El monocultivo de soja y la baja reposición de nutrientes es un problema para la sustentabilidad de los suelos en Argentina. Una posible solución a esta problemática seria utilizar gramíneas como cultivos de coberturas previo a la implantación de la soja y aumentar los niveles de fertilización. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la utilización de Triticale (Tritico secale) como cultivo de cobertura previo a soja y la fertilización con nitrógeno, fosforo y azufre (NPS) sobre el rendimiento de la soja y algunas propiedades físicas del suelo. Durante el periodo 2006-2016 se condujo un experimento en la EEA INTA Marcos Juárez donde se evaluaron los siguientes tratamientos: 1) Soja sin fertilización (S s/f); 2) Soja con fertilización de reposición de P y S (S c/f P y S); 3) Cultivo de cobertura/Soja ambos sin fertilización (CC/S s/f); 4) Cultivo de cobertura /Soja con fertilización de P y S (CC/ S c/f P y S); 5) Cultivo de cobertura fertilizado con N / Soja con fertilización de reposición de P y S. (CC c/f N -S c/f P y S) y 6) Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S, en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS (SEC). El análisis estadístico se realizó utilizando modelos lineales mixtos, teniendo en cuenta los efectos de tratamientos, año y la interacción. Se compararon las medias de los tratamientos con el test LSD de Fisher (5%). En los años sin influencia de napas freáticas los cultivos de cobertura fertilizados con NPS tuvieron una incidencia negativa en el rendimiento de la soja cuando las precipitaciones de los meses de diciembre, enero y febrero fueron escasas. En los años con influencia de napas se insinuó un mejor comportamiento de los tratamientos con cobertura respecto de los sin cobertura. La fertilización no incidió sobre los rendimientos e incluso la aplicación de N no deprimió el rendimiento de soja. En dos de los once años de estudio la soja en una secuencia con gramíneas se diferenció positivamente de todos los demás tratamientos. La utilización de cultivos cobertura no tuvo un efecto positivo sobre la densificación del suelo, e incluso a partir de la profundidad 10-15cm se observó un incremento de la misma. Los cultivos de cobertura mejoraron la estabilidad estructural del suelo. Si bien los cultivos de cobertura pueden aportar significativamente en el uso y manejo del suelo es necesario para definir su utilización valerse de los pronósticos climáticos a largo plazo.
La superficie implantada con soja (Glycine max L. Merr.) creció significativamente en Argentina, tanto por la incorporación de nuevas áreas como por aumento del monocultivo, lo que lleva a un balance negativo de carbono (C) con el consiguiente deterioro en la calidad del suelo. Las secuencias de cultivos que incluyen gramíneas y leguminosas permiten aportar altas cantidades de C que puede ser mayor aun cuando los mismos se fertilizan. Además del incremento en el aporte de C, las secuencias de cultivos adecuadas permiten un mejor control de plagas, malezas y enfermedades. Con todo es posible preservar las condiciones físicas y químicas del suelo y a su vez obtener mejores rendimientos que cuando se utiliza monocultivo. Estudios realizados en INTA Marcos Juárez indicaron que el rendimiento de soja puede aumentarse hasta un 10 % y el maíz hasta un 37 % cuando ambos cultivos se realizan en rotación comparada con el sistema de monocultivo (Lattanzi 1989). En este mismo experimento si bien superficialmente hubo una tendencia a tener menor densidad aparente (DA) en las secuencias que tenían trigo respecto del monocultivo de soja, estas diferencias no fueron significativas, a mayor profundidad no hubo diferencia entre secuencias evaluadas y en todas las profundidades los valores medidos siempre estuvieron por debajo del punto crítico para esta variable en este tipo de suelo, Argiudol típico. No ocurrió lo mismo con la estabilidad estructural (EE) donde el mejor efecto sobre esta variable lo produjo la secuencia trigo/soja y el peor el monocultivo de soja, surgiendo esta secuencia como la más degradativa de todas (Gudelj, O y Masiero, B. 2001). Si bien se han hecho ingentes esfuerzos para difundir secuencias adecuadas de cultivos que aporten cantidades necesarias de C, que junto con otras prácticas de manejo hagan sustentable el sistema, la superficie con monocultivo de soja sigue siendo alta. En cuanto a la reposición de nutrientes en la campaña 2010/11, por ejemplo, se extrajeron 3.93 millones de toneladas de nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), azufre (S) y calcio (Ca), siendo la reposición de 1,36 millones de toneladas, lo que representa un 34,6 % de reposición (Cruzate y Casas 2012). Los balances negativos reducen la cantidad y disponibilidad de nutrientes en los suelos afectando su calidad (fertilidad), el rendimiento de los cultivos y la sustentabilidad de los