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Sustancias húmicas y agregación en oxisol (Rhodic Eutrudox) con pasto brachiaria y otros sistemas de uso

Llerme Navarro Vásquez, Nelino Florida Rofner1 y Miriam Navarro Vásquez

Facultad de Ciencias Agrarias y Veterinarias de la Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. São Paulo Brasil
1 Universidad Nacional Agraria de la Selva. Av. Universitaria Km 1.5 carretera Tingo María - Huánuco. Perú.
nelinof@hotmail.com

Resumen

Los sistemas de uso determinan la calidad de los suelos, por su influencia en la cantidad y calidad de materia orgánica del suelo (MOS), tornándose necesario conocer la influencia de los diferentes sistemas sobre el carbono, las fracciones de MOS y la agregación del suelo. Por ello, la investigación evaluó los contenidos totales de Carbono orgánico del suelo (COT), los contenidos de carbono en los ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y humina, así como la relación con la agregación en un Oxisol (Rhodic Eutrudox), situadas en el municipio de Jaboticabal São Paulo-Brasila. Los sistemas de uso fueron: pastoreo con Brachiaria brizantha (PB); producción de granos (Glycine max y Zea mays L) bajo sistema convencional (SC); sistema de siembra directa con sucesión maíz / maíz (SDMM) y con sucesión soya / maíz (SDSM) y bosque nativo (BN) como referencia. Las muestras de suelo fueron colectadas de 0-0.1 m evaluando: el diámetro medio ponderado (DMP), el índice de estabilidad de agregados (IEA), los contenidos de carbono orgánico total (COT) y los contenidos de carbono en ácidos fúlvicos (C-AF), ácidos húmicos (C-AH) y humina (C-HUM).

Los resultados muestran semejanza entre sistemas PB y SDMM con incremento de COT, donde los valores de DMP y IEA fueron significativamente superiores en relación al SDSM y SC, esta agregación aumenta cuando la sucesión es maíz. Se encontró disminución del IEA por la reducción del DMP, el aumento de agregados de menor tamaño y por los menores valores de carbono orgánico en SC. Correlaciones significativas positivas fueron obtenidas entre COT y los índices de agregación (IEA y DMP) en los sistemas evaluados. En conclusión, los contenidos de carbono orgánico y los índices de agregación constituyen medidas para detectar cambios en la estabilidad del suelo, en función del uso.

Palabras clave: Brachiaria brizantha, carbono orgánico, índices de agregación, materia orgánica del suelo


Humic substances and aggregation in oxisol (Rhodic Eutrudox) with brachiaria grass and other systems of use

Abstract

The systems of use determine the quality of the soils, by their influence on the quantity and quality of organic matter of the soil (MOS), making it necessary to know the influence of the different systems on carbon, the MOS fractions and the aggregation of the soil. Therefore, the research evaluated the total contents of Organic Soil Carbon (COT). the carbon contents in humic acids, fulvic acids and humina and the relationship with the aggregation in an Oxisol (Rhodic Eutrudox), located in the municipality of Jaboticabal São Paulo-Brazil. The systems of use were: grazing withBrachiaria brizantha (PB); grain production ( Glycine max and Zea mays L) under conventional system (SC); direct sowing system, with maize / maize succession (SDMM) and with soybean / maize succession (SDSM) and native forest (BN) as reference. The soil samples were collected from 0-0.1 m evaluating: the weighted average diameter (DMP), the aggregate stability index (IEA), total organic carbon (COT) and carbon contents in fulvic acids (C-AF), humic acids (C-AH) and humina (C-HUM).

The results show similarity between PB and SDMM systems with increased TOC, where the values ​​of DMP and IEA were significantly higher in relation to the SDSM and SC, this aggregation increases when the succession is corn. A decrease in IEA was observed due to the reduction of DMP, the increase in smaller aggregates and the lower values ​​of organic carbon in SC. Positive significant correlations were obtained between TOC and aggregation indices (IEA and DMP) in the systems evaluated. In conclusion, the contents of organic carbon and the aggregation indexes are measures to detect changes in soil stability, depending on the use.

