Efecto de la vegetación y tamaño de los agregados sobre formas orgánicas del suelo (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

Características
generales del ensayo

El ensayo se realizó en la Estación Experimental
Julio Hirschorn, de la
Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de la Universidad Nacional
de La Plata,
ubicada en la localidad de Los Hornos, Partido de La Plata (35º lat. S, 58º long.
O), Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se trata de una zona de clima
mesotérmico y subhúmedo. El suelo utilizado es de tipo Argiudol típico familia
arcillosa fina illítica térmica fase por pendiente (Lanfranco y Carrizo, 1987).

Se realizaron los
siguientes tratamientos: (VN) testigo con vegetación natural Lolium
multiflorum, Paspalum dilatatum, Stipa sp., Cynodon dactylon, Poa annua,
Medicago lupulina; (EU) cortinas de eucaliptus (Eucalyptus sp));
(MA) cortinas de paraíso (Melia azedarach); (PD) pradera (Bromus
unioloides, Lolium multiflorum, Trifolium pratense) cortada, picada y
devuelta al terreno periódicamente.

El diseño experimental fue
completamente aleatorizado, con 2 repeticiones.

Muestreo y
determinaciones analíticas

Se realizó un muestreo
compuesto por parcela hasta la profundidad de 20 cm, al cabo de un período
de desarrollo de 7 años, entre 1991 y 1998. La muestra compuesta estuvo
integrada por 5 submuestras de 0,5
kg.

Las muestras se
homogeneizaron y dividieron en 2 porciones, una de las cuales se mantuvo
refrigerada para su análisis inmediato de biomasa microbiana mediante la
técnica de Jenkinson y Powlson (1976) cuyo principio del C-CO2 liberado
en muestras de suelo (tamizado por malla 2 mm) previamente fumigadas con cloroformo
(blanco sin fumigar) y posteriormente inoculadas con suelo fresco.

La segunda porción fue
fraccionada en seco en un tandem de tamices de 0,5; 0,2; 0,1; 0,05 mm, recogiéndose
también el material menor a 0,05
mm (Andriulo et al., 1991). A lo largo de este texto el
material recogido en cada tamiz se indicará con el nombre de dicho tamiz,
aclarándose que incluye un rango de tamaños de agregados superiores al mismo.

Las respectivas fracciones
fueron pesadas y analizadas a través de las siguientes metodologías:

– Ct: oxidación sobre 150
mg de suelo seco mediante dicromato de potasio 1N y ácido sulfúrico concentrado
durante 20 min a temperatura ambiente. Titulación con sal de Mohr utilizando
ferroína como indicador (PROMAR, 1991).

– Cl: separación
densimétrica de 300 mg de suelo seco mediante solución de densidad 2 (bromoformo-alcohol).
Sobre el material sobrenadante, filtrado y lavado 3 veces consecutivas con
alcohol etílico y 3 veces con agua destilada, a los fines de eliminar
respectivamente el bromoformo y el alcohol, se realizó la determinación de Cl
con la misma técnica que Ct (Richter et al., 1975).

– Nt: digestión húmeda con
ácido sulfúrico y mezcla catalítica, posterior determinación por destilación
microkjheldal y titulación mediante ácido bórico (PROMAR, 1991).

– Nl: separación
densimétrica mediante solución de densidad 2 (bromoformo-alcohol) de igual
manera que para Cl y evaluación mediante la misma técnica que para Nt (Conti et
al., 1983).

Análisis estadístico

Los resultados de los
análisis de laboratorio fueron evaluados mediante análisis de la varianza
(ANVA) paramétrico de tipo factorial (Calzada Benza, 1970), considerándose como
factores el tipo de vegetación y el tamaño de la fracción. De acuerdo al
resultado de dicho análisis se procedió a realizar comparaciones múltiples de
Tukey, ya sea de los efectos principales o de los simples según fuera el caso.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados de las
concentraciones promedio obtenidos para C y N, se presentan en la Figura 1. 

Figura 1. Concentraciones promedio de carbono
liviano (Cl) y nitrogeno liviano (Nl), carbono total (Ct) y nitrogeno total
(Nt) según tamaño de fracción y tipo de vegetación. (VN: vegetación natural;
PD: pradera; EU: Eucalyptus sp.; MA: Melia azedarach).
Figure 1. Average concentrations of light carbon (Cl), light
nitrogen (Nt) total carbon (Ct), and total nitrogen (Nt), according to the
fraction size and the kind of vegetation. (VN: natural vegetation; PD: pasture;
EU: Eucalyptus sp.; MA: Melia azedarach).

En el Cuadro 1 se indica el
resultado del ANVA de las diferentes concentraciones obtenidas. Puede
observarse para las determinaciones de Ct, Cl y Nt, que las distintas
fracciones difieren significativamente desde el punto de vista estadístico. La
comparación múltiple de Tukey señaló que en estos casos los tamaños de 0,5; 0,2
y 0,1 mm
tuvieron concentraciones superiores a las obtenidas para tamaños de 0,05 mm y menores de 0,05 mm.

