Ud. está en: Artículos  >  Efluentes Lquidos  > Efluentes lquidos de tambo: efectos de su aplicacin sobre las propiedades fsicas de un argiudol

Publicado: 3/8/2015

Efluentes lquidos de tambo: efectos de su aplicacin sobre las propiedades fsicas de un argiudol

RESUMEN

La aplicacin de efluentes lquidos de tambo (ELT) al suelo es una prctica que se est extendiendo rpidamente en la cuenca lechera santafesina. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de aplicar al suelo dosis variables de ELT sobre sus propiedades fsicas. El ensayo se realiz en un suelo Argiudol tpico y consisti de tres tratamientos con tres repeticiones distribuidos en un diseo completamente aleatorizado-testigo, sin aplicacin de ELT (T0), aplicacin de 80 m3 ha-1 (T80) y 160 m3 ha-1 (T160) de ELT. Se realizaron dos aplicaciones de ELT, previo a la siembra del raigrs y del sorgo. Las mediciones se efectuaron antes del pastoreo del raigrs (M1) y previo al corte del sorgo (M2). Muestras no disturbadas (cilindros) se colectaron para determinar densidad del suelo (Ds), distribucin de poros por tamao, intervalo hdrico ptimo (IHO) y densidad de suelo crtica (Dsc). Muestras inalteradas se extrajeron con pala para evaluar la distribucin por tamao de agregados y el dimetro medio geomtrico (DMG).

La infiltracin y conductividad hidrulica se midi con tensioinfiltrmetros. En M1, T80 y T160 presentaron mayor infiltracin y conduccin de agua por bio y macroporos. La distribucin de agregados por tamao y el DMG no mostraron diferencias entre tratamientos. En M2 se observ una disminucin en Ds respecto de M1 y un incremento de la macroporosidad, principalmente en T160. Los tres tratamientos presentaron similar Dsc pero con diferente rango de variacin de Ds y porcentaje de casos registrados fuera del IHO. Los indicadores presentaron diferente sensibilidad para identificar alteraciones de la estructura del suelo inducidas por la aplicacin de ELT. La interaccin suelo-cultivo-condiciones atmosfricas ejerci notable influencia sobre los cambios ocurridos en las propiedades fsicas, por lo que es necesario realizar estudios a largo plazo para corroborar los resultados de este estudio.

Palabras clave. Conductividad hidrulica, distribucin de agregados, densidad de suelo, intervalo hdrico ptimo.


INTRODUCCIN


La regin central de la provincia de Santa Fe forma parte de una de las cuencas lecheras ms importantes de la Argentina. En esta regin, se ha producido un aumento en la intensificacin de los sistemas lecheros con incrementos en la produccin de leche, pero tambin en el volumen de desechos y efluentes en las instalaciones de ordeo y corrales.

Una consecuencia negativa de la intensificacin de los sistemas lecheros es la degradacin fsico-qumica de los suelos debido al pisoteo intensivo y al escaso reciclado de nutrientes (Daz Zorita et al., 2002). El deterioro de la estructura edfica de los suelos del centro de Santa Fe se caracteriza, entre otros aspectos, por la alteracin del tamao de los agregados y la reduccin de la porosidad total, fundamentalmente de la macroporosidad (Imhoff et al., 2010). Esto tiene consecuencias negativas directas sobre la captacin y movimiento del agua en el suelo (Ghiberto et al., 2007). Como consecuencia es frecuente la formacin de costras y la densificacin de la capa superficial del horizonte A, siendo elevada la resistencia del suelo a la penetracin de las races y la permeabilidad baja-moderada (Pilatti et al., 2006; Ghiberto et al., 2007; Imhoff et al., 2010).

Para recuperar la calidad estructural del suelo diversos autores indican que se debe incrementar el contenido de materia orgnica del suelo y de cationes responsables de la formacin y estabilizacin de los agregados, ya que as se mejora la porosidad total y la macroporosidad del suelo y, como consecuencia, se disminuye su densidad (Ds), aumenta la tasa de infiltracin y la retencin de agua, adems de permitir una adecuada aireacin (Aggelides & Londra, 1999; Kay & Angers, 2000). Por esta razn, es de suma importancia encontrar alternativas que permitan devolver al suelo cantidades elevadas de materia orgnica y/o iones que aumenten la estabilidad estructural de los suelos.

Los efluentes lquidos de tambo (ELT) pueden contener una significativa cantidad de materia orgnica y nutrientes (Joshi et al., 1994). Esto los convierte en un recurso potencialmente adecuado para lograr la recuperacin fsica de los suelos. La incorporacin de residuos orgnicos slidos al suelo caus disminucin de su densidad, aumento de la porosidad, infiltracin, conductividad hidrulica, dimetro de agregados y contenido de agua disponible (Celik et al., 2004; Feng et al., 2005; Khan et al., 2007). Sin embargo, algunos estudios reportaron aumento del flujo preferencial, lo que puede favorecer la lixiviacin de nitrgeno y contaminacin del agua subterrnea cuando la prctica es mal realizada (Woodard et al., 2002).

