Sustentibilidad en Cultivos Anuales

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Libro de Cultiivos

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  • UNIVERSIDAD DE CHILESERIE CIENCIAS AGRONOMICAS N 8/2003

    SUSTENTABILIDAD ENCULTIVOS ANUALES

    CERO LABRANZAMANEJO DE RASTROJOS

    Editor

    E.AcevedoIng. Agr. MS. Ph. D.

    Profesor Titular Universidad de Chile

    Santiago - Chile, 2003

    FONDEF

    PROCEEDINGS DEL SEMINARIOSUSTENTABILIDAD EN CULTIVOS ANUALES.SANTIAGO, CHILE, 3 Y 4 DE DICIEMBRE, 2002

  • E. Acevedo

    SUTENTABILIDAD EN CULTIVOS ANUALES:CERO LABRANZA, MANEJO DE RASTROJOSSantiago, Universidad de ChileFacultad de Ciencias Agronmicas, 2003Serie Ciencias Agronmicas N 8184 pg.

    Financiamiento:FIA. Proyecto FIA-PR-V-2002-1A-026FONDEF. Proyecto D99I1081Sem Ameris

    ISBN: 956 19 0396 2Departamento de Produccin Agrcola.Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta.Facultad de Ciencias AgronmicasUniversidad de ChileCasilla 1004, Santa Rosa 11315, La Pintana, Santiagoe-mail: [email protected]

    Edicin 200 ejemplaresDiseo y DiagramacinJ&M diseoImpreso en LOM S.A.

  • Indice

    LISTA DE PARTICIPANTES ................................................................................................... 7

    1 Sustentibilidad en Cultivos Anuales ........................................... 9INTRODUCCIN .................................................................................................................... 9

    LITERATURA CITADA ........................................................................................................... 12

    2 Sistema de Labranza y Productividad de los Suelos ................ 13RESUMEN ................................................................................................................................. 13

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 13INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 14LABRANZA Y EROSIN ............................................................................................................. 15LABRANZA Y PROPIEDADES FSICAS DEL SUELO ........................................................................ 16LABRANZA Y PROPIEDADES QUMICAS DEL SUELO .................................................................... 18PROPIEDADES BIOLGICAS ....................................................................................................... 19LABRANZA Y BALANCE DE C EN EL SUELO ............................................................................... 21LABRANZA Y CONSUMO DE ENERGA ....................................................................................... 22CAMBIOS EN LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO ASOCIADOS A LA LABRANZA ................................ 23CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 24AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................. 24LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 25

    3 Manejo Integrado Suelo - Planta y Desarrollo Sustentable dela Agricultura del Sur de Chile ..................................................... 29

    RESUMEN ................................................................................................................................. 29

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 30INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 30ANTECEDENTES EXPERIMENTALES ............................................................................................ 31CARACTERSTICAS FSICAS DEL SUELO ...................................................................................... 32

    Contenido de humedad del suelo ............................................................................. 32Infiltracin de agua en el perfil del suelo ................................................................. 34Densidad aparente del suelo ...................................................................................... 35Resistencia a la penetracin ........................................................................................ 36Erosin ........................................................................................................................... 37

    CARACTERSTICAS QUMICAS-BIOLGICAS DEL SUELO .............................................................. 38Tamao de la poblacin microbiana del suelo ......................................................... 38

  • Actividad de la biomasa microbiana del suelo ........................................................ 39N y C biomsico y relacin C/N del suelo .............................................................. 39Manejo de suelo y sistemas enzimticos .................................................................. 40Biomasa microbiana y nutrientes del suelo ............................................................. 41

    EFICIENCIA AGRONMICO-PRODUCTIVA ................................................................................... 44RELACIN COSTO/BENEFICIO DE LA PRODUCCIN ................................................................... 47CONSECUENCIAS AMBIENTALES ................................................................................................ 49CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 51AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................. 52LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 52

    4 Manejo de Rastrojos en Cultivos Bajo Cero Labranza ............ 57RESUMEN ................................................................................................................................. 57

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 58INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 58SITIOS EXPERIMENTALES Y TRATAMIENTOS ................................................................................ 59MANEJO DE CULTIVOS Y CANTIDAD DE RASTROJOS .................................................................. 62EVALUACIONES ........................................................................................................................ 65INFORMACIN CLIMTICA DEL REA DE ESTUDIO ....................................................................... 66RASTROJOS .............................................................................................................................. 67DESCOMPOSICIN DEL RASTROJO .............................................................................................. 68QUEMA DE RASTROJOS ............................................................................................................. 72MANEJO DE RESIDUOS Y SU EFECTO SOBRE LA EMERGENCIA, POBLACINFINAL DE PLANTAS Y RENDIMIENTO DE TRIGO, AVENA Y RAPS ..................................................... 73CANTIDAD DE RESIDUOS Y RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS ........................................................ 75CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 79AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................. 80LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 80

    5 Efecto Aleoptico de los Rastrojos .............................................. 83RESUMEN ................................................................................................................................. 83

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 83CERO LABRANZA Y LOS RASTROJOS SOBRE EL SUELO ................................................................. 84ALELOPATA ............................................................................................................................ 85ALELOQUMICOS ASOCIADOS AL RASTROJO ................................................................................ 85

    Acidos fenlicos ........................................................................................................... 86Acidos Hidroxmicos (Hx) ......................................................................................... 87Liberacin de aleloqumicos desde los rastrojos ..................................................... 88

    VARIABILIDAD GENTICA EN EL POTENCIAL ALELOPTICO ......................................................... 89VARIABILIDAD GENTICA EN LA SENSIBILIDAD A LA ALELOPATA DE LOS RASTROJOS .................... 90SOLUCIN AGRONMICA A LA ALELOPATA DE LOS RASTROJOS ................................................... 91CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 93AGRADECIMIENTOS .................................................................................................................. 94LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 94

  • 6 Simulacin de la dinmica de los rastrojos sobre el suelo encero labranza ................................................................................... 99

    RESUMEN ................................................................................................................................. 99

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 100INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 100DATOS CLIMTICOS .................................................................................................................. 101SUELOS ................................................................................................................................... 102CULTIVOS ................................................................................................................................ 103MANEJO SIMULADO ................................................................................................................. 103VARIABLES ANALIZADAS .......................................................................................................... 104RESULTADOS ............................................................................................................................ 104DISCUSIN .............................................................................................................................. 108CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 109AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................... 109LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 109

    7 Mecanizacin Agrcola en Cero Labranza .................................. 111RESUMEN ................................................................................................................................. 111

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 111INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 111SISTEMA MECANIZADO PARA MEDIANOS Y GRANDES EMPRESARIOS AGRCOLAS ....................... 112

    Seleccin del tractor para la Cero Labranza ............................................................. 112Sembradora ................................................................................................................... 114Pulverizador ................................................................................................................. 117Seguridad del operador .............................................................................................. 118Manejo de rastrojos ...................................................................................................... 120Alfalfa ............................................................................................................................ 121Avena ............................................................................................................................. 123Adecuacin del suelo .................................................................................................. 124

    SISTEMA MECANIZADO PARA PEQUEOS AGRICULTORES .......................................................... 126Adecuacin de suelo .................................................................................................... 128Manejo de rastrojos ...................................................................................................... 129Control de malezas ...................................................................................................... 130Siembra .......................................................................................................................... 130

    CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 131LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 132

    8 Contribucin de las Leguminisas de Grano enRotacin con Cereales: Una Revisin .......................................... 135

    RESUMEN ................................................................................................................................. 135

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 136INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 136LA ROTACIN DE CULTIVOS ...................................................................................................... 137FIJACIN SIMBITICA DE NITRGENO ........................................................................................ 139LA BIOMASA RADICAL .............................................................................................................. 140

  • APORTE DE NITRGENO ........................................................................................................... 141CONTAMINACIN CON N PERCOLADO ...................................................................................... 142RENDIMIENTO Y PROTENA DEL CEREAL ..................................................................................... 143CEBADA, UN CASO ESPECIAL .................................................................................................... 145APORTE DE FSFORO Y OTROS NUTRIENTES ............................................................................... 146OPORTUNIDAD PARA CONTROLAR MALEZAS GRAMNEAS ........................................................... 147INTERRUPCIN DEL CICLO DE ENFERMEDADES ........................................................................... 147INTERRUPCIN DEL DESARROLLO DE NEMTODOS ...................................................................... 148MEJORAMIENTO DE LAS CONDICIONES FSICAS DEL SUELO .......................................................... 148EFECTOS NEGATIVOS ................................................................................................................ 149FITOMEJORAMIENTO ................................................................................................................. 149BENEFICIO PARA LA AGRICULTURA Y LA ECONOMA CHILENA ..................................................... 150LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 151

    9 Vida despus de la muerte: Rastrojos e incidencias deenfermedades en cultivos anuales ................................................ 157

    RESUMEN ................................................................................................................................. 157

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 157INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 158GAEUMANNOMYCES GRAMINIS VAR. TRITICI ................................................................................ 159MYCOSPHAERELLA GRAMINICOLA .............................................................................................. 160TAPESIA YALLUNDAE ................................................................................................................ 161PYRENOPHORA TRITICI REPENTIS ............................................................................................... 161GIBERELLA ZEAE ....................................................................................................................... 161LEWIA INFECTORIA ................................................................................................................... 162CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 162LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 163

    10 Aspectos Econmicos de la Cero Labranza ................................ 165RESUMEN ................................................................................................................................. 165

