Informe presentado como parte de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrónomo




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INDICE DE FIGURAS




Figura 1 Componentes de la MOS y su distribución. (Fuente: Theng, 1987). 13


Figura 2. Modelo de protección de la MOS por Hassink y Whitmore (1997), X = capacidad de protección del suelo para proteger la MO (g C Kg-1),Ka = constante de protección, Kd = constante de desorción, POM= MO protegida, NOM = MO no protegida. 15


Figura 3. Niveles de equilibrio de carbono en un suelo versus aportes de carbono. 16

Figura 4. Relación entre aportes de carbono en (Mg C ha -1 año-1) y C orgánico total del suelo (%), presentados por Six et al., (2002). (Fuente: Six et al., 2002) 17

Figura 5. Modelo conceptual de la materia orgánica del suelo con sus pool dinámicos medibles (Fuente: Six et al., 2002). 18

Figura 6. Fraccionamiento para aislar las fracciones de la MOS utilizando el modelo conceptual propuesto por Six et al. (2002) combinando tamaño, densidad y energía de ultrasonidos. (Fuente: Six et al., 2002). 28

Figura 7. Ubicación de las calicatas en el sector de Los Niches (Fuente: Inav/Geosistemas SRL, 2011). 31

Figura 8. Relación entre el contenido de C total y el DS en las series LNT y GUQ a la profundidad de 0- 20cm. 36

Figura 9. Relación entre el contenido de C total y el déficit de saturación en la serie LNT a la profundidad 0-20cm. 37

Figura 10. Relación entre el contenido de C total y C en fracción <53 µm, series LN y GUQ manejada con maíz 38

Figura 11. Relación entre el contenido de C total y C en fracción <53 µm, serie LN manejada con pradera. 38

Figura 12. Relación entre el contenido de C de la fracción <53 µm y el contenido de fracción liviana, entre los 0-20 cm de profundidad. 39



RESUMEN



El suelo pierde propiedades físicas, químicas y biológicas a través del manejo agrícola. La materia orgánica en el suelo es fundamental por ser importante fuente de nutrientes. Los suelos tienen una capacidad de almacenamiento de materia orgánica que es finita, es decir, poseen un umbral de saturación con carbono dependiendo de sus características.

Se realizó un estudio para evaluar el nivel de saturación con carbono en dos series de suelo (Lontué y Guayquillo) sometidas a diferentes manejos. El muestreo se efectuó en el valle central de Chile, Región del Maule, Provincia de Curicó, localidad de Los Niches. Los suelos fueron caracterizados físicamente (Densidad aparente, textura) y sometidos a un fraccionamiento físico. Se extrajo la FL en la fracción >53 μm y se determinó Carbono total en las fracciones > y < 53 μm. Posteriormente se calculó la capacidad de almacenamiento de carbono en cada estrata y el déficit de saturación con carbono para las mismas.

Los valores más altos de carbono total se reportaron en la serie Lontué manejado con pradera, en la profundidad de 0-10 cm. Los déficit de saturación de carbono fueron superior en los suelos manejados con maíz, pudiendo encontrarse en un estado estacionario en su nivel de carbono, debido a la quema de residuos de cosecha en cada temporada.

Los suelos mostraron comportamiento de saturación produciéndose el llenado en los pool mas pequeños, así se confirmó puesto que el suelo con pradera, con mayor nivel de saturación presenta mayor contenido de FL.

Comparando el manejo en una misma serie (Lontué) la pradera mostró déficit de saturación negativo, es decir, el contenido de carbono excedió su capacidad protectiva o de acumulación de carbono.