A pesar de la relevancia de la temtica, en la Argentina an es escasa la informacin sobre la alteracin que experimentan las propiedades fsicas del suelo cuando se le adicionan cantidades variables de ELT. El objetivo de este trabajo fue evaluar los cambios ocasionados por la aplicacin de diferentes dosis de ELT sin depurar en las propiedades
fsicas relacionadas con la estructura y con el movimiento del agua en un suelo Argiudol tpico de la pampa llana santafesina.


MATERIALES Y MTODOS


El estudio fue realizado en un establecimiento lechero representativo de la cuenca lechera santafesina (Argentina), ubicado en la localidad de Esperanza (3126S y 6100W). El clima de la regin es mesotrmico subhmedo-hmedo con precipitaciones y temperatura medias anuales entre 800-900 mm y 18-19 C (Bianchi & Cravero, 2012). Las precipitaciones registradas durante el estudio (2009-2010) en los tres primeros meses, es decir abril, mayo y junio presentaron precipitaciones muy inferiores a lo normal, al igual que agosto. Los meses de julio, septiembre, noviembre, diciembre y febrero registraron valores muy por encima de la media para el lugar, mientras que octubre y enero no difirieron de la media (detalles en Gambaudo et al., 2014).

Efluentes Liquidos

El suelo est clasificado como Argiudol tpico serie Esperanza, bien drenado y textura franco limosa, con 26% de arcilla, 69% de limo y 5% de arena en el horizonte A (Mosconi et al., 1981). La caracterizacin qumica se muestra en la Tabla 1.

El lote donde se estableci el ensayo se encontraba con una pastura de alfalfa degradada (Medicago sativa L.), que fue secada con herbicida. En el mismo ao (2009) se realizaron dos aplicaciones de ELT, una a fines de marzo previa a la siembra de raigrs anual (Lolium multiflorum Lem.) y la otra, en noviembre, posterior a la emergencia de sorgo granfero (Sorghum bicolor L. Moench) doble propsito. Para establecer la dosis ms elevada a aplicar se tuvo en cuenta la demanda de nutrientes (N) de los cultivos y se realiz, en ambos casos, un anlisis previo del ELT. La dosis intermedia fue establecida en el 50% de la ms elevada. Los tres tratamientos (T0: testigo, T80: 80 m3 ha-1 y T160: 160 m3 ha-1) se dispusieron en parcelas de 40 m de largo por 4 m de ancho, distribuidas al azar con tres repeticiones. La biomasa vegetal total producida por la pastura de raigrs y el cultivo de sorgo fue evaluada y tambin el porcentaje de materia seca de cada cultivo con la finalidad de calcular la cantidad de materia seca total producida. Informacin detallada se presenta en Gambaudo et al. (2014).

El efluente aplicado estaba compuesto por las aguas servidas con desechos slidos (materia fecal, restos de alimentos y barro) y lquidos (orina y agua del lavado de los pisos, sin incluir el agua de lavado del sistema de ordee que se deriva a otra fosa). El anlisis de la calidad del agua indic un valor de RAS = 9,77 y CE = 127 μS cm-1, que corresponde por el grado de riesgo sdico y salino a C1-S1 casi en el lmite con C1-S2, siendo apta para riego. La composicin del ELT aplicado se indica en la Tabla 2. Las determinaciones fueron realizadas en el laboratorio de Produccin Animal de INTA Rafaela, siguiendo la metodologa de AOAC (1990). Las aplicaciones se realizaron con un equipo estercolero de cada por gravedad.

Las evaluaciones de las propiedades fsicas del suelo se realizaron en dos momentos: previo al primer pastoreo del raigrs (M1) y antes del corte del cultivo de sorgo (M2) para evitar el efecto de compactacin por pisoteo y de la maquinaria, respectivamente. En ambos casos el suelo se encontraba con un contenido hdrico cercano a capacidad de campo ( 0,30 cm3 cm-3). Se midi la infiltracin y la conductividad hidrulica (K) con infiltrmetros de tensin (Perroux & White, 1988), en el horizonte superficial, efectuando 9 repeticiones en las tensiones de 0, 0,15 y 0,3 kPa. K se determin utilizando la metodologa propuesta por Ankeny et al. (1991). Las tensiones de 0,15 y 0,3 kPa fueron aplicadas consecutivamente para excluir del proceso de transporte poros de radio equivalente mayores que 1000 y 500 μm respectivamente, de acuerdo con la teora de capilaridad.

El flujo de agua por macroporos mayores a 1000 μm de radio (ecuacin 1) y 500 μm de radio (ecuacin 2), expresada
como porcentaje de flujo, fue calculado segn Ghiberto et al. (2007):

% flujop > 1000 = 100 − [(K0,15K0)*100] (1)

donde: K0 y K0,15 son los valores de K (mm h-1) a las tensiones de 0 y 0,15 kPa respectivamente, para los distintos tratamientos.

