Dinámica del nitrógeno bajo diferentes rotaciones, sistemas de labranza y manejo de residuos en el cultivo de trigo
Enviado por Iván Vidal
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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