SUELOS IDEALES para AGRICULTURA SOSTENIBLE 1X)

Miguel Ángel Pilatti (2) y Jorge Alberto de Orellana(3)

Fac. de Ciencias Agrarias de la Univ. Nac. del Litoral(FCA, UNL)Kreder 2805, (3080)Esperanza. E-mail: mpilatti@fca.unl.edu.ar

THE IDEAL ARABLE SOIL: The farmer makes his arable soil from a natural soil or old arable soil. He develops and maintains a deep rooting zone, easily penetrated by air, water, and roots. It holds water between rains but al-lows excess to pass through it. It has a balanced supply of nutrients. It neither washes away during rains nor blows away with high winds. The combination of practices to use depends on what is necessary to develop and maintain a soil as nearly as possible to the ideal on a sustained long-time basis. They vary widely among the many kinds of soil.Successful farmers choose the practices for their fields according to two primary considerations: What practices do I need to come near the ideal? How the costs and returns will fit into my farm budget?

Charles E. Kellog, 1957.

¿QUÉ ES UN SUELO IDEAL?

El epígrafe confirma que la idea de un Suelo Ideal subyacía desde antaño en la mente de cientí-ficos, técnicos y productores. Papadakis (1954), Donahue et al., (1981), Molina (1986), Sys et al. (1991), Cobertera (1993), Shaxson (1994), Narro (1994) y otros, tuvieron expresiones similares, aunque sin plasmar el concepto. Orellana & Pilatti (1999) establecieron las funciones básicas que debería cumplir un SUELO IDEAL. Luego, Pilatti & Orellana (2000) y Pilatti et al (2003) seleccio-naron parámetros cuya medición permite evaluar el grado de cumplimiento de tales funciones.

El concepto de Suelo Ideal (SI) está emparentado con los de "Salud del suelo" - Soil Health (Acton & Gregorich, 1991; Haberern, 1992) y Soil Quality (SQ) (Parr et al., 1992). Puede decirse que el SI es un caso particular de SQ, en el cual los componentes y propiedades del suelo son aptos para producir rendimientos óptimos. Obviamente, un suelo que resulta ideal para un cultivo puede no serlo para otros; o dejar de serlo -para el mismo cultivo- si cambia su posición topográfica o las condiciones climáticas.

Para efectuar evaluaciones y análisis conducentes a tales objetivos desarrollaremos el concepto de SI, paradigma con el cual habrán de compararse suelos a fin de prever la posible sostenibilidad de su manejo bajo distintas intensidades de uso. Con ese fin, pasaremos revista a algunos aspectos de la relación suelo-planta.

Servicios prestados por el suelo y Agricultura Sostenible (AS) El suelo presta innumerables servicios a la sociedad. Independientemente de los usos que se le da en Ingeniería Civil - donde actúa como soporte de edificios, carreteras y otras obras - es posible asignarle, desde el punto de vista biológico, por lo menos cuatros funciones importantes:

a) Sostiene y nutre a la vegetación, provee de alimentos (al hombre y a los animales) y fibras útiles para elaborar otros productos.

b) Almacena y biodegrada residuos y deshechos. Históricamente, la humanidad usó los suelos como receptores de residuos (auto-depuración por biodegradación de deshechos urbanos, industriales o agropecuarios), extendidos superficialmente o incorporados a él para reciclar sus componentes or-gánicos, haciéndolos reutilizables en algún proceso productivo. También se los vierte sobre los sue-los sin intentar recuperarlos.

1X) Versión resumida y actualizada de: Orellana & Pilatti (1999), Pilatti & Orellana (2000) y Pilatti et al, (2003); financia-dos por la UNL, CAI+D 2002: “Herramientas para evaluar la producción agrícola sostenible”, Ing. Agrónomo, MS en Riego y Drenaje de Tierras Agrícolas. Profesor de Edafología en la FCA, UNL. Études Supérieures Agronomiques. Profesor Honorario de la UNL.2

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c) Cumple funciones estéticas y recreativas, al interactuar con las características del paisaje natural y del clima zonal (“jardín de una ciudad", según Volker, 1994)

d) Filtra sustancias contaminantes que afectarían aguas subterráneas y otros recursos (Larson & Pierce, 1991)

Esas funciones integran el concepto de SQ, un criterio básico para tomar decisiones respecto del manejo sostenible de tierras en el USDA. La degradación del suelo condiciona o le impide cum-plir dichas funciones; de allí que para mantener su uso agropecuario surgen los manejos conserva-cionistas y, con ellos, la AS. En este trabajo adoptamos la definición de AS propuesta por el Con-greso de EE. UU. de Norteamérica, el cual la define como "un sistema integrado de prácticas de producción vegetal y animal, aplicable a un sitio determinado, y que en el largo plazo debe: satis-facer las necesidades humanas de alimentos y fibras; realzar la calidad del ambiente y del recurso natural básico; tornar eficiente el uso de los recursos no renovables; utilizar cuidadosamente los ciclos biológicos naturales; mejorar la viabilidad económica de los agrosistemas y la calidad de vida de los productores y de la sociedad toda" (U. S. Congress, 1990)

Aceptamos que la AS compatibiliza la conservación de los recursos naturales con el beneficio económico de su uso en agrosistemas. Se aplica la denominación de sostenible a distintos niveles de organización sistémica en el ámbito agropecuario, como el agroecosistema4 el agrosistema (finca, predio) y la región (Pilatti, 1995b). Este trabajo se centra en el primero de esos niveles, en el cual las funciones y las propiedades del suelo desempeñan un rol protagónico; en los dos restantes ad-quieren también preponderancia variables financieras, económicas, sociales y otras, incluso exter-nas al predio, como los precios de mercado y las políticas de exportación y/o desarrollo.

Los procesos edáficos no son siempre visibles; pero sus efectos son detectables a través de pro-piedades y componentes cuyo seguimiento permite evaluar el grado de sostenibilidad de la tecnolo-gía usada en el manejo del suelo.

Para mantener un nivel de SQ, la AS contempla tres alternativas: a) No empeorar su estado actual;b) Si el suelo en su estado natural era mejor, tender hacia ese estado. c) Si no lo era -o aún así- aproximar en lo posible sus rasgos edáficos a los de un SI (Definido más

adelante)

Variables para control de la sostenibilidad: indicadores y atributosLos indicadores de sostenibilidad merecieron especial atención desde los años ‘90 porque

permiten diagnosticar sobre manejos degradantes o recuperadores orientarlos hacia una AS.

Investigadores australianos y neozelandeses (Hamblin, 1991, 1992, Australian Agricultural Council, 1993) distinguen entre indicadores y atributos. Denominan indicador a “un conjunto de atributos o mediciones que abarcan un aspecto particular de la agricultura, derivado de interaccio-nes funcionales y metodologías específicas” - Ej.: Fertilidad, Productividad, Calidad del suelo (SQ) - y reservan el nombre de atributos para referirse a valores numéricos de parámetros indivi-duales cuya medición puede detectar procesos de degradación o recuperación del suelo (Ej: Porosi-dad, pH, Lámina de agua útil) Este texto adopta esas denominaciones.

Concepto de Suelo Ideal (SI) Llamamos Suelo Ideal al que, “además de sostener físicamente a los cultivos, les permite cre-cer, desarrollarse y cumplir normalmente todas las funciones vitales indispensables para llevar al máximo los niveles de producción a través del tiempo”. Eso conlleva el desafío de mantener un agroecosistema productivo y sostenible al mismo tiempo.

De cumplirse las exigencias del SI, los rendimientos dependerán del clima, del potencial ge-nético de los cultivos y de las prácticas agrícolas, ya que el suelo no será nunca restrictivo.