    ABSTRACT ................................................................................................................................ 166INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 166SIEMBRA TRADICIONAL Y CERO LABRANZA .............................................................................. 167SUSTENTABILIDAD ECONMICA Y CERO LABRANZA .................................................................. 168ECONOMA DE LA CERO LABRANZA ......................................................................................... 173ANLISIS ECONMICO DE LA CERO LABRANZA ........................................................................ 173CONSIDERACIONES FINALES ..................................................................................................... 179LITERATURA CITADA ................................................................................................................ 180

    11 Consideraciones Finales ................................................................ 183

  • 7CABEZAL DE ARTCULO

    LISTA DE PARTICIPANTES

    E.Acevedo. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas,Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta. Casilla 1004, Santiago,[email protected]

    M. Alvear. Universidad de La Frontera, Facultad de Ingeniera, Departamentode Ciencias Qumicas.Casilla 54-D. Temuco, Chile. [email protected]

    L. Barrientos. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, CentroRegional de Investigaciones Carillanca. Casilla 58-D, Temuco, [email protected]

    F. Borie. Universidad de La Frontera, Facultad de Ingeniera, Departamento deCiencias Qumicas.Casilla 54-D. Temuco, Chile. [email protected]

    V.Garca de Cortazar G. Universidad de Chile, Facultad de CienciasAgronmicas, Departamento de Ingeniera y Suelos. Casilla 1004, Santiago,Chile. [email protected]

    R.Madariaga. Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional deInvestigaciones Quilamapu, Departamento de Produccin Vegetal, Laboratorio deFitopatologa de Cereales. Casilla 426, Chillan, Chile. [email protected]

    E.Martinez. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas,Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta. Casilla 1004, Santiago, [email protected]

    M. Mera. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regionalde Investigaciones Carillanca. Casilla 58-D, Temuco, Chile. [email protected]

    A. Nario. Comisin Chilena de Energa Nuclear. Unidad de Agricultura. Casilla188-D. LaReina, Santiago, Chile. [email protected]

    A.M. Parada. Comisin Chilena de Energa Nuclear. Unidad de Agricultura.Casilla 188-D. La Reina, Santiago, Chile. [email protected]

    I. Pino. Comisin Chilena de Energa Nuclear. Unidad de Agricultura. Casilla188-D. La Reina, Santiago, Chile. [email protected]

    J. Riquelme. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, CentroRegional de Investigaciones Raihun, Departamento de Recursos Naturales yMedio Ambiente. Avenida Esperanza s/n. Estacin Villa Alegre. Villa Alegre.VII Regin. Chile. [email protected]

    J.L. Rouanet. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, CentroRegional de Investigaciones Carillanca, Departamento de Recursos Naturalesy Medio Ambiente. Casilla 58-D, Temuco, Chile. [email protected]

  • 8 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    P. Schuller. Universidad Austral de Chile, Facultad de Ciencias, Instituto deFsica. Casilla 567.Valdivia, Chile. [email protected]

    P.Silva. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas, Laboratoriode Relacin Suelo-Agua-Planta. Casilla 1004,Santiago,Chile. [email protected]

    B. Solar. Centro de Gestin Los Angeles, Departamento Tcnico. Casilla 219Santa Brbara, Chile. [email protected]

    H.Troncoso. Universidad de Concepcion, Departamento de Suelos. Casilla 537,Chilln, Chile. [email protected]

    H. Uribe. Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regionalde Investigaciones Carillanca, Departamento de Recursos Naturales y MedioAmbiente. Casilla 58-D. Temuco, Chile. [email protected]

    I. Vidal. Universidad de Concepcion, Departamento de Suelos. Casilla 537,Chilln, Chile. [email protected]

  • 9SUSTENTABILIDAD EN CULTIVOS ANUALES

    1

    Sustentabilidad en Cultivos Anuales

    E. ACEVEDO.Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas, Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta. Casilla 1004, Santiago, Chile. [email protected]

    INTRODUCCIN

    La produccin de cultivos anuales, entre los que se encuentra la base alimenticiade la humanidad (trigo, arroz, maz, cebada), aument notablemente durantela segunda mitad del siglo XX. La conjuncin de dos acontecimientos cientfico-tecnolgico hicieron esto posible: a) la produccin de nuevas variedades conalto potencial de rendimiento a travs de mejoramiento gentico y b) el desarrollode prcticas agronmicas que permitieron que el potencial gentico se expresara.Estudios realizados muestran que el aporte de cada una de estas contribucioneses de aproximadamente 50% (Acevedo et al.,1999). El afn inicial fue producirms alimentos para alimentar a una poblacin mundial creciente. Luego elnfasis ha ido cambiando a producir mejor, de tal manera de minimizar el daopor contaminacin, destruccin u otro que se pueda hacer a los recursosnaturales que se utilizan en el proceso productivo agrcola (suelo, agua, aire).Los resultados han sido extraordinariamente buenos desde el punto de vistade produccin de alimentos, llevando a aumentos en la disponibilidad dealimentos per capita a nivel global por sobre el aumento de la poblacin. Lanica regin del mundo en que persiste un dficit alimentario es el Africa subSahara. No se puede decir lo mismo con relacin a la sustentabilidad de lossistemas de produccin agrcola, rea en que an persisten falencias importantes,particularmente en relacin a la erosin y a la mantencin de un balance decarbono positivo en el suelo.Los aumentos en produccin agrcola han estado asociados a una intensi-ficacin del uso del suelo. Como resultado de la intensificacin en el uso delrecurso se han generado varios problemas ambientales: a) acidez del suelo

  • 10 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    asociada al uso de fertilizantes amoniacales, b) salinidad y sodicidad asociadaa regado con aguas salinas o que dejan carbonato de sodio residual, c) prdidasde carbono del suelo, d) erosin asociada a malas prcticas de labranza, e)aumento del CO2

    ambiental como producto de la quema de rastrojos y de

    inversin de la capa superficial del suelo (aradura) y consecuente oxidacinde la materia orgnica del suelo y e) contaminacin de suelos y aguas por usoexcesivo de fertilizantes y pesticidas. La consecuencia es un deterioro de lacalidad de los recursos naturales que ha llegado incluso a expresarse comodisminucin de productividad de los suelos (Vlek et al., 1981) con elconsecuente efecto en la relacin costo/beneficio de algunas actividadesproductivas agrcolas.Desde un punto de vista cientfico agronmico, la sustentabilidad de los sistemasagrcolas actuales ha sido cuestionada y la conveniencia de algunas prcticasest siendo seriamente investigada. La labranza y la quema de residuos vegetalesestn en esta ltima categora.En Chile, en forma tradicional se ha realizado quema de los rastrojos delcultivo anterior, labranza con inversin de suelo y rastrajes incluso en sueloscon alta pendiente. Esta prctica de labranza, ha provocado prdidas desuelo por erosin hdrica y elica, encontrndose actualmente unas 11,5millones de hectreas con grado de erosin grave y muy grave (CONAMA,1994). El secano de la Cordillera de la Costa de la zona central del pas fueel granero de Chile durante el siglo XIX y en la actualidad es una de laszonas ms afectadas por la erosin, en particular el tramo comprendidoentre la V y VIII Regiones. En este sector, alrededor de un 63 % de lasuperficie (2 millones de hectreas) est fuertemente erosionada(CONAMA, 1994). Un simple balance de carbono en el suelo muestra, porotra parte, el importante efecto de las prcticas agrcola tradicionales en elCO2 ambiental (Cuadro 1).

    Cuadro N1. Balance de carbono del suelo. Produccin de 3T/ha de trigo.(Acevedo, E. no publicado)

    Arado vertedera Cero labranza

    (T C / ha)

