Informe Final - Chacra Inriville by Aapresid

Chacra “La Redención-Sofro”

Inriville-Córdoba.

Informe final 2010-2012

Ing. Agr. Guillermo E. Peralta, CTZ AAPRESID

Ing Agr MSc Rodolfo C. Gil, Dirección Técnica General, INTA Castelar

Ing. Agr. Andrea V. García, GTD La Redención 2011

Ing. Agr. Marcos Rodrigué, GTD La Redención 2010

RESUMEN GENERAL

La región pampeana de Argentina cuenta con más de 10 millones de has. clasificadas como suelos sódicos y la problemática de la producción sobre suelos halomórficos resulta de interés regional y local. Cerca de un 35% de la superficie total de “La Redención”, Inriville, Córdoba, presenta suelos con limitaciones a la profundidad de raíces por presencia de sodio a profundidades de 30-60cm (costa del Río Carcarañá). Los rendimientos de los principales cultivos de grano presentan una marcada variabilidad interanual sobre estos ambientes, y los rendimientos resultan en general entre un 30 y 50% menores que los de ambientes de mayor aptitud del establecimiento. Durante el período 2010-2012 se llevó a cabo un Proyecto de Investigación y Desarrollo en el marco del Sistema Chacras AAPRESID con la finalidad de desarrollar estrategias específicas de planificación y manejo integral de suelos y cultivos que permitan incrementar y estabilizar la productividad agrícola en estos ambientes sódicos. Las actividades se iniciaron con un trabajo de caracterización ambiental y diagnóstico (Capítulo 1). A partir de la recopilación de información edafo-climática existente, mapas de rendimiento y de NDVI, y muestreos de campo, se diferenciaron y seleccionaron ambientes (z1, z2, z3) en los lotes sódicos de clase IIIes a VIes. La combinación de las características climáticas y edáficas de estos ambientes hace que en las zonas más limitantes se observe una “ventana” de elevado riesgo por estrés hídrico para los cultivos que se encuentra entre el 20 de noviembre y 15 de febrero. Son suelos altamente dependientes de la oferta de lluvia más que del agua almacenada.

Con el fin de evaluar la adaptación a estos ambientes de secuencias de cultivos de distinta intensidad y participación de gramíneas, se llevó a cabo un ensayo a escala de producción durante 2 campañas (2010 a 2012, Capítulo 2) que incluyó: trigo/soja 2ª (To); Soja 1ª-Sorgo 1ª ; Soja 1ª-Trigo/sorgo 2ª ; Maíz 1ª - Soja 1ª ; y Trigo/Maíz 2ª - Soja 1ª. Se evaluaron: la producción de granos y de rastrojos, aportes estimados de Carbono, eficiencia en el uso del agua, y finalmente la rentabilidad. En ambas campañas, los rendimientos de los cultivos resultaron superiores ubicando el periodo crítico más allá de la segunda quincena de enero. Los cultivos de 2ª y en especial los cultivos de 1ª de siembra tardía resultaron los de mayor rendimiento. El aporte promedio fue de 8400 kg/ha de MS de rastrojo, y sólo las secuencias de mayor intensidad de cultivos (como trigo/soja 2ª de I = 2) y en especial las secuencias de alta intensidad e inclusión de sorgo (soja – trigo/sorgo 2ª, de I = 1.5 ) consiguieron equiparar las pérdidas estimadas de C anuales para estos ambientes. El consumo de agua de los cultivos representó entre un 50 y 65% de los requerimientos hídricos potenciales, afectando en mayor medida a los cultivos de 1ª de siembra temprana. Una mayor intensidad de cultivos permitió una mayor “captura” del agua ofertada, mientras que una mayor inclusión de maíz permitió una mayor eficiencia de conversión a grano. El margen bruto de las distintas secuencias resultó elevado y superó los márgenes de soja de 1ª sobre estos ambientes. La mayor rentabilidad se obtuvo con la secuencia de mayor intensidad de cultivos (trigo/soja 2ª). Para evaluar la adaptación de distintas secuencias de cultivos en estos ambientes sería conveniente repetir las secuencias en años de disponibilidad hídrica contrastante. Por otro lado, los efectos sobre las propiedades físico-químicas del suelo requieren de estudios de mayor duración. Es necesario también continuar desarrollando otras alternativas de alta intensidad e inclusión de maíz o sorgo como cultivos de 2ª o de siembra tardía (contemplando la posibilidad de incluir cultivos de cobertura y otras alternativas como legumbres invernales de cosecha más temprana que el trigo), de modo de maximizar la producción de rastrojo, EUA y márgenes sobre estos ambientes.