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Cada cultivo tiene diferentes requerimientos; entre los más importantes se encuentran: Distinta demanda de nutrimentos, durante el ciclo vital y hasta madurez fisiológica. Algunos cultivos toman N directamente del aire (fijación simbiótica) mientras otros no pueden

hacerlo. Ciertas plantas presentan mayor densidad de raíces, lo que permite mayor absorción de P y K. Hay vegetales que se adaptan a la falta de oxígeno en el suelo, como es el caso del arroz; otros

son más o menos sensibles a la duración de una inundación. Algunos tienen una absorción diferencial de iones y protección para el ingreso de otros. Ej.

plantas Hay especies muy tolerantes a las sales y al sodio, como Agropyron elongatum. En cambio otras

(Ej.: frutilla) reducen rápidamente su crecimiento y producción en tales condiciones También hay cultivos que toleran concentraciones de aluminio, sodio o manganeso tóxicas para

otros. Hay diferencias entre variedades en la resistencia a parásitos y enfermedades de la raíz. Ciertos cultivos tienen menos dificultad que otros para vencer resistencias mecánicas en el sue-

lo, ya sea al emerger a al explorar en profundidad. Las plantas xerofíticas se adaptan mejor déficit hídrico que otras de climas más húmedos. Algo similar ocurre con la adaptación a temperaturas extremas, durante la emergencia, la flora-

ción o el llenado de granos. Hay cultivos más proclives que otros a padecer de alelopatía (toxinas emitidas por las propias

raíces o por la de otras plantas)

Para simplificar, en nuestro caso, referimos el concepto de SI a las necesidades de los cultivos agrícolas más usuales en la Región Pampeana Norte (RPN): maíz, soja, trigo, sorgo, alfalfa, etc.

Exigencias de los cultivos para con el suelo. Funciones del Suelo Ideal

El cuadro 1 presenta las cuatro funciones básicas que el suelo debe cumplir para con los culti-vos y describe (columna 2) los requisitos que específicamente debe llenar para ser considerado ide-al. La 3ª columna enumera atributos medidos para detectar en qué medida un suelo se acerca o aleja de la noción de Suelo Ideal, según las técnicas utilizadas para medirlos (columna 4)

- El suelo actúa como INTERMEDIARIO entre la oferta meteorológica y la demanda de los culti-vos, en especial en lo concerniente al aporte de agua, oxígeno y radiación (temperatura) Aquí se pretende que el suelo no entorpezca un suministro hídrico normal y que amortigüe, si ocurren, los efectos de excesos y deficiencias (Orellana, 1988).

- Debe ser PROVEEDOR de nutrimentos orgánicos y minerales en cantidad y oportunidad acorde con las exigencias del cultivo durante las diversas etapas de su ciclo vital.

- Además debe constituir un HÁBITAT adecuado para las raíces y los organismos benéficos de la biota edáfica, compatible con los límites de tolerancia ambiental de ca da cultivo.

- Debe ser ESTABLE respecto de las propiedades necesarias para cumplir con las anteriores fun-ciones. Este carácter se refiere a la integridad y permanencia del suelo, sin pérdida de material por erosión ni desgaste por el uso. Parr et al. (1992) denominan INTEGRIDAD a esta función.

Dentro de la función de ESTABILIDAD cabe diferenciar dos servicios distintos:

a) Resistir, oponerse al deterioro que pueden provocar elementos exógenos, como: 1) PRECIPITACIONES, que pueden originar erosión, sellado superficial y/o lavado de nutrimentos; 2) VIENTO, con sus efectos negativos: la erosión eólica y el "vuelco" de los cultivos; 3) AGROQUÍMICOS, cuando ACIDIFICAN, ALCALINIZAN, SALINIZAN o CONTAMINAN, alterando o impidien-do la actividad biológica;

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4) Acciones mecánicas ejercidas por la maquinaria agrícola, como AMASADO, COMPACTACIÓN, FOR-

MACIÓN DE MICRORRELIEVE, PULVERIZACIÓN DE LA ESTRUCTURA, REDUCCIÓN DE LA BIODIVERSIDAD.

b) Automejoramiento de propiedades perdidas o disminuidas, denominado resiliencia por Rodrí-guez (1996) y otros autores, a través de mecanismos como: AGREGACIÓN, MULLIMIENTO, BIOPOROSI-DAD, AGRIETAMIENTO, CAPACIDAD AMORTIGUADORA O TAMPÓN, RECICLADO DE PLAGUICIDAS, RETEN-CIÓN DE NUTRIMENTOS, MIGRACIÓN ASCENDENTE, BIODIVERSIDAD.

El Suelo Ideal (SI) y la "Calidad del Suelo" (Soil Quality)

El concepto de SI se asemeja al de "Calidad del suelo" (SQ), definida por la SSSA4 como “un atributo del suelo que puede inferirse de sus características intrínsecas o de observaciones indirectas como susceptibilidad a erosión y fertilidad” (Parr et al. 1992). Dichos autores la redefinen como "La capacidad de un suelo para producir cultivos seguros y nutritivos de modo sostenido durante largo tiempo y para contribuir a la salud del hombre y los animales, sin degradar el recurso natural básico ni el am-biente". Para estimar SQ, Lal (1993) recomienda evaluar la estructura y su estabilidad, la porosidad (to-tal, macro y microporosidad) el espesor enraizable, el agua retenida y circulante, el pH, el contenido orgánico y sus interacciones con la flora y la fauna edáficas, y otros procesos que afecten a la SQ, la cual depende del balance entre la degradación del suelo (erosión, anaerobiosis, compactación, en-costramiento, agotamiento o desequilibrio de nutrimentos y reducción de la biodiversidad) y su res-tauración (mejoramiento de la estructura edáfica por incremento de la biodiversidad, aumento de la porosidad (macro y total), mayor disponibilidad de reservas de nutrimentos, etc.) Sin embargo, no se halló una propuesta específica como la que se presenta aquí para el SI, sugiriendo metodología y umbrales críticos de sus atributos.

A partir de los antecedentes y definiciones comentados, es posible concluir que, el SI es el estado general óptimo de SQ, definido por los valores límites deseables de sus atributos para cada situación agronómica.

4 SSSA: Soil Science Society of America.

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Cuadro 1: Funciones y características del Suelo Ideal; mediciones para su contralor Función general Servicios del suelo

idealMediciones sugeridas Límites críticos propuestos Técnicas utilizadas en este trabajo

INTERMEDIARIO

a) Ofrece un adecuado espesor útil

1) Profundidad enraizable2) Densidad del suelo3) Resistencia mecánica a la penetración 4) Intervalo hídrico óptimo

60 a 150 cm. Variable según cultivo.1,35 a 1,42 según contenido Arcilla6 MPa0,11 cm3/cm3

Pilatti , Grenón, 1995.Con cilindros, Forsythe, 1975Orellana, Grenón, Quaino, 1996.Orellana, Pilatti, Grenón, 1997.

b) Mantiene condiciones térmicas propicias

5) Act. biológica total y de biodegradación Sin definir Biomasa microb. (Chausson, Nicolardot,1982,Jenkinson, Powlson, 1976) Respiración global

c) Pose una aeraciónsuficiente

6) Macroporos, especialmente bioporos7) Porosidad textural y estructural8) Meso y macrofauna9) Sello superficial (formación potencial)

0,1 cm3 / cm3 Sin definirSin definir2 cm/h post 20min, encharcamiento post 10min

Mesa de succión (Bezerra de Oliveira, 1968)Stengel, 1979.Recuento en microscopio.Pla Sentis, 1977, 1996.

d) Amortigua la intermi-tencia e irregularidad del agua útil para los cultivos

10) Intervalo hídrico óptimo11) Tasa de infiltración12) Perfil cultural y exploración de las raíces13) Cobertura vegetal (viva y muerta)14) Capacidad de almacenamiento de agua15) Lámina de agua fácilmente utilizable

0,11cm3 / cm3 2cm/h -----------------------------------------40%> 90mm en prof. enraizable. Varía seg. cultivo y demanda atmosférica.