    Ingresos + 1,49 + 1,49

    Egresos

    Quema - 1,64 0,0

    Oxidacin M.O. - 2,36 - 0,54

    Erosin (10 T/ha) - 0,11 0,0

    TOTAL - 2,17 + 0,95

  • 11SUSTENTABILIDAD EN CULTIVOS ANUALES

    La ciencia agronmica ha tenido mltiples respuestas a los problemasmencionados, desde la introduccin de tcnicas de manejo integrado acopladasal uso de qumicos ms inocuos y especficos, con menor efecto ambiental, aldesarrollo de sistemas ms eficientes en el uso de insumos para control demalezas, manejo del agua y fertilizantes, incluyendo las tcnicas de agriculturade presicin.Una de las respuestas agronmicas a los problemas ambientales originados enla intensificacin de la produccin agrcola ha sido el desarrollo de la cerolabranza. Dos mritos esenciales de la cero labranza hacen que sea el tpicocentral de discusin de este libro: a) minimiza la erosin y b) reducesubstancialmente la emisin de CO2 a la atmsfera junto con reciclar losnutrientes presentes en los residuos de los cultivos. A nivel mundial se haobservado un alto crecimiento de la superficie cultivada con cero labranza.Chile no ha sido la excepcin, estimndose que alrededor del 50% de lasuperficie triguera nacional se cultiva con esta prctica, principalmente en laVIII y IX Regiones (Vidal y Troncoso, 2002). Los agricultores chilenos estnadoptando la cero labranza fundamentalmente porque mejoran su oportunidadde siembra y bajan sus costos (Acevedo et al.,1998). Sin embargo, dadas lascondiciones climticas mediterrneas, de baja pluviometra estival, que dificultala descomposicin del rastrojo del cultivo anterior, y la condicin de altorendimiento de los cultivos, en Chile, a diferencia de otras partes del mundo,se acumulan cantidades de rastrojos sobre el suelo por lo que los agricultoresrealizan cero labranza con quema. Las altas cantidades de rastrojos sobre elsuelo generan problemas de mal establecimiento de plantas, cambios eintensificacin de los problemas de plagas y enfermedades y dificultad en elcontrol de malezas. Estos problemas bajan el rendimiento de los cultivos, enparticular de leguminosas como el lupino y oleaginosas como el raps. Por ellodeben ser resueltos agronmica y localmente previo a esperar una adopcinmasiva de los agricultores en relacin a estas prcticas.Esta publicacin presenta los trabajos presentados al Seminario Sustentabilidaden Cultivos Anuales, organizado por la Ctedra de Agronoma de CultivosAnuales y el Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta de la Facultad deCiencias Agronmicas de la Universidad de Chile. El Seminario se realiz en elcontexto del 53 Congreso Agronmico y fue auspiciado por la SociedadAgronmica de Chile (SACH), el Fondo de Innovacin Agraria (FIA), la empresaSemAmeris y el Proyecto FONDEF D99I1081. Cabe destacar adems, laparticipacin de la empresa Sargent Agrcola, que realiz una valiosademostracin de maquinaria especializada.Los problemas de establecimiento de los cultivos llevan a revisar las nece-sidades de maquinaria agrcola (Captulo 7), los problemas de alelopata(Captulo 5) y la acumulacin de rastrojos en el tiempo (Captulo 6) ademsde su manejo (Captulo 4). El problema de plagas y enfermedades se presentaen el Captulo 9 junto a las necesidades de rotacin de los cultivos anuales(Captulo 8). Un ejemplo del nivel de desarrollo agronmico local de lacero labranza en la IX Regin se presenta en el Captulo 3 junto a los efectos

  • 12 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    que se espera de esta prctica sobre el recurso suelo y la productividad delos cultivos (Capitulo 2).Existe la hiptesis que hay un efecto sinrgico entre las prcticas agronmicasde cero labranza, manejo de rastrojos, crecimiento econmico, (equidad social)y conservacin ambiental ya que al no laborar el suelo y mantener los rastrojossobre ste se evita la erosin y aumenta la productividad del suelo, dismi-nuyendo al mismo tiempo la tasa de contaminacin ambiental, particularmentecon CO2

    (Acevedo y Silva, 2003). En estado de rgimen, los sistemas con cero

    labranza y manejo de rastrojos son econmicamente ms atractivos que aquelloscon labranza tradicional y quema (Acevedo et al., 1998), aspecto que parececorroborarse con antecedentes recientes (Captulo 10).

    LITERATURA CITADA

    ACEVEDO, E. y SILVA, P. 2003. Sistema de labranza y sustentabilidad agrcola encultivos anuales. Simiente (En prensa).

    ACEVEDO, E., VIOLIC, A. y SILVA, P.1999. La Agricultura del siglo XX y sus desafosal comenzar el nuevo milenio: el caso de Chile. Simiente 69 (3-4) : 1-20.

    ACEVEDO, E., SEPULVEDA, N., CAZANGA, R., Y ARIAS, J. 1998. Evaluacintcnico-econmica del uso de cero labranza y manejo de residuos en cultivostradicionales, en condiciones de secano, para la 8 Regin de Chile: Unasolucin ambientalmente sustentable en la produccin de cultivos anuales.En: III Encuentro de Economistas Agrarios. Santiago de Chile, 29 y 30 deOctubre de 1998.

    CONAMA, 1994. Perfil Ambiental de Chile. Comisin Nacional del Medio Ambiente.569 p.

    VLEK,P.,FILLERY,R. and BURFORD,J. 1981.Fate of nitrogen in arid soils. Plant andSoil 58:133-175.

  • 13SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    2

    Sistema de Labranza y Productividad de los Suelos

    E.ACEVEDO Y E. MARTNEZ.Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agronmicas, Laboratorio de Relacin Suelo-Agua-Planta. Casilla 1004, Santiago, Chile. [email protected]

    RESUMEN

    En este Captulo se revisa el efecto de la labranza en las propiedades fsi-cas, qumicas y biolgicas del suelo. La intensificacin de la agriculturacon prcticas tradicionales de labranza, que incluyen inversin del suelo,tiene como efecto la disminucin de la materia orgnica del suelo.La cerolabranza, con residuos sobre la superficie del suelo, sube el contenido demateria organica de ste afectando positivamente sus propiedades fsicas,qumicas y biolgicas y por lo tanto, su productividad. La labranza tradi-cional con inversin de la capa superficial del suelo, ayuda al control demalezas y formacin de una cama de semillas, sin embargo, expone elsuelo a la erosin hdrica y elica y a la oxidacin acelerada (quema) de sumateria orgnica. El balance de carbono del suelo en condiciones de la-branza tradicional resulta negativo. La productividad del suelo aumentao disminuye de acuerdo a su contenido de carbono orgnico.

    ABSTRACT

    In this Chapter we discuss the effect of tillage on the physical, chemicaland biological properties of the soil.The intensification of agricultureusing traditional crop tillage practices involving the inversion of theupper soil layer, decreases de soil organic matter content. No-tillagepractices, leaving the crop residues on top of the soil, increase the soilorganic matter content positively affecting the soil physical, chemicaland biological properties and the soil productivity. Traditional tillagepractices control weeds and allow seed bed preparation, but they exposethe soil to water and wind erosion and to an accelerated oxidation(burning) of soil organic matter. The carbon balance of the soil undertraditional tillage is seldom positive. The soil productivity increases ordecreases according to its soil organic carbon content.

  • 14 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    INTRODUCCIN

    La labranza es una prctica que facilita labores agrcolas, entre las que destacancontrol de malezas, formacin de camas de semillas que lleven a una buenagerminacin y establecimiento del cultivo, incorporacin de fertilizantes ypesticidas al suelo, incorporacin de materia orgnica y residuos del cultivoanterior. La labranza consiste comunmente en la inversin y mullimiento de lacapa superficial del suelo (15-30 cm) a travs de araduras y rastrajes que, cuandose operan con una humedad adecuada del suelo, resultan en una disgregaciny mullimiento mejorando las propiedades mecnicas para su posteriorintervencin (siembra u otro).Junto con facilitar las labores de siembra, controlar malezas y generar el mullimientodeseado, la labranza tiene algunos efectos no deseados. Expone el suelo a losprincipales agentes erosivos ( agua y viento) y facilita el contacto de los organismosdel suelo con una alta presin parcial de oxgeno (ca 20 kpa ). El movimiento de losgases en medios porosos como el suelo es por difusin. Es un proceso lento que, enbuenas condiciones de aireacin, mantiene a una profundidad de 10-20 cm unapresin parcial de oxgeno de ca 10-15 kpa. La labranza aumenta la presin parcialde oxgeno estimulando la actividad de los microorganismos del suelo, los queoxidan la materia orgnica al utilizarla como furente de energa. As, dos grandesprocesos destructivos se asocian a la labranza con inversin del suelo: erosin yoxidacin (quema) de su materia orgnica. Estos dos procesos disminuyen lacapacidad productiva del suelo. El primero de ellos es comunmente apreciado yaque hay ruptura y remocin fsica del suelo perdiendose parte de la capa superficialy junto con sta, la materia orgnica y nutrientes. La productividad baja en funcina la magnitud de suelo removida por erosin ya que son las capas ms superficialeslas que tienen la mayor concentracin de carbono y de nutrientes.La disminucin del C orgnico del suelo despus de que es intervenido por elhombre ha sido documentada ampliamente. La Figura 1 muestra la evolucinde este proceso desde una situacin climax de bosque a una situacin de cultivointensivo. En un perodo de 50 aos el carbono y nitrgeno del suelo bajanaproximadamente a la mitad.

    Figura 1. Evolucin del carbono y nitrgeno del suelo en la medida queaumenta la intensidad de uso del suelo (Sierra, 1990)

  • 15SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    LABRANZA Y EROSIN

    La erosin hdrica del suelo y el transporte de sedimentos en un campo dependedel impacto que causa la gota de lluvia en el desprendimiento de las partculasde suelo y de la energa del flujo superficial que contribuye a desprender ytransportar los sedimentos en sentido de la pendiente (Peralta, 1976; Logan,1990). Este proceso depende tanto de la naturaleza del suelo como de la lluviay, especficamente, de la cubierta con plantas o residuos vegetales. La agriculturabasada en cero labranza reduce la erosin elica e hdrica mediante elimpedimento fsico que ejerce la cobertura de residuos de cosecha de lastemporadas anteriores depositados en la superficie del suelo.El arado, usado en los sistemas de labranza tradicionales, aumenta la erosindel suelo en terrenos ondulados y con pendiente (Lal et al., 1990) mediante unaaccin de tipo mecnica inducida por las herramientas de corte del suelo. Estaerosin es conocida como erosin por labranza (Torri y Borselli, 2002), dejandoal suelo suceptible a la accin del viento y agua.La erosin del suelo por labranza es proporcional a la pendiente. Torri y Borselli(2002) distinguieron tres fases que explican el movimiento de traslacin del suelo:

    1. Arrastre, el suelo es transportado en contacto con la herramienta de corte.2. Salto, los terrones de suelo son eyectados por la herramienta de corte yviajan en cada libre bajo el efecto de la gravedad y la velocidad inicial almomento de la eyeccin.3. Rotacin, los terrones rotan o bien se deslizan por efecto gravitacional,de resistencia al roce y de velocidad, al trmino de la fase de salto.

