Por: Mercedes Eyherabide,1*,2, Nicolás Wyngaard, 2,3, Gastón Larrea,4, Hernán Angelini,1, Nicolás Martínez Cuesta, 2, Barbieri, P.A.1,3, Nahuel Reussi Calvo,2,3, José Romero2 y Hernán Sainz Rozas.1,2,3
1 IPADS Balcarce (EEA INTA – Conicet) – 2 Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Mar del Plata.– 3 Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET).– 4 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) AER Maipú. Cuenca del Salado.
INTRODUCCIÓN
El boro (B) es un micronutriente esencial para las plantas y su deficiencia limita el normal crecimiento de las mismas. En los suelos, está presente en las rocas y minerales, en la facción coloidal (arcillas, óxidos de hierro, etc.), en la materia orgánica (MO) y en la solución del suelo.
El B que se encuentra disponible en el suelo se cuantifica en el laboratorio mediante extracciones químicas que utilizan acetato de amonio como extractante. Éste B extraíble (Be) tiene en cuenta el B presente en la solución del suelo, el complejo de intercambio, la fracción más lábil del B adsorbido en las arcillas y en la fracción orgánica. Además, representa una pequeña fracción del suelo que esta estrecha y positivamente asociada con la nutrición de los cultivos.
La concentración de Be en suelos agrícolas puede ser afectada por variables edáficas, productivas y climáticas. Dentro de las variables edáficas, el Be es afectado por el contenido de materia orgánica del suelo (SOM), la textura y el pH.
Teniendo en cuenta que la agricultura tiende a agotar las reservas de SOM y promover la acidificación del suelo, estos dos procesos de degradación pueden ser determinantes en la reserva de Be. Por otro lado, en los últimos años la exportación de B en los granos se ha incrementado debido a una mayor intensificación agrícola, lo que junto a una nula o escasa fertilización con B podría llevar los niveles de Be por debajo de los considerados críticos para la producción agrícola.
“La magnitud de la disminución de Be varió dependiendo del cluster”
Debido a la falta de estudios sobre la depleción de Be causada por la agricultura, se plantearon los siguientes objetivos: i) estudiar el Be en suelos no cultivados en comparación con suelos cultivados, ii) estimar la tasa anual de depleción de Be, y iii) identificar los factores edáficos, productivos y/o climáticos determinantes de la magnitud de la depleción.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se tomaron muestras compuestas georreferenciadas de suelo (0 a 20 cm) durante el período de barbecho (julio a agosto) en suelos de la región pampeana Argentina. En 2011, se tomó una muestra de suelo de un sitio sin historia de uso agrícola, es decir, sin cultivo (Uncropped, UC) y de un lote cercano con más de 25 años de historia agrícola (AGR2011). En 2018, las muestras de suelo se tomaron exactamente en los mismos puntos que en AGR2011 (AGR2018).
En muestras secas y molidas por 2 mm, se cuantifico el contenido Be por el método de extracción con acetato de amonio con cuantificación colorimétrica, el contenido de SOM, la textura, la capacidad de intercambio catiónico (CIC), pH (relación suelo/agua 1:2. 5) y fósforo extraíble (Pe). La reducción de SOM y B (dSOM y dB, respectivamente) se calculó como la diferencia entre los valores determinados en 2011 y 2018 para los suelos bajo agricultura. Del mismo modo, se calculó el cambio de pH (dpH).
La extracción de B por los cultivos (EB) se estimó por partido utilizando los rendimientos con una base de datos regional para el período de 2011 a 2018. Los valores de extracción de boro en grano se tomaron de a partir de las publicaciones de IPNI para cada cultivo.
La temperatura media anual promedio (Temp, oC), la precipitación anual acumulada (PP, mm) y la evapotranspiración potencial (ET, mm) en cada sitio se obtuvieron del Atlas Climático Digital Argentino.
Los sitios muestreados fueron categorizados en cuatro grupos (clusters) con características edáficas diferentes. Se calcularon los estadísticos descriptivos de las propiedades edafoclimáticas más significativas y sus valores se compararon entre clusters mediante ANOVA con un valor p de 0,05. Se utilizó un proceso de selección por pasos (stepwise) para identificar las variables más influyentes que se asociaban con la reducción de boro (dB) entre todos los sitios, utilizando un valor p mínimo y máximo de 0,15. Las variables evaluadas fueron SOM (AGR2011), dSOM, contenido de arcilla (AGR2011), contenido de arena (AGR2011), pH (AGR2011), dpH, CIC (AGR2011), fósforo extraíble, calcio, sodio y potasio (AGR2011). La distribución espacial del Be (mg kg-1) se cuantificó utilizando semivariogramas y los productos cartográficos se desarrollaron utilizando el software Qgis.
“La incidencia de la caída de MO sobre la dB indica que la MO es una fuente de B importante”
RESULTADOS Y DISCUSION
La región estudiada presentó un amplio rango de características edafoclimáticas. (Tabla 1). Basándose en las propiedades edáficas, el análisis de conglomerados permitió discriminar cuatro subregiones (clusters) con características contrastantes (Figura 1 y Tabla 1). La primera subregión (cluster 1), se caracterizó por un alto contenido de arena, y bajo SOM, contenido de arcilla y CIC. Los clusters 2 y 4 presentaron contenidos de arena similares entre sí, pero el cluster 4 presentó mayor contenido de arcilla, SOM, PP, ET y Temp. Por último, la tercera subregión presentaba suelos limosos y las PP, ET y Temp más bajas de todos los Clusters.