Orellana, Pilatti, Grenón, 1997.Doble anillo, Forsythe, 1975.Tardieu, 1984, Manichon, 1987Intersección en cuadrículasEn campo o ídem 7)Norero, 1980

PROVEEDORe) Suministra nutrimen-tos a las plantas y de-más organismos edáfi-cos

16) N activo o potencialmente mineralizable17) Disponibilidad de P, K, Ca, etc.18) Tasa de mineralización del N

350 ppm en 30cm10-30 ppm, según cultivo y rendimiento180-300 ppm, seg. cultivo y rendimiento

Nt-N agregados>0,1mm, Andriulo et al. 1991Bray & Kurtz, 1945, K sol., Ca interc. Stanford & Smith, 1972.

HÁBITAT

Idem a), b), c), d) 19) Costra superficial y emergencia 6 MPa Orellana, Grenón, Quaino, 1996.

f) Carece de sustancias tóxicas o nocivas

20) Reacción del suelo (pH)21) compl.. intercambio, en especial PSI22) Carbono orgánico23) Al y Mn solubles24) Salinidad

6,3 a 7,315-20 me 100g-1; PSI<10 %, varía s/cultivo1,7 %2 ppm y 0,5 ppm2 dS/m , variable según cultivo

Potenciometría, relación Suelo/agua = 1/2,5.Con Ac. NH4 pH 7 (MAG, 1982)Walkley-Black (Jackson, 1982)Aún no determinadosRichards, 1954

g) Permite la fijación activa de N

25) Tasa de fijación simbiótica y asimbiótica No definido Aún en fase experimental

h) Favorece eliminación de toxinas radicales

26) Capacidad de intercambio catiónico27) Macroporosidad

Sin definir10 %

Con Ac. NH4 pH 7, MAG, 1982Mesa succión (Bezerra de Oliveira, 1968)

i) Carece de movilidad 28) Coeficiente de extensibilidad lineal 2 Franzmeier & Ross, 1968.

ESTABLE j) Es resistente a la de-gradación física

29) Estabilidad de agregados (Ea;Er)30) Escurrimiento superficial31) Ecuación universal (USLE)

Er = 0,54.(Orellana & Pilatti, 1993;1994) Sin definir

Orellana & Pilatti (1993, 1994).Relación cubierta vegetal / pendienteWischmeier & Smith, 1978

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HACIA UNA AGRICULTURA SOSTENIBLE Para saber si el efecto de un conjunto de prácticas agrícolas se acerca o se aleja de la sosteni-

bilidad es necesario disponer de elementos de control (indicadores, atributos) que sugieran mante-ner, acentuar o modificar la tendencia evolutiva de las propiedades críticas.

El suelo desempeña un rol protagónico en la sostenibilidad de agroecosistemas; luego, para alcanzarla, debería aproximarse a su estado ideal: el SI. Pero éste queda determinado por los valores de un grupo selecto de variables edáficas (Cuadro 1, atributos) cuya evolución ayuda a diagnosticar acerca de la sostenibilidad del agroecosistema, según sus diversos usos productivos y manejo.

El diagnóstico de sostenibilidad Se realiza un diagnóstico cuando: a) Se identifica la presencia y magnitud del problema y b) Quedan identificados y jerarquizados los factores limitantes o “cuellos de botella".

La sostenibilidad, a nivel de agroecosistema o lote, abarca -al menos- dos dimensiones: la pro-ductiva y la del mantenimiento de las condiciones productivas de los recursos naturales. Por eso existen dos tipos de diagnóstico:

(a) Diagnóstico productivo, en el cual el problema se relaciona con el rendimiento de los cultivos en el corto plazo. Abarca un ciclo de cultivo y la detección de factores limitantes guía a la plani-ficación operativa.

(b) El diagnóstico de degradación es la identificación de la pérdida o merma de la capacidad de los recursos naturales (en especial el suelo) para producir sostenidamente a través del tiempo y de los factores responsables. En general abarca uno o más ciclos de rotación y brinda elementos de juicio tanto a la planificación táctica (decisiones anuales) cuanto a la estratégica (grandes deci-siones que definen las principales inversiones, el tipo de producción, así como el nivel de tecni-ficación). Ambos diagnósticos integran el Diagnóstico de sostenibilidad.

Para identificar un problema, en este caso de sostenibilidad, se realiza una comparación en-tre un estado de cosas que se visualiza como deseable, o de interés, y su estado actual. Cuando no coinciden, se está en presencia de un problema.

Si existe un problema: ¿Cuáles son los responsables? ¿Los cuellos de botella? O de otro modo: ¿Cuáles son los factores limitantes y qué importancia relativa tiene cada uno? Para eso hay que comparar los valores actuales de los atributos críticos -en este caso del suelo- con los reconocidos como ideales porque no ocasionan dificultades y permiten alcanzar el rendimiento esperado. Esa comparación es análoga a la que realiza el médico entre las características que debe presentar una persona sana y las que presenta el paciente en estudio.

Para posibilitar el diagnóstico, es necesario seleccionar un conjunto de atributos que permitan catalogar a un suelo como IDEAL (su productividad sería óptima y perdurable) En este trabajo fue-ron elegidos como válidos -para Argiudoles de la RPN 5- los del cuadro 1, columna 3. Sus límites críticos (LC) obtenidos experimentalmente o tomados de la bibliografía, se detallan en la columna 4 del mismo cuadro, según Pilatti y Orellana (2000).

Aunque parezca que cada atributo actúa solo, independiente de los demás, eso es sólo una sim-plificación. Se sabe que las variables interactúan entre sí y que su influencia sobre la producción del cultivo no es continua durante todo su ciclo, ya que según las circunstancias limitan unas u otras. Sin embargo, tal simplificación ayuda -en primera instancia- a detectar "cuellos de botella", orde-narlos jerárquicamente y evaluar su cambio temporal hacia mejores o peores condiciones edáficas.

Luego, los atributos más importantes se incluirán en modelos de simulación del crecimiento de cultivos para evaluar su interacción dinámica entre ellos, los cultivos, el microclima y el manejo, permitiendo jerarquizar su importancia relativa para la producción, y establecer diagnósticos y pro-nósticos acerca del carácter sostenible de cada sistema en mediano y largo plazos.

5 RPN: Región Pampeana Norte.

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Finalmente se evaluará -en agroecosistemas de la RPN- la idoneidad de esos atributos para esta-blecer tales diagnósticos. La información obtenida permite, a su vez, revisar y ajustar los modelos utilizados.

Aplicación del concepto de SI. Idoneidad de los atributos seleccionados Ahora cotejaremos -en 10 situaciones edáficas- valores de las variables sugeridas por Lal (1993), más los de otras aconsejadas por la experiencia local, como densidad del suelo, tendencia al encos-tramiento, N y P disponibles. No se incluyen atributos biológicos, aunque se trabaja en su búsqueda. Además se estudia la idoneidad del IHO -Intervalo Hídrico Óptimo (Pilatti & Orellana, 1993)- el cual coincide notablemente con el concepto funcional de estructura edáfica propuesto por Lal (1991), que abarca “la calidad de la trama porosa, la retención hídrica y la posibilidad, para las raíces, de respirar, absorber nutrimentos con la solución del suelo y horadar la masa de la fase só-lida, en cada horizonte del suelo que las afecte, directa o indirectamente

Objetivos Dentro del Objetivo General de “adecuar o diseñar manejos de tierras que permitan instalar siste-mas de Agricultura Sostenible (AS) en la RPN” se apunta a los siguientes Objetivos Específicos:

a) Evaluar efectos de manejos contrastantes, en Molisoles del norte pampeano santafesino, regis-trando los cambios inducidos por aquellos en la composición y propiedades de dichos suelos.

b) Considerar la idoneidad de las variables medidas como indicadores edáficos de sostenibilidad.c) Discutir las posibilidades edáficas de acceder a una AS en la región citada.

