INTACentro Regional Santa Fe

Información TécnicaNro. 205

AGROftOMIAEstación Experimental Agropecuaria Rafaela

Junio de 1997

EVALUACION DEL ESTADO ESTRUCTURAL DE SUELOS CON AGRICULTURACONTINUA EN SIEMBRA DIRECTA.!

Este trabajo surge corno respuesta al diagnóstico participativo efectuado en el departamento SanJerónimo, en la provincia de Santa Fe (E.E.A. Rafaela, 31 de agosto de 1995; Informe decirculación interna, 18 pp). Dicho diagnóstico tenía corno objetivos: iniciar con productores ytécnicos de la zona, un proceso de discusión sobre los principales factores limitantes técnicos-productivos que afectan a sus sistemas agrícolas.

Se concluyó en forma unánime que el problema de degradación fisico-química de los suelos y surelación con la economía del agua edáfica y factores asociados es de máxima prioridad eimportancia.

Consecuentemente, la hipótesis de trabajo planteada fue la de descartar los sistemas de labranzasconvencionales y realizar una evaluación del estado estructural de los suelos bajo agriculturacontinuada en los casos donde se utilizó la siembra directa, teniendo corno premisa que se trata deun sistema de cultivos conservacionista. Se aclarara que dichos sistemas de siembra directa soncontinuos y con tránsito no controlado.

La evaluación del estado estructural se realizó mediante el método del perfil cultural, consistenteen la descripción morfológica de la estructura a distintos niveles de organización. Esta descripciónse basa en una zonificación de la variabilidad del estado estructural, ponderando en cada zona elestado interno de los terrones que la conforman, mediante su porosidad visible, la forma en quese agrupan y asociándolos al mismo tiempo, con el sistema de porosidad estructural y textural(Gautraunneau et Manichon, 1987;De Battista, Andiulo y Pecorari, 1993; Pecorari et al., 1989).

Se descríbieron los perfiles culturales de ocho lotes seleccionados por la AER Gálvez el 16 deago"stode 1996. Las trincheras fueron de 4 m de longitud por un metro de ancho y 60 cm deprofundidad. La descripción se realizó sobre una longitud de 3 m. en algunos casos y 1,5 m. enotros.

Los resultados expresan en la mayoría de los casos, la abundancia relativa de cada estadoestructural en el horizonte Al y en todo el volumen de suelo trabajado en aquellos casos deexperiencias con herramientas de desfonde tipo paratilla.

I Información preparada por los Ing. Agrs. Juan José de Battista ,profesional dellNT A-EEA Concepción delUruguay ;Carlos Pecoran y Ricardo Albrecht profesionales del lNT A-EEA Rafaela y A.E.R. Galvezrespectivamente.

Descripción del método

La capa superior de los suelos cultivados sufre esfuerzos mecánicos variados ejercidos por lasmaquinarias y agentes naturales. Sus efectos son contradictorios (fragmentación y compactación)y heterogéneamente distribuidos.

Las ruedas de las maquinarias afectan sólo parte del volumen del perfil creando una granvariabilidad espacial del estado fisico. Esta variabilidad del estado estructural no es, esencialmentede naturaleza aleatoria por lo que es posible realizar una partición de dicho volumen, sobre la basede las causas de variación conocidas a priori.

Partición vertical y lateral del perfil: Sobre la pared vertical del perfil se distinguen además delos horizontes pedológicos, los horizontes o capas antrópicas en el Ap. Las variaciones bruscasdel estado estructural y las huellas de las herramientas utilizadas (alisados) son los síntomas queregulan esta partición.

Cada horizonte es susceptible de presentar en su seno, cierta variabilidad de origen conocido. Sedefinen asi tres tipos de posiciones laterales: L1 zona afectada por las ruedas de las maquinariascuyas huellas son visibles en la superficie del suelo; L2 zona por donde han circulado lasmaquinarias utilizadas entre la arada y la última labor y L3, zona indemne de las accionesanteriores.

