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F
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CT
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R CRO
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CO
NT
INUO
US
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B
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A
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Q
UE
NCE
IN
T
HE
P
A
M
P
E
A
N S
E
M
IA
RID RE
G
IO
N
Fernández, Romina
1 *
, Alvarez, Cristián Osvaldo
1
, Eggmann
Owen, Elias Reinaldo
3
y Quiroga, Alberto Raúl
1,2
1 Inta Anguil.La Pampa. A
rgentina.
2 Universidad Nacional de La Pampa. Facultad de Agronomía. Santa Rosa. Argentina.
3 Actividad Privada.
* fernandez_romina@inta.gob.ar
Recibido: 2/07/2020
Aceptado: 14/09/2020
SEMIÁRIDA Revista de la Facultad de Agronomía UNLPam Vol 30(2): 37-49
6
300 Santa Rosa - Argentina. 2019. ISSN 2408-4077 (online)
DOI: http://dx.doi.org/10.19137/semiarida.2020(02).37-49
Cómo citar este trabajo:
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R. (2020).
Efecto del uso de cultivo de cobertura en una secuencia de
soja continua en la región semiárida pampeana. Semiárida,
30(2), 37-49.
Se plantearon como objetivos, cuantificar el efecto que tiene el centeno como CC sobre el
rendimiento del cultivo de verano sucesor, evaluar la dinámica de la descomposición de los residuos
de centeno utilizado como cultivo de cobertura (CC), fertilizado y sin fertilizar con nitrógeno (N).
Evaluar el efecto acumulado de 5 años de CC de centeno en una rotación con alta incidencia de
oleaginosa, sobre los contenidos de materia orgánica. El estudio se desarrolló sobre un Paleustol
petrocálcico, ubicado en el sur de la planicie con tosca de la Región Semiárida Pampeana,
correspondiente a un ensayo de larga duración donde en el año 2010 se instalaron dos secuencias
para el manejo del cultivo de soja, soja continua sin inclusión de CC y soja en rotación con CC. En el
año 2018 se estableció un diseño experimental dispuesto en parcelas en bloques completamente
aleatorizados y se establecieron 4 tratamientos de manejo para el cultivo de soja: Soja continua sin
inclusión de CC. Soja en rotación con CC sin fertilizar. Soja en rotación con CC fertilizado con 60 kg
N.ha
-1
y Soja en rotación con CC fertilizado con 120 kg N.ha
-1
. La fertilización nitrogenada mejoró la
captura en biomasa aérea de carbono, omo de nitrógeno y fósforo. En promedio, un 40 % de carbono,
60% de nitrógeno y 61% de fósforo contenido en biomasa se perdieron desde el secado, hasta la
cosecha de soja. Los mayores rendimientos de soja se registraron en la rotación con CC fertilizado,
debido probablemente al aporte de diferentes nutrientes durante el ciclo del cultivo de soja. El estudio
a largo plazo demostró que después de 5 años de inclusión de CC en la rotación con soja no hubo
efecto positivo sobre los contenidos de materia orgánica.
contenido de agua; descomposición de cultivos de cobertura; materia orgánica;
The objectives were to quantify its effect on the yield of the successor summer crop, to evaluate the
dynamics of the decomposition of rye residues from a fertilized and unfertilized cover crop (CC), and to
evaluate the cumulative effect of 5 years of rye CC in a rotation with a high incidence of soybean on the
soil organic matter contents. The study was carried out on a petrocalcic Paleustoll, located in the
Southern Plain of the Semiarid Pampa Region. The experiment was part of a long-term trial where in
2010 two treatments for soybean management were installed, continuous soybean without CC and
soybeans in rotation with CC. In 2018 an experimental design was established where plots were arranged
in completely randomized blocks and 4 management treatments for soybean cultivation were established:
continuous soybean without CC, soybean in rotation with CC without fertilization, fertilized with 60 kg N
.ha
-1
, and with 120 kg N.ha
-1
. Nitrogen fertilization in the CC improved the capture rate of both carbon,
nitrogen and phosphorus. The results showed that 40% carbon, 60% nitrogen, and 61% phosphorus
contained in above-ground biomass were lost from the CC from drying to soybean harvest. The highest
soybean yields were recorded in the rotation with fertilized CC, due to a positive effect between the
higher soil water content in the early stages of cultivation due to a greater amount of residues, and also
by the contribution of different nutrients during the soybean crop-cycle. The long-term trial showed that
after 5 years of cover crops in the soybean rotation
there was no effect on the organic matter contents.
water content; cover crops
decomposition; organic matter;
38
de nitrógeno (N) y poder generar e incorporar
mayor cobertura al suelo (Follett, 2001). Una
alta proporción de esta cobertura se descompone
en el periodo de barbecho y durante el ciclo del
cultivo de verano. La tasa de descomposición de
los residuos está controlada por factores
externos (temperatura, humedad y contacto con
el suelo), y por factores intrínsecos de los
residuos (Heal et al., 1997; Ruffo y Bollero,
2003). Los tejidos vegetales con mayor
proporción de C estructural, presentan menor
contenido de N y por lo tanto, relación C/N más
elevada (Ruffo y Bollero, 2003). La tasa de
descomposición de los residuos es inversamente
proporcional a su relación C/N (Sánchez et al.,
1996; Sá Pereira et al., 2017) y esto tiene
consecuencias sobre la duración del proceso de
descomposición y la persistencia de los residuos,
como también en la dinámica de la materia
orgánica incidiendo en la disponibilidad de N
para el cultivo siguiente (Mulvaney et al., 2010).
Se plantean como objetivos:
1. Cuantificar el efecto que tiene el centeno
como CC sobre el rendimiento del cultivo de
verano sucesor.
