INTRODUCCIÓN

La sustentabilidad, en el contexto de la producciónagrícola-ganadera, implica preservar y mejorar lacapacidad productiva del sistema desde el puntode vista agronómico, económico y ambiental asícomo la calidad y la cantidad de los recursosrenovables y no renovables, incluidos en el sistemaproductivo (suelo, agua, aire, biodiversidad y otros).Entre estos se destaca el suelo, como un recursofinito no renovable. El suelo debe proveer un mediopara el crecimiento de las plantas, regular y distribuirel flujo de agua en el ambiente y servir como unbuffer ambiental en la formación, atenuación ydegradación de compuestos ambientales peligrosos.La calidad del suelo se ha definido en términos desus propiedades químicas, físicas y biológicas.

• PROPIEDADES FÍSICAS: Densidad,capacidad de retención de agua, agregacióny estabilidad de agregados (Fig. 1), color ytemperatura.

• PROPIEDADES QUÍMICAS: Reserva denutrientes como nitrógeno (N), fósforo (P),azufre (S) y otros, pH, capacidad deintercambio catiónico, capacidad tampón,formación de quelatos.

• PROPIEDADES BIOLÓGICAS: Biomasamicrob iana, ac t iv idad microb iana(respiración), fracciones lábiles (materiaorgánica particulada) de nutrientes.

La materia orgánica (MO) está reconocida como lamás importante por ser un indicador de la calidadde suelo. La materia orgánica es considerada lafracción viva integrada por compuestos queconforman la vida orgánica del suelo, excluyendoresiduos vegetales y animales sin descomponer, y

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DEL RECURSO SUELO

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entre sus elementos constituidos se hallan losresiduos vegetales y animales en descomposición(10-20%), la biomasa microbiana (1-5%) y el humus(50-85%). La importancia de la materia orgánicaradica en su relación con numerosas propiedadesdel suelo.

El contenido de materia orgánica de los suelosestá determinado por los factores formadoresdel mismo (tiempo, clima, vegetación, materialmadre, topografía, manejo). El manejo del suelo,afecta el contenido de materia orgánica según:el número de años de agricultura, los cultivos,las labranzas, las rotaciones, el manejo delcultivo, la fertilización, y los períodos de barbecho.

Fernando O. GarcíaIPNI - Argentinafgarcia@ipni.net

AGRICULTURA SUSTENTABLE Y LAS TÉCNICAS DE MANEJO DEL RECURSO SUELO

15

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

017 19 21 23 25 27

+C

+C+C

+C

+D

+D+D

+D +A+A

A+ +B

+B+B

+B

+EE+

+E+E

+E+E

E+E+

A: CINCEL M-T/SB: SD M-T/SC: CINCEL T/SD: SD T/SE: SIN DISTURBAR

Y = 1339895 X 3.9

Indi

ce d

e in

esta

bilid

ad

Carbono orgánico humificado (g/kg)

Figura 1.- Relación entre el carbono (C) orgánicohumificado y el índice de inestabilidad paradistintas rotaciones con doble cultivo trigo/soya(T/S) y maíz (M), sistemas de labranza (cincely siembra directa, SD) y una situación prístina(sin disturbar) en el sur de Santa Fe (Argentina).Fuente: E. Gómez et al. (2001).

Figura 3.- Evolución del carbono (C) orgánico del sueloen distintas rotaciones con pasturas (P) ycultivos agrícolas (A) bajo siembra directa(arriba) y labranza convencional (abajo) en elsudeste de Buenos Aires (Argentina). Fuente:Studdert y Echeverría (2002a).

SIEMBRA DIRECTA

Car

bono

org

ánic

o (m

g/ha

)

83

81

79

77

75

73

71

69

67

65

Años

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

50 % P - 50 % A

100 % P

25 % P - 75 % A100 % A

SIEMBRA CONVENCIONAL

100 % P

50 % P - 50 % A

25 % P - 75 % A

100 % A

Car

bono

org

ánic

o (m

g/ha

)

90

85

80

75

70

65

60

55

Años

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

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El uso de sistemas de siembra directa (SD), larotación de cultivos, el mantenimiento y la generaciónde adecuados niveles de fertilidad de los suelospermite estabilizar los contenidos de materiaorgánica ajustados a las condiciones edafoclimáticasdel sitio, a través de la incorporación de residuosen cantidad y calidad (Fig. 2).

LA SIEMBRA DIRECTA Y LAMATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

El carbono orgánico es el atributo más analizadoen estudios de larga duración y es escogido comoel indicador más importante de calidad de suelo yde sustentabilidad agronómica, debido a su efectosobre otras propiedades físicas, químicas ybiológicas de suelo.