Criterios de descripción: El principal criterio de evaluación del estado del perfil es ladescripción del estado estructural, resultante de las acciones culturales en interacción con elclima, componente esencial del estado del medio para el funcionamiento de las raíces y semillas.Otros criterios tenidos en cuenta son: estado hídrico, síntomas de hidromorfismo, localización yaspecto de los residuos vegetales, aspecto y distribución de las raices y actividad de la fauna.

Los constituyentes de la estructura son los "terrones" formados por las acciones de fragmentacióny compactación de las herramientas. Se distinguen fundamentalmente dos niveles de organizaciónestructural.

Primer nivelo estado interno de los terrones: Se evalúa luego de la fragmentación manual enterrones de 1 a 2 cm de diámetro, observando su cohesión y sus caras de ruptura.

Se distinguen tres estados: El estado "f' corresponde a una cara rugosa y a una porosidad visibleimportante. Este estado parece relacionado en forma bastante directa, a los procesos naturales deestructuración.

El estado "D" presenta una cohesión más elevada y las caras de ruptura son lisas, de aspectocontinuo y de forma concoidea, sin porosidad visible. Corresponde a la compactación de losagregados preexistentes por medio de una acción mecánica severa, siendo el valor de la densidadaparente de dichos terrones, semejante a la densidad textural del material considerado.

El estado "G" es un intermedio entre los dos anteriores presentando poca porosidad y rompe encaras irregulares.

2

Segundo nivelo disposición de los terrones: Se distinguen las siguientes modalidades: cuandovarios terrones de dimensiones comparables coexisten en un volumen dado, se llama estadofragmentario, distinguiendo los estados "F' (terrones individualizados) y "SF" (terronesadheridos).

Si una unidad morfológica está compuesta de un solo elemento de gran dimensión, es un estadomasivo "M". Entre estos casos extremos existe un estado "SD" en que los terrones sondificilmente discernibles, sin poder hablar de un estado continuo.

Los compartimentos resultantes de la doble partición (horizontal y vertical) constituyen el cuadrode la descripción. Para realizarla se procede a la descripción de los dos primeros niveles deorganización, marcando sus limites y prosiguiendo asi con toda la cara de observación del perfil.Para evaluar la importancia relativa de cada una de estas unidades, se procede a realizar unacartografia y se expresan los resultados como porcentaje de la superficie total del perfil.

Casos estudiados:

Caso l.

San Martín de las Escobas: Sres. Mateo y Victor Banchio.

Lote Sur

Suelo: Consociación Los Cardos. Capacidad de uso 11.IP: 90.Años desde la última pradera: más de 10 años.Número de cultivos: 16 = 1,77 cultivos/año.Número de cultivos en siembra directa: 5Cultivo observado: rastrojo de soja, buena cobertura.

En los tres metros de perfil evaluados no se encontraron sintomas de compactación severa. Lamayor parte del perfil presenta una buena porosidad intra e interagregados (SFG=57,2%). Todo elperfil presenta una capa superficial de 3 cm aproximadamente de tierra fina (Ftf) mezclada con losresiduos de cosecha, por debajo de ésta aparece en forrna discontinua y de escaso espesor unacapa de estructura laminar (MD lam=II,1%).También en forrna localizada y sin muchaimportancia aparecen zonas en las que ha desaparecido la porosidad entre agregados (M G= 16 %),producto seguramente del pasaje de ruedas en condiciones no muy húmedas.

Este lote presenta un estado fisico apto para seguir en siembra directa sin limitaciones para loscultivos.

3

cm

10

20

30 20 40 60 80 100

\ \ , , \

120

": ¡::; :'::.¡¡¡¡:

\\\\\\\,~

140

cm

IZJ Ftf 15,7 %

~SFL57,2%

16 %

11,1 % Laminar

10

20

30

Caso 2.