Cabe hacer la salvedad que para lograr la sostenibilidad total del sistema productivo, aunque se parta del agroecosistema6, deberá luego evaluarse en otros niveles de organización, como el agro-sistema o la región, en los que intervienen variables económicas y sociales (Pilatti, 1995B)

Materiales y MétodoSuelos: Argiudoles de la RPN, correspondientes a 3 zonas, ubicadas al NE, Centro y Centro-Oeste santafesinos: Reconquista: (Rec), Hipatia: (Hip) y San Jorge: (SJo), respectivamente. Sus caracterís-ticas principales, en estado natural se detallan en el Cuadro 2. Todos tienen horizontes A franco li-mosos (18 a 26 % de arcilla, 60 a 70 % de limo, 5 a 12 % de arenas), cuyo estado físico varía de fuertemente estructurado, granular fino a medio (en suelos naturales o muy bien manejados) a ma-sivo o débilmente estructurado en agregados granulares gruesos o bloques subangulares medios a gruesos, en los degradados (Orellana et al., 1997)

En cada zona se seleccionaron lotes representativos de cada área productiva y con intensidades de uso contrastantes:

(Nat) Naturales, no cultivados; (LC) Labranza convencional: más de 20 años de agricultura continua, con arado de rejas y vertede-ra; (R) rotación agricultura / pradera artificial;(SD) cultivados en siembra directa.

Técnicas: (Cuadro 3). La toma de muestras al azar, a fines de primavera de 1994 a 3 profundidades:De 0 a 5 cm en Nat y SD, para tener en cuenta el efecto de la acumulación orgánica superficial.

De 5 a 15 cm, para detectar modificaciones subsuperficiales sólo en SD y R De 15 a 30 cm, con el mismo propósito, en todos los casos.

En cada lote, las muestras para análisis químico se compusieron de 30 sondeos al azar, y para las determinaciones físicas, de 15 muestras sin perturbar, según Pilatti & Orellana (1994).

64) Agroecosistema: Conjunto de lotes incluidos en una rotación, que generan los mismos productos vegetales y/o ani-males y reciben un manejo común compatible con la capacidad de uso del suelo. Sus objetivos productivos y conserva-cionistas, así como las prácticas de manejo, son idénticos en toda su extensión.

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Cuadro 2: Suelos estudiadosLocalidad Arcilla %

HorizA B

Subgrupo de suelo

Espesor enraizable

(cm)Uso del suelo en los últimos 20 años

Reconquista(*) Perfil: A , Bt , BC, C 0 17 85 102

18 39 Argiudol ácuico, Serie Reconquis-ta

37 Nat: parque, con dominio de gramíneas cortadas periódi-camente. El material cortado no se retira ni se pastorea.LC: 12 años algodón y 8 con dominio de trigo y soja.SD: Ídem anterior pero últimos 2,5 años con SD. Aplica-ción de superfosfato triple de Ca y urea.

Hipatia(*) Perfil:A, AB, Bt, BC, C0 17 25 55 75

19 44 Argiudol típico, SerieRincón de Ávila

38 Nat : bosquecillo implantado, domina paraíso y gramíne-as.LC: 14 años lino / girasol y maíz, luego trigo / soja.R: Rotación, 3 ciclos: 3,5 años de pastura base alfalfa + 2,5 años cultivos anuales, principalmente maíz.SD: Ídem R, pero últimos 6 años SD exclusivamente.

San Jorge(*) Perfil:Ap, A, Bt, BC, C0 20 27 60 80

26 38 Argiudol típico, Serie Los Cardos

36 Nat: Ídem Hipatia.LC: Agricultura continua, predominio de trigo/sojaSD: Ídem, pero últimos 6 años SD.

(*) Perfil: Horizontes y profundidad del límite (cm)

Cuadro 3: Técnicas utilizadas Determinaciones Símbolos Procedimiento utilizado

Profundidad enraizable Pilatti y Grenón (1995)Estabilidad de agregados (a) Ea Hénin et al. 1960 (a) simplificado.Índice de estabilidad relativa Er Orellana y Pilatti (1993, 1994)Intervalo hídrico óptimo IHO Orellana et al.,1997Infiltración a través del sello (b) Isello Nacci y Pla Sentis, 1989 (b) Punto de marchitez permanente PMP f (contenido de arcilla) (Pilatti, 1989)Agua retenida a 6 kPa 6 Mesa de succión ( Bezerra de Oliveira,1968)Densidad del horizonte Cilindro (Forthsyte, 1975)Resistencia mecánica a la penetración Rp Orellana (1988) Orellana & Pilatti (1989)Macroporosidad MPo Por cálculo ( y 6) (utilizado para IHO)Límite de agua fácilmente disponible Fu Norero, 1980 (utilizado para IHO)Curva retención hídrica Por ajuste en f ( 6 y PMP) (utilizado para IHO)N orgánico total y activo Nt y Nac Kjeldahl (Jackson, 1982) (Imhoff et al., 1996)pH (relación 1:2,5 ) pH Potenciometría Fósforo disponible P Bray y Kurtz Nº 1 (1945) Potasio intercambiable K* Extrac. c/ acetato de amonio 1N, pH 7 (Jackson, 1982)

(a) y (b) Ver APÉNDICE al final del trabajo.

Interpretación: Un atributo será considerado idóneo como indicador de sostenibilidad cuando sea sensible para detectar diferencias entre el LC del SI y los valores obtenidos en los casos estudiados. Para ello se evaluarán cambios, en las variables, realizando las siguientes comparaciones:a) Entre los distintos suelos, en su estado Natural (Nat), con respecto a los requisitos del SI.b) Entre el SI y los valores reales, en cada zona, en lotes con intensidades de uso contrastantes.

Se admite que, si debido al uso del suelo, los valores de las propiedades críticas medidas se alejan con respecto al estado natural, ello indica un deterioro. Por el contrario si se mantienen o acercan indican inocuidad de las prácticas de manejo o recuperación del suelo en cuestión.

Además, la comparación de los valores obtenidos, con respecto a los requeridos por el SI, in-forma sobre la factibilidad de su uso sostenible.

Resultados En los Cuadros 4 a 7 se presentan los valores de los atributos químicos y físicos medidos

Comparación de los suelos en su estado natural, con respecto al SI (Nat vs. SI)

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Aunque los tres suelos estudiados son Argiudoles, muestran algunas diferencias entre ellos debi-do a la influencia de los factores formadores: a) El material de origen (loess) es más fino en Rec y en Hip que en SJo.b) El relieve, en general es normal/subnormal, pero subnormal en Rec. c) El clima local y el régimen meteorológico, con precipitaciones que aumentan de 80 cm/año en

SJo a 100 cm/año en Rec, pero con una distribución más regular en SJo, y más intensas en Rec, donde generan excedentes hídricos y mayor eluviación de arcilla; esto hace que en Rec haya más proporción de limo en el horizonte A y más arcilla en el Bt que en SJo. Por eso en Rec no hay horizonte AB de transición y el límite entre A y Bt es abrupto. Su drenaje interno está algo impedido (Régimen ácuico); SJo tiene horizonte AB, menos arcilla que Rec y buen drenaje (Ré-gimen údico). Hip tiene propiedades y composición intermedias.

d) El C en el horizonte A de Argiudoles naturales es de 1,8 % en Rec y asciende hasta 2,4% en SJ; incrementando desde el norte hacia el sur.

e) El K intercambiable es elevado, siempre superior a 1cmolc /kg en todos los horizontes; por lo que en general no hay limitaciones por deficiencia de K.

f) La dotación de P en los primeros 5 cm es alta, indicando enriquecimiento superficial de origen biológico. Más abajo los contenidos son menores y muy diversos; los suelos ubicados más al norte de la Región muestran estar debajo del LC y - en el caso de Reconquista - presenta tenores que no son compatibles con altos rendimientos requiriendo su corrección. En otros suelos (caso de San Jorge) la dotación es alta necesitando - si se utilizan con fines agrícolas - prácticas de mantenimiento de la fertilidad cuando el P descienda hasta el LC. Esas diferencias de riqueza natural en P podría deberse al contenido de apatita del material de origen, el cual provendría de las sierras pampeanas y decrecería de SO a NE. Además al N y E del río Salado habría ejercido influencia el material aportado por el río Paraná, proveniente del Brasil y pobre en P.