La no remoción del suelo y el mantenimiento delos residuos de cosecha en superficie bajo siembradirecta (SD) resultan en un mayor contenido demateria orgánica en las capas superficiales delsuelo, respecto a situaciones similares bajolabranza convencional (LC) con remoción. Esteefecto se explica por la menor oxidación de losresiduos aportados, la menor erosión y,eventualmente, por una mayor producción deresiduos, bajo siembra directa, debida a la mayorproducción de materia seca que bajo labranzaconvencional. La Fig. 3 muestra la evolución delcarbono (C) orgánico del suelo en rotaciones condistinta proporción de pasturas y cultivos agrícolas

bajo siembra directa y labranza convencional enel sudeste de la provincia de Buenos Aires(Argentina), comparada con los contenidos bajopastura perenne en la misma situación

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Figura 2.- Relación entre las prácticas de manejo desiembra directa, rotaciones y fertilidad, lamateria orgánica y la sustentabilidad en lossistemas agrícola-ganaderos.

Siembra Directa Rotaciones Fertilidad

Residuos: Cobertura, cantidad y calidad

Materia Orgánica

Sustentabilidad

edafoclimática. Si bien los contenidos de carbonodisminuyen bajo siembra directa, las caídas sonmucho mayores bajo labranza convencional. Estasituación, en el sudeste de Buenos Aires, se registratambién en el oeste de la región pampeanaargentina, con suelos de textura más gruesa ymenores contenidos originales de Materia Orgánica(Fig. 4).

En suelos rojos con alto contenido de óxido(oxisoles) del sur de Brasil, Sá et al. (2001) sereportaron incrementos en el contenido de carbonoorgánico del suelo de alrededor de 806 kg./ha/añoa 0-20 cm, bajo siembra directa. Los aumentos encarbono orgánico del suelo se relacionaronestrechamente con la cantidad de residuosaportados (R2=0.74). Los autores atribuyen elincremento a la mayor protección del carbonoorgánico del suelo a través de la formación deagregados estables del tamaño de arenas y limos,bajo sistemas de siembra directa, especialmentea 0-10 cm. de profundidad. Bayer et al. (2001)indican que la estabilización del carbono orgánicose debe a la interacción con minerales de carga

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variable (caolinitas y óxidos de hierro) en suelosultisoles de Rio Grande do Sul

Los efectos positivos de la Siembra Directa (SD)sobre la fracción orgánica del suelo se observantambién cuando se evalúan contenidos denitrógeno orgánico (Moraes Sá, 1996) y fraccionesde materia orgánica particulada de carbonoorgánico del suelo (Fabrizzi et al., 2003) (Fig. 5).

LAS ROTACIONES Y LA MATERIAORGÁNICA DEL SUELO

Las rotaciones de cultivos presentan numerosasventajas comparadas con los sistemas demonocultivo. Algunas de estas ventajas serelacionan con:

a) La posibilidad de acumular mayorescantidades de residuos de distinta calidadque representan significativos aportes decarbono para el suelo.

b) La mayor intensidad de uso del suelo.

c) La mayor eficiencia de uso del agua.

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Figura 4.- Carbono (C) orgánico del suelo, bajo labranzaconvencional, siembra directa y pasturaperenne en el oeste (0-30 cm. de profundidad)y el sudeste (0-20 cm. De profundidad) de laregión pampeana argentina. Fuente: Díaz Zoritaet al. (2002) y Studdert y Echeverría (2002b).

Oeste Sudeste(0 - 30 cm.) (0 - 20 cm.)

53

61,7

67,3 65,6

74,177,1

C o

rgán

ico

del s

uelo

(mg/

ha)

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Labranza ConvencionalSiembra DirectaPastura Parenne

Figura 5.- Carbono (C) orgánico del suelo en la fracciónparticulada de 212-2000 um, bajo labranzaconvencional y siembra directa en un suelo deprolongada historia agrícola (degradado)(izquierda) y un suelo con historia de pasturas(no degradado) (derecha) en el sudeste de laprovincia de Buenos Aires (Argentina). Fuente:Fabrizzi et al. (2003).