% flujop > 500 = 100 − [(K0,30/K0)*100] (2)

donde: K0 y K0,30 son las K (mm h-1) a las tensiones de 0 y 0,30 kPa respectivamente, para los distintos tratamientos.
La diferencia en la capacidad de conduccin de agua de los macroporos mayores a 1000 μm de radio (% Dflujo) fue calculada con la ecuacin (3) (Ghiberto et al., 2007):

% Dflujo = 100 − [(K0T0/K0,15T0)/(K0E − K0,15E)*100] (3)

donde: K0T0 y K0,15T0; K0E y K0,15E son los valores de K (mm h-1) a las tensiones de 0 y 0,15 kPa en los sitios testigo (T0) y con efluente (E) respectivamente, para cada una de los dosis (T80 y T160).
El porcentaje de diferencia de K0 del sitio con efluente respecto al testigo (T0) a la tensin 0 kPa (% DK0) se calcul utilizando la ecuacin (4) (Ghiberto et al., 2007):

% DK0 = (1 − K0T0 /K0E )*100

Efluentes Liquidos


donde: K0T0 y K0E son las K (mm h-1) a la tensin de 0 kPa en los sitios testigo (T0) y con efluente (E) para cada tratamiento (T80 y T160), respectivamente.

De cada parcela se extrajeron muestras no perturbadas con pala para determinar la distribucin de agregados por tamao en seco en M2. Las muestras se secaron al aire durante 36 horas, luego cada muestra de 1000 gramos fue arrojada en bolsas de polietileno desde una altura de 2 metros (Daz Zorita et al., 2002). Para el estudio se utilizaron agregados menores a 16 mm. Las muestras se fraccionaron utilizando una torre de nueve tamices (13,4; 11,1; 7,93; 6,35; 2; 1; 0,5; 0,25 y 0,125 mm) y un agitador de vibracin durante 1 minuto a una frecuencia aproximada de 50 Hz. El material retenido en cada tamiz fue pesado y corregido a peso seco en estufa a 105 C.

A partir de los datos se obtuvo la distribucin de los agregados en los diversos tamices y se calcul el dimetro medio geomtrico (DMG) (ecuacin 5) de acuerdo a la metodologa descripta por White (1993):


DMG = Σ xi * Wi


donde: xi es el dimetro medio de la fraccin i que corresponde al punto medio entre el tamiz en el cual la muestra ha sido retenida y el inmediatamente superior, Wi es la proporcin del total de la muestra que qued retenida en ese tamiz.

Muestras de suelo con estructura no perturbada, con cilindros de 5 cm de altura por 5 cm de dimetro (98 cm3 aprximadamente), en el horizonte A (0-10 cm; n=18), se colectaron en M1 para efectuar las siguientes determinaciones: densidad de suelo (Ds) (Blake & Hartge, 1986), curva de retencin hdrica (CRH), curva de resistencia a la penetracin (CRP) e intervalo hdrico ptimo (IHO) segn Pires da Silva et al. (1994). En M2 slo se tomaron 12 muestras no perturbadas (cilindros) por tratamiento, a igual profundidad, para evaluar la ocurrencia de alteraciones en Ds debido a que los lmites del IHO no se alteran en el corto plazo (Pires da Silva et al., 1994).

Las muestras fueron saturadas por elevacin gradual de una lmina de agua, se pesaron para obtener el contenido hdrico en saturacin (θs) y posteriormente se equilibraron en los siguientes potenciales mtricos (Ψ): -0,003 y -0,006 MPa en una mesa de tensin, -0,01, -0,03, -0,1, y -1,5 MPa por medio de presiones aplicadas en placas porosas (Klute & Dirksen, 1986).

Cuando las muestras llegaron al equilibrio fueron pesadas y en cada una se midi resistencia a la penetracin (RP) utilizando un penetrmetro electrnico que consta de un cono de 60 de ngulo y 4 mm de dimetro basal. Inmediatamente las muestras fueron secadas en estufa a 105 C para la determinacin del contenido de agua y Ds.
Para la determinacin de las CRH fue establecida la relacin funcional entre el potencial mtrico (Ψ) y el contenido volumtrico de agua (θ) por medio de la ecuacin (6):

θ = a * Ψb


donde: θ es el contenido volumtrico de agua (cm3 cm-3), Ψ es el potencial mtrico (MPa), a y b son los parmetros de ajuste.

A partir de la CRH se determin la porosidad total, proporcin de macro (≥ 75 μm), meso (30-75 μm) y microporos (< 30 μm). Los distintos tamaos de poros fueron determinados de acuerdo a la clasificacin de poros propuesta por Kay & Angers (2000).

La relacin funcional entre RP, Ds y θ, identificada como curva de resistencia del suelo (CRS), fue ajustada por medio del modelo no lineal propuesto por Buscher (1990), utilizando los procedimientos descriptos por Pires da Silva et al. (1994) (ecuacin 7).