    Al remover el suelo, mediante la labranza tradicional (LT), ya sea quemando oincorporando los residuos de la cosecha anterior, se destruyen los agregados naturalesdel suelo quedando particulados y expuestos a los agentes erosivos. En un estudiorealizado en un suelo franco arcilloso, haploxeralf tpico, de la VIII Regin, Chile, seencontr una relacin significativa y positiva entre el grado de cobertura del suelo yla estabilidad de los agregados (Gallegos, 1998). Otros estudios muestran que laestabilidad de los agregados, indicada por el dimetro ponderado medio de los agregados,aumenta al realizar cero labranza y dejar los rastrojos sobre el suelo (Figura 2).

    Figura 2. Sistema de labranza (CL = cero labranza y LT = labranzatradicional ) y su efecto en el dimetro ponderado medio de losagregados (Reyes et al., 2002).

  • 16 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    LABRANZA Y PROPIEDADES FSICAS DEL SUELO

    El rol de la materia orgnica en la estructuracin de las partculas del suelo esampliamente reconocido (Follett y Stewart, 1985). A su vez, la estructura delsuelo afecta su porosidad y por lo tanto, la retencin y disponibilidad de aguadel suelo, adems de su capacidad de aire. La figura 3 muestra la distribucindel espacio poroso con diferentes manejos de suelo. Al agregar materia orgnicaal suelo aumentan los poros de mayor dimetro, que retienen el agua con menorenerga siendo de mayor accesibilidad a las plantas. La conductividad hidrulicaa saturacin del suelo, es decir, la capacidad del suelo de transmitir agua cuandoest saturado (velocidad de infiltracin estabilizada) aumenta notablemente(Cuadro 1) facilitando la infiltracin del agua. Reyes et al (2002) informaron unaumento de la humedad aprovechable de 35% en un mollisol de Chile Centralsometido a manejo de cero labranza por cuatro aos. La porosidad total fueligeramente inferior en cero labranza en comparacin con el suelo labrado enforma tradicional, sugiriendo un desplazamiento de la curva de la figura 3 haciala izquierda, hacia poros de mayor dimetro. El mayor contenido hdrico delsuelo en cero labranza, por otra parte, aumenta su capacidad calrica (cantidadde calor necesaria para subir su temperatura), por lo que los suelos bajo cerolabranza generalmente son ligeramente ms fros y pueden demorar laemergencia y crecimiento inicial de plantas cultivadas.

    Figura 3. Distribucin del espacio poroso en suelos con diferentes tiposde manejo (SM = paja ms 22 T/ ha de guano con paja incorporadoen el suelo.FB =paja quemada en el otoo despus de la cosecha.+N =paja incorporada al suelo + 90 Kg / ha de N ) (Pikul yAllamaras,1986).

  • 17SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    Cuadro 1. Conductividad Hidraulica del suelo bajo diferentes sistemas demanejo, tratamientos de acuerdo a la figura 3, C= control (Pikuly Allamaras, 1986).

    Tratamiento Superficie Cubierta de Pie de arado Suelo

    descubierta rastrojo

    KSAT

    mm/s

    C 1,08 1,97 0,34 1,74

    SM 2,24* 3,61 0,85* 1,80

    FB 1,52 3,15 0,29 1,76

    +N 2,36* 4,15 0,23 1,89

    LSD (0,05) 0,89 0,25

    * Significativo al 5%

    El espacio poroso del suelo se distribuye entre agua y aire en proporciones quedependen del grado de saturacin hdrica. La capacidad de aire de los suelos, ocontenido volumtrico de aire cuando el suelo se encuentra a capacidad decampo, generalmente se torna limitante al crecimiento de las plantas cuandodisminuye de un 10% en volumen (Figura 4). La cero labranza aumenta laproporcin de poros de mayor dimetro aumentando su capacidad de aire.

    Figura 4. Efecto de la capacidad de aire del suelo sobre el rendimiento(Baver y Farnsworth, 1940).

    Al aumentar la materia orgnica del suelo disminuye la densidad aparente, ycon ello aumenta la porosidad y disminuye la resistencia a la penetracin y alcrecimiento de las races de los cultivos (Figura 5) permitiendo una mejorexploracin de agua y nutrientes del suelo por las plantas.

  • 18 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    Figura 5. Resistencia a la penetracin en funcin de la densidadaparente y humedad del suelo (Singh y Ghildyal, 1977)

    LABRANZA Y PROPIEDADES QUMICAS DEL SUELO

    El principal efecto de la cero labranza sobre las propiedades qumicas del sueloest vinculado al aumento de la materia orgnica (MOS) de ste. La figura 6 muestrael cambio de MOS despus de cuatro aos de cero labranza en un mollisol de ChileCentral en que se cultiva una rotacin trigo-maiz dejando los residuos de cosechasobre el suelo. La mayor acumulacin de materia orgnica ocurri en los primerosdos centmetros del suelo, pero la diferencia fue significativamente superior hastalos cinco centmetros de profundidad entre los tratamientos de manejo.

    Figura 6. Sistema de labranza (CL = cero labranza; LT = labranza tradicional)y acumulacin de materia orgnica en un alfisol de Chile central(Reyes et al., 2002).

    0

    Ma

    teri

    a O

    rg

    nic

    a (

    %)

  • 19SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    En los sistemas agrcolas tradicionales los balances de carbono en el suelo songeneralmente negativos (Reicosky et al., 1995 ) ya que comunmente se quemanlos rastrojos de la cosecha anterior y se invierte la superficie del suelo parapreparar la cama de semilla. Los requerimientos de carbono para compensar elefecto, son del orden de 2 a 2,5 T / ha.El Cuadro 2 presenta valores estimados para un balance de carbono que sondel mismo orden de magnitud que observaciones realizadas en campo porRasmussen y Collins, 1991 y Rasmussen y Parton, 1994.

    Cuadro 2. Estimacin de balance de carbono para sistemas de cerolabranza y labranza tradicional. Cultivo de trigo que produce 3T / ha (Acevedo,E. datos no publicados).

    Arado vertedera Cero labranza

    (T C / ha)

    Ingresos + 1,49 + 1,49

    Egresos

    Quema - 1,64 0,0

    Oxidacin M.O. - 2,36 - 0,54

    Erosin (10 T/ha) - 0,11 0,0

    TOTAL - 2,17 + 0,95

    La importancia de la materia orgnica en las propiedades qumicas del sueloradica en el aporte directo de nutrientes esenciales como N, P y S y micronutrientespresentes en la materia orgnica, adems de aportar coloides que aumentansubstancialmente la capacidad de intercambio catinico del suelo. Cabemencionar que prcticamente la totalidad del nitrgeno aportado por el sueloa un cultivo proviene de la descomposicin de la materia orgnica por lo que,en general, a mayor contenido de materia orgnica en el suelo hay mayordisponibilidad de nitrgeno.

    PROPIEDADES BIOLGICAS

    El cultivo de los suelos no perturbados representa una serie de cambios en laestructura y actividad de la comunidad biolgica nativa del suelo (Hendrix etal., 1990). Sin considerar la introduccin de sustancias qumicas txicas, comopesticidas, los cambios en la abundancia y actividad bitica del suelo puedenestar relacionados a cambios en los factores reguladores de ella, comotemperatura, agua y cantidad y distribucin de materia orgnica. En los sistemasarables, las fluctuaciones estacionales de las propiedades microbiolgicaspueden ser significativas (Petersen et al., 2002).El uso intensivo de herbicidas, por otra parte, puede alterar la fauna delsuelo.Tales cambios en las condiciones del hbitat y disponibilidad de nutrientesreducen la diversidad de especies, pero, en muchos ocasiones puedenincrementar la abundancia de otras.

  • 20 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    En un estudio realizado al Este de Washington, USA, durante el cultivo de trigoprimaveral sobre un suelo franco limoso, Petersen et al. (2002) compararon la actividadbiolgica del suelo manejado a largo plazo con arado de cincel y CL . El estudioencontr una fuerte asociacin entre el N biomsico y las condiciones del suelo,principalmente con la disponibilidad de N. Las condiciones en CL favorecen unamayor relacin hongo / bacteria respecto a los sistemas de LT (Hendrix et al ,1990).En estudios realizados en el fundo Chequn, en la VIII Regin de Chile, se comparel efecto de la CL y LT sobre algunas propiedades biolgicas del suelo, como seaprecia en los cuadros 3 y 4 (Crovetto, 2002).

    Cuadro 3. Recuento microorganismos del suelo en diferentes sistemasde labranza.

    Microorganismo Cero Labranza Labranza tradicional

    Bacterias aerbicas viables (+) (-)

    Bacterias fijadoras de N (+)* (-)

    no simbiticas

    Bacterias nitritadoras (+) (-)

    Bacterias nitratadoras (+) (-)

    Hongos viables () ()

    Esporas de micorrizas (+) (-)

    vesiculo-arbusculares

    Levaduras viables (+) (-)*

    Algas () ()

    Actinomicetes viables (+) (-)

    (+): mayor, (-): menor, (): sin diferencias, (+): tendencia a aumentar, (-): tendencia a disminuir*: Ms estable durante el ao.

    Crovetto, 2002.

    Cuadro 4. Recuento organismos de la mesofauna del suelo en diferentescondiciones de labranza.