FIGURA 1. Mapa de los sitios muestreados en la región Pampeana. La región está dividida en cuatro subregiones (clusters).
TABLA 1. Variables edáficas, productivas y climáticas (0-20cm) para las diferentes sub-regiones (clusters) de la Región Pampeana. Estas variables correspondientes a los sitios no cultivados o prístinos (UC). Para cada variable, letras diferentes indican diferencias significativas (P < 0,05) entre clusters.
La concentración de Be disminuyó con la actividad agrícola, ya que UC presentó un valor medio de Be de 1,9 mg kg-1, mientras que AGR2011 y AGR2018 presentaron valores de 1,3 y 0,9 mg kg-1, respectivamente. Ninguno de los sitios no cultivados presentó valores de Be por debajo de 0,7 mg kg-1, que es el valor crítico de deficiencia, mientras que el Be estuvo por debajo de ese umbral en el 10% y 16% de los sitios agrícolas en 2011 y 2018, respectivamente.
La magnitud de la disminución de Be varió dependiendo del cluster (Figura 2). La depleción de Be entre UC y AGR2011 varió de 0,60 a 0,40 mg kg-1. El muestreo en los mismos sitios agrícolas en diferentes años (2011 y 2018) permitió calcular la tasa de disminución de B (dB) por año, la cual varió de 0,06 a 0,01 mg kg-1 año-1 dependiendo del cluster (Figura 2).
Figura 2: Contenido promedio de boro (mg Kg-1) en suelo (0-20cm) para los Cluster 1 (C1), Cluster 2 (C2), Cluster 3 (C3), y Cluster 4 (C4) para suelos sin cultivos (uncropped) y agrícolas muestreados en 2011 y 2018 (Agr 2011 yAgr 2018, respectivamente). Dentro de cada Cluster, los valores con la misma letra no difieren significativamente (P > 0,05).
La magnitud de la reducción de Be causada por la actividad agrícola en la región fue significativa. La mayor reducción del contenido de B se observó entre UC y AGR2011, cuando se perdió entre un 22 y un 35% del Be original del suelo (Figura 2). Es posible que este resultado sea consecuencia del proceso de agriculturización, en donde se reemplazaron los pastizales naturales por cultivos. La magnitud de la disminución de Be entre AGR2011 y AGR2018 (dB) fue inferior a la de UC y AGR2011, con porcentajes de dB que oscilaron entre 7 y 30%, dependiendo del cluster (Figuras 2 y 3). Sin embargo, estos valores de dB observados en un periodo de solo 7 años sugieren una gran aceleración de la tasa de reducción de B. Esta tendencia puede ser consecuencia de la mayor producción agrícola, los altos rendimientos de los cultivos y de la intensificación del uso de la tierra sin la adecuada reposición de B.
Figura 3: Contenido de boro (mg/Kg) en suelo (0-20cm) sin cultivar (Uncrooped) y agrícola muestreado en 2011 y en 2018 (AGR2011 yAGR2018, respectivamente) para la región Pampeana.
Esta reducción del contenido de B ha dejado en evidencia que existen zonas con valores de Be por debajo del umbral crítico (0,7 mg kg-1) (Figura 2 y 3). A las tasas actuales de depleción de B, la media de Be alcanzaría niveles críticos en 12-14 años en los clusters 1 y 3, y en 50-60 años en los clusters 2 y 4.
Las diferencias de dB observadas entre subregiones se explicaron por sus condiciones edafoclimáticas y productivas (Tabla 2). De todas las variables evaluadas, se seleccionaron seis como principales impulsoras de la depleción de B (R2=0,63): EB, PP, dSOM, ET, dpH y contenido de arcilla (Tabla 2). De estas variables, EB y PP fueron las más importantes.
TABLA 2. Modelo de regresión múltiple para predecir la disminución del contenido de boro (0-20cm) para suelos de la región pampeana
Estos resultados indican que la EB sin reposición fue una de las principales variables que explicaron la dB. Junto con esto, las PP también incidieron en forma significativa en la dB al ser el B un nutriente de alta movilidad en el suelo. A su vez, la misma es incrementada cuando los suelos se acidifican y es por esto que el dpH contribuyo a la depleción del B.
Esto se debe a que en suelos con pH por debajo de 7 la forma de B predominante en la solución de suelo es H3BO3. Por último, la incidencia de la caída de MO sobre la dB indica que la MO es una fuente de B importante.
CONCLUSIONES
Los resultados de este trabajo demuestran que la agricultura redujo considerablemente los niveles de boro extractable del suelo. La extracción por parte de los cultivos junto con las precipitaciones fueron las variables más importantes que explicaron la disminución del boro extractable. Gran parte de los suelos agrícolas de la región pampeana mostraron valores de Be que podrían ser limitantes para la producción de los cultivos. No obstante, para tomar la decisión de fertilización debemos tener en cuenta los niveles de Be del suelo a nivel de lote y los requerimientos del cultivo, en post de A
Agradecimientos
Agradecemos a Fertilizar Asociación Civil por el financiamiento del trabajo