sistemas de producción (Garcia y Gonzalez San Juan 2010). En este contexto, se plantea como desafío el desarrollo de prácticas que atenúen o reviertan el impacto negativo de la práctica del monocultivo, debido a lo extractivo que resulta y a la baja cantidad de C que aportan sus residuos. Experimentos con avena en el área de Pergamino indicaron un importante aporte de materia seca y mejoraron la eficiencia en la captación del agua de lluvia de primavera respecto de barbechos limpios (Cordone et al., 1986). Trabajos conducidos en Illinois han demostrado que los cultivos de cobertura pueden mantener y aumentar la materia orgánica del suelo (MO) y de esta manera mejorar la calidad física de los suelos (Bollero, 2005). La estrategia de reposición de nutrientes fundamentalmente con N, P y S se viene experimentando en los sistemas agrícolas de nuestro país desde fines de 1990, con la finalidad de mantener las reservas de nutrientes en el suelo contribuyendo a la sustentabilidad (Gudelj et al. 2004 y 2006). La estrategia en secuencias basadas en el cultivo de soja seria utilizar gramíneas como cultivos de cobertura que aporten materia seca, que mantengan raíces vivas hasta supresión de su crecimiento previo a la siembra de la soja y que mediante la captura de nutrientes eviten las pérdidas por lixiviación de los mismos, los cuales podrían ser utilizados por el cultivo siguiente; y además incrementar la fertilización cuando se hace soja en forma continua, de modo de mejorar el balance de C y otros nutrientes como N, P y S. El P y el S son nutrientes necesarios de reponer dada la alta extracción del cultivo de soja, en tanto que el N requiere una consideración especial. Por una parte, considerando valores medios de fijación simbiótica y extracción de N en los granos de soja, su balance es muy deficitario, pero por otra parte, las experiencias de fertilización nitrogenada conducidas en la región pampeana en sitios con más de dos o más años de cultivo previo con soja, no tuvieron efecto sobre los rendimientos cuando se aplicó el N a la siembra, ni cuando la aplicación se realizó en el periodo reproductivo, e incluso, en la literatura internacional se han determinado efectos negativos sobre la nodulación con aplicaciones de N en el momento de siembra de la soja (Gutierrez Boem, 2005). Estos antecedentes sugieren la inconveniencia de plantear aplicaciones de N al cultivo de soja como medida para revertir el balance negativo de este elemento en el monocultivo. Una alternativa sería aplicarlo en el cultivo de cobertura antecesor de manera que sea liberado-ciclado en la soja siguiente. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la utilización de Triticale (Tritico secale) como cultivo de cobertura previo a soja y la fertilización con NPS sobre el rendimiento de la soja y algunas propiedades físicas del suelo.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento de larga duración se conduce en la EEA INTA Marcos Juárez, suelo Argiudol típico de la serie homónima de textura superficial franco-limosa con 25,1% de arcilla; 68,9% de limo; 5,4% de arena muy fina y 0,6% de arena fina (INTA, 1978). Al inicio de la experiencia, el sitio tenía más de 30 años de agricultura continua, 2,54 % de MO, 27 mg.kg-1 de P extractable (Pe), 5 mg.kg-1 de S-SO4 y pH 6, de 0- 20 cm de profundidad. El diseño experimental utilizado fue de bloques completo aleatorizado con tres repeticiones, unidad experimental (9,40 m x 30m). Los tratamientos que se evaluaron fueron los siguientes: 1) Soja sin fertilización (S s/f); 2) Soja con fertilización de reposición de P y S (S c/f P y S); 3) Cultivo de cobertura/Soja ambos sin fertilización (CC/S s/f); 4) Cultivo de cobertura /Soja con fertilización de P y S (CC/ S c/f P y S); 5) Cultivo de cobertura fertilizado con N / Soja con fertilización de reposición de P y S. (CC c/fN -S c/f P y S) y 6) Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS (SEC). A continuación se describe el tratamiento 6, en el cual todos los cultivos se repiten cada año: 6aMaíz con fertilización P y S (reposición) y 130 kg N; 6b-Trigo/Soja con fertilización P y S (reposición) y 100 kg N y 6cCultivo de cobertura fertilizado con 80 kg de N/Soja con fertilización de reposición con P y S. La determinación de la dosis de reposición se realizó en función de un rendimiento objetivo definido para cada cultivo, 12, 5, 3,2 y 4 t.ha-1 de maíz, trigo, soja de segunda y soja de primera, respectivamente. En soja de primera el P y el S se aplicaron en el momento de la siembra del cultivo y en el tratamiento que se empleó N la aplicación se realizó al momento de la siembra del cultivo de cobertura antecesor. En trigo/soja todo el fertilizante fue aplicado en el momento de la siembra del trigo. En maíz el P y el S se aplicaron en el momento de la siembra y el N en el estado de V6 del cultivo. El estudio que se presenta comprende