Con el fin de evaluar a corto/mediano plazo el efecto de la aplicación de yeso como enmienda (Capítulo 3) sobre el rendimiento de cultivos de maíz, soja y sorgo; evaluar el efecto sobre las propiedades físico–químicas del suelo; comparar distintos métodos de incorporación de la enmienda; y determinar la dosis necesaria con los distintos métodos de aplicación, se plantearon 2 ensayos a campo. El 1er ensayo consistió en la aplicación al voleo de yeso sobre maíz y soja (c.2010-11) y sobre sorgo y soja (c.2011-12), en las secuencias del ensayo de rotaciones, con dosis de 500/2000 kg yeso/ha. No se observaron diferencias significativas (p>0.1) en los rendimientos o producción de MS de los cultivos. Sin embargo, con aplicaciones de 1000 kg yeso/ha, en la campaña de mejores condiciones hídricas los cultivos tendieron a rendir 6-8% más en las zonas más afectadas por sodio, especialmente en el caso de soja, presumiblemente por un efecto de fertilización de S y/o Ca. Tampoco se observó un claro efecto de residualidad de las aplicaciones en 2 campañas consecutivas. El 2º ensayo consistió en la aplicación de yeso con distintas metodologías: al voleo, incorporado (rastra) y depositado en profundidad (c/ subsolador o manualmente), en 2 campañas, sobre soja de 1ª tardía (2010-11) y sobre maíz de 2ª (2011-12). En ambas campañas se observó una importante cantidad de producto residual sin disolver en el ciclo de los cultivos en las aplicaciones al voleo. La aplicación con subsolador mostró una adecuada adaptación al sistema de siembra directa, con una mínima remoción superficial. Sin embargo, no se observaron efectos sobre los cultivos en las campañas de aplicación (ya sea debido a las dosis permitidas por cada aplicación o por las condiciones hídricas desfavorables de ambas campañas).Es también esperable que la mejora de las propiedades edáficas requiera un período de mayor duración, por lo que sería conveniente evaluar el efecto gradual de aplicaciones reiteradas de yeso en los sitios aplicados.

Con el fin de adaptar estrategias de manejo de cultivos a estos ambientes (Capítulo 4), se evaluó el efecto de la ubicación y duración del período crítico de soja (R3-R6) , así como el espaciamiento entre hileras, sobre la generación del rendimiento y balance hídrico. Para esto durante la campaña 2011/12 se sembraron 2 ciclos de distinta duración (GM III/IVcorto y IV largo) en 2 fechas de siembra (noviembre y diciembre), en 3 ambientes diferenciados de acuerdo a posición en el relieve y profundidad-distribución del sodio. En la siembra de noviembre, las variedades alcanzaron R3 entre el 18 y 25 de enero (GMIII y GM IV Largo respectivamente), en condiciones altamente restrictivas desde el punto de vista de humedad edáfica. En la siembra de diciembre, alcanzaron R3 alrededor del 5 de febrero, con un balance hídrico más favorable. Las siembras tardías fijaron entre 20 y 25% más granos por unidad de superficie, sin un aumento substancial en el peso de grano. Los rendimientos resultaron mayores (p<0.05) al ubicar el período crítico a principios de febrero, sin grandes diferencias entre grupos dentro de una misma fecha de siembra. Sin embargo, en los ambientes más restrictivos, el efecto del estrés hídrico fue más notorio sobre los GM más cortos. El efecto del espaciamiento entre hileras (42 vs 21cm) se evaluó en la campaña 2010/11, sobre la zona 2 de los lotes sódicos, sobre distintos escenarios de cobertura de rastrojo de maíz. Si bien no se observaron diferencias significativas en el rendimiento (p >0.1), en las condiciones más desfavorables los mayores distanciamientos tendieron a rendir aproximadamente 200 kg/ha más. De acuerdo con los análisis probabilísticos, el retraso en la fecha de siembra y la elección del ciclo adecuado podría contribuir a estabilizar los rendimientos de soja de 1ª en estos ambientes, pero es necesario repetir estas experiencias en campañas de distinta pluviometría para reforzar estos resultados.