  1. INTRODUCCION



La materia orgánica del suelo (MOS) es fundamental en los ecosistemas naturales y cultivados por ser una importante fuente de nutrientes (Piccolo et al., 1998). La permanencia de los materiales orgánicos que se incorporan al suelo, se relacionan con su composición o naturaleza química y con las condiciones ambientales para que la biomasa microbiana degrade dichos materiales (Zagal et al., 2002).
La materia orgánica presente en el suelo es el resultado del balance entre los aportes y pérdidas. Se considera que las pérdidas son principalmente por respiración biológica, erosión y lixiviación (Sollins et al., 1996). Cuando un suelo es sometido a labranza se incrementan notablemente las pérdidas de MOS debido a la aceleración de la respiración biológica que resulta de la incorporación de restos orgánicos frescos y un mejoramiento de las condiciones físicas para la proliferación de microorganismos. Además, el laboreo destruye macro-agregados del suelo los que también quedan expuestos al ataque de los microorganismos (Ordóñez, 2002).
En ecosistemas no intervenidos el contenido de MOS es relativamente constante entre temporadas (Labrador, 1996). En los agro-ecosistemas o los ecosistemas manejados agrícolamente la MOS depende directamente del manejo agrícola, pudiendo ser discontinuo, debido a que los aportes de materiales se realizan en épocas del año que no siempre coinciden con los períodos de mayor actividad microbiana (Labrador, 1996). Sin embargo, ambos sistemas, intervenidos y no intervenidos podrían encontrase en situación de equilibrio respecto del contenido de MOS (Six et al., 2002).
Los suelos tienen una capacidad de almacenamiento de MOS que es finita, es decir, poseen un umbral de saturación con carbono(C) dependiendo de sus características. La capacidad de almacenamiento de C descansaría en la fracción de arcilla+limo (< 20 µm) (Hassink, 1997). Conocer dicha capacidad es relevante, puesto que dependiendo de su nivel, el suelo podría actuar como un reservorio de C o como una fuente emisora de CO2.

Un suelo con mayor déficit de saturación (DS) es capaz de almacenar una mayor cantidad de C; por tanto conocer el DS permitiría ajustar el manejo agrícola para disminuir las emisiones de CO2 y contribuir a evitar el calentamiento global.

La materia orgánica del suelo ha sido estudiada empleando distintos esquemas de fraccionamiento (químico y físico) para conocer su composición. El fraccionamiento químico, se basa en la extracción de la MOS con soluciones acuosas (con y sin electrolitos), solventes orgánicos, capacidad de hidrolizarse con agua o con ácido y resistencia a la oxidación. El fraccionamiento físico está basado en la premisa que, la asociación entre las partículas del suelo y su distribución espacial juegan un rol fundamental en la bioaccesibilidad y descomposición de la MOS; emplea tratamientos para desagregar, dispersar, separar por densidad y sedimentación, el material orgánico asociado a las distintas fracciones del suelo (partículas, macro y micro-agregados) (Six, et al 2002).
También se ha descrito la MOS en términos funcionales bajo el concepto de compartimentos o “pool”, para ello se han propuesto distintos modelos que representan la dinámica de la MOS, los que consideran el tamaño y tiempo de descomposición de cada pool. Los pool se describen como activo, intermedio o lento y pasivo, en función de la mineralización o tiempo de residencia del carbono orgánico en el suelo (McGill, 1996; Smith et al., 1997).

Six et al. (2002), propuso un modelo conceptual que considera la saturación total del suelo con C y una metodología para cuantificar cada pool. Uno de los compartimentos correspondería al C no protegido (material orgánico particulado, ubicado en la fracción >53µm), otro sería el pool de C bioquímicamente protegido (dado por la naturaleza propia de los materiales orgánicos) y un tercer compartimento que correspondería a la fracción protegida físicamente del suelo, el cual es función de la agregación y del mecanismo de adsorción-desorción de la fracción arcilla + limo. Este último compartimento es importante desde la perspectiva del manejo agrícola, pues los sistemas de labranza inciden directamente en la mantención o pérdida del COS (carbono orgánico del suelo), según Virto et al. (2008) el 60% del COS se encontraría en el pool físico del suelo.

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