulada, se corroboró la importancia de la absorción y coeficiente de partición en la retención bacteriana por parte del suelo y se comprobó el rol de las propiedades del suelo sobre estos parámetros a semejanza de lo encontrado en laboratorio. Por último a escala de cuenca se puso de manifiesto la incidencia de la absorción y Kd bacteriano en el transporte de contaminantes biolóbiocos a través del escurrido superficial. Esta escala permitió la consideración de parámetros claves en el transporte bacteriano como la supervicencia bacteriana, la temporalidad de ocurrencia de las lluvias así como su intensidad. Los resultados obtenidos a nivel de laboratorio, parche y cuenca constituyen un avance en el estudio de la dinámica de la contaminación biológica de los suelos y los cursos de agua en ambientes frágiles destinados a la producción animal

Cambios en el uso de la tierra y el balance de agua en ecosistemas semiáridos : el desmonte selectivo en el Chaco árido analizado a diferentes escalas espaciales

La deforestación a gran escala de los bosques secos de Argentina es un ejemplo de la intensificación del uso de la tierra que está sufriendo el planeta. Aprovechando la aplicación de una técnica de manejo que elimina grandes extensiones de vegetación arbustiva (rolado), este trabajo evaluó cómo los cambios en la estructura de la vegetación afectaron el balance hídrico y la productividad de un bosque seco del centro de la provincia de San Luis, Argentina. Mediante experimentos a campo (escala de parcela) y usando imágenes satelitales (escala de paisaje) se realizaron comparaciones de la dinámica del agua y de la dinámica de la vegetación en sitios pareados de bosque/desmonte. A escala de parcela, la eliminación de los arbustos produjo un aumento en la cobertura de los pastos y en la biomasa radical fina del primer metro de suelo. A lo largo del tiempo, los sitios deforestados presentaron cada vez menores cantidades de sal en los primeros metros del perfil pero también menores cantidades de agua, sugiriendo un lixiviado de sales, que elevó el potencial osmótico y permitió una reducción del potencial mátrico de magnitud similar. A escala de paisaje, el desmonte produjo una caída en la productividad total, acortando la estación de crecimiento hasta 3 meses. El cambio en la proporción leñosas/herbáceas incrementó el albedo (de 0.8 a 0.12) y la temperatura superficial (entre 1.5- 4°C dependiendo de la fecha) y redujo la evapotranspiración en un 30 por ciento. La sabanización de este ecosistema ilustra cómo, al simplificarse las comunidades vegetales, los flujos de agua se pueden modificar al punto de alterar la dinámica de las sales, las que a su vez pueden producir a mediano plazo efectos suficientes sobre la vegetación como para alterar el balance hídrico y llevar el sistema hacia un funcionamiento hidrológico diferente.

Intensificación de las secuencias de cultivos en un molisol y un vertisol : cambios en la estabilidad estructural y en el almacenaje de C en agregados

Los actuales sistemas agrícolas de la Región Pampeana argentina presentan una elevada frecuencia de barbechos en las secuencias de cultivos lo que resulta en el desperdicio de recursos ambientales y en un mayor impacto de los procesos erosivos sobre la agregación y el almacenaje de carbono orgánico del suelo (COS). La intensificación de las secuencias de cultivos, por medio de la reducción de los períodos de barbecho es una alternativa para mejorar la eficiencia y productividad de dichos sistemas, aunque existe escasa información sobre su impacto en la agregación y en el almacenaje de COS en suelos con agentes de agregación contrastantes. El objetivo de esta tesis fue evaluar en un molisol y un vertisol los mecanismos involucrados en la consolidación de la estructura y en el almacenaje de COS ante cambios en el nivel de intensificación y en la composición de la secuencia de cultivos. A través de diferentes escalas de evaluación (lotes de producción, ensayos de campo, incubaciones en laboratorio) se analizó el impacto del tiempo de ocupación con cobertura vegetal viva y el efecto de la calidad y frecuencia de adición de residuos sobre la dinámica de la agregación y el almacenaje de COS. En comparación con el vertisol, el molisol demostró una mayor dependencia de agentes orgánicos de la agregación para la formación de agregados. Además, la agregación y el COS almacenado en los macroagregados se asociaron negativamente con la frecuencia de soja en las secuencias. En ambos tipos de suelo, la adición más frecuente de residuos vegetales permitió mantener elevadas las tasas respiratorias y de agregación en comparación con una única adición de residuos en ensayos de laboratorio. A pesar del menor impacto de las secuencias de cultivos en el vertisol y a la elevada variación temporal en la agregación detectada en los suelos, mantener el suelo ocupado por prolongados períodos de tiempo favoreció el mayor aporte de biomasa, la agregación y las ganancias de COS en macroagregados en ambos tipos de suelo.