Key words: Brachiaria brizantha, organic carbon, aggregation indices, systems of use, soil organic matter


Introducción

La conversión de bosques en sistemas agrícolas resulta en la reducción del carbono orgánico total (COT) por el tipo de cultivos, por factores de uso y manejo (Silva et al 2015; Rosa et al 2017). Además, las fracciones de la materia orgánica del suelo (MOS) están relacionadas con las propiedades del suelo, debido al aumento de tasas de descomposición y reducción de material vegetal añadidas al suelo (Lima et al 2008; Carvalho et al 2012; Cunha et al 2016), produciendo cambios físico-químicos de la MOS. Siendo este último, importante en el ciclo de los nutrientes (Altoé y Borges 2014). Por lo tanto, toda transformación de ambientes naturales, puede comprometer significativamente la calidad y las funciones del suelo.

La evaluación del carbono del suelo se realiza por la determinación del COT. Sin embargo, gran parte está representada por sustancias húmicas (SH) y las fracciones que componen las SH: ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y humina; que representan entre 85 a 90% del COT (Pinheiro 2004), es la fracción de MOS más recalcitrante, estabilizada y químicamente reactiva, que determinan la calidad de los suelos tropicales degradados y pobres en nutrientes (Sales et al 2017). Algunas SH como la humina, sirven para unir partículas de suelo por medio de fuerzas como de van der Waals y otras ligaciones hidrofóbicas, formando agregados estables para la mayoría de suelos tropicales (Benites et al 2003; Stevenson 1994; Altoé y Borges 2014).

Los oxisoles (Latosol), están distribuidas en todo el territorio como la clase de suelos más representativo de Brasil, ocupando cerca de 60% (Embrapa 2013). Sin embargo, sus principales limitaciones son: baja CIC, elevada adsorción de fosfatos, baja disponibilidad de nutrientes y altas concentraciones de iones aluminio, que pueden ser minimizadas con la preservación o el incremento del COT (Altoé y Borges 2014). El COT, carbono orgánico de las SH y la estabilidad de agregados se han utilizado como indicadores de calidad, por la interacción con la fracción mineral (Fontana et al 2010 ; Carvalho et al 2012; Rossa et al 2017), y estar relacionadas con importantes procesos como: resistencia a erosión, capacidad de infiltración y retención de agua (Silva et al 2015) y por permitir una detección rápida de cambios en los contenidos de carbono del suelo, pues son más estables en respuesta a variaciones espaciales y temporales a corto plazo en comparación con variables biológicas y bioquímicas usualmente evaluado (Benites et al 2010). Por tanto, la caracterización de estas fracciones puede servir como indicador confiable de cambios en la calidad del suelo asociados al manejo.

Investigaciones mostraron correlaciones positivas entre contenidos de COT y agregación del suelo (Castro et al 1998; Pinheiro et al 2004; Madari et al 2005; Carvalho et al 2012 y Silva et al 2015). Los resultados demuestran que los sistemas de uso pueden influir en la agregación, la estructura y el mantenimiento del carbono humificado en el suelo. Sin embargo, son insuficientes datos para analizar la influencia de las SH en la estabilidad de agregados con el objetivo de perfeccionar los sistemas de uso. En ese contexto, el objetivo del trabajo fue evaluar el COT en el suelo, los contenidos de carbono en los ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, humina y la relación de esos atributos con la agregación en un Oxisol (Rhodic Eutrudox) sometido a pasto brachiaria y otros sistemas de uso del suelo.


Material y métodos

El estudio fue realizado en el municipio de Jaboticabal São Paulo-Brasil, con latitud de 21 ° 14'S, longitud 48 ° 17' W, localizado a 595 m de altitud y clima del tipo Aw, tropical de invierno seco, de acuerdo con la clasificación climática de Köppen, con una temperatura media anual de 22 °C y una humedad relativa del aire del 70%. La precipitación anual media es de 1425 mm con distribución anual concentrada en el período de octubre a marzo y con relativa sequía en el período de abril-septiembre.