San Martín de las Escobas. Sres. Mateo y Víctor Banchio - Lote Norte

Suelo: Consociación Los Cardos. Capacidad de Uso I\. IP: 90Años desde la última pradera: 10 años.Número de cultivos: 17 = 1,7 cultivos/año.Número de cultivos en siembra directa: 7Cultivo observado: trigo en estado de macollaje.

La mayor parte del perfil presenta una pobre porosidad entre agregados, es decir éstos seencuentran muy soldados entre sí (estados MG 38,3 % y SDG 20,6 %), pero aún conservancierta porosidad estructural, producto de sucesivas acciones de compactación, pero en condicionesde humedad relativamente baja. No obstante aparece en forma localizada debajo de una huella unazona severamente compactada, sin porosidad estructural (MD 8,4%). Su extensión no esimportante respecto a la superficie total del perfil, pero este estado es la manifestación de unacompactación severa producida por el tránsito en condiciones húmedas. Se deberán tomarprecauciones para no ampliar el volumen de suelo compactado, lo que traerá consecuencias seriaspara los cultivos, principalmente en años secos.

Superficialmente se observa la característica capa de 3.4 cm de tierra fina con residuos de cosecha(Ftf 18,2%) Y por debajo de ésta, en forma discontinua, aparecen zonas de escaso espesor conestructura laminar (MD lamo 13,9%), que en caso de generalizarse, provocarán una disminuciónnotable de la tasa de infiltración y de la tasa de difusión de oxígeno, lo que repercutiránegativamente sobre el funcionamiento de los cultivos.Este lote se encuentra en un estado menos favorable que el Lote Sur por lo que se deberán tomarprecauciones en cuanto a las condiciones de humedad en que se transita, para no provocar unaseria degradación

4

10

20

cm

1>1 Ftf 18,2 %

~ SFr 0,6%

cm

~SDr 20,6%

[ill[] Mr 38,3 %

'11'1'1111'\'11 MrIj 1"11;:\11,,\11,

1m ML'>

13,9 % Laminar

8,4%

10

2020 82t

30

Caso 3.

140

Colonia Belgrano. Sres. Marcelo y Roberto Bressi

Lote 1

Suelo: Humboldt 2, Capacidad de uso IIW IP: 64Años desde la última pradera: 4 años,Número de cultivos: 7 = 1,75 cultivos/año,Número de cultivos en siembra directa: 7Cultivo observado: trigo en estado de macollaje.

El perfil observado presenta una alta porosidad inter e intra-agregados en todo el horizonte A Ensuperficie, la capa de tierra fina y restos vegetales presenta un espesor aproximado de 5-8 cm(estado Ftf 32,1%), el horizonte subsuperficial está formado por agregados con muy altaporosidad interna y una disposición suelta entre ellos (estado SFG 48,6%). No se encontraronmuchas zonas compactadas importantes, solamente la capa de estructura laminar en un sector delperfil (MD lam. 4,6%) y una delgada capa de 1 ó 2 cm de espesor con reducida porosidad entreagregados (estado MG 14,7%), posiblemente remanente de un antiguo piso de arado o disco.

Este lote presenta un estado estructural muy favorable para continuar en siembra directa,principalmente por la abundancia de poros de origen biológico en el estado SF G del horizonte A

5

1>« I Ftf 32,1 %cm

~ SF r 48,6 % [ilill Mr 14,7 %ML\ 4,6%Laminar

10

Caso 4.

\\' 1 \\\\'\'\\1\1\"'1' \ ,\ ,\',\"""1 "\'\'\ ",\\' \\ \ \\",\

100 120 140

Colonia Belgrano. Sres. Marcelo y Roberto Bressi

Lote 2

Suelo: Humboldt 2. Capacidad de uso liw. IP: 64Años desde la última pradera: 7 años.Número de cultivos: 13 = 1.85 cultivos/añosNúmero de cultivos en siembra directa: 5Cultivo observado: rastrojo de soja. Prueba del paratill.