2. Evaluar la dinámica de la descomposición de
los residuos de centeno utilizado como CC,
fertilizado y sin fertilizar.
3. Evaluar el efecto acumulado de 5 años de CC
de centeno en una rotación con alta
participación de oleaginosa, sobre los
contenidos de materia orgánica.
$
Ubicación
El estudio se desarrolló sobre un Paleustol
petrocálcico, ubicado en el sur de la planicie con
tosca de la Región Semiárida Pampeana. El sitio
en el cual se desarrolló la experiencia
corresponde a un ensayo de larga duración,
localizado en el establecimiento “Los
Piquillines”, Anguil, La Pampa. El ensayo se
inició con un cultivo de sorgo en el año 2009 y a
partir del año 2010 se instalaron dos secuencias
de cultivo: soja en rotación (SR) con cultivo de
cobertura y/o maíz y soja continua (SC). Los
rendimientos de los cultivos y la producción de
biomasa de los CC se presentan en la Tabla 1.
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R.
'
Los sistemas de producción de la Región
Semiárida y Subhúmeda Pampeana han
experimentado importantes cambios durante los
últimos 15 años. Si bien el sistema de cultivo en
siembra directa (SD) es una práctica muy
difundida y de gran adopción, López (2017)
comprobó que más de la mitad (54%) de los
suelos bajo SD en la Región Subhúmeda-
Semiárida del Sudoeste Bonaerense presentan
una cobertura menor a la establecida por la
bibliografía como necesaria para considerarla
agricultura de conservación (30%), la que le
proporcionaría una adecuada protección contra
la erosión. Según este autor, aproximadamente
la mitad de los lotes con cultivos invernales
tendrían una adecuada cobertura, mientras que
la mayoría de los cultivos estivales no lograrían
ese umbral. En este sentido existe dificultad en
la región para generar residuos y que los mismos
permanezcan como cobertura del suelo, aún en
manejos con agricultura continua.
En la Región Semiárida Pampeana los
planteos en SD continua con el 50% de
participación de gramíneas en la rotación han
logrado mantener los niveles de carbono
orgánico (CO) del suelo con respecto al
contenido inicial (Fernández et al., 2017). Sin
embargo, cuando la SD está asociada a alta
frecuencia de cultivos con escasos aportes de
residuos en detrimento de la superficie destinada
a pasturas se comprueban pérdidas de CO y
degradación física de los suelos (Quiroga et al.,
2016). Estos cambios, generan efectos
negativos sobre la estructura y el
funcionamiento de algunos servicios
ecosistémicos producidos por el suelo (Blanco-
Canqui et al., 2017), donde los procesos físico
hídricos han sido afectados.
En estos sistemas, los cultivos de cobertura
(CC) surgen como una alternativa para
restablecer parte de la calidad del suelo,
incrementando los aportes de CO a partir de la
descomposición de sus residuos tanto aéreos
como subterráneos (Ding et al., 2006; Sainju et
al., 2003). La fertilización de los CC tiene como
objetivo aumentar la eficiencia en el uso del
agua, y así obtener mayor producción de
biomasa, mejorar el secuestro de carbono (C) y
Diseño experimental y tratamientos
Inicialmente (2009- 2017) el ensayo presentó
un diseño en franjas apareadas. En el año 2018
se estableció un diseño experimental dispuesto
en parcelas en bloques completamente
aleatorizados (3 bloques). El tamaño de la
unidad experimental fue de 10 m de ancho por
5 m de largo. En cada bloque se establecieron 4
tratamientos de manejo para el cultivo de soja:
Soja continua sin inclusión de CC (SC).
Soja en rotación con CC sin fertilizar (SR
0N).
Soja en rotación con CC fertilizado con 60 kg
N.ha
-1
(SR 60N).
Soja en rotación con CC fertilizado con 120
kg N.ha
-1
(SR 120N).
Se utilizó centeno como CC (Secale cereale
var. Quehue). En 2018 la siembra del CC se
realizó el 4 de junio sobre antecesor soja, con
una densidad de siembra de 200 semillas m
2
. La
detención del crecimiento del CC fue el
29/10/2018 en el estado de floración, mediante
control químico aplicando herbicida glifosato a
razón de 3 l.ha
-1
. El mismo tratamiento de
herbicida se aplicó en la secuencia SC, con el
objetivo de eliminar las malezas presentes. El
15/11/2018 se sembró soja (170.000 pl.ha
-1
) y se
cosechó el 17/4/2019.
En el momento de detención del crecimiento
de los CC se determinó la producción de
biomasa aérea (kg N.ha
-1
) en cada parcela
mediante cortes de 0,25 m
2
y posterior secado
del material en estufa a 60º C hasta peso
constante. Se evaluó la descomposición de los
residuos de los CC durante el barbecho y en el
ciclo del cultivo de soja, mediante la técnica de
bolsas de malla plástica (Lupwayi et al., 2007)
y se determinó contenido de C, N y fósforo (P),
(LECO – TrueSpecTM). Las fechas en las cuales
se evaluaron los residuos de los CC fueron
29/10/2018, 7/12/2018, 14/1/2019, 11/3/2019,
17/4/2019 que corresponden a los 0, 39,77, 133
y 170 días al secado de los CC.