Se han recogido muestras de un Oxisol: (Rhodic Eutrudox-USDA ; Latossolo Vermelho Distroférrico, según el Sistema Brasileño de Clasificación de Suelos “SiBCS ”, Embrapa, 2006) en diferentes sistemas de uso del suelo: (a) bosque nativo (BN), área bajo fragmentos de la vegetación original esta área fue elegida como referencia para la comparación de cambios en los atributos estudiados; (b) pastoreo de brachiaria ( Brachiaria brizantha), (PB) área con al menos 35 años de uso, manejadas con bovinos, en esta área no hay corrección de la acidez del suelo ni abono; (c) producción de granos (soja y maíz) bajo sistema convencional de preparación del suelo (rejilla aradora y rejilla por 35 años) (SC); (d) sistemas de siembra directa con sucesión de maíz / maíz (SDMM) y (e) con sucesión de soja / maíz (SDSM) por 20 años desde 1991. Antes de 1991 por 15 años, el área se utilizó para la producción de granos bajo sistema de preparación convencional del suelo con cultivo de maíz (Zea mays L.) de verano, con sucesión de cultivos, teniendo como leguminosas la soja ( Glycine max) y maíz como gramínea (Zea mays L.) en el invierno (N = 150 Kg/ha).

A principios de junio de 2010, en cada sistema de uso fueron recolectadas aleatoriamente con una pala recta, 30 muestras del suelo en la capa 0-0.1 m de profundidad. El muestreo se realizó en la entrelínea de la cultura en sistema de siembra directa (SSD) y en el SC se realizó antes de la preparación del suelo. Una parte de las muestras de suelo fue desmenuzada, secas al aire y tamizada en malla de 2 mm y posteriormente sometidas a la caracterización química (Raij et al 2001) y granulométrica, siendo ésta última con adición de 25 g de arena (diámetro de acuerdo con el método de la pipeta (Camargo et al 2009), en la fase de análisis granulométrico del suelo (Corá et al 2009). Los atributos evaluados del Oxisol se muestran.

Tabla 1. Caracterización física y química para los diferentes sistemas.

Atributos

Sistema de uso (1)

SEM

p

Bosque
Nativo

Pasto
Brachiaria

SDMM

SDSM

SC

Arena. g kg-1

228

118

133

135

108

9.67

<0.001

Limo. g kg-1

141

201

211

205

233

9.36

<0.001

Arcila. g kg-1

631

681

657

660

659

7.47

<0.001

pH (CaCl2)

5.8

4.9

5.9

5.9

5.5

0.04

<0.001

P(resina). mg dm-3

86

129

76

74

68

5669

0.0124

K+. mmolc dm-3

4.5

7.4

5.6

5

5.2

1.28

<0.001

Ca2+. mmolc dm-3

92

44

59

64

36

213

<0.001

Mg2+. mmolc dm-3

25

30

23

24

15

11.56

<0.001

H+Al. mmolc dm-3

30

67

20

22

28

61.6

<0.001

SB. mmolc dm-3

122

82

87

93

57

243

<0.001

T. mmolc dm-3

151

149

106

115

85

227

<0.001

V. %

80

55

82

81

67

26.14

<0.001

(1): SDMM = siembra directa con sucesión de maíz; SDSM = siembra directa con sucesión soya maíz; SC = sistemas
de labranza convencionales soja / maíz. Los valores medios se presentan con el intervalo de confianza (p <0.05).

La otra parte fue desmenuzada manualmente con el mismo contenido de agua en que fueron obtenidas en el campo y pasadas en tamiz con abertura de malla de 6.30 mm, los agregados que pasaron por el tamiz con abertura de malla de 6.30 mm y que quedaron retenidos en tamiz con apertura de 4.00 mm fueron secos al aire por 48 he sometidos a la determinación de la estabilidad de agregados en agua utilizando el aparato de Yoder (1936), equipado con un conjunto de seis tamices con abertura de mallas de 4, 2, 1, 0.5, 0.25 y 0.125 mm por 15 min. ajustado a 31 ciclos por minuto. Los análisis de cada muestra se realizaron en triplicada.