RP = c * θ d * DSe


donde: RP es la resistencia del suelo a la penetracin (MPa), θ es el contenido volumtrico de agua (cm3 cm-3), Ds es la densidad del suelo (g cm-3) y c, d, e son parmetros de ajuste.

A partir de las CRH y RP fue cuantificado el IHO para cada tratamiento. El valor de dicho intervalo se calcula como la diferencia existe entre el mayor contenido hdrico correspondiente a los lmites inferiores (punto de marchitez permanente o RP ) y el menor relacionado a los lmites superiores (porosidad de aireacin o capacidad de campo). El IHO, por ser un indicador estable, se determin slo una vez, procediendo a monitorear su alteracin midiendo la variable Ds.

Para los ajustes de las curvas de resistencia, de retencin de agua y del intervalo hdrico ptimo se utiliz el algoritmo propuesto por Leo et al. (2005).

El anlisis estadstico se realiz utilizando el software INFOSTAT (Di Rienzo et al., 2013). El efecto de los ELT sobre las propiedades fsicas se evaluaron mediante ANOVA y la comparacin de medias mediante el Test de Tukey con un nivel de significancia de α = 0,05.


RESULTADOS Y DISCUSIN

En la Tabla 3 se presenta la cantidad de MO y nutrientes adicionados al suelo en cada aplicacin (1ra y 2da) y en cada tratamiento.

La cantidad de MO adicionada fue diferente en ambos momentos debido a la variacin en el porcentaje de materia seca del efluente. Especialmente en la 2da, el efluente aport cantidades importantes de MO, semejante en cantidad a lo que se incorporara al sistema con el rastrojo de un trigo de buen rendimiento, aunque de calidad muy superior. Esta es una contribucin muy importante para poder mantener o elevar los valores de MO de los suelos, sobre todo en aquellos sistemas en que la cantidad remanente de residuos de cosecha es escasa, como los sistemas lecheros en que muchos cultivos se destinan a silaje. La adicin de ELT no caus modificaciones importantes en las dems propiedades qumicas del suelo, lo que se discute detalladamente en Gambaudo et al. (2014).

Efluentes liquidos

Ingreso y movimiento de agua en el suelo

La infiltracin mostr diferencias entre los tratamientos con efluentes respecto de T0 slo a la tensin 0 kPa en ambos momentos de muestreo (Tabla 4), pero no hubo diferencias entre T80 y T160. Esto sugiere que hubo un efecto positivo del efluente, que se evidencia en un aumento de la infiltracin en T80 y T160 de aproximadamente 7 mm h-1 en la tensin 0 respecto de T0.

Los valores de I en el tratamiento T0, tanto en M1 como M2 son similares a los medidos por Pilatti et al. (2006) para diversas series de suelos de Santa Fe que se encontraban cultivados y con escasa o nula cobertura vegetal, mientras que los valores registrados en T80 y T160 se aproximan a los determinados en suelos que presentaban abundante cobertura de rastrojos y mejor agregacin. El incremento verificado, aunque reducido en valor absoluto, es muy importante sobre todo en suelos limosos con baja estabilidad estructural que fcilmente se sellan dificultando la entrada de agua en el suelo. En la Tabla 5 se presentan los valores de conductividad hidrulica (K) para distintas tensiones y tratamientos.

Los valores de K en las tensiones de 0 y 0,15 kPa tambin fueron significativamente mayores en T80 y T160 que en T0, especialmente en M1. Los valores registrados en T80 y T160 fueron similares a los encontrados por Ghiberto et al. (2007) para suelos similares que no haban sido irrigados, mientras que los valores de K en T0 se asemejaron a los medidos en suelos que haban sido regados con aguas bicarbonatadas sdicas, lo que haba inducido degradacin de la estructura del suelo.

La aplicacin de ELT contribuy a aumentar la cantidad de poros continuos grandes. Otros trabajos tambin demostraron que hubo un efecto positivo de los efluentes de tambo sobre la conductividad hidrulica saturada debido al incremento en el secuestro de carbono en estos suelos (Khan et al., 2007). Aggelides & Londra (1999) y Khan et al. (2007) indicaron que el agregado de compost orgnico mejor la conductividad hidrulica, disminuy la densidad del suelo y aumento la porosidad total.

Efluentes Liquidos

Efluentes Liquidos

El movimiento de agua que ocurri por poros mayores a 1000 μm en M1 aument significativamente en los tratamientos con aplicacin de efluente (Tabla 6), aunque no hubo diferencias significativas entre T80 y T160. Wu et al. (2003), quienes trabajaron con enmiendas slidas provenientes de residuos de tambo, tampoco encontraron diferencias en la porosidad y conductividad hidrulica entre las distintas dosis aplicadas.