CRONOLOGÍA Y GESTIÓN del PROYECTO

“LA REDENCIÓN”. RESUMEN de ACTIVIDADES.

Etapa 1: Las actividades se iniciaron a partir de la reunión –Taller en La Redención, Inriville, realizada en febrero de 2010 Posteriormente se llevó a cabo una jornada en INTA Marcos Juárez (17/3/10: G. Spoturno,M. Tolchinsky y C. Galarza) para la presentación y consenso de la problemática a desarrollar en el proyecto (relevancia a nivel regional, experiencias previas). A partir de abril 2010 se inició la etapa de recopilación de información existente (historia de lotes, rendimientos, información edafo-climática histórica), muestreos iniciales y caracterización ambiental. A partir de mayo 2010 se iniciaron los ensayos principales, con las siembras de los cultivos invernales propuestos para las distintas rotaciones. El 17/09/2010 se realizó una Jornada-Taller en La Redención para la presentación a los miembros de la Chacra del Diagnóstico Inicial a partir de la información recopilada, y acuerdo del Plan de Acción 2010-14 (Árbol de Problemas, Diseño y ejecución de Ensayos de rotaciones y enmiendas, cronograma de actividades). Durante noviembre y diciembre 2010 se prosiguió con las siembras de los cultivos estivales de los ensayos. Se realizaron las correspondientes recorridas de coordinación durante los meses de noviembre y enero. El 22/3/2011 se realizó en La Redención un Taller “abierto” para discusión de las líneas de desarrollo y ensayos del Proyecto, con especialistas en la problemática de suelos halomórficos de UNRC (E.Bonadeo) INTA (G.Spoturno, C.Irutia, M.Taboada, J.Cisneros) y miembros de Grupo CREA Montebuey-Inriville y Regional AAPRESID Los Surgentes-Inriville. A partir de esta reunión surgieron nuevas propuestas y modificaciones para los ensayos 2011-12.

Etapa 2: Durante el período febrero 2011-Agosto2011, las actividades de muestreo y seguimiento de ensayos se vieron interrumpidas debido a la conjunción del puesto de GTD-Chacras con el puesto de encargado de campo de La Redención, lo cual implicó desvíos respecto de las actividades originalmente planteadas (Ver NOTAS, en el cuerpo de cada capítulo). Durante julio 2011 se comunicó a la Coordinación de Chacras el cese de actividades del GTD y su posterior reemplazo. En septiembre 2011 se presentó el 1er informe anual con los resultados parciales de las líneas ejecutadas durante la campaña 2010-11. Durante noviembre 2011 se retomaron las actividades y se realizó una recorrida técnica, junto con los encargados de campo, para el ajuste de los ensayos en función de los resultados y decisiones de la campaña anterior. El 25/11/11 se acordaron las modificaciones del Plan de acción con los miembros de la Chacra, especialmente en lo referente a los cultivos y fechas de siembra del ensayo de rotaciones, y durante diciembre 2011 se llevaron a cabo las siembras correspondientes.