El cálculo del diámetro medio ponderado (DMP) de los agregados estables en agua se basó en el método de Kemper y Rosenau (1986), utilizando la siguiente ecuación.

xi es el diámetro medio de los agregados de la i-ésima clase de tamaño; wi es la proporción de agregados estables. retenidos en cada clase de tamaño de agregados en relación a la masa inicial; n es el número de clases utilizadas.

El índice de estabilidad de agregados (IEA) fue determinado según el método descrito por Kemper y Rosenau (1986), utilizando agregados que pasaron por el tamiz con aberturas de malla de 2.00 mm y que fueron retenidos en tamiz con malla de 1.00 de las muestras de suelo que se han secado al aire y tamizadas en malla de 2.00 mm. Los agregados fueron transferidos a un tamiz con malla de 0.25 mm y sometidos para oscilación vertical (Yoder 1936) durante 3 minutos ajustado a 35 ciclos min-1. Se hizo la resta de las cantidades de arena con diámetro mayor que el límite inferior de cada clase de tamaño de agregados estables en agua.

El índice de estabilidad de agregados (IEA) se determinó utilizando la ecuación:

El carbono orgánico total del suelo (COT) y las sustancias húmicas (SH) se extrajeron de las muestras de suelo secas al aire y pasadas por tamices con abertura de malla de 2 mm. El COT fue cuantificado por oxidación de la materia orgánica vía húmeda, empleando solución de dicromato de potasio en medio ácido con fuente externa de calor (Yeomans y Bremner 1988). El fraccionamiento químico de las SH fue realizado según la técnica de la solubilidad diferencial, separando los ácidos fúlvicos (AF), los ácidos húmicos (AH) y las huminas (HUM) de acuerdo con los conceptos de fracciones húmicas establecidas por la Sociedad Internacional de Sustancias Húmicas (Swift 1996). El extractor utilizado fue NaOH 0.1 mol L-1 y la determinación del carbono de estas fracciones (C-AF, C-AH y C-HUM) fue efectuada según Yeomans y Bremner (1988).

El diseño utilizado es completamente aleatorizado DCA en donde los tratamientos lo constituyen los sistemas de uso del suelo (BN, PB, SC, SDMM y SDSM), con tamaño de muestra n= 30 (muestras de suelo por sistema). Los datos de los contenidos de C orgánico total (COT), el carbono de las fracciones húmicas (C-AF, C-AH, C-HUM) y agregación del suelo fueron sometidos a la comparación de promedios por el test de t a un nivel de significancia p < 0.05, en la que se realizaron comparaciones por separado para cada situación de uso del suelo, se realizaron análisis de correlación de Pearson (p <0.05) entre el C orgánico y fracciones húmicas con los índices de agregación.


Resultados y discusión

Carbón orgánico y las sustancias húmicas en el suelo

El suelo bajo PB presentó mayores contenidos de COT, C-HUM y C-AF en relación a los sistemas de uso con cultivos anuales, con siembra directa (SDMM y SDSM) y con SC. El sistema de PB presentó COT y C-AH similares a los del suelo bajo BN (Tabla 2) y superó al BN en C-HUM. Este resultado es corroborado por Loss et al (2016), al evaluar en un oxisol (Latossolo Vermelho- Amarelo. SiBCS) en bosque nativo, pastos, sistema convencional y labranza cero. El fraccionamiento del COT mostro que los niveles más altos de C-HUM se encontraron en pastos y bosques (capa de 0.0-0.05 m) y pasto (Capas de 0.05-0.40 m), los niveles más bajos de C-HUM se encontraron en sistemas convencionales en la capa de 0.0-0.10 m. Igualmente, Menezes et al (2017), en áreas con diferentes suelos bajo vegetación forestal y pastizales en municipio de Pinheiral, Estado de Río de Janeiro, muestra el dominio general de C-HUM sobre los demás, seguido de ácidos fúlvicos.