En el sector del perfil no afectado por el trabajo del paratill se encuentra una capa superficial detierra fina y residuos de cosecha de 3-4 cm de espesor (Ftf 21,9%) por debajo de la cual todo elresto del horizonte A presenta agregados soldados entre si, dificiles de separar lo que indica unaporosidad inter-agregados media (SDG 38,5%) con abundantes poros biológicos. El trabajo delparatill, pasando a unos 28-30 cm de profundidad respecto al nivel del suelo sin laborear provocala fragmentación del estado SDG en tierra fina y terrones de estado interno G de 4-6 cm. el efectodel paratill es uniforme en toda la superficie tratada hasta unos 15-17 cm de profundidad. Pordebajo de este nivel, el efecto de fragmentación de cada timón se reduce a un ancho de 10-12 cm,quedando una zona sin trabajar.

nFtf ~SFr ~SDr rnmnMrL.J21,9 % ~ 9 % ~ 38,5 % lllllliJ6,1%

10

20

6

.~.IL.'...I.III~.¡ML\2,5 % ~/.. terrones +".~. L' //,,:,1,. amlnar ..' Ftf 22 %

Esta herramienta puede ser muy útil para realizar un aflojamiento y quebrado de horizontescompactos subsuperficiales, pero se reservaria su uso a situaciones con más evidencias decompactación que la presente. Por otra parte, debe cuidarse de no disturbar el horizonte B2 quepresenta un buen grado de desarrollo de la estructura prismática tipica que no presentalimitaciones para la penetración radical.

Caso 5.

Loma Alta. Sr. Daniel Mamy

Sector Sur

Suelo: Loma Alta. Capacidad de uso: lie. IP /3.Años desde la última pradera: 9 años.Número de cultivos: 15 = 1,66 cultivos/añoNúmero de cultivos en siembra directa: 7Cultivo observado: rastrojo de soja.

En el perfil observado, la capa superficial de tierra fina y restos vegetales tienen un espesor deaproximado de 3 cm (Ftf 13,4%) y por debajo de ésta aparece en forma continua la capa deestructura laminar de 4-6 cm (MD lam 26,8%).El perfil presenta zona con agregado relativamentesueltos (SFG 12,9%) y otra con poca porosidad interagregados (SDG 26,7% y M G 20,2%). Ladisposición espacial de las zonas M G permite suponer que son consecuencia del tránsito encondiciones poco favorables. El horizonte B 1 subyacente presenta una buena porosidad, en partede origen biológico por lo que se puede esperar una evolución positiva de estas masivas poracción de la meso fauna.

140120100

iii.i.r¡ii.i!.'i!.iiii.ii.i.ii.:.lnll~llllill¡I'II,111I!! iliTIJH!J:!iii!!illinUI J! h "~. (,.~. ';

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80604020

20

10

cm

mFtf1.2.J13,4 %

~SFI'~129%,

rrJT7¡ SOíW1J 26,7 %

Mí20,2% ri.iiiWi¡¡¡'! M~ .26,8 %

cc' Laminar

La principal limitante de este perfil es la capa de estructura laminar que afecta el intercambio defluidos del perfil con el exterior. Los efectos negativos de este tipo de estructura podrian serdisminuidos por la aparición de poros verticales de origen biológico, que no fueron observados enesta oportunidad, o por la acción de alguna herramienta que provocara su fractura perdiendo lominimo de cobertura.

7

Caso 6.

Loma Alta. Sr. Daniel Mamy

Sector Sur: Efecto de paratill o subsolador.

Parte de la trinchera en este lote cubria el pasaje de dos cuerpos de una herramienta paradescompactar subsuperficialmente. El efecto de ésta fue quebrar la capa MD laminar, quedandoterrones decimétricos de aspectos MD y fragmentar parcialmente el estado SDG en tierra fina yterrones de estado G de 3-5 cm. La profundidad de pasada estuvo alrededor de los 40 cminteresado en la cabeza del horizonte B2. Cuando se utiliza este tipo de herramienta habria quecuidar de no sobrepasar el limite inferior del horizonte B 1, en este caso, 3 a 5 cm menos profundo.

o Ftf 18,8 % mm Mr 9,2%

W terrones +~

sor 38,6 %.l.~Ftf 16,7 %cm

30

4020

Caso 7.