    Organismo Cero Labranza Labranza tradicional

    Mesofauna total (+) (-)

    Insectos (+) (-)

    caros (+)* (-)

    Ciempies (+) (-)

    Nemtodos (+) (-)

    Lombrices (+)** (-)

    (+): mayor, (-): menor, (): sin diferencias, (+): tendencia a aumentar, (-): tendencia a disminuir*: Mayor durante el mes de diciembre probablemente debido a la excepcional precipitacin de 88 mm.**: Mayor durante el perodo hmedoCrovetto, 2002.

  • 21SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    Hay informes contrapuestos sobre los efectos de la labranza en las lombricesdel suelo (Chan, 2001). Por un lado hay resultados que vinculan la abundanciay diversidad de lombrices con la intensidad de labranza en que la poblacin delombrices disminuye en suelos manejados tradicionalmente, debido a cambiosde las condiciones del suelo que resultan del excesivo laboreo. Por otro lado, sedocumenta un incremento de algunas poblaciones endgenas de lombricesdebido a la mayor disponibilidad alimenticia que se genera al mezclar losresiduos que abundan en superficie.En un suelo aluvial franco arenoso (mollisol) de la zona central de Chile, semidi el nmero y peso de lombrices en tres situaciones de manejo: LT, CL (3aos), y CL (6 aos). Los resultados del cuadro 5 muestran que en LT no seregistraron lombrices. Adems, la poblacin de lombrices aument en formadirecta con el tiempo de incorporacin del suelo al sistema de conservacin deCL. Estos resultados podran relacionarse con la mayor disponibilidadalimenticia en los sistemas de conservacin y con los mayores contenidos dehumedad en CL (Reyes et al., 2002).

    Cuadro 5. Cantidad de lombrices en distintos sistemas de labranza

    Sistema de labranza Nmero Peso seco

    (Lombrices ha-1) (kg ha

    -1)

    Labranza tradicional 0 0

    Cero labranza, 3 aos. 620.000 28

    Cero labranza, 6 aos 2.760.000 104

    Laboratorio Relacin Suelo Agua Planta, Universidad de Chile; datos no publicados.

    LABRANZA Y BALANCE DE C EN EL SUELO

    Se estima que la labranza intensiva ha sido responsable de prdidas entre 30 y50% de C orgnico del suelo, desde la incorporacin de nuevos suelos a sistemasde cultivo tradicionales (Reicosky, 2002). A nivel global se pierden por cultivodel suelo aproximadamente 0,8 GT de C a la atmsfera (Schlesinger, 1990). Lasprdidas de materiales hmicos de los suelos cultivados son superiores a latasa de formacin de hmus de los suelos no perturbados, por lo que el suelobajo las condiciones actuales de cultivo es una gran fuente de CO

    2 atmosfrico,

    contribuyendo al calentamiento global por aumento de gases de efectoinvernadero (Kern y Johnson, 1993; Gifford, 1994; Reicosky, 2002).El rol de la agricultura en el secuestro de C no est claramente definido(Schlesinger, 1990). El suelo, sin embargo, es un importante componente en elciclo global del C, actuando como fuente y como reservorio. Entre los diversoscomponentes areos y subterrneos, la mayor parte del C almacenado seencuentra en el suelo (Etchevers et al., 2002). El total de C retenido en los

  • 22 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    suelos representa dos a tres veces la cantidad de C presente en la atmsferacomo CO2 por lo que los suelos podran ser un gran sumidero global de C(Gifford, 1994).La conversin hacia sistemas de labranza de conservacin aumenta elcontenido de C del suelo al reducir la erosin y la tasa de oxidacin de lamateria orgnica (Fortin et al., 1996), reduciendo adems las emisiones deCO2 por el menor uso de combustibles fsiles (Kern y Johnson, 1993). Unestudio reciente (West y Post, 2002), indica que en promedio, un cambio deLT a CL podra secuestrar 0,57 0,14 T C ha-1 ao.-1 La captura de C estestrechamente ligada a prcticas agronmicas, las que pueden contribuir amitigar los efectos del cambio climtico global (Etchevers et al., 2002).La MOS es el principal componente del suelo que se ve influenciado por elsistema de labranza implementado (Alvarez et al, 1995). El contenido de MOSdisminuye frecuentemente con la intensidad de labranza incrementando losflujos de CO2 desde el suelo hacia la atmsfera (Reicosky et al, 1997). En unvertisol de Texas , USA, Reicosky (1997) compar el efecto de diferentessistemas de labranza (tradicional, cincel y cero labranza) y diferentes cultivossobre la emisin de CO2, encontrando despus de 24 horas los mayores flujosde CO2 en labranza tradicional. Como no encontr relacin entre el CO2acumulado despus de labranza y el contenido de N inorgnico, despreci elefecto a corto plazo de la actividad microbiana, sealando que la liberacinde CO2

    en el corto plazo se encuentra ms influenciada por un flujo de masa

    relacionado con los cambios inducidos en la porosidad despus de labrar elsuelo. An despus de tres meses de efectuados los tratamientos de labranza,las prdidas de CO2 siguieron afectando mayormente a los suelos manejadoscon sistemas de labranza tradicional (Reicosky, 2002).Una reduccin del contenido de MOS puede generar un efecto perjudicial enel medio ambiente debido a que frecuentemente resulta en una disminucinde la fertilidad, aumento de la erosin, disminucin del rendimiento,infiltracin de agua, y capacidad de retencin de agua del suelo (Reicosky etal., 1997). Para minimizar tal impacto ambiental, se debe disminuir el volumende suelo a disturbar (Reicosky, 2002).

    LABRANZA Y CONSUMO DE ENERGA

    La labranza, junto con la preparacin de la cama de semillas, pueden contribuirfuertemente al consumo de energa de los sistemas de produccin de cultivos(Lal et al., 1990). El consumo de combustible diesel para el arado usado en lossistemas de labranza tradicional, vara de 60 a 80 litros por hectrea (Lal et al.,1990). La labranza de conservacin presenta ahorros significativos en trminosenergticos sin poner en riesgo la productividad (Lal, 1989). Las faenas delabranza y los productos qumicos basados en petrleo como fertilizantes ypesticidas son insumos energtico - intensivos.En USA la fabricacin de fertilizantes, principalmente N, libera casi la mismacantidad de C que la quema de combustibles fsiles empleados en laboresagrcolas 0,076 GT/ao (Kern y Johnson, 1993). Los sistemas de labranza

  • 23SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

    tradicional son los ms intensivos en trminos energticos, mientras quelos sistemas de cero labranza son los menos intensivos. En USA, la cerolabranza gasta cerca de un 45% menos de los requerimientos energticos(combustible) considerados para en las labores de precosecha que lossistemas de labranza tradicional. En cero labranza se requiere un controlqumico de malezas ms intensivo, con lo cual se incurre en un gastoenergtico adicional por concepto de herbicidas de un 15% mayor alrequerido en labranza tradicional. An as los sistemas de cero y mnimalabranza son ms eficientes en trminos energticos que los sistemastradicionales. Con menores niveles de energa los sistemas conservacionistaspueden conseguir aproximadamente los mismos rendimientos que lossistemas tradicionales (Kern y Johnson, 1993).

    CAMBIOS EN LA PRODUCTIVIDAD DEL SUELO ASOCIADOS A LA LABRANZA

    El efecto de la MOS es decisivo en la regulacin de los nutrientes de losecosistemas, lo que se asocia a la produccin y descomposicin de la biomasay al secuestro, asimilacin y emisin atmosfrica del CO2

    . La cero labranza

    promueve la acumulacin de MOS, principalmente en los primeros centmetrosdel perfil del suelo (Undurraga, 1990; Salinas 1996; Reyes et al., 2002). El manejode la MOS, incluyendo el uso de los residuos de cosecha y abonos orgnicos,es considerado un factor fundamental debido a sus beneficiosos efectos en lacalidad del suelo, la productividad sustentable del suelo, y su capacidadpotencial para secuestrar C (Rasmussen y Parton, 1994; Rosell, 1999). Aunquela relacin entre la MOS y la productividad de cultivos es aceptada pordiferentes investigadores (Moreno et al, 1999), establecer su interdependenciarequiere el anlisis de estudios ejecutados bajo condiciones experimentalesdistintas, con escalas diferentes en tiempo, sitio, clima, y en general, ensituaciones ecolgicas diversas (Rosell, 1999). Adems, pese a la existencia deabundante literatura que documenta los efectos positivos de la MOS sobre laspropiedades del suelo que influencian el desarrollo de los cultivos, existe pocainformacin sobre la contribucin directa de un aumento de MOS en laproductividad del suelo cultivo. Bauer y Black (1994), estimaron que para unsuelo franco de las Grandes Planicies en USA que un aumento de 1 T / ha deMOS en los primeros 30 cm del suelo era equivalente a un aumento enproductividad de 15 kg/ha en granos de trigo. La adicin de enmiendasorgnicas, sin embargo, aunque puede mejorar la productividad del suelo, noelimina la necesidad de fertilizar, debido a las grandes cantidades de nutrientesque se requieren para obtener un retorno econmico.Luchsinger et al. (1979) compararon varios mtodos de preparacin de suelospara estudiar la respuesta en crecimiento y rendimiento de maz en un sueloaluvial (Mollisol) de textura franco arcillo arenosa de la zona central de Chile,encontrando una mayor germinacin en los tratamientos que no incluanrotura del suelo. En cero labranza, sin embargo, se observ un menordesarrollo de races a los 45 das despus de la siembra. En el tratamiento sinlabrar hubo una disminucin no significativa en rendimiento - posiblemente

  • 24 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    asociada, adems, a un insuficiente control de malezas como tambinmenores costos de produccin.Un Anlisis del margen bruto de tres sistemas de labranza en la VIII Regin deChile (Cuadro 6), muestra que el mayor costo de inversin requerido para cerolabranza, es compensado con un margen bruto 5,6 veces mayor al sistema delabranza convencional (Salinas, 1996).