178

230 219 212

Suelo suelo nodegradado degradado

300

250

200

150

50

0C o

rgán

ico

del s

uelo

(mg/

ha)

Labranza convencionalLabranza directa

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En tres sitios del este de Colorado (EE.UU), regióncon precipitaciones anuales de 438 mm, laintensificación del uso del suelo, con dos cultivosen tres años o tres cultivos en cuatro años, sobreel manejo histórico de trigo-barbecho (un cultivocada dos años) permitió incrementar el contenidode materia orgánica del suelo en un 6%, laproducción anualizada de granos en un 74% y laeficiencia de uso del agua en un 75% (Tabla 1)(Peterson et al., 1998). Estas ventajas se reflejaronen ingresos económicos anuales netos superioresen 25-40% para las rotaciones con dos o trescultivos, cada tres y cuatro años, respecto de lapráctica tradicional de trigo-barbecho. En unensayo de larga duración (35 años) establecidoen Ontario (Canadá), la rotación de cultivos y lafertilización NPK mejoraron los rendimientos demaíz y el contenido de MO en 11,08% y 39%,respectivamente (Tabla 2) (Gregory y Drury, 1996).

En general, la inclusión de gramíneas en la rotaciónmejora el balance de carbono del suelo, tanto porla cantidad como por la calidad de los residuos ypor permitir una mayor cobertura del suelo. La Tabla3 muestra el balance de carbono del suelo, para

dos rotaciones agrícolas, en el sudeste de Córdoba(Argentina). En la rotación con mayor frecuenciade gramíneas (trigo y maíz) que soya, el balancede carbono es positivo, siendo negativo para larotación con mayor frecuencia de soya. Los impactosnegativos en el contenido de materia orgánica,cuando existe una mayor frecuencia de soya en lasrotaciones respecto de cultivos como el maíz o elsorgo, ya han sido destacados por varios autoresen diversas regiones del mundo (Havlin et al., 1990;Studdert y Echeverria, 2000).

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Tabla 2. Rendimientos de maíz (promedios 1989-1993) yniveles de materia orgánica (1993) en dosrotaciones con dos niveles de fertilización NPKen un ensayo iniciado en 1959 en Ontario(Canadá) (Gregorich y Drury, 1996).

Rotación Fertilización Rendimiento MateriaN P K de Maíz orgánicakg/ha kg./ha %

Maíz continuo 0-0-0 752 3.1115-60-30 6520 3.5

Maíz - avena - 0-0-0 4075 3.2alfalfa - alfalfa 115-60-30 9091 4.3

*Dosis en kg/ha de N. P2 O2 y K2O.

Tabla 1. Carbono orgánico, rendimiento anualizado yeficiencia de uso del agua estimada para tresrotaciones bajo siembra directa. Promedios paratres localidades del este de Colorado (EE.UU).Elaborado a partir de información de Petersonet al. (1998).

1 2 3Rotación C orgánico Rendimiento Eficiencia de uso

( 0 -20 cm.) analizado del agua% kg./ha kg./mm

Trigo - Barbecho 0,7 1150 2.6

Trigo - Maíz 0,75 2031 4.6Barbecho

Trigo - Maíz 0,74 1974 4.5Mijo - Barbecho

A : Trigo/ Soya - Maíz, tres cultivos en 2 años

Cultivos Trigo/Soya Maíz Promedio

Rendimiento (kg/ha) 3529/ 2771 11000

C. humificado (kg/ha) 2993 3359 3176

Pérdidas de C(kg/ha) 3505 2713 3109

Balance de C (kg/ha) -512 646 67

B : Trigo/ Soya - Maíz - Soya, cuatro cultivos en tres años

Cultivos Soya Trigo/Soya Maíz Promedio

Rendimiento (kg/ha) 3500 3529/2771 11000

C. humificado (kg/ha) 1763 2993 3359 2705

Pérdidas de C (kg/ha) 2713 3505 2713 2977

Balance de C (kg/ha) -950 -512 646 -273

Tabla 3. Rendimientos en grano, carbono humificado,pérdida de carbono y balance de carbono parados rotaciones agrícolas en el sudeste deCórdoba (Argentina). Fuente: Alejandro Thomas(com. personal).

1. Determinado luego de 12 años deimplantadas las rotaciones.

2. Promedios de rendimientos de 12 añosincluyendo los años bajo barbecho.

3. Estimada a partir del rendimiento anualizadoy las precipitaciones anuales promedio de30 años para cada sitio.

30

Una alternativa para mejorar el balance de C enlos suelos es la utilización de cultivos decobertura. Esta práctica esta muy difundida ennumerosas zonas de Brasil, donde la avenanegra participa en la rotación entre dos cultivosde grano de verano, por ejemplo soya y maíz,(Fiorin, 1999). En climas templados, la inclusiónde cultivos de cobertura de gramíneas comocenteno o avena, o de leguminosas como viciao trébol encarnado también constituye unaalternativa para fijar una mayor cantidad deC a r b o n o a t m o s f é r i c o ( R u f f o , 2 0 0 3 ) .