El espesor enraizable (Pilatti & Grenón, 1955) de estos suelos se acerca a los 40 cm (Cuadro 2), lo cual es apropiado para muchos cultivos, pero escaso para obtener altos rendimientos cuando el LC exigido por el cultivo es 60 cm o más. Tal limitación coincide con el límite abrupto del techo del Bt y su importancia regional motivó ensayos para superarla por medios mecánicos (Pilatti & An-tille, 1985) sin éxito, biológicos (Pilatti et al., 1987; 1988) con éxito parcial y químicos (Orellana, 1989; Orellana & Pilatti, 1990) con resultados promisorios pero inconclusos.

En general se destaca que , MPo, IHO e Isello presentan valores muy aceptables con res-pecto al LC (Cuadro 3).

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Cuadro 4: Información física de suelos sin cultivar y con intensidades de uso contrastantes.

Variables Sitio Natural L. Conv. Siembra Directa Rotación0-5 5-15 15-30 0-15 15-30 0-5 5.15 15.30 0-15 15-30

Límite Crítico

Densidad (gcm-3)

Rec HipSJo

1,141,021,01

1,261,211,25

1,381,281,32

1,391,071,19

1,361,461,35

1,301,101,25

1,361,261,29

1,351,321,27 1,31 1,36

1,35

MPo (cm3cm-3)

Rec Hip

SJo

0,140,140,19

0,120,100,20

0,100,100,11

0,110,150,13

0,120,080,07

0,120,150,12

0,100,110,11

0,120,090,11 0,10 0,09

0,10

IHO (cm³cm-3)

Rec Hip

SJo

0,190,190,16

0,110,140,16

0,110,110,10

0,160,080,15

0,100,030,07

0,190,160,13

0,120,110,08

0,120,090,09 0,09 0,09

0,11

Ea (%) Rec Hip

SJo

325352

NDNDND

NDNDND

698

NDNDND

104212

NDNDND

NDNDND 17

Varía en c/ suelo

Er (%) Rec Hip

SJo

100100100

NDNDND

NDNDND

19 17

15

NDNDND

317923

NDNDND

NDNDND

32 > 52

Densidad del suelo ( ) y macroporosidad (MPo): En la mayor profundidad de Rec hay evidencias de compactación natural, propia de horizontes con alto contenido de limo y secado lento fenómeno ya señalado por Cerana (1978). En todos los casos la densidad aumenta con la profundidad, presentan-do en superficie valores bajos que indican mullimiento superficial (0-5 cm) producto de los niveles de materia orgánica, actividad de raíces y biota edáfica. MPo no es inferior a su LC en ningún caso.

Cuadro 5. Infiltración del sello en suelos sin cultivar y con intensidades de uso contrastantes

ND: no definido

Estabilidad de agregados (Ea): La estabilidad de agregados muestra tendencia a aumentar de nores-te a sudoeste. En el Cuadro 6 se presenta Ea evaluada con distintos pretratamientos (Hénin et al., 1960); con alcohol se evita el estallido y la destrucción se debe a dispersión y/o hinchamiento. Esto indica más cohesión en las muestras de SJo, atribuible al mayor contenido orgánico. A su vez, la

Tiempo:

Sitio Natural Convencional Siembra directaLímite crítico

Protegido No proteg. Protegido No proteg. Protegido No proteg.

Para enchar- camiento (min)

RecHipSJo

NoNoNo

NoNoNo

NoNoNo

1011 7

No NoNo

15226

> 10

Para escu- rrimiento (min)

RecHipSJo

NoNoNo

NoNoNo

NoNo No

37 2420

NoNo No

47 3835

ND

Lámina de agua infiltradaIsello a los20 min(cm h-1)

RecHipSJo

888

8 8

888

5,05,2 0,8

0,88

0,7

8,07,97,2

1,12,40,6

> 2

Isello acu- mulada en 1 hora (cm)

RecHipSJo

7,97,9 8

4,6 7,67,5

5,25,2 6,4

1,2 1,06,4

7,37,3 7,5

1,42,31,2

8

10

paridad o cercanía de los valores en agua y en benceno (en Rec y SJo) sugiere la suficiencia -en esos suelos- de sus tenores orgánicos.

Cuadro 6. Estabilidad de agregados de Argiudoles naturales, con pretratamientos.Localidad Ea con alcohol (%) Ea con agua (%) Ea con benceno (%)Rec 54 32 28Hip 58 53 36SJo 64 52 52

Intervalo hídrico óptimo (IHO): El IHO se muestra sensible para detectar diferencias entre estratos y entre suelos, observándose valores de 0,1 cm3. cm-3 hasta 0,25 cm3. cm-3. Todos los casos superan o son muy cercanos al LC de 0,11 cm3. cm-3, sugiriendo que, en estado natural, estos suelos ofrecen buen estado físico para el establecimiento, exploración y actividad radical, con tendencia a dismi-nuir en profundidad (empeoran las condiciones) En superficie (0-5 cm) los valores son altos.

Infiltración del sello (Isello): Tanto la tasa de infiltración a través del sello a los 20 minutos, como el peligro de encharcamiento en condiciones naturales, están por encima de los LCs. Pero si el suelo está descubierto, sin protección del golpe directo de la lluvia, minutos más tarde comienza la des-trucción de agregados, mermando paulatinamente la infiltración. Se destaca Rec, donde la lámina infiltrada en 1 hora es de sólo 4,6 cm, poco más de la mitad de lo precipitado (8 cm) Por lo tanto, aún en condiciones naturales, esos suelos son frágiles si quedan sin cubierta vegetal. Esto indica que, para responder a las exigencias del SI, aún en su estado natural, requieren protección superfi-cial para evitar la formación del sello y de la posterior costra.

Cuadro 7: Datos químicos de suelos naturales y con intensidades de uso contrastantes.

Atributo USO

Natural Convencional Siembra directa RotaciónLímites críticos

Prof . 0-5 5-15 15-30 0-15 15-30 0 - 5 5-15 15-30 0-15 15-30 0-15pH (1:2,5)

RecHipSJ

5,75,76,3

5,45,85,9

5,56,15,9

5,65,65,7

5,75,85,7

5,35,45,8

5,35,35,7

5,45,35,8

5,6 5,8 6,3 / 7,3

C org.(%)

RecHipSJ

3,62,92,9

1,91,61,7

1,31,31,2

1,21,31,0

0,90,90,9

1,72,31,9

1,11,71,3

0,91,01,1

…….1,4

……

……1,2…..

1,2

Nt (Mg-1)

RecHipSJ

307025002740

129016801730

104013301340

116013101600

9809401270

140020101630

109016501230

94013101170

1440 1290 ND

Nac/Nt

RecHipSJ

0,240,330,26

0,290,250,16

0,080,150,08

0,240,130,12

0,070,190,09

0,260,250,10

0,120,240,18

0,060,120,06

0,18 0,15 0,22

P (g.Mg-1)

RecHipSJ

2186

140

112183

101952

9687

12565

2946

104

121587

251359

20 16 30

P 0-30 cm (g.Mg-1)

RecHipSJ

292985

10675

211890

ND18ND

ND30ND

*ND: No determinado

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Composición química de los suelos (Cuadro 7) Reacción del suelo (pH): En todos los casos se observa una clara tendencia a la acidificación, de ori-gen natural, más acentuada en Rec. Sólo en SJo el pH superficial se aproxima al LC. En general se aprecia la necesidad de corregir el pH para responder a los requisitos del SI.