Tabla 2. Contenidos de carbono en las fracciones húmicas del suelo en diferentes sistemas

Sistemas de uso de suelo (2)

C orgánico del suelo (1) g kg-1

C-AH

C-AF

C-HUM

COT

Bosque nativo

3.26b

12a

21b

37a

Pasto brachiaria

3.52b

11b

25a

39a

SDMM

4.7a

2d

10.4c

17.3b

SDSM

4.8a

1.8d

9d

16c

SC

2.4c

3.4c

6.8e

12.6d

SEM

0.32

1.71

0.78

17.65

P

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

(1) C-AH= contenido de ácido húmico; C-AF = contenido de ácido fúlvico; COT= carbono orgánico total; C-HUM contenido de humina. (2): SDMM = sistema de siembra directa con sucesión de maíz. SDSM = sistema de siembra directa con sucesión de soja / maíz. SC = sistema convencional (soya/maíz) de preparación de suelo. Las medias seguidas de la misma letra en la columna no difieren entre sí por la prueba de t a p <0.05.

El PB presentó condición más cercana al BN, indicando mayor capacidad de recuperación del carbono orgánico del suelo en relación a los demás sistemas de uso (SDMM, SDSM y PC). Algunos autores sugieren que los sistemas de producción de pastos incluso pueden superar al bosque nativo en COT (Roscoe et al 2006; Salton et al 2008; Martins et al 2009; Carvalho et al 2012; Silva et al 2015) , el sistema radicular de las gramíneas que componen los pastos, contribuye a elevar los contenidos de carbono orgánico del suelo en una forma más estable, el sistema radicular de las gramíneas bajo pastoreo explora un mayor volumen de suelo en relación a los cultivos anuales (Navarro et al 2013). Además, Loss et al (2016), atribuye la disminución del COT en sistemas convencionales a la oxidación microbiana de los materiales orgánicos previamente protegido en los agregados del suelo que son destruidos por el cultivo y la adopción de sistemas de gestión utilizando la rotación de cultivos y la perturbación mínima del suelo puede aumentar los niveles de fertilidad del suelo y las fracciones de SH.

Los resultados muestran un mayor C-HUM en todos los sistemas estudiados, este comportamiento es corroborado por Barreto et al (2008) al comparar tres sistemas de uso en un Latossolo Vermelho Amarelo- SiBCS, en una microbacia en el sur de Bahía (Mata Atlántica nativa, cultivo de cacao y pastoreo), observaron que el pastoreo proporcionó los mayores contenidos de C-HUM, atribuyeron los resultados al efecto del sistema radicular de las gramíneas que contribuyen a elevar y mantener los aportes de carbono, indicando mayor estabilización del carbono por el aumento de C-HUM. El mismo comportamiento es corroborado por Silva et al (2015), atribuyendo la permanencia de los C-HUM a su insolubilidad y su resistencia a la biodegradación, ocasionada por la formación de complejos metálicos estables como los complejos arcillo-húmicos. También, Rosa et al (2017) al evaluar alteraciones en los valores de la MOS y en las sustancias húmicas en un Oxisol (Latossolo Vermelho Eutroférrico- SiBCS) cultivado con plantas de cobertura en rotación con maíz y soja en la capa de 0.10 m, el análisis de las fracciones mostró dominio de carbono en C-HUM en todos los tratamientos y que está relacionado a la mayor estabilidad de esta fracción.

