Temperatura y contenido hídrico superficial del suelo bajo diferentes niveles de cobertura
Publicado el: 27/08/2012
Fuente: Engormix
Autor: Andrea Veronica Lardone; Miriam Raquel Barraco (EEA INTA General Villegas); Martín Díaz Zorita(CONICET-INBA, Novozymes BioAg S.A.) Argentina
RESUMEN
La temperatura y el contenido hídrico del suelo afectan de forma directa el crecimiento y desarrollo de los cultivos y son influenciados tanto por las condiciones atmosféricas como las características de los suelos y de su superficie. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la cobertura vegetal del suelo sobre la temperatura y la humedad superficiales durante el desarrollo de un cultivo de soja (Glycine max (L.) Merrill). A tal efecto, en un Hapludol Típico de la región semiárida-subhúmeda pampeana se evaluaron tres niveles de cobertura aportados por triticale (Triticum aestivum x Secale cereale) cultivado en siembra directa hasta macollaje o encañazón y en su ausencia dentro de una secuencia continua de soja. En general la presencia de la cobertura de triticale, independientemente de la cantidad de residuos aportados, registró menores valores de temperatura y amplitud térmica con respecto al tratamiento sin cobertura. En el muestreo del 22/12 se registró la máxima diferencia entre los tratamientos (3,4 ºC en la temperatura registrada a las 15 horas y 3,1ºC en la amplitud térmica). Estas diferencias tendieron a desaparecer luego que el cultivo de soja cerrara el entresurco. La cobertura vegetal no tuvo efectos significativos en la humedad edáfica superficial.
PALABRAS CLAVE: Triticale; soja; labranza cero.
INTRODUCCIÓN
Las temperaturas del aire y del suelo se relacionan e influyen sobre el crecimiento vegetal. Entre los factores que afectan el calor sobre la superficie del suelo se encuentran su color y cantidad de cobertura, mientras que la disipación de calor está influenciada por el contenido de agua y la densidad aparente del suelo (Hanks & Ashcroft, 1980). En relación al efecto de la cobertura, Ormeño & Quiroga (2001) encontraron diferencias de hasta 15 °C en 0-5 cm de profundidad en Haplustoles comparando niveles de cobertura de centeno (Secale cereale) de entre 1373 y 9408 kg ha-1 en un sistema bajo siembra directa en la región semiárida pampeana. El objetivo de este trabajo fue cuantificar los efectos de diferentes niveles de cobertura generados por la siembra de triticale sobre la dinámica y la evolución de la temperatura y los contenidos de humedad superficiales de un Hapludol Típico en una secuencia continua de soja en siembra directa en la región semiárida-subhúmeda pampeana.
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó sobre un experimento de larga duración establecido en el año 2003 en la EEA INTA General Villegas bajo un sistema agrícola con monocultivo de soja y con uso de triticale (Triticum aestivum x Secale cereale) como cultivo de cobertura (CC) invernal. Los tratamientos fueron 2 momentos de secado con glifosatodel triticale: (i) en pleno macollaje (17/09/2010) y (ii) al inicio de encañazón (06/10/2010). Además se mantiene un control sin CC.
Se midió la producción de materia seca aérea de los CC al momento de su secado, y la cantidad de rastrojos sobre el suelo el 29/11/2010. Ambas determinaciones se realizaron mediante cortes de material vegetal sobre una superficie de 0,25 m2, que se secaron en estufa a 60 ºC y se pesaron para determinar el contenido de materia seca.
Los días 29/11, 13/12, 22/12, 29/12, 07/01, 14/01, 24/01, 01/02, 09/02, 16/02 y 25/02 (a los 20, 34, 43, 50, 59, 66, 76, 84, 92, 99 y 108 días desde la siembra del cultivo de soja) se determinó la temperatura del suelo a los 5 cm de profundidad a las 9 y 15 hs y la amplitud térmica como la diferencia de temperatura registrada entre las dos mediciones diarias. Las mediciones se realizaron utilizando 3 termómetros digitales (resolución 0,1 °C) en cada parcela, ubicados en el entresurco. En las mismas fechas se midió el contenido de humedad por el método gravimétrico en las capas de 0 a 5 y 5 a 20 cm de profundidad. En otoño de 2011 se midió la densidad aparente con el método del cilindro en las capas de 0 a 5 y 5 a 20 cm de profundidad. A través de la humedad gravimétrica y la densidad aparente se convirtió la humedad del suelo a valores de lámina de agua expresada en mm. Además se dispuso de la información meteorológica a través de una estación ubicada a 500 m del sitio, donde se registraron las precipitaciones y temperaturas medias del aire en abrigo meteorológico ocurridas durante el período de estudio.