Muestreo de suelo
Al inicio del ensayo (2009) en los 0-20 cm de
profundidad, se determinó, contenido de arcilla,
limo y arena mediante el método de la Pipeta de
Robinson, carbono total mediante LECO
(TrueSpec ™). El valor obtenido de carbono
total fue considerado como carbono orgánico
total (COT) ya que los suelos no presentaron
carbonato de calcio libre. El COT se convirtió a
MOT utilizando el factor de conversión de 1,724
(Nelson & Sommers, 1996). P disponible (Bray
& Kurtz, 1945), densidad aparente (Blake &
Hartge, 1986), pH (1:2,5). Con los datos de
MOT y contenidos de arcilla+ limo se calculó el
índice llamado IMO (materia orgánica
total/arcilla+limo) *100, propuesto por Quiroga
et al. (2006). Los muestreos para determinar el
contenido de agua total (AT) se realizaron cada
20 cm hasta los 80 cm de profundidad debido a
la presencia del manto calcáreo (Calcrete).
Además, se determinaron las constantes hídricas
de punto de marchitez permanente (PMP, 15
E
fecto del uso de cultivo de cobertura en una secuencia de soja continua en la región semiárida pampeana
39
C
ampañas
Rend/Prod Rend/Prod
SR kg.ha
-1
SC kg.ha
-1
2009/2010 Sorgo Sorgo
2010/2011 Soja 1987 Soja 1654
2011 CC 4000
2011/2012 Soja 3697 Soja 2800
2012 CC 2947
2012/2013 Soja 1850 Soja 1412
2013 CC 3300
2013/2014 Soja 1412 Soja 1068
2014 CC 3800
2014/2015 Soja 2094 Soja 1222
2015 CC 3200
2015/2016 Soja 4106 Soja 3712
2016/2017 Maíz 5479 Soja
2017 CC 2600
2017/2018 Soja 1098 Soja 982
2018 CC
2018/2019 Soja Soja
T
abla 1: Historia del ensayo desde el inicio de la
experiencia, rendimientos (Rend) promedios
de grano y producción de biomasa aérea
(Prod) en los cultivos de cobertura (CC). Soja
r
otación (SR) y Soja continua (SC).
Table 1: Trial history from the beginning of the
e
xperiment and grain yields (Rend), for
s
oybean rotation (SR) and continuous soybean
(SC) and production of aerial biomass (Prod)
in cover crops (CC).
40
(UC) de los CC y de soja, de acuerdo a la
siguiente fórmula (López & Arrué, 1997):
UC= (Contenido de agua a siembra +
precipitaciones durante el ciclo) – Contenido de
agua a a secado del CC, madurez fisiológica en
soja.
Se calculó la eficiencia en la utilización del
agua (EUA, kg MS.mm
-1
.ha
-1
) en las parcelas
bajo CC a partir del cociente entre la materia
seca aérea (kg.ha
-1
) del CC y el UC (mm); la
EUA del cultivo de soja mediante el cociente de
rendimiento (kg.ha
-1
) y UC (mm) del cultivo
(López & Arrué, 1997).
La producción de granos (Rendimiento, kg.ha
-1
)
del cultivo de soja fue determinada cosechando
manualmente una superficie de 2 m
2
por parcela
en el estadio de madurez fisiológica. Las
muestras luego fueron trilladas con trilladora
estacionaria.
Los resultados se analizaron estadísticamente
mediante ANOVA, análisis de regresión y las
diferencias entre medias a través del test de
Tukey (p<0,10) utilizando el paquete estadístico
InfoStat (Di Rienzo et al., 2013).
"! # " %
Precipitaciones durante la etapa de
estudio
En la Tabla 3 se presentan las precipitaciones
acumuladas durante el periodo en que se
desarrolló la experiencia. Durante el ciclo de
crecimiento del CC, desde la siembra (4/6) al
momento de secado (29/10), las precipitaciones
acumuladas fueron superiores a las históricas
(1921-2018) de 177 mm, pero inferiores al
promedio de los últimos 10 años (226 mm).
En el periodo comprendido entre la fecha de
secado del CC (29/10) y la siembra de soja
(15/11) las precipitaciones fueron menor al
promedio histórico (234 mm), pero en la etapa
comprendida entre el 15/11 al 15/2 se registraron
precipitaciones por encima del promedio. En la
bares) y capacidad de campo (CCa, 0,3 bares).
Las características del suelo se presentan en la
Tabla 2.
En febrero del 2017 se muestreó suelo (0-6 y
0-20 cm de profundidad) que fue secado al aire,
tamizado por 2 mm para su posterior
fraccionamiento de acuerdo a la técnica
descripta por Cambardella & Elliott (1993)
modificada por Noellemeyer et al. (2006), para
obtener las fracciones de agregados 50-2000 µm
y < 50 µm. Posteriormente, se les determinó los
contenidos de carbono total por método de
combustión en seco (LECO Truspec ™). El
valor obtenido de carbono total fue considerado
como COT ya que los suelos no presentaron
carbonato de calcio libre. El COT se convirtió a
MOT utilizando el factor de conversión de 1,724
(Nelson & Sommers, 1996), de la misma
manera, el C orgánico de los agregados entre 53-
2000 µm utilizando el factor de conversión
(1,724) fue expresado como MO joven (MOJ).
El contenido de agua (método gravimétrico)
se determinó en los siguientes momentos: 1) a
la siembra del CC; 2) en la fecha de detención
de crecimiento del CC; 3) a la siembra del
cultivo de soja, 4) en floración y 5) en madurez
fisiológica del cultivo de soja.
Se calculó la eficiencia de barbecho (EB) para
0-80 cm de profundidad, mediante la siguiente
ecuación (Mathews & Army, 1960).
EB = ((AT final barbecho – AT inicio barbecho) /
precipitaciones durante el barbecho) * 100
Se calculó el uso consuntivo de agua en mm
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R.
Tabla 2: Caracterización del suelo (0-20 cm de
p
rofundidad) donde se realizó la experiencia.
L
+A: arcilla+limo; MO: materia orgánica, IMO
(MO L+A -1), P: fósforo; DA: densidad
aparente, CCa: capacidad de campo y PMP:
p
unto de marchitez permanente.