Los contenidos de COT, C-HUM y C-AF en los suelos bajo SDMM, SDSM y SC fueron inferiores a los observados en el suelo bajo BN (Tabla 2). Estos resultados indican que los niveles decrecieron en 35 años bajo explotación agrícola (SSD y SC) en relación con el contenido de carbono del suelo a los niveles iniciales representados por los valores de carbono bajo BN. El revolvimiento del suelo promueve mayor aireación, favoreciendo la oxidación de la materia orgánica. Además, esto produce la ruptura de los agregados con la consiguiente exposición de la MOS a los microorganismos descomponedores, favoreciendo mayores pérdidas de carbono. Son varios los trabajos que observan mayores valores de carbono orgánico en suelo con vegetación nativa en relación con los sistemas de usos anuales con manejo convencional (Silva et al 2006; Jakelaitis et al 2008; Pôrto et al 2009; Rosa et al 2011; Navarro et al 2013; Silva et al 2015; Loss et al 2016), los resultados son atribuidos, a la ausencia de perturbación del suelo en condiciones naturales, proporcionada por la vegetación en condición de BN.

Los mayores contenidos de C-AF en relación a los niveles del suelo bajo SDMM y SDSM, pueden ser atribuidos a la transformación de las macro moléculas húmicas como humina y ácidos húmicos en ácidos fúlvicos, como consecuencia del movimiento del suelo, que puede haber provocado la ruptura de las SH en moléculas menores. Resultados similares fueron obtenidos por Cunha et al (2001), al estudiar el impacto del SCSM del suelo en la región del Cerrado, los autores observaron que la preparación del suelo proporcionó un aumento de los C-AF y la disminución de C-AH.

Se encontró mayores contenidos de COT, C-HUM y C-AF en el suelo bajo SDMM, en comparación con el SDSM (Tabla 2), pueden relacionarse con la mayor contribución de los residuos de maíz en relación con los residuos de soja. El SDMM involucra dos cultivos de maíz en el año, lo que no ocurre en el SDSM, siendo un cultivo de maíz y otro de soja. Los residuos de maíz presentan mayores contenidos de lignina y compuestos fenólicos en relación a los residuos de soja (Martens 2000), compuestos que por acción de los microorganismos en el proceso de polimerización forman los principales componentes del humus (Stevenson 1994). Por lo tanto, hubo mayor contribución del sistema bajo SDMM en la formación de SH del suelo, en relación al SDSM. Esto es corroborado por Sales et al (2017), en Nova Porteirinha Minas Gerais, en un Oxisol bajo diferentes cultivos de regadío y diferentes sistemas de manejo del suelo (labranza cero y labranza convencional) con tres rotaciones de cultivos diferentes y un control. De acuerdo con el análisis de los sistemas de manejo del suelo con labranza cero tenían mayores contenidos de carbono especialmente aquellos cultivados con maíz y sorgo en la capa 0.00-0.10 m, atribuyendo el aumento del carbono en esta capa a las raíces profundas del maíz.

En general, se observó predominio de C-HUM (60%) en el suelo en relación a las fracciones de C-AH y C-AF de las diferentes formas de uso evaluadas, indicando mayor grado de humificación del carbono en el suelo (Stevenson 1994).

Agregación del suelo

Los resultados presentados en el Tabla 3, demuestran que el suelo PB presentó mayor DMP que el suelo bajo BN, también se constató un resultado similar del IEA en estos sistemas de uso ya mencionados. Este resultado muestra que para sistemas de uso convencional hay una drástica reducción de la cantidad de agregados mayores y un aumento de la cantidad de agregados menores comparadas con sistemas de uso no convencionales como los pastos y el BN, el tamaño de los agregados es mayor (Martins et al 2009; Carvalho et al 2012; Silva et al 2015). Al respecto, Carvalho et al (2012), evaluó el efecto de los sistemas productivos (plantaciones de eucaliptus, pastizales y bosque nativo) en la concentración de COT en la fracción de carbono orgánico particulado y en la fracción de carbono mineral, en un Oxisol (latosol arcilloso rojo distrófico), encontró valores típicos de un Oxisol bajo siembra directa en donde los mayores contenidos de COT y de polisacáridos están en las clases de mayor diámetro especialmente para la clase de agregados de 2.00 a 4.76 mm de agregados.