En M1 el flujo de agua por poros con radio entre 1000 y 500 μm fue notablemente mayor en T80 y T160 (18,5 y 19,6%) que en T0 (4,8%). En M2 se mantuvo la tendencia observada en M1 respecto a la diferencia entre las tensiones (18,8 y 18,5%), pero la diferencia con T0 (19,4%) fue prcticamente nula. Esto sugiere que el sistema radicular del cultivo de sorgo ejerci gran influencia sobre la distribucin y continuidad de los poros de mayor tamao del suelo. La presencia de estos poros es de gran importancia para que se produzca un rpido ingreso del agua al suelo, evitando problemas de erosin en reas onduladas y de encharcamiento en reas planas.

La diferencia de flujo (% Dflujo) respecto del testigo fue superior en ambos momentos de muestreo en T80 (Tabla 6), indicando que en este tratamiento la conduccin de agua por los macroporos >1000 μm fue mayor. Dado que la distribucin de poros es similar en los dos tratamientos, una posible explicacin para estos resultados es que en T80 los poros presenten, por alguna razn no determinada en este estudio, una mayor conectividad. El % DK0 del sitio con efluente respecto al testigo tambin fue mayor env T80 que en T160 (Tabla 6). Estos resultados sugieren que el efluente ejerci un efecto positivo sobre el suelo, probablemente estimulando la generacin de poros grandes bien interconectados que son responsables tanto del ingreso como del movimiento rpido del agua en el suelo.

Efluentes Liquidos

Agregacin del suelo

La distribucin por tamao de agregados no mostr diferencias significativas entre tratamientos (Fig. 1). El 56,5% de agregados se obtuvo en el rango de 1 a 8 mm mientras que el 34,6% correspondieron a agregados menores a 1 mm.

El tamao de agregados menor a 1 mm es considerado inadecuado porque favorece condiciones de menor aeracin, mayor resistencia mecnica e incrementos en la tortuosidad de los poros del suelo, factores que pueden limitar el desarrollo de los cultivos (Braunack & Dexter, 1989b). T160 present mayor proporcin de estos agregados pequeos. Por lo tanto, y concordando con la bibliografa, esos agregados pequeos pudieron haber sido la causa de que en T160 los valores de % Dflujo y % DK0 sean menores que en T80.

Respecto al DMG no hubo diferencias entre los distintos tratamientos (Tabla 7). Los valores de DMG as como los CV se encuentran dentro de los parmetros normales para el adecuado almacenamiento y flujo de agua e iones, aireacin y resistencia mecnica, segn lo determinado por Braunack & Dexter (1989a). Otros autores encontraron diferencias entre los tratamientos cuando se aplic compost al suelo, cuyo porcentaje de MO fue prximo al 50% (Angelides & Londra, 1999). La falta de respuesta en este ensayo puede atribuirse a que el porcentaje de MO del efluente no fue tan elevado o la duracin del ensayo no fue lo suficientemente prolongada para generar cambios.

Densidad del suelo


Contrariamente a lo esperado, la densidad del suelo (Ds) no disminuy con la aplicacin de ELT. No hubo diferencias significativas entre los tratamientos en ninguno de los momentos evaluados (M1 y M2) (Tabla 8).

Efluentes Liquidos

La falta de efecto positivo del ELT sobre Ds probablemente se debi a la compactacin realizada por el paso del equipo estercolero, dado que la aplicacin se realiz cuatro das despus de una lluvia de cerca de 25 mm, estando el suelo un poco hmedo, debido a la necesidad de efectuar la siembra por la escasa humedad almacenada. Estos resultados destacan la importancia de realizar las operaciones culturales (siembra, controles de malezas, plagas, enfermedades) con humedad adecuada a efectos de evitar la densificacin adicional del suelo. Imhoff et al. (2012) demostraron que tanto la susceptibilidad a la compactacin como la presin de pre-consolidacin (capacidad de carga o soporte) de los suelos de Santa Fe dependen de la humedad al momento de aplicacin de la carga, entre otras propiedades intrnsecas, lo que corrobora los resultados obtenidos en este estudio.

En el segundo muestreo aunque no se observaron diferencias entre los tratamientos (Tabla 8), los valores de Ds disminuyeron notablemente (14, 16 y 20% para T0, T80 y T160 ) respecto de los valores registrados en el primer muestreo. Esto indica que hubo un efecto de descompactacin del suelo que fue mediado principalmente por el sistema radicular profuso del sorgo y por el efluente, segn lo sugiere la tendencia creciente de la disminucin de Ds. Numerosos trabajos mencionan que ocurre disminucin en la densidad del suelo con posterioridad a la aplicacin de enmiendas orgnicas debido al aumento en la actividad biolgica (Feng et al., 2005; Khan et al., 2007; Celik et al., 2004) y del cultivo de gramneas con sistemas radiculares profusos (Gambaudo et al., 2014).