    Cuadro 6. Anlisis del margen bruto para siembras de trigo, bajo tressistemas de labranza. Salinas (1996).

    Sistemas Ingreso Costo Margen bruto

    (Kg/ha) (kg/ha) (kg/ha)

    Convencional 1.500 1.130 370

    Mnima labranza 3.000 1.870 1.130

    Cero labranza 4.000 1.940 2.060

    Salinas (1996), seala que las prcticas de labranza convencionales, que implicanuso intensivo de tractores e implementos agrcolas, producen modificacionesgeneralmente desfavorables desde el punto de vista de la conservacin de suelos,que se traducen en: (1) degradacin integral del recurso suelo (fsica, qumica ybiolgicamente); (2) incremento de las superficies con problemas de erosin hdricay (3) paulatina prdida de productividad de los suelos.

    CONSIDERACIONES FINALES

    Hay abundante evidencia de carencia de sustentabilidad en los sistemasagrcolas de cultivos anuales en que se realiza labranza con inversin de suelo.El problema se genera por la exposicin del suelo a la erosin hdrica y elica ypor la oxidacin de la materia orgnica con la consecuente prdida de carbonodel suelo. Los balances de carbono en suelos en que se realiza labranzatradicional son negativos. La cero labranza, manteniendo los rastrojos sobre elsuelo, evita la erosin y ayuda a almacenar carbono en el suelo mejorando suspropiedades fsicas, qumicas y biolgicas, aumentando su productividad yhaciendo que el suelo cumpla un rol de almacenamiento de carbono desde elpunto de vista ambiental.Esta prctica agronmica disminuye, adems, lasemisiones de CO2 a la atmsfera por menor consumo energtico.

    AGRADECIMIENTOS

    Los autores desean agradecer las sugerencias hechas por la Sra. Paola Silva enla redaccin del manuscrito. Parte de este trabajo se realiz con aportes delproyecto FONDEF D99I1081.

  • 25SISTEMA DE LABRANZA Y PRODUCTIVIDAD DE LOS SUELOS

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  • 29MANEJO INTEGRADO SUELO - PLANTA Y DESARROLLO SUSTENTABLE

    3

    Manejo Integrado Suelo - Planta y DesarrolloSustentable de la Agricultura del Sur de Chile(1)

    J. L. ROUANET (2, 5), I. PINO(3), H. URIBE(2), A. NARIO (3), P. SCHULLER(4), F. BORIE(5), L.BARRIENTOS(2), A. M PARADA(3) M ALVEAR(5) y M. MERA (2,5).(2) Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Departamento de Recursos Naturales y MedioAmbiente.Casilla 58-D. Temuco, Chile. [email protected] (3) Comisin Chilena de EnergaNuclear. Unidad de Agricultura.Casilla 188-D. La Reina, Santiago, Chile. [email protected] (4)UniversidadAustral de Chile. Facultad de Ciencias. Instituto de Fsica. Casilla 567.Valdivia, Chile. [email protected](5)Universidad de La Frontera, Facultad de Ingeniera, Departamento de Ciencias Qumicas.Casilla 54-D. Temuco, Chile [email protected]

    RESUMEN

    La aplicacin por mas de un siglo de sistemas intensivos de produccinde alimentos en el Sur de Chile, basados en la dominancia de cultivosanuales, ha provocado erosin y agotamiento de la fertilidad de los suelosy un creciente uso de fertilizantes para mantener altos rendimientos. Estaintensificacin ha significado una reduccin paulatina en la rentabilidaddel sector y una intensificacin de los procesos de degradacin del suelo,sintomtico de una baja sustentabilidad. Se informan resultados deinvestigacin en intensificacin sustentable de manejo integrado suelo-planta mediante la aplicacin de tcnicas conservacionistas en cultivosanuales, en especial de trigo, dominante en el sistema intensivo tradicionalde produccin (inversin de suelo y quema).Se demuestra que es posible la produccin de alimentos manteniendo laalta productividad de los cultivos, sin minar la estrata superficial delsuelo por erosin, resguardando su contenido de carbono orgnico y man-teniendo su ecosistema biolgico.Esto con efectos positivos en la relacincosto/beneficio, contaminacin atmosfrica y proteccin ambiental. En loparticular, se recomienda: manejo de suelo conservacionista con residuospostcosecha sobre su superficie, uso de rotaciones con leguminosas y elec-cin de variedades con mayor eficiencia de uso de nitrgeno provenientede los fertilizantes como normas agronmicas integradas para un desa-rrollo agrcola sustentable.

  • 30 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    ABSTRACT

    The continuous use of intensive cropping systems in Southern Chile leadto soil degradation, decreased soil fertility, reduced profitability and anincreased environmental damage. These are symptoms of low agriculturalsustainability. In this chapter the research results of a team working onsustainable agricultural intensification through integrated soil-plantmanagement in annual crops system are presented. It is shown that it ispossible to produce food from annual crops, mainly wheat, maintaininghigh crop productivity,conserving the soil biological equilibrium and itsorganic carbon status. The use of conservation tillage managing the soilstraw cover, the use of legume crops as lupine in the crop rotation and theselection of wheat genotypes with a high nitrogen-fertilizer use efficiency,are the individual factors showing positive effects on the cost/benefit ratioand the environmental quality. These must be jointly adopted in analternative cropping system in order to promote a sustainable agriculturaldevelopment in Southern Chile.

    INTRODUCCIN

    La agricultura en las principales regiones agrcolas del Sur de Chile se hacaracterizado por la aplicacin continua, por ms de un siglo, de un sistema deagricultura intensiva. Esta situacin ha provocado erosin y agotamiento de lafertilidad de los suelos, degradacin de la vegetacin pastoral y comoconsecuencia, bajos niveles de productividad en el estrato de agricultorespequeos e indgenas, y reducida rentabilidad agrcola en el estrato deagricultores empresariales.Con un alto precio de la tierra y un alto costo de oportunidad los requerimientosde eficiencia del sector de produccin agrcola han aumentado. Si, adems, setienen precios de productos no favorables, como lo es en la actualidad, se hacenecesario intensificar las tcnicas de produccin en los sistemas de produccinde forma de obtener altos rendimientos en forma consistente para pagar lainversin. Se ha intensificado el uso del suelo sin un manejo conservacionista,y se usan altas dosis de nitrgeno y fsforo en los sistemas de produccin paraaumentar su productividad. La intensificacin de los sistemas de produccinha significado un aumento en el uso del suelo con dominancia de rotacionescortas basadas en cultivos anuales y ausencia de leguminosas de grano. Seobserva degradacin del ambiente, sntoma de baja sustentabilidad, arriesgandola oferta de alimento en un sistema en que la demanda va en aumento.Se ha argumentado y documentado mundialmente durante las dos ltimasdcadas sobre la necesidad de alcanzar una prctica masiva de agriculturasustentable. Sin embargo, las publicaciones especializadas han sido precavidaspuesto que los sistemas de produccin agrcola sustentables a veces no sondeseables para algunos productores y para el sector de agronegocios. En elcaso de Chile y en especial de la Zona Sur, en la que se concentra el 70% de lasuperficie dedicada a la produccin de especies agrcolas que definen la dieta

  • 31MANEJO INTEGRADO SUELO - PLANTA Y DESARROLLO SUSTENTABLE

    diaria de la poblacin es imposible un crecimiento econmico de la agriculturaproduciendo alimentos con las prcticas actuales sin daar las capacidades deregeneracin y de asimilacin del ecosistema (Lal et al., 1998).En este captulo se informan resultados de intensificacin sustentable de manejointegrado suelo-planta, mediante la aplicacin de tcnicas conservacionistasen cultivos anuales, en especial de trigo, dominante en el sistema intensivotradicional de produccin (inversin de suelo y quema).