Los tratamientos fueron dispuestos en un diseño en bloques completos y aleatorizados con 3 repeticiones. Los resultados se analizaron mediante ANVA y prueba de diferencias medias con el test de Tukey (p < 0,05), utilizando el programa estadístico InfoStat (Di Rienzo et al., 2011). La relación entre variables fue explorada mediante análisis de regresión.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La producción de materia seca aérea de los CC fue de 1040 y 4066 kg ha-1 para el momento de secado en macollaje y en encañazón, respectivamente, siendo estos valores estadísticamente diferentes (p=0,0477). La acumulación superficial de rastrojos al inicio de este estudio (29/11/10) fue de 2705, 2573 y 4537 kg ha-1 en los tratamientos sin CC, con CC hasta macollaje y hasta encañazón, respectivamente, sin mostrar diferencias estadísticas (p=0,0681).
La temperatura del suelo (5 cm) a las 9 horas varió entre 19,2 y 28,2 °C (Figura 1). En el análisis, se encontraron diferencias entre tratamientos los días 13/12 y 07/01, en los cuales los cultivos de soja sin presencia de CC presentaron mayores temperaturas (0,7 ºC) que cuando se realizaron CC hasta su encañazón.
Figura 1: Temperatura del suelo a las 9 horas a los 5 cm de profundidad según tratamientos de cobertura invernal (CC) con triticale en una secuencia continua de soja. Los asteriscos indican diferencias estadísticas entre tratamientos(p<0,05). Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
La temperatura del suelo medida a las 15 horas a los 5 cm de profundidad varió entre 22,2 y 37,5 °C (Figura 2). En 5 de las fechas evaluadas se observaron diferencias (22/12, 29/12, 07/01, 14/01 y 25/02), todos los tratamientos con CC presentaron menores temperaturas que en ausencia de estos. La mayor diferencia entre los tratamientos analizados se registró el 22/12 y fue de 3,4 ºC entre el control sin CC y el tratamiento con máximos aportes de cobertura (CC secado en encañazón). No obstante en la última fecha de medición estas tendencias se invirtieron. Estos resultados podrían inferir que los efectos de la cobertura de rastrojos tienen incidencia sobre la temperatura del suelo hasta que el cultivo cubre el entresurco, coincidente con los muestreos hasta fines de enero. A partir de este momento posiblemente los cambios térmicos dependan mayormente de la temperatura en el canopeo, variable no contemplada en este estudio. Las diferencias de temperatura entre tratamientos descriptas en este estudio resultan inferiores a las reportadas por Quiroga et al. (2005) las cuales podrían deberse a un mayor rango en los niveles de cobertura evaluados (entre 1373 y 9408 kg ha-1).
Figura 2: Temperatura del suelo a las 15 horas a los 5 cm de profundidad según tratamientos de cobertura invernal (CC) con triticale en una secuencia continua de soja. Los asteriscos indican diferencias estadísticas entre tratamientos(p<0,05). Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
La amplitud térmica diaria de la capa superficial del suelo (0 a 5 cm) varió entre 2,9 y 11,8 °C mostrando diferencias entre tratamientos sólo en algunas de las fechas evaluadas (29/11, 22/12, 29/12, 14/01). En general, en ausencia de CC se observó una mayor amplitud térmica que en presencia de estos. Las diferencias en amplitud fueron principalmente explicadas por las mayores temperaturas a las 15 hs (Tabla 1).