Distribucin del tamao de poros

La marcada diferencia entre los valores de Ds registrados en M1 y M2 se reflej en una distribucin diferente del tamao de poros en cada tratamiento (Fig. 2). En M1 los valores de macroporosidad no presentaron diferencias entre tratamientos y fueron menores a los valores registrados en M2. El incremento que se produjo fue de 7, 9 y 12%, para T0, T80 y T160, respectivamente.

Efluentes Liquidos

Los valores de meso y microporos permanecieron similares en ambos momentos de muestreo sin mostrar diferencias entre tratamientos. Aggelides & Londra (1999) observaron incrementos en la proporcin de macroporos en los tratamientos que recibieron enmiendas orgnicas, sin que ocurrieran alteraciones en las otras fracciones de poros. Diversos trabajos demostraron que la fraccin de poros que ms se reduce por efecto de la compactacin es la macroporosidad (Ghiberto et al., 2007; Imhoff et al., 2010; Dorota et al., 2012).

En M1 la proporcin de macroporos, en todos los tratamientos, estuvo por debajo del umbral de porosidad de aeracin considerado adecuado (10%) para el crecimiento de las races, para el movimiento del agua y aire en el suelo (Kay & Angers, 2000). Esta baja macroporosidad puede atribuirse al efecto del pisoteo animal acumulado durante los tres aos de pastoreo de la alfalfa. Twerdoff et al. (1999) demostraron que el pastoreo con carga animal elevada genera una reduccin de la porosidad del suelo y un aumento de la Ds con el transcurso del tiempo, y que los mayores valores se logran alrededor del primer ao, permaneciendo estables a partir de ese momento.

Los resultados indican que ni el agregado de ELT ni la actividad radicular del raigrs fueron suficientes para mejorar el inadecuado estado estructural del suelo, especialmente los valores de macroporosidad y densidad del suelo. Sin embargo hay que destacar que el desarrollo del cultivo fue limitado por la escasez de lluvia, dado que las precipitaciones acumuladas desde abril a octubre fueron un 34% menor al promedio histrico (340 mm vs 514 mm). Esta condicin y las bajas temperaturas de la estacin invernal podran haber ocasionado una reducida actividad de las races y microorganismos del suelo, la que se considera esencial para la recuperacin de la estructura.

Por el contrario, en M2 se verific un incremento importante de la porosidad total del suelo y, especialmente, de la macroporosidad, con valores que superaron el umbral crtico en todos los tratamientos. En M2 el ELT contena una cantidad de materia orgnica muy superior a la determinada en M1 (Tabla 2). Este hecho asociado al incremento de las temperaturas y lluvias que ocurren en la poca primaveral probablemente indujeron un notable incremento en la actividad biolgica del suelo especialmente en T160, que junto al mayor sistema radicular y duracin del ciclo del cultivo de sorgo favorecieron la recuperacin de la porosidad observada en M1. Las variaciones temporales de la porosidad del suelo y las propiedades asociadas a stas, como la infiltracin del agua, tambin fueron registradas por Dorota et al. (2012), quienes evaluaron dichas propiedades en lotes que estuvieron bajo pastoreo intensivo y luego se cultivaron.

Intervalo hdrico ptimo

Las diferencias en los valores de Ds entre tratamientos en M1 se tradujeron en modificaciones en el IHO ( Fig. 3).

La mayor amplitud del IHO se verific en T0 concordando con la mayor amplitud de variacin de Ds (Tabla 8).

El efecto de la compactacin del suelo se tradujo en la reduccin de la amplitud del IHO, que fue mayor en T160 coincidiendo con los valores ms elevados de Ds. Sin embargo, los tres tratamientos presentaron valores de Dsc (densidad de suelo crtica, aquella en la que el IHO=0) semejantes, cercanos a Dsc = 1,51 g cm-3, coincidiendo con el valor sugerido como crtico para el crecimiento de las races para suelos franco-limosos (Daddow & Warrington, 1983).
En los tres tratamientos el lmite superior del IHO fue qCC (0,32 cm3 cm-3) hasta que Ds = 1,48 g cm-3. A partir de este valor, qPA (cm3 cm-3) se torn la variable limitante. La variable qRP (cm3 cm-3) actu como lmite inferior en todo el intervalo de Ds medidas, siendo qPMP = 0,18 cm3 cm-3.
En M1 una diferencia notable entre los tratamientos es el porcentaje de valores de Ds que superaron la Dsc. En T0 los valores medidos de Ds fueron menores a la Dsc, mien-

Efluentes Liquidos

tras que en T80 y T160 hubo un 10 y 29% de casos que la superaron, respectivamente. Esta situacin define dos situaciones importantes: en T80 y T160 la probabilidad de que la humedad del suelo supere el lmite crtico superior del IHO o disminuya por debajo de su lmite crtico inferior durante el ciclo de un cultivo aumenta notablemente, dado que la amplitud mxima del IHO es 27 y 45% menor que en T0, respectivamente. Cuanto mayor la Ds (menor IHO ) , mayor ser la posibilidad de experimentar estrs, especialmente si los valores de Ds se encuentran uniformemente distribuidos en el lote.