el periodo entre los ciclos 2006/7 y 2016/17. Para la determinación de rendimientos se cosecharon los tres surcos centrales de cada tratamientos (15,75 m2 ). Los muestreos para las mediciones de física del suelo se realizaron todos los años en el mes de junio, con un contenido de humedad de suelo cercano a capacidad de campo. Para la determinación de la EE se extrajeron 9 muestras (0-10 cm) por tratamiento y se estimó la EE de los agregados mediante el cambio en el diámetro medio ponderado (CDMP) expresado en milímetros, método que integra agregados comprendidos entre 2 y 8 mm de diámetro y evalúa la estabilidad ante el impacto de la gota de lluvia y el movimiento del agua (De Boodt & De Leenheer, 1967). Se obtuvo el índice de estabilidad relativo (IER) en porcentaje relacionando el CDMP de cada situación estudiada con el de un suelo de referencia cercano al sitio del ensayo (CDMP = 0.35 mm), considerando que cuanto mayor el IER mejor la EE. La DA se midió por el método del doble cilindro de volumen conocido (Blake & Hartge, 1986) utilizando un sistema hidráulico. Se extrajeron 6 muestras por tratamiento y las profundidades medidas fueron: 0-5; 5-10; 10-15; 15-20 y 20-25 cm. Para el análisis de los resultados de todas las variables presentadas en este trabajo se utilizaron modelos lineales mixtos, teniendo en cuenta los efectos de tratamientos, año y la interacción. Se compararon las medias de los tratamientos con el test LSD de Fisher (5%).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En la figura 1 se puede observar el rendimiento obtenido por el cultivo de soja de primera con cada alternativa de manejo para cada ciclo durante el periodo en estudio. El análisis estadístico detectó que hubo interacción de ciclo x tratamientos, donde en alguno de los primeros años, ciclos 2007/8 y 2008/9 no hubo diferencia entre tratamientos al igual que en los ciclos 2015/16 y 2016/17. En la tabla 1 se muestran los ciclos donde ocurrió dicha interacción. En el ciclo 2009-10 ocurrió una epifitia de mancha ojo de rana (Cercospora sojina) que deprimió el rendimiento de todos los tratamientos, aunque se destaca el tratamiento cultivo de cobertura/soja con fertilización de P y S que tuvo un rendimiento significativamente mejor que el tratamiento soja sin fertilización. Si se observa la figura 1 se puede decir que las napas freáticas comenzaron a tener incidencia a partir del ciclo 2013/14 en la que se ubica a menos de 2 metros de profundidad y desde donde las raíces pudieron haber llegado a tomar agua. Anteriormente en algunos ciclos, especialmente en el ciclo 2011/12, sin influencia freática y con escasa precipitaciones en diciembre, enero y febrero los tratamientos con cobertura fertilizados tienen los más bajos rendimientos e incluso el tratamiento SEC tiene un rendimiento significativamente inferior a la mayoría de los demás. Esto sugiere el inconveniente que podría tener el uso de coberturas en años con menores precipitaciones y cuando no tenemos el beneficio de la napa freática. Una posibilidad para evitarlo sería suprimir el crecimiento de la cobertura más temprano en años en que se pronostiquen como más secos.
Tabla1: Rendimiento promedio de soja de primera (años en los que se marcaron diferencias significativas entre los tratamientos) periodo 2006-2016. S s/f: soja sin fertilizar; S c/f PS: Soja con fertilización de reposición de P y S; CC/S s/f: cultivo de cobertura/soja ambos sin fertilizar; CC/ S c/f PS: Cultivo de cobertura /Soja con fertilización de reposición P y S; CCc/f N- S c/f PS; Cultivo de cobertura fertilizado con N / Soja con fertilización de reposición de P y S; SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS.
Figura 1: Rendimiento promedio soja de primera periodo 2006-2016, profundidad de freática (promedio diciembre, enero y febrero) y precipitaciones (suma: diciembre, enero y febrero) en cada ciclo. S s/f: soja sin fertilizar; S c/f PS: Soja con fertilización de reposición de P y S; CC/S s/f: cultivo de cobertura/soja ambos sin fertilizar; CC/ S c/f PS: Cultivo de cobertura /Soja con fertilización de reposición P y S; CC c/f N- S c/f PS; Cultivo de cobertura fertilizado con N / Soja con 4 Gudelj, VJ. et al. fertilización de reposición de P y S; SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS.
El rendimiento con los cultivos de la secuencia recomendada para el área (SEC) fue muy bueno, alcanzando en promedio de los 11 años de estudio 12749, 3925, 3208 y 3629 kg.ha-1 , para maíz, trigo, soja de 2° y soja de 1°, respectivamente. En la figura 2 y 3 se muestra un detalle de los rendimientos por ciclo donde puede observarse la variación interanual producto fundamentalmente de condiciones ambientales (precipitaciones y posición de la napa freática) donde es de destacar el bajo rendimiento del cultivo de trigo del año 2008 que debido a la severa sequía solo alcanzó 400 kg.ha-1 .