Tabla 1: Amplitud térmica ( °C ) de un Hapludol Típico en la capa de 0 a 5 cm de profundidad entre las 9 y las 15 horas según tratamientos de cobertura invernal (CC) con triticale en una secuencia continua de soja. Letras diferentes en sentido horizontal indican diferencias entre tratamientos para cada fecha (p< 0,05), su ausencia indica ausencia de diferencias entre tratamientos. Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
El contenido superficial (0 a 5 cm) de agua en los suelos varió entre 1,8 y 12,3 mm; y entre 12,0 y 30,9 mm en la capa de 5 a 20 cm de profundidad. Los menores valores representan contenidos de humedad por debajo del punto de marchitez permanente para ambas capas, mientras que los valores máximos representan el 100 y el 80 % del agua a capacidad de campo para las capas de 0 a 5 y 5 a 20 cm, respectivamente. Solo se encontraron diferencias significativas entre tratamientos para la capa 5 a 20 cm el día 29/11 donde el tratamiento sin CC presentaba el menor contenido hídrico respecto al CC secado en macollaje, (Figura 3). En general la capa de suelo de 0 a 5 cm mostró contenidos de agua muy variables a lo largo del estudio y en concordancia con los eventos de lluvias y escases de precipitaciones. Como se observa en las Figuras 3 y 4, las precipitaciones durante noviembre y diciembre resultaron escasas (85 y 97 mm por debajo de la media histórica, respectivamente) influenciando los niveles de humedad edáfica que disminuyeron significativamente en todos los tratamientos. El 03/01/11, con una precipitación de 52 mm, se logró la recarga hídrica de las capas evaluadas. Posteriormente durante los meses de enero y febrero las precipitaciones fueron normales y periódicas, por lo que en la mayoría de las evaluaciones los niveles de humedad edáfica resultaron cercanos a valores de capacidad de campo.
Figura 3: Lámina de agua en 0 a 5 cm de profundidad en un Hapludol Típico según tratamientos de cobertura invernal (CC) con triticale en una secuencia continua de soja. Las flechas indican el momento de ocurrencia de precipitaciones y los números sobre las flechas la magnitud (mm) de cada evento. Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
Figura 4: Lámina de agua en 5 a 20 cm de profundidad en un Hapludol Típico según tratamientos de cobertura invernal (CC) con triticale en una secuencia continua de soja. Las flechas indican el momento de ocurrencia de precipitaciones y los números sobre las flechas la magnitud (mm) de cada evento. Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
La temperatura del suelo superficial (5 cm) medida a las 15 horas mostró una estrecha e inversa relación con el contenido de agua (r2= 0,48; p<0,0001) (Figura 5). Sin embargo, la información disponible no mostró relaciones significativas entre ambos parámetros para la evaluación en la profundidad de 5 a 20 cm o con los registros de temperaturas a las 9 de la mañana. Tampoco fue posible establecer relaciones significativas entre las temperaturas absolutas, amplitud térmica o humedad superficial del suelo y la cantidad de residuos medidos al inicio del estudio o la densidad aparente de las capas de suelo, que en promedio fue similar para todos los tratamientos evaluados.
Figura 5: Relación entre la temperatura del suelo y la lámina de agua en la capa de 0-5 cm de profundidad en un Hapludol Típico con diferentes niveles de cobertura. Sin CC= sin cultivo de cobertura. Macollaje= CC secado en macollaje, Encañazón=CC secado en encañazón.
CONCLUSIÓN
En las condiciones de este estudio se observa que la presencia de cultivos de cobertura reduce las temperaturas y la amplitud térmica con una menor incidencia en los contenidos hídricos superficiales del suelo. El tratamiento de cobertura hasta macollaje, a pesar de presentar un volumen de rastrojo similar al tratamiento sin cobertura, presentó un mejor comportamiento térmico e hídrico por lo que se requiere de nuevos estudios para explicar el factor que explica tales diferencias.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado por los proyectos de INTA AEGA 224022 y PNCER 22411.
BIBLIOGRAFÍA
Di Rienzo J.A.; Casanoves, F.; Balzarini, M.G.; Gonzalez, L.; Tablada, M.; Robledo, C.W. InfoStat versión 2011. Córdoba: Universidad Nacional de Córdoba, FCA. Disponible en http://www.infostat.com.ar. [Fecha de acceso 3/8/2011].
Hanks R.J.; Ashcroft, G.L. 1980. Applied Soil Physics: Soil Water and Temperature Applications. Berlin: Springer-Verlag. Advanced series in agricultural sciences Nº8, 159 p.
Ormeño, O.; Quiroga, A. 2001. Cobertura: Aspectos del manejo en relación con la conservación de los suelos y el agua. Anguil: Ediciones INTA. Boletín de divulgación técnica N °72, 32 p.
Quiroga, A.R.; Funaro, D.O.; Fernández, R. & Noellemeyer, E.J. 2005. Factores edáficos que condicionan la eficiencia del barbecho en la Región Pampeana. En Ci. Suelo (Arg) 23 (1) 79-86.