Etapa 3: El 15/12/11 se incorporó un nuevo GTD al proyecto (Ing Agr Andrea García). Se continuó con las actividades de acuerdo al Protocolo de Ensayos 2011-12 y a los Protocolos de seguimiento y muestreo de cultivos enviados al GTD. Los días 22-23/12/11 se capacitó al GTD en metodologías de muestreo humedad, de indicadores físicos y químicos propuestos. El 28/12/11 se recorrieron los ensayos (GTD-equipo de coordinación). Se capacitó al GTD en estadística aplicada (INTA Castelar, jornadas de diciembre 11, febrero 12, abril 12). El 15 y 16/2/12 se recorrieron los ensayos y se capacitó al GTD en cosechas manuales de cultivos y determinación de constantes hídricas. El 27/3/12 se recorrieron los ensayos junto con el GTD. El 16/4/12 se realizó una jornada de recorrida por los ensayos y discusión de las líneas junto con los miembros de la Chacra. Posteriormente se enviaron los resultados de la reunión y la planificación para los cultivos invernales 2012. Durante marzo-abril 2012 se cosecharon los cultivos estivales. El 18/06/12 se presentó el Proyecto al Grupo Los Surgentes-Inriville en una jornada-Taller en La Redención El 10/7/12 se realizó una segunda Jornada de discusión con el Grupo, en Los Surgentes. El 9/8/12 se presentaron los resultados de la campaña 2011-12 en el Congreso de AAPRESID. El 12 y 13/09/12 se capacitó al GTD en modelos de simulación (DSSAT, P. Abbate, Rosario). El 20/09/12 se informó a la coordinación la desvinculación del GTD y para fines de septiembre finalizaron las actividades.

La duración total del proyecto fue de dos campañas agrícolas: 2010-11 y 2011-12. Las interrupciones en las actividades obligaron a modificar el Plan de Acción original y a modificar/posponer muestreos y análisis de relevancia para el desarrollo de las líneas. Por otro lado, el tipo de variables y o factores considerados en el estudio (en especial propiedades físico-químicas del suelo) amerita un mediano-largo plazo para obtener resultados definitorios. Sin embargo ha sido posible contar con resultados de interés para el desarrollo de sistemas agrícolas sobre suelos sódicos.

INTRODUCCIÓN GENERAL

EL establecimiento “La Redención” se encuentra ubicado sobre el río Carcarañá, a 15km de la localidad de Inriville, Cba. De acuerdo a la carta de Suelos de la provincia de Córdoba1 , alrededor de un 35% de su superficie total (2025 has.) ha sido clasificado como clase IVes a VIIws, con limitaciones a la profundidad de raíces por presencia de sodio entre los 40 y 60cm, y pendientes superioresal1%.

Históricamente estos suelos fueron destinados a la producción ganadera, pero paralelamente al proceso de agriculturización de la región2, en los últimos años fueron incorporándose a la producción de grano. Sin embargo, los rendimientos de cultivos estivales como soja y maíz en este tipo de ambientes han presentado una marcada variabilidad interanual. En años de elevada oferta hídrica, los rendimientos resultan similares a los de tierras de mayor aptitud, mientras que en años de menor pluviometría, los rendimientos resultan entre un 30 y 50% menores queelresto deloslotes.

Esta variabilidad puede atribuirse a las limitantes físicas y químicas originadas por la presencia de sodio (Na+). Los elevados niveles de sodio en el suelo causan numerosos efectos sobre los cultivos y el suelo. Ocasiona la dispersión de las partículas de arcilla y materia orgánica, disminuye la estabilidad y tamaño de los agregados y poros3 , y afecta la movilidad de agua en el suelo4,5. A su vez, puede disminuir la disponibilidad de macro y micronutrientes, generar toxicidad sobre las especies implantadas e impedir el crecimiento de raíces 6. Sin embargo, los efectos y persistencia del sodio en el suelo dependerán de múltiples factores7 , como el relieve, el drenaje limitado por la presencia de horizontes arcillosos, la influencia de napas freáticas, el tipo de sales sódicas predominantes, y la profundidad a la cual se encuentran las capas con Na+.