Cuadro 1. Resultados del ANVA para Ct, Cl,
Nt, y Nl, expresados en concentración, concentraciones ponderadas por el peso
de la fracción y relaciones Ct/Nt, Cl/Ct, Nl/Nt
Table 1. Results of ANVA for Ct, Cl, Nt and Nl, shown in concentration;
concentrations adjusted for the weight of the fraction and relations Ct/Nt,
Cl/Ct, Nl/Nt

*: diferencia
estadísticamente significativa con una probabilidad superior al 99%

Según el concepto de
Tisdall y Oades (1982) la estructura del suelo puede describirse por uniones de
partículas minerales primarias en microagregados (0,05 – 0,250 mm), los cuales se
organizan en macroagregados cuyos tamaños superan los 0,250 mm. Los resultados
obtenidos señalarían que la concentración de Ct, Cl y Nt en el caso analizado
sería mayor en macroagregados y en los microagregados más grandes. Según Elliot
(1986) la pérdida de MO producida por las prácticas culturales está provocada
fundamentalmente por la mineralización de los enlaces entre microagregados
dentro de macroagregados, incidiendo por lo tanto en la macroagregación.

El escaso laboreo del suelo
estudiado, parecería justificar las mayores concentraciones de estos elementos
en los agregados de mayor tamaño. Sin embargo Andriulo et al. (1991),
encontraron resultados comparables a los medidos en este estudio, aún en suelos
cultivados con mayor intensidad, pero taxonómicamente similares. En ambos casos
la condición de suelos desarrollados bajo pradera mesotérmica subhúmeda podría
incidir positivamente en el contenido de agentes macro agregantes de tipo
polisacárido, aún con condiciones de laboreo.

Las relaciones porcentuales
de Ct/Nt para las diferentes fracciones difieren estadísticamente (Cuadro 1).
Sin embargo serían de magnitudes comparables desde el punto de vista de su
labilidad frente al ataque microbiano, avalando esta hipótesis.

Simultáneamente el
contenido de arcilla de este suelo clasificado como Argiudol típico sería una
variable adicional en la protección de fracciones orgánicas de los
macroagregados. Si bien este es un fenómeno ampliamente conocido, Beare et al.
(1994b) señalan que existen evidencias de que esta protección se produciría por
una serie de fenómenos simultáneos de adsorción de la MO a la fracción arcilla,
formación de microagregados, aislamiento en microporos y protección física
dentro de los macroagregados estables, entre los principales.

En la Figura 2 pueden observarse
los resultados obtenidos cuando se pondera la concentración de C y N por el
peso relativo de la fracción. 

Figura 2. Concentraciones absolutas promedio
de carbono liviano (Cl), nitrogeno liviano (Nl) carbono total (Ct), y nitrogeno
total (Nt) según tamaño de fracción y tipo de vegetación. (VN: vegetación
natural; PD: pradera; EU: Eucalyptus sp.; MA: Melia azedarach).
Figure 2. Average absolute concentrations of light carbon (Cl), light
nitrogen (Nl), and total carbon (Ct), total nitrogen (Nt), according to the fraction
size and the kind of vegetation. (VN: natural vegetation; PD: pasture ; EU: Eucalyptus sp.; MA: Melia
azedarach).

En el Cuadro 1 puede
observarse que estos resultados también difieren significativamente desde el
punto de vista estadístico, para las diferentes fracciones. Sin embargo el
análisis de Tukey de los resultados de Ct, Cl, Nt, Nl indican, en este caso, un
mayor contenido en la fracción de 0,2 mm respecto de las demás. Esto es
fundamentalmente una consecuencia del elevado peso relativo de esta fracción,
correspondiente en su mayor proporción a los macroagregados de menor tamaño,
según los conceptos de Tisdall y Oades (1982). Beare et al. (1994a) obtuvieron
resultados relativamente comparables tanto para Ct como para Nt, fundamentalmente
para los suelos bajo labranza cero, pero texturalmente más gruesos.

Es evidente que la
labilidad de las fracciones orgánicas es la resultante de una serie de factores
químicos y físicos del suelo, así como ambientales. Cuando se comparan resultados
obtenidos por diversos autores podrían obtenerse tendencias similares, aún en
situaciones experimentales con ciertas diferencias, pues algunos efectos
podrían estar compensados por la presencia de otros. Suelos de texturas
arenosas sin labranzas podrían producir resultados comparables a los de los
suelos con mayor laboreo pero de texturas más finas.

Otro de los aspectos
analizados en este trabajo fue el efecto de la vegetación sobre los contenidos
de C y de N en las diferentes fracciones y biomasa microbiana. El análisis
estadístico de los resultados (Cuadro 1) señala que no existirían efectos
principales de este factor. Sin embargo interactuaría con el otro factor
considerado, tamaño de fracción, para la determinación de Nl y las relaciones
Cl/Ct y Nl/Nt.