Table 2: Soil characterization (0-20 cm depth) where the
experiment was carried out. L + A: clay + silt;
M
O: organic matter, IMO (MO L + A -1), P:
phosphorus; DA: bulk density, CCa: field
c
apacity and PMP: permanent wilting point.
Tabla 3: Precipitaciones (mm) registradas entre fechas
de muestreo de humedad.
Table 3: Rainfall (mm) recorded between sampling dates
L+A
(%)
MO
(%) IMO
P
(ppm)
DA
(kg.m
-3
)
CCa
(%)
PMP
(%)
57 1,87 3,3 15,4 1230 24 11
4/6 al 29/10 29/10 al 15/11 15/11 al 15/02 15/2 al 17/04
185,9 117,0 255,6 89,0
el cual llovieron 303 mm la EB fue del 11,3 %
lo que representó que 33 mm fueron transferidos
al cultivo de soja.
Si consideramos un barbecho corto en SC,
desde el momento que se aplicó herbicida hasta
la siembra de la soja (29/10 al 15/11 de 17 días)
la EB fue menor. En tanto que las EB obtenidas
en SR 0N, SR 60N y SR 120N, (duración del
barbecho 17 días, desde el 29/10 al 15/11)
fueron muy próximas entre sí y muy superiores
a SC. Las mayores EB en los tratamientos con
CC, se deben al efecto positivo que tienen los
residuos sobre la superficie del suelo en captar
el agua de las precipitaciones, reduciendo la
evaporación en momentos donde la demanda
atmosférica es alta (Fernández et al., 2008).
Contenido de agua en el suelo
El contenido de AT a la siembra del CC hasta
los 80 cm de profundidad fue 151 y 164 mm
para la SR y SC, respectivamente. En la SR el
CC condicionó el contenido de agua al momento
de secado (29/10), donde se encontró menor AT
con respecto a SC con diferencias estadísticas
significativas (Figura 1). Al momento de la
siembra del cultivo de soja (15/11), también se
registró mayor contenido de AT en el tratamiento
SC con respecto al resto de los tratamientos. Sin
embargo, solamente se hallaron diferencias
última etapa de mediciones (15/2 al 17/04) las
precipitaciones fueron escasas, inferiores al
promedio de la zona.
Eficiencia de barbecho
La eficiencia de barbecho (EB) se presenta
en la Tabla 4 y refleja la cantidad de agua de las
precipitaciones que es transferida al cultivo
sucesor. Los resultados del trabajo demostraron
que para SC considerando un barbecho largo
(duración de 159 días, desde el 4/6 al 15/11) en
41
E
fecto del uso de cultivo de cobertura en una secuencia de soja continua en la región semiárida pampeana
Tabla 4: Eficiencia de barbecho (EB) en soja continua
(SC), barbecho largo: 4/6 al 15/11 y barbecho
corto: 29/10 al 15/11, soja en rotación con
cultivo de cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja
en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con
60 kg de nitrógeno (SR 60N) y soja en rotación,
cultivo de cobertura fertilizado con 120 kg de
nitrógeno (SR 120N).
Table 4: Fallow Efficiency (EB) continuous soybean
(SC), long fallow: 4/6 to 11/15 and short fallow:
10/29 to 11/15. SR 0N: soybean in rotation,
cover crop without fertilized (SR 0N), soybean
in rotation, cover crop fertilized with 60 kg of
nitrogen (SR 60N), soybean in rotation, cover
crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR 120).
SC
(4/6 - 15/11)
SC
(29/10 - 15/11)
SR 0N SR 60N R 120N
EB (%) 11,3 3,3 40,4 48,4 43
Figura 1: Contenido de agua total a 0-80 cm de profundidad en, soja continua sin cultivo de cobertura (SC), soja en
rotación, cultivo de cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 60 kg
de nitrógeno (SR 60N), soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 120 kg de nitrógeno (SR 120N).
CCa: capacidad de campo, PMP: punto de marchitez permanente. Letras diferentes dentro de cada fecha
indica diferencias estadísticas significativas (p<0,10), ns: no significativo.
Figure 1: Total water content at 0-80 cm depth in, continuous soybean without cover crop (SC), soybean in rotation with
cover crop, cover crop without fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover crop fertilized with 60 kg of nitrogen
(SR 60N), soybean in rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR 120N). CCa: field capacity,
PMP: permanent wilting point. Different letters within each date indicate significant statistical differences, ns:
not significant.
42
significativas en SR 120N con menores
contenidos de AT que el resto. No obstante, en
las determinaciones del 15/2 y 17/4 todos los
tratamientos se encontraron en punto de
marchitez permanente (Figura 1).
Biomasa aérea, eficiencia en el uso del
agua y del nitrógeno del cultivo de
cobertura
La producción de biomasa generada por el
CC dependió de la fertilización nitrogenada. El
cultivo de cobertura en SR 60N generó 610 kg
más de biomasa con respecto a SR 0N, pero
cuando se fertilizó con 120 kg.ha
-
1
de N la
diferencia con el CC no fertilizado fue de 1555
kg.ha
-1
(Tabla 5).
La eficiencia agronómica del uso del N
(EUN) calculada como el cociente entre el
incremento de la producción de MS (kg.ha
-1
) y
la cantidad de fertilizante agregado (dosis de N)
varió entre tratamientos de fertilización. La
mayor EUN se observó en el tratamiento SR
N120 alcanzando el valor de 12,9 kg MS. kg de
N
-1
agregado; mientras que en SR 60N el valor
fue significativamente más bajo (Tabla 5). Estos
resultados difieren a los antecedentes que han
registrado Uhaldegaray (2012), Krüger et al.