La otra condicin es que en T0, mientras la humedad del suelo se mantuvo dentro del IHO las plantas pudieron crecer sin limitaciones de aire y/o resistencia mecnica debido a que la densidad de suelo medida no super la Dsc.

Asumiendo que la humedad del suelo mantuvo un valor similar en todas las parcelas, en T80 y T160 las plantas soportaron condiciones de estrs en todas las reas en que la densidad del suelo super la Dsc, lo que pudo haber contribuido a limitar el crecimiento potencial del raigrs.

A pesar de esto, Gambaudo et al. (2014) encontraron diferencias en la produccin de materia seca entre los tres tratamientos (T0 = 4143 kg ha-1; T80 = 4695 kg ha-1; T160 = 5258 kg ha-1). Por lo tanto, es probable que esas diferencias hubieran sido ms notables (mayor efecto positivo del ELT) si las condiciones de compactacin hubieran sido menores.

En M2 el rango de variacin de Ds para T0, T80 y T160 fue 1,16-1,28 g cm-3, 1,15-1,28 g cm-3 y 1,12-1,25 g cm-3, respectivamente. Por lo tanto, en ningn tratamiento los valores de Ds superaron la Dsc, indicando una mejora notable de las condiciones fsicas del suelo en T80 y T160.

Adems, el menor rango de variacin y los menores valores de Ds se verificaron en T160, aumentando las probabilidades de que el cultivo de sorgo se haya desarrollado ms tiempo dentro del IHO. Este hecho asociado a la mayor disponibilidad de nutrientes, medida por el ELT, justifican la mayor produccin de materia seca obtenida en este tratamiento por Gambaudo et al. (2014) (T0 = 16.292 kg ha-1, T80 = 21.128 kg ha-1; T160 = 23.248 kg ha-1).

Los resultados indican que la aplicacin de ELT en M1 indujo un leve deterioro de la estructura del suelo que se evidenci por la mayor Ds promedio y un IHO ms estrecho respecto del testigo. Esto puede haber sido consecuencia
de la compactacin ocasionada por el equipo estercolero y la escasa influencia benfica del sistema ELT-cultivo- condiciones meteorolgicas por lo motivos ya mencionados.

En M2 se pudo corroborar el efecto positivo de la asociacin ELT-sorgo-condiciones meteorlogicas sobre las condiciones fsicas del suelo. Este hallazgo destaca dos aspectos: por un lado no hubo degradacin irreversible del suelo. Por otro, qued en evidencia la influencia positiva que tiene la adicin de abonos orgnicos sumada a la actividad de las races en la estructuracin del suelo.


CONCLUSIONES

La aplicacin de ELT afect las propiedades fsicas del suelo, aunque las modificaciones tambin fueron dependientes
de la interaccin cultivo-condiciones meteorolgicas.
En general, el suelo con aplicacin de ELT tuvo mayor capacidad de infiltracin y de conduccin de agua por bio y macroporos respecto al testigo. K result un indicador ms eficiente que la distribucin de agregados por tamao y el DMG para detectar los cambios producidos en las propiedades fsicas del suelo debido a la aplicacin de ELT. En los
tres tratamientos se determin similar Dsc, pero con diferente amplitud del rango de Ds y porcentaje de casos registrados fuera del IHO. Los resultados de este trabajo sealan la necesidad de continuar los estudios en esta temtica debido a que los ELT tienen una composicin muy variable y no se dispone an de suficiente informacin de sus efectos a largo plazo sobre la estructura del suelo.