Figura 2: Rendimiento promedio cultivo de trigo (a) y soja de 2° (b), periodo 2006-2016 en el tratamiento SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS.
Figura 3: Rendimiento promedio del cultivo de maíz periodo 2006-2016 en el tratamiento SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS.
Estabilidad Estructural
En la Figura 4 se puede apreciar la evolución de los valores de EE de los distintos tratamientos estudiados desde 2006 a 2016. En el inicio de la experiencia se obtuvo un índice (IER=20%) que caracterizó a la estructura del suelo estudiado como muy débil, esta condición no se modificó en 2009 con tres años de continuidad de los tratamientos (IER= 25%). Al sexto año de iniciado el ensayo (2012), se apreciaron diferencias significativas entre las situaciones con inclusión de CC en su secuencia que expresaron una mejor EE (IER 33-38%), respecto del tratamiento soja continua sin fertilización (IER = 21%). En el último año de medición (2016), los tratamientos con CC sostuvieron la mejora de la EE, en tanto que la situación en la que se realizó el cultivo de soja en forma continua y sin fertilización mantuvo siempre una EE débil a través de los años. Se puede decir que el CC en la secuencia soja continua manifestó un efecto restaurador de la EE del suelo estudiado, y si bien no se alcanzaron a diferenciar estadísticamente, en el tratamiento que además contempla la fertilización del CC, se puede apreciar una tendencia a mejorar la EE respecto del CC sin fertilizar.
Figura 4: Evolución de la estabilidad estructural (2006-2016) para la profundidad 0-10cm.SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS; CC/ S c/f P y S: Cultivo de cobertura /Soja con fertilización de P y S; CC/S s/f: Cultivo de cobertura/Soja – ambos sin fertilización y s/f: Soja sin fertilización
Densidad Aparente
En la Tabla 2, se pueden apreciar los valores de DA promedio para los años 2012 y 2016 en tres situaciones analizadas: SEC; CC/ S c/f P y S y S s/f. En la misma se describen los resultados del análisis estadístico, presentándose las medias por tratamiento sólo en las profundidades donde se hallaron diferencias significativas entre ellos. Para el espesor 0-5cm, no se apreció densificación del suelo a través de los años estudiados, si se considera el valor de DA superficial medido en el inicio del ensayo (1,16 g.cm-3 ). En los espesores más profundos la DA siempre tomó valores por debajo del considerado crítico (1,4-1,5 g.cm-3) de acuerdo a Griffith et al. 1977, con excepción del valor medido en 2016 en el espesor 10-15 cm, donde la DA promedió 1,40 g.cm-3 .Sólo para las profundidades 5-10 y 10-15 cm se apreciaron diferencias entre los tratamientos. A partir de la profundidad 10-15cm se obtuvieron diferencias de DA a través de los año, observándose un incremento significativo de la misma en 2016.
Tabla: Densidad Aparente (DA) en 2012 y 2016 para 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 y 20-25 cm de profundidad. SEC: Cultivo de cobertura fertilizado con N/ Soja con reposición de P y S en secuencia de 3 años con Maíz y Trigo /Soja con NPS; CC/ S c/f P y S: Cultivo se cobertura /Soja con fertilización de P y S; S s/f: Soja sin fertilización
CONCLUSIONES
En los años sin influencia de napas freáticas los cultivos de cobertura fertilizados con NPS tuvieron una incidencia negativa en el rendimiento de la soja cuando las precipitaciones de los meses de diciembre, enero y febrero fueron escasas. En los años con influencia de napas se insinuó un mejor comportamiento de los tratamientos con cobertura respecto de los sin cobertura. La fertilización no incidió sobre los rendimientos e incluso la aplicación de N no deprimió el rendimiento de soja. En dos de los once años de estudio la soja en una secuencia con gramíneas se diferenció positivamente de todos los demás tratamientos. La utilización de cultivos de cobertura no tuvo un efecto positivo sobre la densificación del suelo, e incluso a partir de la profundidad 10-15cm se observó un incremento de la misma. Los cultivos de cobertura mejoraron la estabilidad estructural del suelo. Si bien los cultivos de cobertura pueden aportar significativamente en el uso y manejo del suelo es necesario para definir su utilización valerse de los pronósticos climáticos a largo plazo.
Fuente: INTA por Vicente Jorge Gudelj, Olga Esther Gudelj, María Belén Conde, Claudio Antonio Lorenzon, Pedro Salvador Vallone, Carlos Martín Galarza