Por otro lado, parte de esa variabilidad puede atribuirse al manejo de cultivos y secuencias empleado en estos ambientes. El “paquete tecnológico” normalmente aplicado no dista demasiado del empleado en los suelos clase I/II, tanto en lo que respecta a tecnologías de “corrección” de las limitantes (como puede ser la aplicación de enmiendas) o a tecnologías de “adaptación” como el diseño de secuencias de cultivos, la elección de fechas de siembra, ciclos o arreglo espacialentreotros.

JUSTIFICACIÓN

La región pampeana de Argentina cuenta con más de 10 millones de has. clasificadas como suelos sódicos.38,39 Sin embargo, existe muy poca información referente al desempeño de alternativas agrícolas en este tipo de ambientes. Rotaciones con mayor intensificación e inclusión de gramíneas podrían favorecer la agregación por acción de las raíces, a la vez de generar más cobertura y aportes de material orgánico, atenuando las limitantes de estos suelos, y contribuyendo a estabilizar los rendimientos.

La información sobre prácticas de manejo de cultivos en estos ambientes (como el arreglo espacial, la fertilización o el ajuste de las fecha de siembra y elección de materiales genéticos), también resulta escasa. Si bien la información sobre el uso de yeso es abundante en cuanto a sus propiedades como mejorador de suelos sódicos, con aplicaciones superficiales o a profundidad 8-14, la falta de experiencias y validaciones locales han retrasado su adopción a escala. Este conjunto de problemáticas puede resumirse en un esquema de causa-efecto, analizados en el “Árbol de Problemas”15 dela Chacra.(Fig.1).

Figura 1. Esquema de “árbol de problemas” identificados por los miembros de la Chacra “La Redención”, durante el taller fundacional

Proyecto Chacra La Redención: Finalidad

En estos ambientes clase IV a VII, con limitada posibilidad de inclusión de sistemas ganaderos por razones empresariales, es necesario el desarrollo de estrategias específicas de planificación y manejo integral de suelos y cultivos que permitan incrementar y estabilizar la productividad agrícola. Bajo esa FINALIDAD en el marco del Programa Chacras de AAPRESID, se planificó y llevó a cabo un plan deinvestigación y desarrollo a medianoplazo

Objetivos generales (OG) y Específicos (OE) del Proyecto

 OG 1: Avanzar en el entendimiento de las relaciones suelo-clima-cultivo de los ambientes claseVIes (Caracterización ambiental).

- OE 1.A. Analizar grado y tipo de limitantes presentes a escala de lote de producción.

- OE 1.B. Diferenciar, seleccionar y caracterizar ambientes de acuerdo a limitantes.

- OE 1.C. Identificar ventanas críticas y óptimas para los cultivos en los ambientes seleccionados, que permitan diseñar distintas alternativas productivas (secuencias y rotaciones, fechas de siembra, ciclos).

- OE 1.D. Zonificar ambientes de trabajo de modo de poder definir el diseño básico y ubicación de ensayos posteriores (orientación, bloqueos), y ubicar posibles estaciones de muestreo.

 OG 2: Encontrar alternativas de rotaciones de mejor adaptación a ambientes clase VIes (estabilidad productiva y rentable, y eficiencia de usoderecursos).

- OE 2.A. Evaluar el comportamiento agronómico y la rentabilidad, de rotaciones alternativas con diferente intensidad, % de gramíneas

- OE 2.B. Evaluar la eficiencia de uso del agua en las secuencias de cultivos.

- OE 2.C. Evaluar el efecto de las rotaciones sobre las propiedades físico-químicas del suelo.

 OG 3: Adaptar las estrategias de manejo específicas a cada amiente y cultivos dentro de la rotación.

