Sensibilidad de indicadores biológicos edáficos en un Argiudol de la Región Pampeana Argentina

Authors
Ferreras, Laura Alejandra; Toresani, Silvia María Inés; Faggioli, Valeria Soledad; Galarza, Carlos Martin
Publication Year
2015
Language
Spanish
Format
article
Status
Published version
Description
Mantener la calidad de los suelos y la productividad de los cultivos es un desafío importante para la agricultura moderna. Prácticas de manejo que tiendan a incrementar el contenido de carbono del suelo y a la vez favorecer la supervivencia y actividad microbiana podrían contribuir a la sustentabilidad de los sistemas agrícolas. El objetivo de este trabajo fue evaluar los cambios producidos por diferentes prácticas de manejo (sistemas de labranza e inclusión de cultivo de cobertura) sobre parámetros biológicos, con el fin de determinar su capacidad como indicadores sensibles de calidad del suelo. En un ensayo ubicado en EEA-INTA Marcos Juárez (Provincia de Córdoba, Argentina), sobre muestras compuestas de suelo (profundidad de muestreo entre 0-7,5 cm) se evaluó: el carbono orgánico del suelo (CO), el carbono de la biomasa microbiana (CBM), el cociente metabólico (qCO2 ) y las actividades enzimáticas (fosfatasa ácida, ureasa y deshidrogenasa) durante seis fechas de muestreo. Los tratamientos fueron: labranza combinada (LC); siembra directa (SD) y siembra directa con cultivo de cobertura (SDCC). Se muestreó además un pastizal antiguo que no ha recibido laboreo desde el inicio del ensayo (año 1993), considerado como Suelo de Referencia (R). Las parcelas bajo cultivo presentaron diferencias significativas (p < 0,05) con respecto a R para el CO, el CBM, el qCO2 y las tres enzimas evaluadas. Las pérdidas de CO en los tratamientos LC, SD y SDCC con respecto a R fluctuaron entre 39,2%, 35,1% y 29,1%, respectivamente. Comparando los sistemas de manejo a lo largo de los seis muestreos, LC presentó menor CBM, con valores que oscilaron entre 50% y 67% de lo hallado en SDCC. La eficiencia metabólica en SDCC fue mayor con respecto a LC, debido a que presentó valores significativamente menores de qCO2 (en promedio 32%). Asimismo, LC presentó una menor actividad enzimática (fosfatasa ácida, ureasa y deshidrogenasa), con respecto a SDCC (p < 0,05). Se halló una correlación positiva entre actividades enzimáticas y CBM, y entre CBM y CO. A través de técnicas de análisis multivariado se pudieron diferenciar agrupamientos y obtener una variable resumen que podría interpretarse como un índice simple de calidad del suelo. El CO no resultó ser un indicador sensible para diferenciar los sistemas de manejo, pero no obstante fue sensible para separar el Suelo de Referencia del resto de los tratamientos. En cambio, las variables biológicas permitieron diferenciar el efecto de los distintos manejos, identificándose al sistema de SDCC como el que más aportó a la sustentabilidad y conservación biológica del suelo. Se propone al CBM como un indicador sensible, que además puede integrar diversas funciones edáficas puesto que presentó elevada correlación con la actividad enzimática y con el carbono orgánico del suelo. Asimismo, el cociente metabólico resultó ser un indicador apropiado puesto que determina la eficiencia metabólica de la población microbiana a través de su actividad respiratoria por unidad de carbono microbiano.
The maintenance of soil quality and crop productivity is an important goal for modern agriculture. Soil tillage systems that improve the soil organic carbon and also favor the survival and activity of soil microorganisms could contribute to the sustainability of agricultural systems. The aim of the work was to assess the changes produced by different management practices (tillage systems and cover crop) on soil biological parameters in order to evaluate their capacity as sensitive soil quality indicators. The trial was carried out at the Agriculture Experimental Station INTA Marcos Juárez (Province of Cordoba-Argentina), with different soil management techniques. Soil organic carbon (OC), microbial biomass carbon (MBC), soil enzyme activities (acid phosphatase, dehydrogenase and urease) and metabolic quotient (qCO2) were determined on soil samples (0-7.5 cm sampling depth) at six sampling times. The management techniques were: combined tillage (CL), no-tillage (NT) and no-tillage with cover crop (NTCC). An old pasture that has not been tilled since 1993 was also sampled as a reference (R). Soil organic carbon, MBC and soil enzyme activities were higher in the undisturbed soil (R) than in the cropped plots (p < 0.05), while the qCO2 was significantly lower. The OC decrease was 39.2%, 35.1% and 29.1% for CL, NT and NTCC, respectively. The CL treatment showed lower MCB values (between 50% and 67%) than those found in NTCC. Metabolic efficiency was significantly higher in NTCC than in CL (qCO2 was 32% lower). A lower enzymatic activity (acid phosphatase, urease and dehydrogenase) was found in CL with respect to NTCC (p < 0.05). Soil enzymes were positively correlated with MBC, and OC with MBC. Multivariate data analysis allowed group treatments and a summary variable was obtained that could be interpreted as a simple index of soil quality. The OC was not a sensitive indicator to differentiate management systems. However, it was sensitive enough to detect changes between R with respect the other treatments. Instead, biological parameters allowed for differentiation of effect of different management, identifying the system NTCC as the greatest contributor to the sustainability and biological soil conservation. Microbial biomass carbon is suggested as a sensitive indicator since it is related to various soil functions. Also, the metabolic quotient (qCO2) has proved to be a suitable indicator because it determines the metabolic efficiency of the microbial population through the relation between basal respiration per unit of MBC.