Los beneficios de los sistemas basados ​​en pastos perennes son más eficientes para la agregación, alcanzó un nivel de macro agregados muy cerca del BN, ya habían sido destacados por Vezzani y Mielniczuk (2011), atribuyeron las causas de estos beneficios a la acción más eficaz del sistema radicular y las hifas de hongos asociados de las gramíneas perennes, fue probablemente el principal agente agregante, pues el stock de carbono orgánico se sitúa en nivel inferior a los sistemas del grupo sin rotación del suelo.

Tabla 3. Diámetro medio ponderado DMP y el índice de estabilidad de agregados IEA en diferentes sistemas.

Índices de
agregación

Sistemas de uso del suelo (1)

SEM

p

Bosque
nativo

Pasto
brachiaria

SDMM

SDSM

SC

DMP. mm

4.73b

4.94a

4.75ab

4.46c

1.9d

0.09

<0.001

IEA. %

96b

97.63ab

98a

94.45bc

77.6d

8.32

<0.001

(1): SDMM = no labranza a la sucesión de maíz. SDSM = no labranza con SCSM = sistemas de labranza convencionales soja / maíz. Las medias seguidas de la misma letra en la línea no difieren entre sí por la prueba de t a p <0.05.  

El DMP observado para el PB fue similar al SDMM y BN (Tabla 3). Al respecto, Vezzani y Mielniczuk (2011), observaron en un Argissolo Rojo distrófico en sistemas de cultivos basados ​​principalmente en pastos perennes, gran potencial en mejorar la estructura del suelo en comparación con los sistemas anuales. Resultados similares fueron encontrados por Salton et al (2008), quienes estudiaron sistemas de manejo sobre la agregación del suelo en un Latosol Rojo distroférrico en Mato Grosso do Sul, concluyeron que los sistemas de uso del suelo con pastoreo permanente o en rotación con cultivo-pecuaria favorecen la formación de agregados de mayor tamaño, en relación a los cultivos anuales, para Carvalho et al (2012), se debe al mayor aporte de carbono orgánico al suelo por la alta densidad del sistema radicular.

El SDMM y el BN, presentó valores de DMP superior a los suelos bajo SDSM y SC (Tabla 3). Las mayores contribuciones de los residuos de maíz del sistema SDMM en relación al SDSM, en la formación de SH en el suelo (COT, C-HUM y C-AF, Tabla 2) han favorecido la agregación del suelo, resultando en la formación de agregados estables con tamaño superior debido a la acción agregante de la materia orgánica del suelo, representada por las SH (Silva et al 2015). Resultados similares fueron observados por Martins et al (2009), al estudiar el efecto de secuencias de cultivos en la agregación del suelo y en el contenido de carbono orgánico y polisacáridos en diferentes clases de agregados estables en agua de un Latossolo Rojo eutrófico bajo sistema de labranza cero, observaron que el monocultivo de maíz proporcionó mayores contenidos de COT y mayor estabilidad de agregados, atribuyeron el resultado a la acción de las raíces y de los residuos de maíz liberan mucilajes, que contribuyen a la formación y estabilización de los agregados.

En general, los suelos bajo BN, PB, SDMM y SDSM, presentaron altos IEA (superiores al 90%, Tabla 3). Sin embargo, el suelo bajo SC presentó el menor valor de IEA (inferior al 80%). El SC, presentó el menor valor de DMP, las referencias coinciden que la menor agregación del suelo bajo SC se atribuye a los menores contenidos de carbono orgánico del suelo, proporcionados por el movimiento periódico del suelo, que provoca la ruptura de los agregados presentes del suelo e intensifica el proceso de mineralización de compuestos orgánicos del suelo, afectando negativamente la formación y la estabilidad de los agregados del suelo (Castro Filho et al 1998; Salton et al 2008; Martins et al 2009; Carvalho et al 2012; Silva et al 2015).