C orgánico total (C org). La acumulación superficial de C org es, entre 0 y 5cm, 70 a 90 % mayor que en el espesor subyacente. Orellana & Pilatti (1993; 1994) hallaron coincidencia entre conteni-dos de C org ≥ 1,8 % y satisfactoria estabilidad de agregados en horizontes superficiales de los sue-los regionales, cuyo tenor en limo (60 a 70 %) es alto y desfavorable para la agregación.

N total (Nt) y N activo vs. N orgánico total (Nt /Nac): Los suelos Nat, contienen de 5,5 a 6,5 toneladas de Nt en los primeros 30 cm, lo cual representa una buena reserva para las plantas; pero bajo cultivo tradicional durante no menos de 30 años se redujo a casi un 40 % (2,1 a 2,8 Tm). Los manejos con-servacionistas, más recientes y con menos tiempo, insinúan una recuperación, todavía insuficiente. En general, los suelos Nat guardan una relación Nac/Nt próxima al LC. Esa relación disminuye bajo cultivo (el consumo de N es superior al biodegradado), con tendencia a recuperarse bajo SD (mayor reposición de materia orgánica bruta) y en el caso de rotación estudiado.

Fósforo disponible (P): La dotación de P en los primeros 5 cm es alta, sugiriendo enriquecimiento superficial de origen biológico. En profundidad los contenidos son menores y variados; los suelos ubicados más al norte -en la RPN- muestran estar debajo del LC, con tenores incompatibles con al-tos rendimientos; requieren prácticas de corrección. En SJo la dotación P es alta, en superficie por probable fertilización, y debajo, por influencia del material de origen proveniente de las sierras pampeanas, rico en apatita en el SO y decreciente hacia el NE (Pocoví, 1947). Al Norte y Este del río Salado habría ejercido influencia el material pobre en P, aportado por el río Paraná, proveniente del escudo de Brasilia.

Potasio intercambiable K: En todos los casos el tenor de potasio está muy por encima del LC (180 a 300 g.Mg-1) con valores en el A de 850, 690 y 350 g.Mg-1 para SJo, Hip y Rec respectivamente. Estos datos confirman los publicados por Stephan et al. (1977) y los del Mapa de suelos de la Pro-vincia de Santa Fe (Mosconi et al, 1981, INTA, 1992) donde se observa que en el horizonte A, el K+

oscila entre 320 y 770 ppm. También Cerana & Panigatti (1966) y Orellana et al (1988) habían se-ñalado que el K no era limitante en Molisoles del centro santafesino.

Variación de las propiedades entre suelos debidas a distintos manejos. (Cuadros 4, 5, y 6)Densidad del suelo ( ): Rec: LC muestra compactación por sobre el LC desde la superficie y la SD -si bien muestra un se-gundo estrato más compacto que el primero, llegando a valores críticos- no es peor que LC. En am-bos manejos hay un deterioro en los primeros 15 cm, con respecto al estado natural.

Hip: LC y R presentan mayor densidad subsuperficial con valores críticos de compactación; SD mejora. Por su parte la LC en los primeros 15 cm tiene valores que varían de 1,07 g/cm3 antes de la siembra, que se incrementan hasta 1,29 g/cm3 cuando la cosecha del cultivo estival.

SJo: No hay valores críticos, sólo LC presenta tendencia a la compactación en la profundidad de 15 a 30 cm, lo que se refleja en una reducción de la macroporosidad más allá del LC.

Macroporosidad: En general se observan valores próximos al LC indicando una clara tendencia del uso del

suelo a agravar los problemas de aeración subsuperficial, especialmente en Hip. En SJ la LC ha pro-vocado una manifiesta reducción de los macroporos, siendo revertido por la SD.

Intervalo Hídrico Óptimo (IHO): El IHO es un tramo del contenido hídrico edáfico en el cual el agua es fácilmente utilizable

por el cultivo; la masa sólida del suelo es horadable por las raíces y la aeración no es limitante para la respiración (Pilatti y Orellana 1993).

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Rec: Sólo la LC presenta subsuperficialmente valores por debajo del LC. La SD logra mantener y hasta superar al estado natural.Hip: LC presenta un gran deterioro en todos los estratos, tanto con respecto a la condición natural como del SI; los valores son muy críticos de 15 a 30 cm. Los otros usos de la tierra también se ale-jan de la situación original pero no tan marcadamente.

SJo: En LC es desfavorable de 15 a 30 cm; también se observa en SD, en menor medida.

Estabilidad relativa de agregados (Er): Rec: Este sensible indicador señala un gran deterioro por el efecto de ambos manejos, aunque cabe considerar que acá la SD es incipiente (2,5 años) y comienza a mostrar tendencia al mejoramiento.

Hip: Nuevamente se presenta muy sensible, marcando claramente la degradación del estrato super-ficial de LC. Es importante observar que la SD practicada sobre un suelo no muy degradado previa-mente (ver datos de Rotación) es capaz de mejorar el deterioro del manejo anterior. Esto ratifica que el punto de partida (“Suelo Natural”, “Cultivado sin deterioro” o “Degradado”), amplía -en ese or-den- el tiempo necesario para la recuperación.

SJo: Importante deterioro por el efecto del uso de la tierra, con tendencia a mejorar en SD, pero con valores aún insuficientes si se considera que se practica desde hace 6 años.

Infiltración del sello (Isello) (Cuadro 3)Esta técnica consiste en colocar, en un simulador de lluvia una cama de agregados de 2 cm de

espesor; provocándose una precipitación de 8 cm h-1 . Debido al tamaño de los agregados (entre 2 y 4 mm) la trama porosa es gruesa y permite, durante algún tiempo, el paso de toda la lluvia caída; por eso, en la figura 1, al principio la tasa de infiltración permanece constante e igual a los 8 cm h -1. Entretanto, los agregados son destruidos por estallido y por golpe de las gotas. Las partículas desa-gregadas obturan gradualmente la trama porosa, formando un sello superficial; la tasa de infiltra-ción disminuye y cuando es menor que 8 cm h-1 la curva de infiltración toma la forma exponencial decreciente típica. Las mediciones registran son el tiempo transcurrido hasta que:

(1) se observa acumulación de agua en superficie (encharcamiento), (2) comienza a escurrir.(3) La tasa de infiltración a los 20 minutos y (4) la lámina infiltrada en una hora.

En la evaluación de Isello intervienen 2 mecanismos de ruptura de agregados: por estallido y por golpe directo de las gotas. En la representación gráfica (Figura 1) la curva superior refleja la pérdida de infiltración por efecto del estallido, y la inferior integra ambas causas de destrucción. Si se desea cuantificar la importancia relativa de cada uno puede suponerse que ambos mecanismos de desagregación son aditivos y así magnificar sus accionar en forma independiente.

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Rec: Se observa un claro deterioro con respecto a la condición natural. La SD se comporta mejor que LC: ya que el suelo se encharca y escurre más tarde, la infiltración acumulada es mayor, aunque ambos usos de la tierra están muy por debajo del LC. (Ver Figura 1).

Hip: Hay deterioro con el uso respecto de la condición natural, pero SD con suelo protegido permite mantener los valores por encima del LC. No ocurre lo mismo en LC donde la degradación es tan grande que aún con protección a los 20 minutos decae notablemente la tasa de infiltración, inicián-dose el encharcamiento y posterior escurrimiento.

SJo: Tanto LC como SD presentan comportamientos similares, ambos muy deteriorados respeto al estado natural. Sin embargo, en SD con protección superficial al golpeteo del agua de lluvia no se presenta ni encharcamiento ni escurrimiento superficial, estando dentro de los requisitos del SI.