Loma Alta. Sr. Daniel Mamy

Sector Norte: siembra directa discontinua

Suelo: Loma Alta. Capacidad de uso Iie. IP 73Años desde la última pradera: 9 años.Número de cultivos: 15 = 1,66 cultivos/añoNúmero de cultivos en siembra directa: 5Cultivo observado: rastrojo de soja

80 B2t 130

El perfil de este lote muestra una delgada capa superficial de 2-3 cm de tierra fina y restosvegetales (Ftf 16,4%) y por debajo, zonas masivas. Una de ellas producto de una severacompactación por ruedas de cosechadora y carros (MD 32,4%) en la que desapareció la porosidadestructural en todo el volumen del horizonte A en una longitud de 65 cm y otra menor en que lacompactación fue menos severa (MG 12,7%). El resto del perfil no presenta problemas decompactación (SFG 24,3% y SDG 14,2%).

8

El estado estructural de este lote presenta una elevada proporción de estado MD, lo que puedeafectar seriamente el rendimiento de los cultivos, lo que requiere la recuperación de ciertaporosidad estructural en estas zonas por actividad biológica o laboreo y un cuidadoso manejo en elfuturo, en cuanto a la humedad con que se transita.

cm

Ftf 16,4%

SFr 24,3 %111M '" 32,4 %

UlIIIl Mr~ SO",

12,7 %

14,2 %

10 \ \ \ ""\ \ \ \ \\ '\\ \~~\~\~~

20 \\\\~\\\\

30 20

Caso 8.

40 B2t 60 80

Gálvez. Sres. Otto, Ricardo y Gustavo Colussi

Suelo: Consociación Clason. Capacidad de uso: Y-2. lP: 86Años desde la última pradera: 45 años.Número de cultivos: 18 en los últimos 18 años = 1 cultivo/año.Número de cultivos en siembra directa: 2Cultivo observado: trigo en macollaje.

Este perfil fue realizado en forma paralela a la siembra del trigo. La capa superficial de tierra fina yabundante rastrojo de sorgo es de un espesor de 5 cm (Ftf 21,4%). Por debajo, el perfil aparececon agregados fuertemente soldados entre si, pero con buena porosidad visible al interior de losmismos (estados SDG 28,1% y M G 38,1%). Debajo de las lineas de sorgo se observa unamayor agregación (estado SFG 4,8%) y es escasa y discontinua la capa de estructura laminar(MD laminar 7,6%). Este lote presenta un estado favorable para continuar en siembra directa.

10

20

cm 20 40 60 100 120 140

F7]Ftf@j 21,4 %

~SFr~~J4,8 %

B'ij SOr~28,1 %

9

WMr38,1 %

MIl 7,6 %Laminar

10

20

Caso 9.

Gálvez. Familia Burini

Suelo: Consociación Clason. Capacidad de uso: Y 2. IP: 86Años desde la última pradera: 7 años.Número de cultivos: 12 = 1.7 cultivos/añoNúmero de cultivos en siembra directa: 9Cultivo observado: rastrojo de soja.

Este lote presenta una alta porosidad estructural en todo el horizonte A, la capa superficial detierra fina y rastrojo de soja tiene un espesor de 5-7 cm (Ftf 20,2%), por debajo, el estadodominante es (SF G 58,6%) Y una zona con gran porosidad estructural por acción de lombrices(Ftf + poros = 7,3%). Las únicas manifestaciones de reducción de la macroporosidad estánlocalizadas bajo una huella de cosechadora (M G 9,4%yMD laminar 4,5%). Este lote presentaun excelente estado estructural puesto de manifiesto por los rendimientos de los cultivosanteriores. Continuar en siembra directa tomando precauciones sobre el estado de humedad delperfil en el momento de las intervenciones para conservar el estado actual.