El resultado del análisis
de Tukey señalaría que la concentración de Nl de los tratamientos VN y EU en
las fracciones superiores a 0,1
mm sería mayor a la de los tratamientos MA y PD, para
las fracciones menores. Resultados comparables fueron obtenidos, en un estudio
anterior sobre este sitio experimental, para fósforo orgánico por Vázquez et
al. (1998).

Cabe destacar que las
fracciones livianas que se obtienen por separación densimétrica,
corresponderían a formas orgánicas de menor peso molecular y por ende más
vulnerables al ataque microbiano (Richter et al., 1975; Conti et al., 1983;
Álvarez, 1996).

A través de estos
resultados se puede comprobar que 7 años de desarrollo de especies vegetales de
naturaleza marcadamente diferente ha incidido en la dinámica de las fracciones
orgánicas menos humificadas, representadas aquí por las fracciones livianas, en
su dinámica con los diferentes tamaños de agregados.

La MO en los tratamientos VN (composición graminosa polifítica
con predominio de especies plurianuales) y EU (especie perennifolia) estaría
sujeta a una dinámica diferente a los tratamientos MA (especie caducifolia) y
PD (situación con predominio de leguminosas) que son cortadas y devueltas al
terreno periódicamente.

Los resultados informados
en el estudio de Buganovsky et al. (1997) señalarían tiempos de residencia del
C entre 1-3 y 7 años, para macro y microagregación, respectivamente. El lapso
de tiempo considerado en esta experiencia, 7 años, y las diferencias de las
concentraciones de las fracciones livianas para los mayores tamaños,
permitirían confirmar los resultados de este autor. Sin embargo el concepto
podría quedar circunscripto a fracciones menos humificadas, que por otro lado
son las asociadas a la macroagregación.

Los resultados de biomasa
estuvieron comprendidos entre 60 y 100 mg C-CO2 100 g-1 de suelo en forma
variable según cada tipo de vegetación (Figura 3). Si bien no se encontraron
diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos, los
resultados revelan que PD presentaría los valores más altos de biomasa. Esto
puede deberse al abundante aporte de MO en forma continua en este tratamiento
así como en la naturaleza química de la misma, aspectos que condicionan la
actividad microbiológica particular. Según Powlson et al. (1987) esta biomasa
constituye la fracción activa de la
MO del suelo y puede utilizarse como índice predictivo de
futuros cambios en su nivel. Cabría analizar si estas diferencias serían más
manifiestas diferenciando por tamaño de agregados. 

Figura 3. Biomasa microbiana (mg C-CO2 100 g-1 suelo)
según tipo de vegetación
(VN: vegetación natural; PD: pradera; EU: Eucalyptus sp.; MA: Melia
azedarach).
Figure 3. Microbiological biomass (mg C-CO2 100 g-1
soil) according to kind of vegetation.
(VN: natural vegetation; PD: pasture ; EU: Eucalyptus
sp.; MA: Melia azedarach).

La información obtenida en
este estudio confirmaría la conveniencia del empleo de técnicas de
fraccionamiento según tamaño de agregado, para investigaciones acerca de la
dinámica de componentes orgánicos del suelo, ya propuesta por otros autores
(Christensen, 1986; Angers y N´ Dayegamiye, 1991; Angers et al., 1993;
Buganovsky et al., 1994). Se ratificaría, así mismo, la utilidad del
fraccionamiento en seco, sugerida como una técnica poco disruptiva por
Buganovsky et al. (1994).

CONCLUSIONES

– Las concentraciones de
Ct, Cl y Nt fueron considerablemente superiores en las fracciones mayores a 0,1 mm, independientemente
del tipo de vegetación. Este tamaño está ligado fundamentalmente a la
macroagregación. La condición de suelos de textura fina, desarrollados sobre
pradera mesotérmica, subhúmeda, así como el escaso laboreo justificaría este
fenómeno.

– La concentración de Ct,
Cl, Nt y Nl, ponderada por el peso de la fracción, fue considerablemente
superior para la fracción comprendida entre 0,2 y 0,5 mm, fundamentalmente por
el alto peso de dicha fracción.

– La concentración de Nl y
las relaciones Cl/Ct y Nl/Nt, revelaron efectos de interacción entre el tamaño
de fracción y el tipo de vegetación. En el caso del Nl, los tratamientos VN y
EU en los agregados mayores a 0,1
mm, fueron superiores a los de MA y PD en los agregados
menores a 0,1 mm.
Esto evidencia que la dinámica de las fracciones menos humificadas ligadas a la
macroagregación puede evaluarse en lapsos de tiempo como los empleados en este
estudio (7 años). Así mismo pone en evidencia el efecto de la vegetación sobre
este tipo de MO en plazos de esta magnitud.

– No se detectaron
diferencias estadísticamente significativas en la biomasa microbiana según tipo
de vegetación.

LITERATURA CITADA

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Mabel E. Vázquez2, Andrea E. Pellegrini2, Gabriela Diosma2
2 Universidad Nacional de La Plata, Facultad de Ciencias
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Plata (CP 1900), Buenos Aires, Argentina.