El Cuadro 8 muestra los resultados de Rec y SJo; se consideró la infiltración acumulada en una hora, de modo que (siendo la precipitación en el ensayo de 8 cm h-1) si infiltra 7,2 cm cuando está protegido, significa que ingresó el 90% del total; luego, por efecto de estallido hubo un deterio-ro del 10%. De igual modo, si el tratamiento sin protección infiltra 4 cm, se interpreta que por gol-peteo y estallido hubo un deterioro del 50% -en la capacidad del estrato- para conducir agua. Ya que el 10 % fue responsabilidad del estallido y el 50 % es conjunto, el golpeteo afectaría en un 40 %.

Nótese la mayor importancia del golpeteo sobre la pérdida de capacidad de infiltración. Es interesante advertir también como en SD hay mayor resistencia al deterioro por estallido, por lo tan-to como en este manejo la protección contra el golpeteo está asegurada, es muy favorable que ade-más resista mejor el estallido lo que evita la formación de sello y costra superficial.

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Cuadro 8: Importancia relativa de los mecanismos de estallido y de golpeteo en la disminución de la in-filtración de cama de agregados, en Argiudoles de Rec y SJ con manejos contrastantes.

Locali-dad

Usos del suelo Pérdida de infiltración relativa (%)

Estallido Golpeteo AmbosNatural 1 41 42

Rec Convencional 32 53 85Siembra Directa 9 73 18Natural 0 94 94

SJo Convencional 20 64 84Siembra Directa 10 75 85

Reacción del suelo (pH): Rec: En general es ácido con tendencia a empeorar en SD.Hip: Hay mayor acidificación subsuperficial (15 a 30 cm) que en el suelo natural. SD se presenta como el más ácido en todos los estratos.SJo: Tendencia acidificante con el uso, los lotes bajo cultivo están debajo del LC.Fósforo disponible (P): Rec e Hip: La dotación de fósforo disponible en LC (0- 30 cm) (kg P/ha) muestra el gran consumo, sin reposición suficiente; con tenores muy por debajo del LC. El aporte que se realiza en SD ha res-tituido parcialmente aproximándose al LC.

SJo: A diferencia de las otras zonas no es tan grande la reducción en LC respecto del Natural; en SD puede apreciarse un mantenimiento del tenor por la aplicación de fertilizante. Todas las situacio-nes están muy por encima del LC.N activo (Nac): Rec: El Nac entre 0 y 30 cm muestra el elevado consumo de ambos manejos siendo mayor en SD.

Hip: Elevado consumo en todos los manejos; pero en SD no es tan importante posiblemente por la alta proporción de leguminosas en la rotación.

SJo: Se ha consumido entre el 30 % y 40 % del Nac que naturalmente había, aunque en SD es me-nor. Tanto LC como SD están por debajo del LC.

Conclusiones parcialesEl Cuadro 9 resume: a) el alejamiento o proximidad de los suelos Naturales respecto del

Suelo Ideal; b) la sostenibilidad de las condiciones naturales al ser cultivados y c) las variaciones de sostenibilidad según el manejo.

Suelos Naturales y Suelo Ideal.Las ventajas y limitaciones de los suelos Naturales con respecto al SI son:

a) Tendencia natural en Rec a la compactación subsuperficial, pudiendo llegar a valores críticos.b) Adecuada macroporosidad aunque subsuperficialmente está próximo al LC.g) Adecuada Isello. Pero como la estabilidad de los agregados no soporta gotas de lluvia que gol-

peen sobre ellos, tendiendo a reducir el Isello. Luego, se debe mantener una cubierta superficial.h) Aceptable estado físico que permita la exploración y actividad radical, según lo señala el IHO.i) Tendencia natural a la acidificación.j) Tenores de P y Nac variable, en casos con altos tenores y en otros cerca o por debajo del LC.h) Elevada disponibilidad de potasio.

Influencia del manejo:Se observa un claro deterioro (con respecto al estado Natural) y falta de sostenibilidad (res-

pecto del SI) en todos los indicadores edáficos, del uso convencional de la tierra. La SD en varios casos presenta una tendencia a mejorar; habrá que especificar mejor las acciones a tener en cuenta para perfeccionar la SD. La Rotación, fue evaluada en una sola zona porque es una práctica habitual

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en Hip pero no en las otras. En el Cuadro 3 y 5 se ve que R que se aproxima más a Nat aunque tam-bién con degradación del estado físico y decrecimiento en el nivel de nutrimentos. Presenta mayor compactación y menor MPo en superficie que los otros manejos Las otras propiedades físicas son intermedias entre LC y SD; sin embargo las propiedades químicas se asemejan a SD y superiores a LC. Pilatti et al. (1988) evaluando sobre Argiudoles típicos el efecto de 6 años de pasturas seguidos por 6 años de agricultura destaca el efecto recuperador del período con pasturas con respecto al de degradación causado por el período agrícola.

Er e Isello fueron sensibles para detectar diferencias de sostenibilidad entre manejos distintos; no ocurre igual con IHO. La mayoría de las variables químicas fueron sensibles, en especial Nac.

Cuadro 9: Tendencias al cambio, en propiedades, respecto del SI y del Natural.

Atributo UsoNat. vs .SI

LC vs. Natural SD vs. LC Uso vs. SI

LC SI

Densidad Rec Hip SJo

Macroporosidad RecHip SJo

IHO Rec Hip SJo

Estabilidad relativaRec Hip SJo

Infiltración sello Rec Hip SJo

pHRec Hip SJo

P disponibleRec Hip SJo

N activoRec Hip SJo

mejor mucho mejor peor mucho peor

La columna Natural vs. Suelo ideal, informa acerca de si los suelos estudiados tienen natural-mente condiciones para asegurar una producción sostenible o no. Convencional vs. Natural, indica si el uso del suelo que se ha practicado durante muchos años en la Región degrada, mantiene o me-jora las condiciones naturales. Siembra directa vs. Convencional, permite evaluar si la nueva modali-dad de uso del suelo (SD, que recientemente ha cumplido 15 años de su introducción en el área) mejora, empeora o tiene similar efecto que el uso convencional. Uso del suelo vs. Suelo Ideal, permi-te distinguir si algunos de los usos del suelo que se practican en la Región (LC o SD) es más soste-nible que otro, o permiten acercarse al SI.Si bien un sistema de manejo del suelo puede tener el mismo nombre en una zona que en otra, la modalidad concreta con que se practica, así como la antigüedad de su adopción pueden alterar to-talmente los resultados obtenidos (aunque LC siempre degrada y SD tiene comportamientos dispa-res, a veces mejoran y a veces es similar a LC.

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DISCUSIÓN GENERAL

Todos los atributos tratados en este trabajo son modificables por el manejo a través de diversas prácticas agrícolas, labores e insumos. Todos tienen un costo monetario, por lo tanto puede medirse económicamente el costo de la sostenibilidad. Sería deseable avanzar en la estimación del beneficio económico de la sostenibilidad para evaluar su conveniencia en escala comercial. Un intento ha sido realizado por Cursack de Castignani et al. (1997). La agricultura sostenible debe ser rentable y conservacionista. En general, lo primero depende de la Soil Quality (SQ). Para obtener una producción rentable en un sistema agrícola determinado, la SQ debe aproximarse a la del Suelo Ideal (SI). Teniendo en cuenta esas premisas, los autores tra-tan de definir cómo debería ser el SI, en el Norte de la Región Pampeana (NRP), para los cultivos que allí se desarrollan. Se confirmó que las prácticas conservacionistas son favorables para lograr manejos de AS, pero también se advierte que la SQ de un SI podría ser mejor que la del mismo suelo en estado Nat. Esto implica construir el SI modificando propiedades “actuales”. A veces los LC del SI pueden ser alcan-zados o hasta superados, usando técnicas adecuadas. Si tales técnicas no existen, no son factibles o su aplicación es muy onerosa, cabe reconsiderar el uso agrícola del agroecosistema y su manejo.

A lo largo de este trabajo fueron transitadas estas etapas: a) reconocer las funciones que debe cumplir un suelo ideal; b) identificar atributos asociados a esas funciones, c) proponer técnicas para medirlos d) establecer sus límites críticos; e) evaluar la sensibilidad de algunos de ellos para detectar diferencias y evaluar la tendencia de distintos manejos que se practican en la Región.