BIBLIOGRAFA


Aggelides, SM & PA Londra. 1999. Effects of compost produced from town wastes and sewage sludge on the physical properties of a loamy and a clay soil. Bioresource Technology 71: 253-259.
Ankeny, MD; M Ahmed; TC Kaspar & R Horton. 1991. Simple field method for determining unsaturated hydraulic conductivity. Soil Sci. Soc. Am. J. 55: 467-470.
AOAC. 1990. Official methods of analysis. 15th Ed. Association of Official Agricultural Chemistry. Washington, DC. USA 500 pp.
Bianchi, A & S Cravero. 2012. Atlas climtico digital de la Repblica Argentina. Ediciones Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria. Salta Jujuy, Argentina, 56 pp.
Blake, GR & KH Hartge. 1986. Bulk density. In: Klute, A. (ed) Methods of soil analysis: physical and mineralogical methods. 2. ed. Madison: America Society of Agronomy, cap.13, p. 363-375.
Braunack, MV & AR Dexter. 1989a. Soil aggregation in the seedbed: a review. I. properties of aggregates and beds of aggregates. Soil & Tillage Research 14: 259-279.
Braunack, MV & AR Dexter. 1989b. Soil aggregation in the seedbed: a review II. Effect of aggregate sizes on plant growth. Soil &Tillage Research 14: 281-298.
Buscher, WJ. 1990. Adjustment of flat-tipped penetrometer resistance data to a common water content. Transactions of the ASAE 33: 519-524.
Celik, I; I Ortas & S Kilic. 2004. Effects of compost, mycorrhiza, manure and fertilizer on some physical properties of a Chromoxerert soil. Soil & Tillage Research 78(1): 59-67.
Daddow, RL & GE Warrington. 1983. Growth-limiting soil bulk densities as influenced by soil texture. WSDG Rep. WSDG-TN- 00005. Fort Collins, CO: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Watershed Systems Development Group. 17 p.
Di Rienzo, JA; F Casanoves; MG Balzarini; L Gonzalez; M Tablada & CW Robledo. 2013. InfoStat, versin 2013, Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Crdoba, Argentina.
Daz Zorita, M; E Perfect & JH Grove. 2002. Disruptive methods for assessing soil structure. Soil & Tillage Research 64: 3-22.
Dorota, D; J Dorner; O Balocchi & I Lopez. 2012. Temporal dynamics of hydraulic and mechanical properties of an Andosol under grazing. Soil & Tillage Research 125: 4451.
Feng, GL; J Letey; AC Chang & M Campbell. 2005. Simulating dairy liquid waste management options as a nitrogen source for crops. Agriculture, Ecosystems & Environment 110(3-4): 219-229.
Gambaudo, S; S Imhoff; ME Carrizo; M Marzetti & S Racca. 2014. Uso de efluentes lquidos de tambo para mejorar la fertilidad del suelo y productividad de los cultivos. Ciencia del Suelo, en prensa.
Ghiberto, PJ; MA Pilatti; S Imhoff & J Orellana. 2007. Hydraulic conductivity of Molisolls irrigated with sodic-bicarbonated waters in Santa Fe (Argentine). Agricultural Water Management 88: 192- 200.
Imhoff, S; PJ Ghiberto; A Grioni & JP Gay. 2010. Porosity characterization of Argiudolls under different management systems in the argentine flat pampa. Geoderma 158: 268-274. Imhoff, S; A. Pires da Silva; PJ Ghiberto; CA Tormena; MA Pilatti & PL Libardi. 2012. Soil compressibility of Argiudolls and Hapludolls of Santa Fe-Argentina. In: ISTRO Congress, Montevideo, Uruguay. 2012. CD Room ISTRO.
Kay, BD & DA Angers. 2000. Soil Structure. In: Sumner, ME (ed) Handbook of Soil Science. CRC Press, Boca Raton, FL. pp. 229-224.
Khan, AUH; M Iqbal & KR Islam. 2007. Dairy manure and tillage effects on soil fertility and corn yields. Bioresource Technology 98: 1972- 1979.
Klute, A & C Dirksen. 1986. Hydraulic conductivity and diffusivity: laboratory methods. Amer. Soc. Agron. 47 pp.
Leo, TP; A Pires da Silva; E Perfect & CA Tormena. 2005. A simplified Excel algoritm for estimating the least limiting water range for soil. Agronomy Journal 97: 1210-1215.
Mosconi, FP; LJ Priano; NE Hein; G Moscatelli; JC Salazar; T Gutirrez & L Cceres. 1981. Mapa de suelos de la provincia de Santa Fe. INTAMAG Santa Fe. Santa Fe.
Perroux, KM & I White. 1988. Design for disk permeameters. Soil Sci. Soc. Am. J. 52: 1205-1215.
Pilatti, MA; S Imhoff; PJ Ghiberto & RP Marano. 2006. Changes in some physical properties of Mollisols induced by supplemental irrigation. Geoderma 133: 431-443.
Pires da Silva, A; B Kay & E Perfect. 1994. Characterization of the Least Limiting Water Range of Soils. Soil Sci. Soc. Am. J. 58: 1775-1781.
Twerdoff, DA; DS Chanasyk; E Mapfumo; NA Naeth & VS Baron. 1999. Impacts of forage grazing and cultivation on near-surface relative compaction. Canad. J. Soil Sci. 79: 465-471.
White, W. 1993. Dry aggregate distribution. In: Carter, MR (ed). Soil Sampling and Methods of Analysis. Canada: Lewis Publis. p. 659-662. Woodard, KR; EC French; LA Sweat; DA Graetz; LE Sollenberger; B
Macoon; KM Portier; BL Wade; SJ Rymph; GM Prine & HH Van Horn. 2002. N removal and nitrate leaching for forage systems receiving dairy efuent. J. Environ. Qual. 31: 1980-1992.
Wu, L; G Feng; J Letey; L Ferguson; J Mitchell; B McCullough-Sanden & G Markegard. 2003. Soil management effects on the nonlimiting water range. Geoderma 114: 401-414


Por: Silvia Imhoff; Mara Eugenia Carrizo;
Ramiro Martel; Valentn Lotto& Oscar Zen
Fuente: www.scielo.org.ar


VER ARCHIVO DE ARTCULO