(2014) y Raposo (2017) quienes observaron que
las mayores eficiencias agronómicas se obtenían
con agregados de hasta 80
kg N.ha
-1
. Esta mayor
EUN a dosis mayores de
N podría estar asociada al
bajo índice IMO del sitio
(3,3), teniendo en cuenta
resultados de Quiroga et
al. (2006) que mostraron
que a menor IMO (inferior
a 4,5) mayor fue la
respuesta a N en cebada.
El UC del CC fue
similar entre los trata-
mientos SR 60N y SR
120N, y estadísticamente
significativo con respecto
a SR 0N (Tabla 5). La
EUA del CC presentó
diferencias estadísticas
significativas entre los
tratamientos de SR. En este sentido, se puede
observar en la Tabla 6 que el tratamiento SR
120N presentó mayor EUA (25,5 kg MS.mm
-
1
.ha
-1
) que SR 60N (22 kg MS.mm
-1
.ha
-1
) y el
menor valor fue encontrado en SR 0N (19,5 kg
MS.mm
-1
.ha
-1
). Los valores de UC y EUA se
encuentran dentro de los rangos expresados en
la bibliografía por Álvarez et al. (2008) y Duval
et al. (2015).
Rendimiento y eficiencia en el uso del
agua del cultivo de soja
Los rendimientos en SC y SR 0N fueron
similares, en tanto que, el tratamiento SR 60N
registró 419 kg.ha
-1
más de rinde que SC
(incremento 33%) y en SR 120N se obtuvieron
800 kg.ha
-1
(incremento 63%) más con respecto
a SC y a SR 0N (Figura 2).
Estos resultados concuerdan parcialmente
con los obtenidos por Álvarez et al. (2008) y
Duval et al. (2016) quienes no hallaron
diferencias a favor del CC en cuanto a
producción de soja en Hapludoles y Argiudoles
típicos, como sucedió entre SC y SR 0N.
La cantidad de agua (UC) que necesitó el
cultivo para generar estos rendimientos fue
similar entre los diferentes tratamientos y en
promedio fue 528 mm (Figura 3). En relación al
elevado UC se hubiera esperado mayores
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R.
Tabla 5: Biomasa aérea del cultivo de cobertura, eficiencia en el uso de nitrógeno
de fertilizante aplicado, uso consuntivo (UC) y eficiencia en el uso del
agua (EUA) del cultivo de cobertura. Soja en rotación, cultivo de cobertura
sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con
60 kg de nitrógeno (SR 60N), soja en rotación, cultivo de cobertura
fertilizado con 120 kg de nitrógeno (SR 120N). Letras diferentes dentro
de cada columna indican diferencias significativas (p<0,10).
Table 5: Cover crop biomass, nitrogen use efficiency expressed as kg ha-1 DM
per kg of nitrogen applied, consumptive use (UC) and water use efficiency
(EUA). Soybean in rotation, cover crop without fertilized (SR 0N), soybean
in rotation, cover crop fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean
in rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR 120N).
Different letters within each column indicate significant differences (p
<0.10).
Tratamiento
Biomasa
(Kg ha
-1
)
Respuesta
diferencial
respecto
a SR 0N
(Kg.ha
-1
)
N total
aplicado
(Kg ha
-1
)
EUN Total
(kg MS.kg N
-1
)
UC
(mm)
EU
(kg mm
-1
ha
-1
)
SR 0 N 4030
C
- 0 206,4 B 19,5 B
SR 60N 4640
B
610
b
60 10,1
b
210,7 A 22,0 A
SR 120N 5585
A
1555
a
120 12,9
a
218,7 A 25,5 A
rendimientos de soja. El alto valor del UC, se
debe en parte a las precipitaciones registradas
entre el 15/11 al 15/02 de 255 mm (Tabla 3). Sin
embargo, en el momento de máxima demanda
por parte del cultivo (Reicosky & Heatherly,
1990) fin de febrero-marzo, las precipitaciones
fueron bajas y el cultivo sufrió estrés por falta
de agua, condicionando el rendimiento. En la
Figura 1 se puede observar que el suelo se
encontraba en PMP en los meses de mayor
demanda del cultivo de soja.
Con respecto a la EUA los valores
encontrados fueron muy diferentes entre sí y
variaron entre 2,3; 2,6; 3,2 y 4 kg MS.mm
-1
.ha
-1
para SC, SR 0N, SR 60 N y SR 120N,
respectivamente. Las bajas EUA pueden ser
atribuidas al stress del cultivo en el último
período, Noellemeyer et al. (2013) hallaron
valores similares sobre un Haplustol éntico, en
cambio White et al. (2014) y Álvarez et al.
(2012) sobre Hapludoles, obtuvieron valores
entre 5 y 7 kg.mm
-1
.ha
-1
.
El efecto positivo de incluir gramíneas
(fertilizadas con N), en la rotación se evidencia
principalmente sobre las propiedades físico-
hídricas, permitiendo incidir sobre una mayor
eficiencia en los procesos de captación,
almacenaje y uso del agua que han dado lugar a
un mayor rendimiento del cultivo de soja.
Descomposición del cultivo de cobertura
Materia seca del CC
Los CC son una fuente importante de entrada
de residuos al sistema suelo, y por ende de C, N
y P entre otros nutrientes.
