Dinámica del nitrógeno bajo diferentes rotaciones, sistemas de labranza y manejo de residuos en el cultivo de trigo
ABSTRACT: The behavior of wheat
(Triticum aestivum) in distinct rotations, tillage systems
and residue management were quantified, and the mineralization
and absorption of nitrogen (N) under different management
conditions were measured employing microlysimeters placed in the
soil. Three years after establishing treatments tending to make
the wheat production system more manageable in a zone with summer
rainfall, the incorporation of a legume in the rotation
translated, in general, into better yields and better N supplies
for the plant. This was explained by the occurence of greater
mineralization of N in the soil, both during the crop’s
growth period as well as at the moment of seeding as a
consequence of the incorporation of residues in the rotation. In
almost all cases, wheat cultivated as a monoculture had the
lowest grain yield, however, the lowest soil N supply was
observed in the corn-wheat rotation. Zero tillage resulted to be
good management practice in those years where water was a
limiting factor for crop growth, however, no advantage of this
practice was observed in normal rainfall years. Conventional
tillage always resulted in higher residual N measured at sowing
as well as more N mineralized during the cropping period, which
occurred to the detriment of N reserves in the soil. The practice
of leaving or removing the prior crop residues did not produce
any conclusive results, although it is hoped that the benefits
will begin to be observed in future years. This practice, as well
as zero tillage, however did produce a significant increase in
the soil microbial biomass, which is considered as a positive
biological indicator of the quality of the soil and the
sustainability of the systems.
Key words: mineralization, zero tillage, cropping
system, Triticum aestivum.
RESUMEN: Se cuantificó el comportamiento del trigo
(Triticum aestivum) en distintas rotaciones, sistemas de labranza y manejo de
residuos y, se midió la mineralización y absorción
de nitrógeno (N) bajo estas diferentes condiciones de
manejo, empleando microlisímetros enterrados en el suelo. Después de tres
años de establecer ciertos tratamientos tendientes a hacer
más sustentable el sistema de producción de trigo en
una zona con régimen de lluvias de verano, la
incorporación de una leguminosa en la rotación se
tradujo, por lo general, en mayores rendimientos y mejor
abastecimiento de N para la planta. Esto fue explicado por la
ocurrencia de una mayor mineralización del N en el suelo,
tanto durante el período de crecimiento del cultivo como por
la presencia de más N residual al momento de la siembra,
como consecuencia de la incorporación de residuos en la
rotación. En casi todos los casos, el monocultivo de trigo
resultó ser el tratamiento con el menor rendimiento, pero no
con el menor suministro de N, lo cual si fue observado en la
rotación maíz-trigo. La labranza cero
resultó ser una buena práctica en un año con
restricciones hídricas durante el ciclo de crecimiento del
trigo, pero no se observaron ventajas en un año cercano al
normal. La labranza convencional invariablemente presentó
mayor N acumulado al momento de la siembra y mineralización
del mismo durante el ciclo del cultivo, lo cual ocurrió en
detrimento de las reservas de este elemento en el suelo. La
práctica de dejar o retirar los residuos de cosecha del
cultivo anterior no mostró resultados concluyentes, aunque
se espera que los beneficios de la misma se comiencen a observar
con el transcurso de los años. Esta práctica, al igual
que la labranza cero, produjo, sin embargo, un incremento
significativo de la biomasa microbiana del suelo, la cual se
considera como un indicador biológico positivo de la
calidad del suelo y de la
sustentabilidad de los sistemas.
Palabras clave: mineralización, cero
labranza, sistema de cultivo, Triticum
aestivum.
Introducción
El nitrógeno (N) es un elemento indispensable para
la fotosíntesis, es decir,
para que las plantas fijen el carbono del aire, acumulen materia seca y produzcan
rendimientos económicamente atractivos. Sin embargo, el N es
un nutriente casi universalmente deficiente por las pérdidas
de este elemento causadas por el mal manejo a que han sido
sometidos los suelos y por la agresión que
se hace de sus reservas orgánicas. Ello ocasiona que, en
general, el N se deba agregar al suelo en grandes cantidades como
fertilizante nitrogenado o abono orgánico, para satisfacer
la demanda de los cultivos.
Sólo una parte de este N adicionado puede ser usado por las
plantas en el corto plazo, y el resto se escapa hacia estratos
más profundos del suelo o hacia la atmósfera, siendo fuente de contaminación en ambos
casos. La eficiencia de uso depende del
tipo de agroecosistema, planta y fertilizante, así como de
las prácticas de manejo. Cualquier esfuerzo que se haga para
conservar el N adicionado y el nativo en la zona de máxima
absorción de las raíces, contribuye a aumentar la
eficiencia de uso del fertilizante nitrogenado, se traduce en
ahorro para productores y
causa menor daño al medio ambiente.
El suministro de N, que depende de la
mineralización, está dado por dos componentes: a) el N
mineral residual que corresponde al N mineral del año
anterior que permanece en el suelo o que fue mineralizado durante
el período cosecha-siembra, y b) por el N que se mineraliza
durante el período de cultivo, el cual se estima mediante el
N potencialmente mineralizable con una tasa constante de
mineralización (k) (Stanford et al., 1973; Prado y
Rodríguez, 1978; Flores, 1988; Rodríguez,
1993).
Son numerosos los trabajos realizados para estimar el
suministro de N en función de la
mineralización del N orgánico en condiciones de
laboratorio (Griffin y Laine,
1983; Flores, 1988). La mayoría de dichos trabajos
consideran la estimación del potencial de
mineralización del N, así como una tasa constante de
mineralización (k) en un tiempo dado.
En general, el procedimiento anterior tiene el
inconveniente que estima la fracción de N mineralizable
presente al momento de la recolección de la muestra. Este reservorio es
alterado bajo condiciones de campo como resultado del aporte de N
orgánico desde las raíces y desde los residuos
superficiales del suelo (especialmente bajo cero labranza o
suelos forestales), y por la lenta transformación de la
fracción de N orgánico más resistente (Raison et
al., 1987). Las mediciones de mineralización en condiciones
de laboratorio, especialmente con suelos alterados, pueden ser un
índice inexacto del proceso (Lamb, 1980; Hart y
Binkley, 1985; Raison et al., 1987).
Varias técnicas han sido usadas
para medir la mineralización de N en condiciones de campo o
para obtener un índice de ella, pero no ha sido posible
evaluar la reproducibilidad de los resultados debido a los
efectos desconocidos de las condiciones del ensayo (especialmente
alteración del suelo) sobre la tasa de mineralización.
No existen métodos de referencia que
midan exactamente la tasa de mineralización en condiciones
de campo. Además, se puede argumentar que es imposible la
medición precisa, debido
a que todos los métodos miden la acumulación de N
mineral en ausencia de raíces activas, las cuales
provocarían alteración en la estructura física del suelo y contenido de humedad
por los procesos rizosféricos.
Una buena técnica debe minimizar estos
efectos.
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