Agricultura de conservación en lomos permanentes bajo riego y compactación: efectos en el ambiente edáfico y el desarrollo del cultivo

Abstract

Agriculture is a case of soil-biology-atmosphere interaction from which the environment can be positively or negatively affected depending on the use of the factors involved. Annual crop based systems managed conventionally, i.e. crop residues are burned and/or mouldboard plough is used combined with secondary tillage, expose the soil to the effect of rain and runoff that may imply, ultimately, soil erosion. Since conservation agriculture (CA) implies reduced or zero tillage plus maintenance of plant residues and crops rotation, this type of agriculture is commonly seen as a way of producing food and fibre while minimizing environmental risks. Irrigated permanent beds combined with controlled traffic (PB) is a form of CA that, in the short term, improves soil organic matter (SOM) and reduce soil erosion risk relative to conventionally tilled beds also combined with controlled traffic (CB) without apparent limitations for crop growth. However, viable agricultural systems have to be productive and efficient beyond the short term, and PB system was tested on the medium term in both experimental plots and commercial plots in the province of Córdoba in terms of soil quality, use of water by crop, crop growth and yield, hydrological behaviour at catchment scale and erosion risk. The study was completed with a third planting system (DPB) established in part of PB in the experimental plot by carrying out a decompacting subsoiling operation at the start of each cropping season. CB, PB and DPB were evaluated in terms of soil conditions and crop growth (both above as below ground) and yield from 2010 to 2012, i.e. from the fourth to the sixth year since the establishment of the experiment. Controlled traffic and tillage resulted in spatial variation of soil properties. During the period considered, soil was more compacted in PB than in CB and in furrows than in beds. Subsoiling in trafficked furrows in DPB resulted in lower compaction than in equivalent furrows in PB. In spite of differences in compaction among planting treatments, no clear tendencies were observed in terms of crop above ground biomass production and yield throughout the three years. On the contrary, root system development differed spatially and among planting systems. More roots were developed in shallow soil (0.0-0.6 m top soil layer) in CB and in deeper soil (0.6-1.0 m soil layer) in PB. DPB had the lowest root density because subsoiling created a hard pan just under its working depth. In all planting systems, traffic influenced root growth, which concentrated in sites free of tractor-wheel influence. Crop residues, an important component of the PB and DPB systems, accumulated mainly in furrows compared with beds. Higher accumulation of residues and soil moisture in PB furrows resulted in higher SOC concentration in the top 0.05 m layer than in beds: 1.67 vs...

La agricultura es un caso de interacción suelo-biología-atmósfera a partir del cual el medio ambiente puede ser afectado positiva o negativamente dependiendo del modo en que se utilicen los factores que intervienen. Sistemas agrícolas basados en cultivos anuales manejadas convencionalmente, es decir, con quema de rastrojos y/o utilización de arados de reja y vertedera combinados con labranzas secundarias, exponen el suelo al efecto de la lluvia y de la escorrentía, llevando en última instancia a la erosión del suelo. Dado que la agricultura de conservación (AC) implica uso reducido o ausencia de labranzas, permanencia de rastrojos y rotación de cultivos, su implementación es comúnmente vista como una forma de producir alimentos y fibras reduciendo al mínimo los riesgos ambientales. Las camas permanentes con riego y tráfico controlado (CP) son una forma de AC que, en el corto plazo, aumenta la materia orgánica del suelo (MOS) y reduce el riesgo de erosión en comparación con sistemas de camas con labranza convencional también combinados con tráfico controlado (CC) sin limitaciones aparentes para el crecimiento de los cultivos. Sin embargo, los sistemas agrícolas viables tienen que ser productivos y eficientes más allá del corto plazo, por lo cual el sistema CP fue evaluado en el mediano plazo en términos de la calidad del suelo, crecimiento, rendimiento del cultivo, uso de agua, comportamiento hidrológico a escala de cuenca y el riesgo de erosión, tanto en parcelas experimentales como en parcelas comerciales en la provincia de Córdoba. El estudio se completó con un tercer sistema de siembra (CPD), creada en parte del sistema CP en la parcela experimental mediante la realización de una operación de subsolado y descompactación al inicio de cada temporada de cultivo. CC, CP y CPD se evaluaron en cuanto a condiciones de suelo, el crecimiento de los cultivos (tanto por encima como por debajo del suelo) y su rendimiento desde 2010 a 2012, es decir, desde el cuarto hasta el sexto año desde el establecimiento del estudio. El tráfico controlado y labranza produjeron variación espacial de las propiedades del suelo. Durante el período considerado, el suelo en CP estaba más compactado que en CC fundamentalmente en los surcos. El subsolado en surcos con tráfico en CPD resultó en una menor compactación que en surcos equivalente en CP. A pesar de las diferencias de compactación entre los sistemas de cultivo, no se observaron tendencias claras en términos de rendimiento o de producción de biomasa del suelo y el rendimiento a lo largo de los tres años. Por el contrario, el desarrollo del sistema radicular si difirió espacialmente y entre sistemas de cultivo. Un mayor número de raíces se desarrollaron en suelo poco profundo (0.0-0.6 m) en el sistema CC y en el suelo profundo (0.6-1.0 m) en CP. CPD presentó la menor densidad de raíces porque subsolado creó una capa de suelo...