LA FERTILIDAD Y LA MATERIAORGÁNICA DEL SUELO

La materia orgánica (MO) es reserva denumerosos nutrientes esenciales para elcrecimiento de las plantas. La MO contieneaproximadamente un 58% de carbono (C) yp r e s e n t a u n a r e l a c i ó n C / N / P / S(Carbono/Nitrógeno/Fósforo/Azufre) estimada en140:10:1.3:1.3. A partir de esta información, seestima que cada 1% de materia orgánica en 20cm de suelo, con densidad de 1.1 ton/m3, contiene: 22000 kg. /ha de materia orgánica, 12000 -13000 kg. /ha de C, 1000 -1200 kg. /ha de N, 90-120 kg. /ha de P, y 90 -120 kg. /ha de S. Dadoslos contenidos de nutrientes en la MO, la mismaactúa como fuente y destino de los nutrientes enel sistema. Es así que en situaciones de balancede nutrientes negativos, cuando la exportaciónde nutrientes en productos de cosecha (granosy forrajes) es superior al aporte, vía abonos

orgánicos y fertilizantes, los niveles de materiaorgánica (MO) disminuyen aportando losnutrientes necesarios para los cultivos. Estasituación se observa frecuentemente cuando secomienza a cultivar un área nueva condisminuciones importantes de MO en los primerosaños que liberan cantidades importantes denutrientes. La aplicación de nutrientes, vía

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SIN NITRÓGENO

Figura 6.- Evolución del carbono orgánico del suelo endistintas rotaciones con trigo (T), girasol (G),soya (S) y maíz (M) sin o con la aplicación denitrógeno en el sudeste de Buenos Aires(Argentina). Fuente: Studdert y Echeverría(2002c).

CON NITRÓGENO

Años de agricultura

TTTS - STTG - GTTM - MT

Car

bono

org

ánic

o (g

kg

-1)

38,0

36,0

34,0

32,0

30,0

28,00 2 4 6 8 10 12 14

38,0

36,0

34,0

32,0

30,0

28,00 2 4

Años de agricultura

Car

bono

org

ánic

o (g

kg

-1)

TTTS - STTG - GTTM - MT

6 8 10 12 14

31AGRICULTURA SUSTENTABLE Y LAS TÉCNICAS DE MANEJO DEL RECURSO SUELO

Tratamiento Aporte C Residuos # C humificado(kg C/ha) (kg C/ha)

Don Osvaldo

Testigo 6144 -815

NP 8061 31

NPS 10353 1082

NPS rep 11381 1532

Los Chañaritos

Testigo 8358 173

NP 10377 1071

NPS 11019 1359

NPS rep 11747 1677

Tabla 4.- Aporte de carbono y carbono humificado en un ciclode la rotación maíz / trigo/ soya para cuatrotratamientos de fertilización en dos sitios del sudestede Córdoba (Argentina). Los tratamientos NP y NPSincluyeron dosis de nutrientes, según diagnóstico,y el tratamiento NPS Rep dosis de nutrientes segúnreposición de los nutrientes extraídos en grano.Elaborado a partir de información de Vicente Gudeljy col. (com. personal).# Estimado a partir del índice de cosecha y laconcentración de C en residuos.Según modelo AMG (Andriulo et al., 1999)

fertilización y/o abonos orgánicos, permitemantener y/o mejorar los niveles de MO. La Fig.6 muestra los efectos de la fertilización nitrogenadasobre la concentración de carbono orgánico delsuelo para cuatro secuencias agrícolas en elsudeste de Buenos Aires (Argentina), y la Tabla4 muestra los aportes de carbono en los residuosy la estimación del carbono humificado para cuatrotratamientos de fertilización en el sudeste deCórdoba (Argentina). En ambas situaciones, lamejor nutrición de los cultivos permitió incrementarlos rendimientos de los cultivos y acumular unamayor cantidad de residuos con un mayor aportede C para el suelo.

CONSIDERACIONES FINALES

La producción de alimentos, forrajes y fibrassiempre afecta los ecosistemas. El objetivo delmanejo adecuado de los suelos es limitar ybalancear los procesos de degradación conprocesos de producción. La agricultura sustentablese basa en la preservación de la calidad de losrecursos naturales: agua, aire, biodiversidad,suelo, etc.

La Materia Orgánica es el más importante de losindicadores de la calidad de los suelos. El manejode rotaciones, siembra directa y fertilidad, demanera adecuada y específica para cada sitio,permitirá mantener y alcanzar contenidos demateria orgánica sustentables para la producciónde cultivos.

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