Cuanto más rápida es su descomposición,
mayor es la velocidad de liberación de
nutrientes; en consecuencia, es menor el tiempo
de protección al suelo. La velocidad de
descomposición está relacionada con el
contenido de lignina y con la relación C/N de los
residuos. Cuanto mayor es el tenor de lignina y
43
E
fecto del uso de cultivo de cobertura en una secuencia de soja continua en la región semiárida pampeana
Figura 2: Rendimiento del cultivo de soja. Soja continua
sin cultivo de cobertura (SC), soja en rotación,
cultivo de cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja
en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con
60 kg de nitrógeno (SR 60N), soja en rotación,
cultivo de cobertura fertilizado con 120 kg de
nitrógeno (SR 120N). Letras diferentes indica
diferencias estadísticas significativas (p<0,10).
Figure 2: Yield of soybean crop. Continuous soybean
without cover crop (SC), soybean in rotation
with cover crop, cover crop without fertilized (SR
0N), soybean in rotation, cover crop fertilized
with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean in
rotation, cover crop fertilized with 120 kg of
nitrogen (SR 120N). Different letters indicate
significant statistical differences (p<0.10).
Figura 3: Uso consuntivo (UC) y eficiencia en el uso del
agua (EUA) del cultivo de soja. Soja continua
sin cultivo de cobertura (SC), soja en rotación,
cultivo de cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja
en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con
60 kg de nitrógeno (SR 60N), soja en rotación,
cultivo de cobertura fertilizado con 120 kg de
nitrógeno (SR 120N). Letras diferentes indican
diferencias significativas para EUA (p<0,10), ns:
no significativo para el UC.
Figure 3: Consumptive use (UC) and water use
efficiency (EUA) of soybean. Continuous
soybean without cover crop (SC), soybean in
rotation with cover crop, cover crop without
fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover
crop fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N),
soybean in rotation, cover crop fertilized with
120 kg of nitrogen (SR 120N). Different letters
indicate significant differences for the EUA
(p<0.10), ns: not significant for the UC.
44
la relación C/N, más lenta es su
descomposición (Johnson et al., 2007;
Restovich et al., 2012; Frasier et al., 2016).
No obstante, si bien la descomposición
de residuos está influenciada por el
contenido de agua del suelo, el proceso
continúa aún a bajos contenidos de agua
(Cabrera, 2007). En la Figura 4 se presenta
la dinámica de materia seca a través del
tiempo desde el momento de detención del
crecimiento del CC hasta la cosecha de
soja. El material orgánico decreció
exponencialmente y mostró cambios entre
los diferentes tratamientos a lo largo de la
experiencia. Las ecuaciones obtenidas
fueron:
SR 0N y= 4014e
-0,002t
R
2
= 0,97
SR 60N y= 4557e
-0,003t
R
2
= 0,97
SR 120N y= 5726e
-0.004t
R
2
= 0,99
Donde:
y: es la cantidad de material remanente.
t: es el tiempo transcurrido en días que
está multiplicada por la constante k.
k: marca la velocidad de
descomposición promedio de cada uno de
los residuos, que fue 0,002; 0,003 y 0,004
para SR 0N, SR 60N y SR 120N,
respectivamente. Es decir, que la
descomposición fue mayor para SR 120N,
coincidiendo con las menores relaciones
C/N que presentó este tratamiento (Tabla
7).
Carbono en los residuos de CC
En los 5 meses comprendidos desde el
momento de secado del CC hasta la
cosecha de la soja se evidenciaron
importantes pérdidas de C por parte de los
residuos del CC (Figura 5). Esta pérdida fue
para SR 0N, SR 60N y SR 120N de 580,
793 y 1187 kg de C.ha
-1
, respectivamente,
lo que representa una disminución de 34,
40 y 51% de los tratamientos SR 0N, SR
60N y SR 120N, respectivamente.
Nitrógeno en residuos de CC
Al momento de secado de los CC (día 0)
los tratamientos fertilizados (SR 60N y SR
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R.
Figura 4: Descomposición de la materia seca (MS) del cultivo de
cobertura desde el momento del secado (día 0) hasta la
cosecha de soja (día 170). Soja en rotación, cultivo de
cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo
de cobertura fertilizado con 60 kg de nitrógeno (SR 60N),
soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 120
kg de nitrógeno (SR 120N).
Figure 4: Dry matter decomposition (DM) of the cover crop from
the time of killing (day 0) until the soybean harvest (day
170). Soybean in rotation with cover crop, cover crop
without fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover crop
fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean in
rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR
120N)
Figura 5: Evolución del carbono en residuos del cultivo de
cobertura desde el momento del secado (día 0) hasta la
cosecha de soja (día 170). Soja en rotación, cultivo de
cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo
de cobertura fertilizado con 60 kg de nitrógeno (SR 60N),
soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 120
kg de nitrógeno (SR 120N).
Figure 5: Evolution of carbon in residues of the cover crop from
the time of killing (day 0) to the soybean harvest (day
170). Soybean in rotation with cover crop, cover crop
without fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover crop
fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean in
rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR
120N).
120N) presentaron mayor contenido de N
respecto al SR 0N. Los contenidos de N en la
biomasa en esta etapa fueron de 63, 86 y 110 kg
N.ha
-1
para los tratamientos SR 0N, SR 60N y
SR 120N, respectivamente. En la Figura 6 se
observa la disminución de los contenidos de N
de los residuos de los CC. La tasa fue mayor
entre el día 0 y 39, con tasas diarias de entrega
del N de 0,51, 0,71 y 0,81 kg N.dia
-1
.ha
-1
para
los tratamientos SR 0N, SR 60N y SR 120N,
respectivamente. En tanto que, desde el día 39
al 77 las tasas diarias de pérdida de N fueron
menores, presentando los tratamientos SR 60 y
SR 120N valores similares (0,48 y 0,41). En SR
120N las tasas de pérdida de N entre los días
77 al 133 y del 133 al 170 fueron más altas
que los demás tratamientos. La mayor tasa de
descomposición en SR 120N, posiblemente
se debe a una menor relación C/N en todas las
fechas evaluadas con respecto a SR 60 N y
SR 0N (Tabla 6).