    ANTECEDENTES EXPERIMENTALES

    Las investigaciones fueron realizadas por un grupo interdisciplinario endiferentes proyectos (FONDECYT, OIEA ,ARCAL, CHIs y DIUFRO) en el readel Secano Interior de la IX Regin de Chile. La regin se caracteriza por ladominancia de suelos Ultisol (Typic Hapludult), derivados de rocas volcnicasandesticas, baslticas y cenizas volcnicas; de textura franco arcillo limosa conalto contenido de arcilla (>50%) en su perfil y Alfisoles derivados de materialintrusivo rico en cuarzo, granito o diorita cuarzosa; de textura franco arcilloarenosa (Fajardo, 1976). Esta rea agroecolgica posee clima mediterrneo consequa estival y alta concentracin de pluviometria en otoo-invierno.Se usaron suelos de cinco localidades: un suelo transicional, y un Andisol serieVilcn ambos en General Lpez (Carillanca), un Ultisol (Hapludult) en Pumalal,Nueva Imperial, Ultisol (Palhumult) en Tromn, y un Alfisol serie Cauquenes,en Los Sauces de la IX Regin.En otoo el suelo permanece en barbecho para las siembras invernales conmanejo tradicional, esto es, con eliminacin de los rastrojos mediante el uso delfuego y posterior inversin. Lluvias de hasta 400 mm entre los meses de abril ajunio, sobre suelo desnudo, generan alto nivel de erosin. Los sistemas de manejode suelo que han sido utilizados en estas investigaciones son cero labranza yquema de residuos (CL+Q), cero labranza sin quema de residuos (CL-Q), ysistema tradicional con inversin del suelo y quema de residuos (TRAD). Encada tratamiento se establecieron 2 rotaciones, lupino-trigo-avena y trigo-lupino-trigo, durante tres temporadas consecutivas 1997/1998, 1998/1999 y 1999/2000en Nueva Imperial y Los Sauces y las rotaciones lupino-trigo y avena-trigo enel sitio Pumalal. En el sitio Carillanca se ha utilizado una rotacin de pradera-pradera-avena-lupino-trigo desde 1995/1996 a 2000/2001 en el que se agregel manejo mnima labor (ML), una pasada de arado cincel, TRAD con quemade residuos (TRAD+Q) y TRAD sin quema de residuos, incorporados al suelo(TRAD-Q). En general se utiliz una fertilizacin con N-P-K, de acuerdo a larecomendacin del servicio de anlisis de suelo de INIA Carillanca.Se utilizaron tcnicas isotpicas con 15N para la evaluacin de los balances denitrgeno (Rennie y Paul, 1971; Hauck y Bremner, 1976; Zapata, 1990 e IAEA,2001), y 137Cs, para la estimacin de las tasas netas y medias de erosin (Schulleret al., 2000; Schuller et al., 2002). En los sitios de Nueva Imperial y Pumalal, seus una dosis de 150 Kg N ha-1, en forma de Urea, marcada con 15 N, 10% at.exc.En la determinacin de la eficiencia agronmica de uso de N, en genotipos de

  • 32 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    trigo se utiliz una dosis de 160 Kg N ha-1, en forma de Sulfato de Amonio,marcado con 15 N. 10% at. exc.Para el sitio de Tromn se adicion materia orgnica en forma de compost a unsuelo sometido a diferentes grados de intervencin agrcola: pradera degradadasin adicin de materia orgnica, cultivos anuales de baja tecnologa con 10 Mgha

    --1 ao-1 de materia orgnica, cultivos anuales dispuestos en terraza con 15

    Mg ha-1 ao-1 de materia orgnica y huerto de especies hortcolas anuales con30 Mg ha-1 ao-1

    de compost.

    La fijacin biolgica de nitrgeno se determin mediante el mtodo de Danso etal. (1988), utilizando la relacin: %Ndffix= (1- (%Ndfffix/%Ndffnfix)*100); donde%Ndfffix y %Ndffnfix son el porcentaje de nitrgeno derivado del fertilizantedel cultivo fijador (lupino) y cultivo no fijador (Avena sativa L).En muestras de suelo y planta se determin N Total (digestin Kjeldahl) y 15N(espectrometra de emisin). Se determin C y N de la biomasa microbiana atravs de la tcnica de fumigacin y extraccin (Amato y Ladd, 1988; Brookes etal.,1985).Se determin fosfatasa, b-glucosidasa y arilsulfatasa, mediante el p-nitrofenol liberado espectrofotomtricamente a 400nm (Tabatabai y Bremner,1969; Eizavi y Tabatabai, 1988; Tabatai y Bremner, 1970). Las muestras seincubaron en presencia de un buffer adecuado a una temperatura dada por unperodo de tiempo dado, y luego fueron filtradas. En caso de fosfatasa se tom1 g de suelo en buffer MUB pH 5,5 ms el p-nitrofenil fosfato. Se incub a 20Cpor una hora. En el caso de dehidrogenasa se procedi a incubar con un sustratoque como producto genera el rojo de formazn, el cual tambin fue determinadoespectrofotomtricamente (Casida et al., 1964).Se determin hifas totales (activas e inactivas) de micorrizas por la metodologapropuesta por Kabir et al. (1997), Miller y Jastrow (1998) y Newman (1966). Elnmero de esporas se determin por una modificacin del mtodo de tamizadoy decantado de Gerdermann y Nicholson (1963). Para la colonizacin de racesse us el mtodo propuesto por Philips y Hayman (1970), modificado por Koskey Gemma (1989).La materia orgnica se determin mediante el mtodo redox de Walkley y Blackmodificado, citado por Ojeda (1996). El fraccionamiento orgnico del fsforo serealiz mediante el mtodo de Stewart y Oades (1979).En las determinaciones de la densidad aparente, resistencia a la penetracin delsuelo, y la infiltracin del mismo se utilizaron las tcnicas del penetrmetro de cono(Jerez, 1994) y del doble cilindro infiltrmetro (Jara et al., 1987), respectivamente.

    CARACTERSTICAS DEL SUELO

    Contenido de humedad del suelo

    El efecto del manejo de suelo sobre el contenido de humedad del suelo se expresamediante el uso del ndice de Humedad Volumtrica, Iq, asociado a la cadapluviomtrica en un suelo Ultisol en Nueva Imperial. El Iq igual a 1,00

  • 33MANEJO INTEGRADO SUELO - PLANTA Y DESARROLLO SUSTENTABLE

    corresponde al Contenido de Humedad Volumtrico (qv) promedio demediciones en estratas de 0-20, 20-40, 40-60, 60-80 y 80-100 cm y equivale a un(qv) de 44,42 % a una lmina de agua de 87,57 mm (Uribe y Rouanet, 2002).Los resultados indican que la media de Iq

    en suelo con cultivo de trigo manejado

    en cero labranza sin quema de residuos (CL-Q) es significativamente mayor(p0.05) que en los otros sistemas de manejo del suelo (Cuadro 1). Se encontrun efecto sobre el Contenido de Humedad Volumtrico (qv) con la profundidaddel suelo. La informacin seala que hasta los 40 cm en el tratamiento CL Q, elndice Iq fue significativamente mayor (p0.05) que en los otros sistemas demanejo. Entre 40 y 80 cm slo se presentaron diferencias significativas en elalmacenamiento de humedad entre CL Q y TRAD. No fueron diferentes CL Qy CL + Q, ni CL + Q y TRAD. Bajo los 80 cm todos los tratamientos se comportaronigual en relacin con su capacidad para retener humedad.

    Cuadro 1. Comparacin de medias del ndice de humedad entretratamientos de labranza, para cada profundidad (cm).

    Tratamiento Media de I0 por profundidad

    0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 Total

    Cero Labranza 0,910 1,000 0,964 1,084 1,116 1,015

    sin Quema

    Labranza Tradicional 0,880b 0,974b 0,939b 1,055b 1,104 0,990b

    Cero Labranza 0,878b 0,962b 0,949ab 1,073ab 1,117a 0,996b

    con Quema

    Esta diferencia fue ms notable en un ao con desbalance hdrico temprano ymenor pluviometra, como en la temporada 1998 1999 con 647 mm de cadapluviomtrica y 508 mm acumulados en el perodo comprendido entre siembray cosecha. En una temporada normal en cuanto a balance hdrico, como latemporada 1999 2000 con 1.054 mm de cada pluviomtrica y 876,5 mmacumulados entre siembra y cosecha, Iq present una diferencia signifi-cativamente (p0.05) entre CL Q y TRAD, pero no entre CL Q y CL + Q, nientre CL + Q y TRAD.Los resultados indican que, desde el punto de vista de almacenamiento de aguaen el perfil de suelo, se observa un efecto positivo de los sistemas conserva-cionistas, especialmente si se mantienen sobre el suelo residuos postcosecha,principalmente desde el perodo fenolgico encaado-espigadura en adelante,cuando la precipitacin es menor y los requerimientos de agua del cultivoaumentan (Cuadro 2). En CL-Q los niveles de humedad en la zona superficial,hasta los 40 cm de profundidad fueron mayores en relacin con las tcnicas delabranza convencionales y CL + Q. En situacin de precipitacin baja indica que,en el caso de conservar cobertura sobre el suelo, se produjo un aumento sig-nificativo en el nivel de humedad en las estratas superficiales. En un ao deprecipitacin normal los tratamientos conservacionistas con y sin quema nopresentan diferencia de nivel de humedad con respecto al sistema TRAD.

  • 34 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    Cuadro 2. Comparacin de medias del ndice de humedad entre tratamientosde labranza, por perodo fenolgico en el cultivo de trigo.