poros +Flf 7,3 % '1 Flf 20,2 % t\\~lSFf58,6 % lIIIIlMf 9,4 % 1~li~I'1Mñ Laminar 4,5 %

Cuadro de síntesis

Estructura favorable en % I Estructura desfavorable en %Casos terrones Ftf SFa soao Total Ma MO Laminar TotalI - - 15,7 57,2 - - 72,9 16 - - 1l,1 27,12 - - 18,2 0,6 20,6 39,4 38,3 8,4 13,9 60,63 - - 32,1 48,6 - - 80,7 14,7 - - 4,6 19,34 22 21,9 9 38,5 91,4 6,1 - - 2,5 8,65 - - 13,4 12,9 26,7 53 20,2 - - 26,8 476 16,7 18,8 - - 38,6 74,1 9,2 12,2 4,5 25,97 - - 16,4 24,3 14,2 54,9 12,7 32,4 - - 45,18 - - 21,4 4,8 28,1 54,3 38,1 - - 7,6 45,79 - - 27,5 58,6 - - 86,1 9,4 - - 4,5 13,9

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Comentarios generales

Es posible realizar una agricultura continuada en la región empleando sistemas de cultivos(labranzas y rotaciones) adecuadosLos resultados del diagnóstico del estado estructural del suelo, en base al método del perfilcultural, pueden ser aplicados a otros sistemas agricolas regionales.

Las diferencias de estructura de suelos bajo un mismo sistema de cultivos depende principalmentedel estado inicial del suelo. Se deberia comenzar con un buen estado estructural o en casocontrario, eliminar a priori todas las limitantes superficiales y subsuperficiales.

Se observa una gran heterogeneidad de los estados estructurales, consecuencias de inoportunas ydefectuosas labranzas anteriores y cosechas en condiciones desfavorables de humedad del suelo.

La mayoria de los perfiles observados presentaron un estado estructural favorable para continuarcon el sistema de siembra directa, con un alta proporción de estados SFG y SDG y relativamentepoca abundancia de síntomas de compactaciones severas (estado M D). A excepción de los lotesnorte de Loma Alta (Sr. Mamy) con más del 30% del horizonte A con un estado M D (pisadas deneumáticos) y también el lote sur presenta una capa continua de estructura laminar de 4-5 cm.

El estado de estructura laminar es muy frecuente en los lotes con siembra directa continuaobservados y debe ser evaluada periódicamente, pues cuando abarca todo el largo del perfil,afecta la velocidad de infiltración del agua y principalmente la tasa de difusión de oxigeno, lo queafecta el crecimiento de las raíces y la actividad de la mesofauna, elemento esencial para elmantenimiento de la red de macroporos.

En cuanto a la prueba de distintas herramientas para provocar una descompactación de horizontessubsuperficiales, debe avanzarse más en su evaluación y desarrollo, principalmente en cuanto ahumedad del suelo con que se pasan y la profundidad. Respecto a este punto convendría evitarinteresar el horizonte 82 que en su estado natural no presenta limitaciones para la penetraciónradical dada su estructura prismática.

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Bibliografía

De BATTISTA, ].J.; ANDRIULO, A y PECORARI, C. 1993. El perfil cultural: Un métodopara la evaluación de sistemas de cultivos. Ciencia del Suelo. Volumen 10 - 11; 89 - 93.

GAUTRONNEAU, y. y MANICHON, h. 1987. Guide methodologique du profil cultural.CEREF-GEARA 71 pp.

PECORARI C.; ANDRIULO A; y GONZÁLEZ 1.1989. Soil degradation under two tillagesystems in the humid region of argentinian pampa. Workshop on Soil Physics. Trieste. Italia.

INTA - Estación Experimental Agropecuaria Rafaela.Junio 1997 - Editor Responsable: Ing. Agr. Alejandro Galetto.

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