Relaciones entre el C orgánico y la agregación del suelo

El contenido de COT presenta correlación positiva con la agregación del suelo (DMP e IEA) en todos los sistemas de manejo evaluados (Tabla 4). El resultado muestra la acción del carbono orgánico en el proceso de agregación del suelo. En concordancia con estos resultados, Spaccinni et al (2004), verificaron correlaciones positivas entre el DMP y los contenidos de COT en un Cambissolo y un Argissolo en Nigeria. En la mayoría de los casos, el carbono orgánico es fundamental en la agregación y estabilización de los agregados en el suelo (Wendling et al 2005; Ferreira et al 2007). Según Castro et al (1998), es común encontrar correlación positiva entre el carbono orgánico y la agregación del suelo, pues el carbono orgánico es considerado un eficiente agente de formación y estabilización de los agregados.

Tabla 4. Coeficientes de correlación del COT y SH con el DMP y el IEA, en diferentes sistemas

Índices de
agregación

Carbono orgánico del suelo (1)

C-AH

C-AF

C-HUM

COT

Bosque nativo-BN

DMP

0.04

-0.34

0.54

0.55

IEA

0.04

-0.39

0.49

0.46

Pasto brachiaria-PB

DMP

0.06

0.26

0.10

0.58

IEA

0.05

0.25

0.10

0.71

Sistema de siembra directa con sucesión maíz/maíz-SDMM

DMP

-0.09

-0.01

0.29

0.60

IEA

-0.10

-0.08

0.22

0.59

Sistema de siembra directa con sucesión soya/maíz-SDSM

DMP

-0.13

0.36

0.05

0.49

IEA

-0.08

0.29

0.09

0.46

Sistema convencional SC

DMP

0.01

-0.25

0.24

0.53

IEA

-0.06

-0.18

0.17

0.50

(1) C-AH= contenido de ácido húmico. C-AF = contenido de ácido fúlvico; C-HUM= contenido de huminas; COT= carbono orgánico total. Correlación de Pearson a un nivel de significancia p <0.05

En el suelo bajo BN, se observó una correlación positiva entre la agregación del suelo y los contenidos de C-HUM. Además, se observó una correlación negativa entre los índices de agregación del suelo y los contenidos de C-AF (Tabla 4). El signo negativo de la correlación observada entre los índices de agregación y el C-AF indica, que cuanto menor los índices de agregación, mayor es su labilidad de los compuestos orgánicos. Entre esas características, el C-HUM merece destaque, por haber presentado correlación significativa con los índices de agregación. De igual modo, el resultado observado por Fontana et al (2010), en el área de bosque, independientemente del suelo y la profundidad, los autores concluyeron que en ambiente de cobertura natural (bosque) el C-HUM se reveló como agente agregador, siendo más evidente en el Argissolo Amarelo. El SC, desfavorece la correlación entre C-HUM y los índices de agregación, este atributo fue inferior a los demás sistemas de usos, también se constataron los menores contenidos de C-HUM (Tabla 2).

Se observaron correlaciones positivas de la agregación entre C-HUM en el sistema de SDMM y C-AF en el sistema con SDSM. El C-AF no se correlacionó con los índices de agregación en el SDMM y para el C-HUM en el sistema SDSM (Tabla 4). Estos resultados, muestran a los sistemas de siembra directa, por el menor giro del suelo y preservar los residuos vegetales en su superficie, condiciones que favorecen el aumento de C-HUM en detrimento del C-AF (Martins et al 2009; Carvalho et al 2012; Silva et al 2015). Este comportamiento, demuestra que el SDMM está favoreciendo la interacción entre C-HUM y agregación del suelo, además se constató los mayores índices de agregación (Tabla 3) y C-HUM (tabla 2) para este sistema.


Conclusiones


Agradecimiento

A la Coordinación de Perfeccionamiento Personal de Nivel Superior (CAPES), por la concesión de beca de maestría al primer autor.


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Received 13 March 2018; Accepted 2 July 2018; Published 1 August 2018

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