El aporte de N por parte del CC desde el
día 0 (secado) hasta el día 170 (cosecha de
soja) fue de 37, 54 y 66 kg de N.ha
-1
para los
tratamientos SR 0N, SR 60N y SR 120N,
respectivamente, lo que representó una caída
de 58, 63 y 60% del N que contenía el CC al
momento del secado. Sin embargo, esta
pérdida no fue constante en tiempo, sino que,
las mayores disminuciones (49, 51, 42% para
SR 0N, SR 60 N y SR 120 N) ocurrieron en
los primeros 39 días desde el secado del CC,
momento en el cual, aun no existe
importante demanda por parte del cultivo de
verano.
Fósforo en residuos de CC
La dinámica del P de los residuos de los
CC ha merecido poca atención hasta el
momento (Varela et al., 2017). En la Figura
7 se presenta la cantidad de P en los residuos
de los CC a través del tiempo. Los valores
de P contenidos en la biomasa aérea de los
CC al momento de secado variaron entre 8,1
a 12,3 kg.ha
-1
. Al igual que C y N, para el P
se evidenció una disminución en la
concentración de P en los residuos del CC.
Esta pérdida fue de 4,9; 5,3 y 7,8 kg de P.ha
-
1
entre el secado del CC (0 día) y la cosecha
de soja (170 días). A diferencia de N las
mayores disminuciones ocurrieron entre los
días 39 y 77 donde se registraron valores de
2,8; 2,9 y 2,2 kg de P.ha
-1
a una tasa diaria
de 0,07; 0,08 y 0,06 kg de P día
-1
.ha
-1
. Del
total de P contenido en la biomasa al
momento del secado de los CC, el 60, 62 y
63,2% para los tratamientos SR 0N, SR
E
fecto del uso de cultivo de cobertura en una secuencia de soja continua en la región semiárida pampeana
45
Figura 6: Evolución del nitrógeno en residuos del cultivo de
cobertura desde el momento del secado (día 0) hasta la
cosecha de soja (día 170). Soja en rotación, cultivo de
cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo
de cobertura fertilizado con 60 kg de nitrógeno (SR 60N),
soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 120
kg de nitrógeno (SR 120N). Barras verticales indican el
error estandar.
Figure 6: Evolution of nitrogen in residues of the cover crop from
the time of killing (day 0) to the soybean harvest (day
170). Soybean in rotation with cover crop, cover crop
without fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover crop
fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean in
rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen (SR
120N). Vertical bars indicate standard error.
Tabla 6: Relación C/N a los 0, 39, 77, 133 y 170 días desde
e
l secado del cultivo de cobertura, Soja en rotación,
cultivo de cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en
r
otación, cultivo de cobertura fertilizado con 60 kg
de nitrógeno (SR 60N), soja en rotación, cultivo de
cobertura fertilizado con 120 kg de nitrógeno (SR
120N).
Table 6: C / N ratio from 0, 39, 77, 133 and 170 days from
the killing of the cover crop. Soybean in rotation,
cover crop without fertilized (SR 0N), soybean in
rotation, cover crop fertilized with 60 kg of nitrogen
(SR 60N), soybean in rotation, cover crop fertilized
with 120 kg of nitrogen (SR 120N).
Tratamiento
Días
0 39 77 133 170
SR 0N 26,6 36,5 40,2 40,7 45,0
SR 60N 23,2 29,9 34,7 37,3 31,7
SR 120 N 21,0 26,6 27,3 26,2 24,5
46
60N y SR 120N, respectivamente, se perdió
hasta la cosecha de soja. Debido a que la
liberación del P por parte de los CC es rápida en
las primeras etapas de la descomposición de los
residuos (Ha et al., 2008; Fernández et al., 2012;
Malik et al., 2012), los residuos de los CC harían
una contribución más relevante en el ciclado de
P que los residuos de cultivos de granos donde
gran parte del P sale del sistema suelo (Varela et
al., 2017).
La dinámica de los nutrientes como N y P en
los residuos merece ser estudiada con mayor
detalle. La inclusión de CC favorecerá el
mantenimiento de la cobertura del suelo,
mientras que una gran proporción del N y P
absorbido permanecerá disponible para los
cultivos posteriores (Varela et al., 2017).
Efecto acumulado de 5 años de CC, sobre la
materia orgánica total y la fracción lábil
Estudios en la región han encontrado un
valor de 4,5 considerado como IMO umbral, que
condiciona la productividad de los cultivos.
Suelos con menores valores al umbral,
principalmente con importantes contenidos de
limos y arenas finas, frecuentemente
presentan problemas de estructura,
densificación con pérdida de macro-
porosidad condicionando no solo la
captación del agua de las precipitaciones y
el uso eficiente de las mismas sino también
la eficiencia en la captura de carbono por
parte de los cultivos agrícolas (Quiroga et
al., 2006). A fin de evaluar el efecto de 5
años de CC se presenta en la Tabla 7 los
contenidos de MOT y MOJ en los primeros
6 y 20 cm de profundidad. El valor
encontrado en el contenido de MOT al
inicio de la experiencia (año 2009) fue
similar al medido en el año 2017 en 0-20
cm de profundidad. En el muestreo del año
2017, se observó que los contenidos de
MOT y MOJ en el suelo bajo SC y SR
fueron similares tanto en 0-6 como en 0-20
cm. Estos resultados corroboran que los CC
en la SR durante el periodo de estudio no
fueron efectivos en aumentar los contenidos
de las fracciones orgánicas evaluadas. De la
Tabla 2 se desprende que para suelos con
57% de arcilla + limo se requieren
contenidos de MO superiores a 2,5% (IMO >
4,5) para contar con condiciones físicas que no
limiten de manera importante el uso del agua. El
suelo bajo estudio al tener un valor de IMO de
3,3 (muy bajo) condicionaría a que los
contenidos orgánicos aumenten en base a
Fernández, R., Alvarez, C. O., y Quiroga, A. R.