Manter a qualidade dos solos e a produtividade das culturas é um importante desafío para a agricultura moderna. As práticas de gestão que tendam a aumentar o conteúdo de carbono do solo e por sua vez favoreçam a sobrevivência e a atividade microbiana são suscetíveis de contribuir para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações produzidas por diferentes práticas de gestão (sistemas de plantio incluindo as culturas de cobertura) sobre parâmetros biológicos com o objetivo de determinar a sua capacidade como indicadores sensíveis da qualidade do solo. Num ensaio levado a cabo em EEA-INTA Marcos Juárez (Provincia de Córdoba Argentina), usando amostras de solo compostas (profundidade de amostragem 0-7,5 cm) avaliou-se: o carbono orgânico do solo (CO), o carbono da biomassa microbiana (CBM), o quociente metabólico (qCO2 ) e as atividades enzimáticas (fosfatase ácida, urease e deshidrogenase) durante seis datas de amostragem. Os tratamentos efetuados foram: plantio combinado (PC); sementeira direta (SD) e sementeira direta com cultura de cobertura (SDCC). Para além disso, amostrou-se uma pastagem antiga que não tinha sido intervencionada desde o inicio do ensaio (ano 1993), considerado como Solo de Referência (R). As parcelas cultivadas apresentaram diferenças significativas (p < 0,05) relativamente a R para o CO, CBM, qCO2 e para as três enzimas avaliadas. As perdas de CO nos tratamentos PC, SD e SDCC relativamente a R flutuaram entre 39,2%, 35,1% e 29,1%, respetivamente. Comparando os sistemas de gestão ao longo das seis amostragens, PC apresentou menor CBM com valores que oscilaram entre 50% e 67% do encontrado em SDCC. A eficiencia metabólica em SDCC foi maior para PC, devido a ter apresentado valores significativamente menores de qCO2 (em média 32%). Mesmo assim, PC apresentou uma menor atividade enzimática (fosfatase ácida, urease e deshidrogenase), relativamente a SDCC (p < 0,05). Encontrou-se uma correlação positiva entre as atividades enzimáticas e CBM; e entre CBM e CO. Recorrendo a técnicas de análise multivariada foi possível diferenciar agrupamentos e obter uma variável resumo que poderá interpretar-se como um índice simples de qualidade do solo. O CO não se mostrou como um indicador sensível para diferenciar os sistemas de gestão, não obstante tenha sido sensível para separar o Solo de Referencia dos restantes tratamentos. Pelo contrário, as variáveis biológicas permitiram diferenciar o efeito das distintas técnicas de gestão, identificando o sistema de SDCC como o que mais contribuiu para a sustentabilidade e conservação biológica do solo. Propõe-se o CBM como um indicador sensível, que para além disso pode integrar diversas funções edáficas já que apresentou elevada correlação com a atividade enzimática e com o carbono orgânico do solo. O quociente metabólico surge como um indicador apropriado uma vez que determina a eficiencia metabólica da população microbiana através da sua atividade respiratoria por unidade de carbono microbiano.
EEA Marcos Juárez
Fil: Ferreras, Laura Alejandra. Universidad Nacional de Rosario. Facultad Ciencias Agrarias; Argentina
Fil: Toresani, Silvia María Inés. Universidad Nacional de Rosario. Facultad Ciencias Agrarias; Argentina
Fil: Faggioli, Valeria Soledad. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
Fil: Galarza, Carlos Martin. INTA. Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
Source
Spanish Journal of Soil Science 5 (3) : 227-242 (2015)
Subject
Suelo
Tipos de Suelos
Indicador Biológico
Sostenibilidad
Actividad Enzimática
Labranza
Soil
Soil Types
Biological Indicators
Sustainability
Enzyme Activity
Tillage
Suelo Argiudol
Región Pampeana
Access level
Open access
License
Repository
INTA Digital (INTA)
Institution
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
OAI Identifier
oai:localhost:20.500.12123/5173