    Tratamiento Media de I0 por perodo considerado

    Siembra- Encaado- Espigadura-

    encaado espigadura cosecha

    Cero Labranza sin Quema 1,061 1,023 0,963

    Labranza Tradicional 1,036b 0,998 b 0,938b

    Cero Labranza con Quema 1,046b 1,001 b 0,941b

    Infiltracin de agua en el perfil del suelo

    Tras un corto perodo de aplicacin de sistemas de manejo de suelo sin inversiny con manejo de la cobertura vegetal de residuos post-cosecha aument lavelocidad inicial de infiltracin (VI) de los suelos, mejorando su capacidad paraabsorber agua y disminuyendo el escurrimiento superficial, principal fenmenoque provoca la prdida de suelo por erosin hdrica.En pruebas de infiltracin realizadas despus del perodo de un ao de utilizadoslos tratamientos coberturas de suelo, y posterior a la cosecha de trigo en un sueloUltisol, los resultados fueron significativamente diferentes entre parcelas sincubierta vegetal durante el perodo de barbecho (enero-mayo), y aquellas conavena y lupino como abono verde y retencin de paja de trigo (Figuras 1, 2). Latcnica de abono verde consiste en cortar y dejar sobre la superficie del suelo lasespecies en estado de floracin en el mes de noviembre-diciembre, en este casolupino y avena. La permanencia de esta cubierta sobre el suelo tiene, entre otros,el objetivo de proteger el suelo de la energa de las lluvias de inicio del otoo y suefecto erosivo hasta que el prximo cultivo de la rotacin cubra la superficie delsuelo. La paja, subproducto de la cosecha de grano permanece sobre el sueloentre enero a mayo y cumple con el mismo objetivo.Se observ que la infiltracin acumulada o agua que ha penetrado en el perfildel suelo es similar entre tratamientos, aunque menor en suelo sin cubiertavegetal. La infiltracin inicial del suelo aument en el tratamiento con coberturavegetal mantenida en el perodo de barbecho, y consecuentemente la capacidadde absorber agua a una velocidad mayor, aspecto fundamental de prdida desuelo por escurrimiento. Este aspecto es especialmente importante en estadosiniciales del ciclo de crecimiento de cultivos de invierno, perodo en el cual elrea foliar es baja y por consiguiente la cobertura del suelo escasa, y en el quese presentan las mayores intensidades de lluvia. Estos experimentos fueronrealizados para demostrar que la velocidad de infiltracin inicial es menor enel suelo que permanece descubierto en el perodo de barbecho en relacin a laobservada en el suelo que mantiene diferentes tipos de cubiertas vegetales enel mismo perodo, lo que posiblemente de deba a los cambios que pudoexperimentar la porosidad del suelo, datos que no fueron determinados.

  • 35MANEJO INTEGRADO SUELO - PLANTA Y DESARROLLO SUSTENTABLE

    Figura 1. Velocidad de inflitracin e infiltracin acumulada en suelo Ultisolsin cubierta vegetal. Imperial

    Figura 2. Velocidad de infiltracin e infiltracin acumulada en sueloUltisol con lupino abono verde. Imperial

    Densidad aparente del suelo

    En suelos Ultisol y Alfisol, se observ que tras un un ao despus de mantenercubierta vegetal permanente, la densidad aparente (Da) disminuy respecto aun suelo sin cubierta vegetal (Cuadro 3) en la estrata 0-20 cm de profundidad.La cubierta tipo abono verde de cereales present los mayores valores dereduccin de este ndice de calidad del suelo. No se observ el mismo efectocon abono verde de lupino, especie que tiene un bajo nivel de cobertura delsuelo a diferencia de los cereales. Se observ adems que la Da del suelo Ultisol(Metrenco) fue menor que la Da de un suelo Alfisol (Lumaco). En la medidaque la Da disminuye, aumenta la porosidad del suelo y la VI, mejora lapenetracin de races y la absorcin de nutrientes por las plantas (Lal, 1995a).

  • 36 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    Estos resultados han sido coincidentes con los indicadores de mejor calidad delsuelo Ultisol, su mayor potencial del crecimiento de los vegetales, como asimismoel rpido efecto de las cubiertas vegetales, especialmente abonos verdes. Por suparte, la disminucin de la Da, como ndice del mejoramiento de la estructuradel suelo, puede a su vez explicar la mayor velocidad inicial de infiltracin quese observ al usar abonos verdes o residuos post-cosecha sobre el suelo.

    Cuadro 3. Densidad aparente (g cm-3) del suelo (0-20 cm) y su variacindespus de un ao de manejo de distintas cubiertas vegetales(1) respecto a la parcela Testigo (2) sin cubierta vegetal.

    IMPERIAL (Ultisol) LUMACO (Alfisol)Da (g cm-3) % variacin (1) Da (g cm-3) % variacin (1)

    TESTIGO (2) 1,37 1,48

    Avena paja 1,28 -18,4 1,34 -9,4

    Trigo paja 1,25 -20,3 1,38 -6,7

    Lupino paja 1,31 -16,5 1,40 -5,4

    Avena ABV 1,24 -21,1 1,30 -12,1

    Trigo ABV 1,23 -21,6 1,32 -10,8

    Lupino ABV 1,36 -13,3 1,34 -1,4

    Resistencia a la penetracin

    Los cambios en la densidad aparente del suelo y de su resistencia a la penetracin,medida esta ltima con un penetrmetro de cono, como ndices del mejoramientode la estructura del suelo pueden explicar los cambios en la velocidad inicial deinfiltracin (Lal, 1995b). En la Figura 3 se observa que despus de una temporada(un ao) de uso de cobertura de suelo permanente durante el perodo de barbecho,como abonos verdes o pajas sobre el suelo, disminuy la resistencia a lapenetracin del suelo en la estrata 0-20 cm en comparacin a la presentada por elmismo suelo (testigo) que permaneci sin cobertura en el mismo perodo.

    Figura 3. Resistencia a la penetracin (kg cm-2) medida con penetrmetroen suelo Ultisol con diferentes cubiertas vegetales desde siembra(mayo) (testigo, sin cubiertas) hasta post-barbecho ao siguiente(0-20 cm). Imperial. a = avena, t = trigo, abv = abono verde.

  • 37MANEJO INTEGRADO SUELO - PLANTA Y DESARROLLO SUSTENTABLE

    Erosin

    El uso de cobertura vegetal sobre el suelo, en especial la mantencin de residuospost-cosecha, disminuy las prdidas de suelo por erosin en suelos Ultisolescon 10% de pendiente, de 16,7 Mg ha-1 ao-1 en condiciones de manejo TRAD a2,4 Mg ha-1 ao-1 (Gaete et al., 1999) obtenida en condiciones de manejo con CL-Q.Ultimamente, la aplicacin de la tcnica del

    137Cs ha permitido, aparte de entregar

    la distribucin espacial de redistribucin de suelo, discriminar entre tasas mediasde erosin y sedimentacin de acuerdo al tipo de explotacin (rotacin anualde cultivos o pradera) y manejo (baja o alta tecnologa) a que ha sido sometidoel suelo (Schuller et al., 2000; Schuller et al., 2002). En el Cuadro 4 se observanlos resultados obtenidos por Schuller et al., (2000) y Schuller et al. (2002)utilizando este mtodo en un Palehumult, en cuatro sitios sometidos aexplotacin y manejo contrastantes: (A) sitio pequeo agricultor, bajo gradotecnolgico, con cultivos anuales en rotacin (manejo de subsistencia) (B) sitioagricultor empresarial, tecnificado, con cultivos anuales en rotacin (manejotradicional tecnificado) (C) sitio pequeo agricultor con pradera de rotacinlarga (manejo de subsistencia) y (D) sitio agricultor empresarial, tecnificado,con pradera de rotacin larga (manejo tecnificado).

    La tasa media de erosin fue mayor en los dos sitios sometidos a rotacin anualde cultivos que en las praderas, ya que en stas, y en especial en las praderas derotacin larga, se mantuvo una cobertura mayor de la superficie del suelo, encomparacin a los sitios cultivados anualmente. El barbecho y el manejo de losfactores agronmicos (fertilizacin, rotacin, poca de siembra, control deenfermedades foliares, etc.), que influyen en el grado de cobertura del suelodurante el crecimiento de los cultivos, determinan a la vez variacin en la tasaneta de erosin. Es por lo anterior que en cultivos con manejo tecnificado tanto

    Cuadro 4. Tasas de redistribucin de un suelo Palehumult (Ultisol), IXRegin

    Sitio A B C D

    Zona erosionada:

    Tasa media de erosin (kg m-2 a-1) 1,27 0,93 0,27 0,29

    Fraccin del rea (%) 74,1 55,6 51,3 25,0

    Zona de sedimentacin:

    Tasa media de sedimentacin (kg m-2 a-1) 0,73 0,87 0,98 0,68

    Fraccin del rea (%) 25,9 44,4 48,7 75,0

    rea total:

    Tasa neta de erosin (kg m-2 a-1) 0.75 0.13

    Tasa neta de sedimentacin (kg m-2 a-1) 0.34 0.44

  • 38 SERIE CIENCIAS AGRONMICAS

    la tasa media como la neta de erosin fueron menores a las observadas en elsitio con manejo de subsistencia. No se apreci una diferencia entre las tasasmedias de erosin en la pradera de manejo de subsistencia con respecto a la demanejo tecnificado. Sin embargo, en esta ltima el rea afectada por erosinfue menor. Ello se debe a que en la pradera de manejo de subsistencia pastanlos animales durante todo el ao (menor cobertura) y adems disturban el suelopor pisoteo, especialmente durante los perodos de mayor precipitacin.

    CARACTERSTICAS QUMICAS-BIOLGICAS DEL SUELO

    Tamao de la poblacin microbiana del suelo

    El tamao de la biomasa edfica (microorganismos del suelo,bacterias, hongosy actinomycetes) se modifica como producto del manejo conservacionista y esesta biomasa la que en definitiva define los flujos en los ciclos de nutrientes ysu concentracin en la solucin de la rizsfera (Carter, 1992; Doran, 1980). Enun suelo Ultisol (Imperial) y Alfisol (Lumaco) de la IX regin, ubicados en elrea de erosin ms intensa, se midi la variacin del tamao y composicin dela poblacin microbiana del suelo.En cada sitio se mantuvo el suelo con cu