Figura 7: Evolución del fósforo en residuos del cultivo de
cobertura desde el momento del secado (día 0) hasta la
cosecha de soja (día 170). Soja en rotación, cultivo de
cobertura sin fertilizar (SR 0N), soja en rotación, cultivo
de cobertura fertilizado con 60 kg de nitrógeno (SR 60N),
soja en rotación, cultivo de cobertura fertilizado con 120
kg de nitrógeno (SR 120N). Barras verticales indican el
error estandar.
Figure 7: Evolution of phosphorus in residues of the cover crop
from the time of killing (day 0) until the soybean harvest
(day 170). Soybean in rotation with cover crop, cover
crop without fertilized (SR 0N), soybean in rotation, cover
crop fertilized with 60 kg of nitrogen (SR 60N), soybean
in rotation, cover crop fertilized with 120 kg of nitrogen
(SR 120N). Vertical bars indicate standard error
T
abla 7: Materia orgánica total (MOT) y joven (MOJ) en el
suelo bajo la rotación soja (SC) y soja en rotación
con cultivo de cobertura (SR). Letras diferentes
indican diferencias significativas entre secuencia
para cada uno de las variables y profundidades
e
valuadas (p<0,10). sd: Sin dato.
T
able 7: Total organic matter (MOT) and labil (MOJ) in the
soil under rotation soybean (SC) and rotating
soybean with cover crop (SR). Different letters
indicate significant differences between
sequences for each of the variables and depths
evaluated (p <0,10). sd: No data.
Año
MOT (%) MOJ (%)
SC SR SC SR
0-20 cm
2009 1,87 1,87 sd sd
2017 1,89 A 1,88 A 0,51 A 0,53 A
0-6 cm
2017 1,93 A 1,94 A 0,59 A 0,60 A
cultivos anuales. Probablemente debido al valor
bajo de IMO, es que hasta el momento los CC
no lograron aumentar los contenidos de MO,
debido a la baja entrada de carbono al sistema,
o quizás se necesite más tiempo (años) de CC en
la rotación, aunque se desconoce cuántos años
serán suficientes y si verdaderamente podrán
elevar los contenidos de MO en suelos con más
de 50% de arcilla + limo.
Contrariamente a los resultados de este
trabajo, Duval et al. (2015) reportaron que en un
suelo de textura franco-limosa, la inclusión
sistemática de CC en las secuencias agrícolas
con alta frecuencia de soja, aumentó el
almacenamiento de MOT en 0-25 cm de
profundidad. También Jian et al. (2020)
concluyeron que la inclusión de CC aumentó
significativamente el contenido de MO en los
primeros 20 cm, aunque remarcaron que estos
cambios son textura dependiente. Sin embargo,
otros estudios describieron que los CC no
generaron acumulación de MO (Idowu et al.,
2009; Ndiaye et al., 2000). Estas discrepancias
pueden atribuirse a diferencias en el clima, a la
gestión de los CC, a la biomasa aportada por los
mismos y pueden necesitar ser utilizados durante
décadas en algunos sistemas para causar
aumentos significativos de MO (Poeplau & Don,
2015).
En la región semiárida pampeana, los
cultivos anuales en secuencias agrícolas
continuas con alta incidencia de oleaginosas no
serían suficientemente efectivos en mantener y/o
aumentar los niveles de MOT. En cambio, las
rotaciones mixtas (5 años de agricultura-5 años
de pasturas perennes) incidieron positivamente
en los atributos físico-hídricos (relacionados a
la captación y almacenaje del agua de las
lluvias) y además lograron aumentar los
contenidos de MOT y MOJ (Fernández et al.,
2020).
Los mayores rendimientos de soja se
registraron en la rotación con CC fertilizado,
probablemente debido al aporte de diferentes
nutrientes durante el ciclo del cultivo de soja.
El aporte de nitrógeno mediante la
fertilización de los CC mejoró la tasa de captura
de carbono, de nitrógeno y fósforo.
En promedio, se puede constatar que
alrededor de un 40% de C, 60% de N y 61% de
P contenido en la biomasa aérea se perdieron de
los CC desde el secado, hasta la cosecha de soja,
con tasa iniciales mayores en los tratamientos
fertilizados. No obstante, los resultados
encontrados en el trabajo indican que la mayor
disminución de N y P de los residuos ocurrió en
los primeros 39 días desde el secado, y no
coincide con los momentos de mayor demanda
por parte del cultivo de soja sucesor.
El ensayo de larga duración demostró que
después de 5 años de inclusión de cultivos de
cobertura en la rotación con soja no hubo efecto
positivo sobre los contenidos de MOT y MOJ,
por lo que se requeriría de evaluar a más largo
plazo su efecto en las fracciones orgánicas.
La frecuencia con la que deben incluirse
cultivos de cobertura en la rotación con soja, la
dosis óptima de fertilización de los CC, el
momento de detención de crecimiento teniendo
en cuenta la mineralización de los residuos como
la sincronización entre oferta y demanda de
nutrientes, son algunos interrogantes que
deberán plantearse futuros estudios en suelos de
esta granulometría y los que deberá ir
respondiendo la experiencia de larga duración.
Este trabajo ha sido posible gracias a los
proyectos de INTA, al convenio INTA Anguil-
CREA Oeste Arenoso y principalmente al
establecimiento “Los Piquillines”.
&
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