Pero con los atributos propuestos y sus límites críticos sólo puede emitirse un juicio agronómico cualitativo o semicuantitativo. Ante un caso dado, sólo puede aseverarse: “hay dificultades o no”; “evolucionan para mejor o para peor”. Y no es posible evaluar en qué medida se reduce la produc-ción de los cultivos porque un atributo se aleja más o menos de su estado ideal. Además, sólo se considera un atributo independientemente de los demás y no es posible jerarquizar la importancia de unos respecto de otros. Para superar esa barrera habrá que instrumentar: a) La cuantificación de los efectos respecto del rendimiento, b) la interacción entre variables y c) su dinámica. Esto impone complementar enfo-ques, el analítico y reduccionista: que ha guiado a estas investigaciones; con el holístico y sistémi-co. Ello implica integrar los diversos atributos en un modelo matemático dinámico, que simule las múltiples interacciones que ocurren entre el suelo, la atmósfera y el cultivo. Ese es el siguiente de-safío. No se ignora que en el ámbito mundial existen modelos de simulación de cultivos que incluyen algunos de aquellos atributos edáficos. Además, uno de los autores de este artículo viene trabajando en ello: Pilatti, (1986; 1990a, 1990b, 1990c); Pilatti et al.(1993); Pilatti, Norero (2001)

APLICACIÓN DEL CONCEPTO DE SUELO IDEAL:

Se pueden presentar dos situaciones, según se disponga o no de modelos de simulación de creci-miento de cultivos aplicables al suelo en cuestión. Esto es importante porque suelos distintos pue-den tener diferentes propiedades criticas para el mismo cultivo. Disponer de modelos propios permite acceder a los módulos correspondientes y modificar coefi-cientes e introducir nuevas variables, además, amplía las posibilidades de su uso didáctico.(*)

Es necesario poder medir, calcular o estimar cada variable edáfica del modelo. Esto permite ex-presar en cifras de rendimiento los efectos que produce la modificación de cada variable y detectar la necesidad de modificarla. Los ensayos de sensibilidad jerarquizan los efectos de esas variables y

(*) Los autores usan los modelos citados en las cátedras de “Edafología” y “Diagnóstico y tecnología de Aguas”; Diagnóstico y tecnología de tierras” y especialmente en el Nodo de Integración II: Agroecosistemas.

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evaluar la importancia de su inclusión o no como variables críticas. La corrección de un atributo es aconsejable cuando sus valores reales caen fuera de los límites críticos del SI para el caso que se está estudiando, siempre que sea técnicamente factible y económicamente rentable. Cuando no se dispone de los modelos citados, ocurre lo que se ha visto en los tres trabajos de esta serie. Después de muchos años midiendo numerosas propiedades del suelo y conociendo los rendimientos obtenidos con los cultivos habituales, tenemos un mejor conocimiento de la relación suelo-planta, podemos mejorar algunas prácticas de manejo, pero desconocemos efectos sobre las plantas de las interrelaciones entre atributos, y es imposible hacer pronósticos con base matemática sobre rentabilidad y conveniencia de modificar atributos, ni de los rendimientos accesibles a través de esas modificaciones y sus niveles de riesgo. Por otra parte el uso de modelos acorta el tiempo de investigación, permitiendo conocer median-te cálculos virtuales lo que pasaría realmente tras varios años de cultivo en condiciones conocidas. Hay tantos suelos ideales cuantos casos agrícolas pueden existir. Si alcanzar el SI no fuere facti-ble, probablemente debería cambiarse el uso del suelo. En el caso de los suelos aquí estudiados, existe tecnología capaz de modificar los atributos edáficos hasta alcanzar los LC requeridos por el SI, aún cuando varios atributos biológicos considerados como esenciales no han sido todavía sufi-cientemente estudiados con ese propósito. Para saber si los valores de los atributos se acercan o no a sus LC, será necesario medirlos perió-dicamente. Sin embargo, no es necesario medirlos siempre a todos porque algunos se relacionan en-tre sí y se pueden deducir unos de otros. Larson y Pierce (1991) llaman a esas variables “funciones de edafotransferencia”. Así, sólo habrá que seleccionar y medir un paquete mínimo de medidas (Mi-nimum data set de esos autores) cuya cantidad y calidad depende de cada caso agrícola (Acton & Gregorich, 1991). La frecuencia de medición de cada atributo varía para cada una de ellos: algunos deberán ser controlados antes de cada cosecha (Ej.: nutrimentos disponibles); otros podrán ser eva-luados con menos frecuencia (Arnold et el al., 1990, citado por Larson y Pierce, 1991) según su ve-locidad de variación,, su distancia del LC correspondiente o su mayor o menor influencia sobre SQ y los cultivos del caso. Próximamente los atributos edáficos más importantes serán incluidos en mo-delos de simulación de cultivos para evaluar sus interacciones dinámicas con ellos, con los micro-climas y con el manejo. Así será posible determinar su importancia relativa para la producción ve-getal. Luego se desarrollarán submodelos para los cultivos más importantes, simulando los cambios producidos tras varios años de cultivo, verificando su variabilidad en el medio y largo plazos. De este modo, será posible hacer diagnósticos y pronósticos sobre la sostenibilidad potencial de cada sistema. Si se intenta alcanzar sistemas de producción sostenibles, IS es una meta por alcanzar acer-cando los valores de los atributos de nuestros suelos a sus LC correspondientes. Es así como esta línea de investigación materializa y cuantifica el concepto de Charles Kellog expuesto en el epígrafe y lo convierte en una herramienta valiosa para acceder a sistemas de agricul-tura sostenible.

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APÉNDICE

Técnicas utilizadas en Estabilidad de agregados e infiltración del sello.

(a) La estabilidad de agregados se evaluó aplicando parcialmente el análisis de agregados de Hénin et al. (1960). Los pretratamientos con alcohol, aire y benceno sólo fueron utilizados para interpretar diferencias entre suelos no cultivados; para los demás casos sólo se determinó el % de agregados estables en agua. Si bien esta técnica abreviada parece menos sensible que el cálculo del índice Is de Hénin, su empleo para com-parar manejos contrastantes fue satisfactorio (Hamblin, 1980, Orellana & Pilatti, 1994; Orellana et al., 1997)

(b) La técnica consiste en colocar, en un simulador de lluvia, agregados de suelos de entre 2 y 4 mm de diá-metro hasta formar una cama de agregados de 2 cm de espesor. Luego se provoca una precipitación artificial de 80 mm/h desde una altura de 2,5 m. Debido al tamaño de los agregados, la trama porosa es gruesa y per-mite, durante algún tiempo, el paso de toda la lluvia caída; por eso, en la figura 1, al principio la tasa de in-filtración permanece constante e igual a los 80 mm/h de precipitación. Entretanto, los agregados son destrui-dos por estallido y por golpeteo de las gotas de lluvia. Las partículas desagregadas obturan gradualmente la trama porosa, formando un sello superficial; la tasa de infiltración disminuye y cuando es menor que 80 mm/h la curva de infiltración toma la forma exponencial típica de estos suelos. Paulatinamente se acumula agua en superficie (encharcamiento, 1) registrándose el tiempo que demora en producirse este fenómeno. El agua que se acumula en superficie escurre al alcanzar 3 cm de altura (2); también se registra el tiempo que se demora hasta aquí (3) Al cabo de una hora se mide la infiltración acumulada. Las mediciones (1), (2) y (3) están vinculadas con la estabilidad de los agregados.

. El agua que se acumula en superficie escurre al alcanzar 3 cm de altura; también se registra el tiempo que se demora hasta aquí (2) Al cabo de una hora se mide la infiltración acumulada (3). Las mediciones (1), (2) y (3) están vinculadas con la estabilidad de los agregados.

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