- OE 3.A. Evaluar los efectos del retraso en la fecha de siembra y ubicación del período crítico de cultivos de 1ª sobre la estabilidad de la producción, la eficiencia de uso de recursos y el aportes de rastrojo al sistema.

- OE 3.B. Evaluar los efectos del largo del ciclo (en cada fecha), sobre la estabilidad, eficiencia de uso de recursos y aportes de rastrojo al sistema.

- OE 3.C. Evaluar el efecto del espaciamiento entre hileras sobre el consumo de agua, rendimiento y producción de rastrojo de los cultivos.

 OG 4: Corregir/Mitigar los efectos negativos del sodio sobreelsistema deproducción.

- OE 4.A. Evaluar el efecto a corto-mediano plazo de la aplicación de yeso sobre el rendimiento de los cultivos.

- OE 4.B. Analizar el efecto a mediano-largo plazo de la aplicación gradual de yeso sobre las propiedades físico-químicas del suelo en distintos planteos rotacionales (efecto combinado rotación-enmienda).

- OE 4.C. Comparar la efectividad temporal de distintos métodos de aplicación de yeso sobre el cultivo y sobre el suelo.

- OE 4.D. Mejorar la incorporación y contacto de yeso para la corrección del sodio en profundidad.

- OE 4.E. Encontrar dosis de respuesta de enmienda con distintos métodos de aplicación.

 OG 5: Disminuir escurrimientos superficiales y aumentareficienciadecaptación delagua

- OE 5.A. Evaluar el efecto de la rotación maíz-trigo continuo en franjas rotativas, perpendiculares a la pendiente.

- OE 5.B. Evaluar el efecto de terrazas de base ancha en un “lote modelo” producción de trigo, soja y maíz.

Productos esperados (PE) del Proyecto.

PE 1. Ambientes diferenciados y caracterizados de acuerdo a tipo y grado de limitación, “ventanas” de riesgo y “ventanas” óptimas.

PE 2.A. Resultados comparativos de: rendimientos, aporte de rastrojos, EUA, y cambios en las propiedades físico-químicas del suelo, en las distintas alternativas de intensificación de cultivos y rotaciones.

PE 2.B. Indicadores físicos y químicos de suelos seleccionados de acuerdo: a sensibilidad a cambios, costo y facilidad demuestreo.

PE 3. Resultados comparativos en el ajuste tecnológico de cada cultivo: fecha de siembra, ciclos, arreglo espacial.

PE 4. Resultados comparativos de la aplicación de enmiendas: sobre la respuesta del cultivo, el suelos, y loscostos.

PE 5. Cuantificación del efecto de los cultivos en franjas y las terrazas de base ancha sobre la captación deagua y la producción.

Líneas de desarrollo 2010-2012

Para alcanzar estos objetivos y productos se plantearon líneas específicas de desarrollo y experimentación a campo, orientadas a la “adaptación” de las prácticas culturales y a la “corrección” de las limitantes. Cada línea responde a uno o más objetivos específicos. Se desarrollaron bajoelplanteo de una omáshipótesisdetrabajo, y con a una metodología de diseño de ensayos, muestreos y análisis de información seleccionadas en base a los objetivos planteados y revisión de antecedentes. En el Cuadro-Resumen del Plan de Acción 2010-12 (ANEXO), se detalla la síntesis de la líneas de desarrollo. Los detalles y resultados de cada línea se presentan ordenados en los siguientes capítulos:

I. “Caracterización ambiental”.

II. “Evaluación de rotaciones alternativas en suelos sódicos”.

III. “Aplicación de enmiendas en suelos sódicos: Efectos e interacción con la rotación. Estudio de alternativas de incorporación”.

IV. “Estrategias de manejo de cultivos en suelos sódicos: Elección de fecha de siembra, ciclo y arreglo espacial de soja y maíz”.

V. Consideracionesy resultados delproyecto.

Capítulo I. Caracterización ambiental:

Análisis integrado de series climáticas históricas, imágenes satelitales y relevamiento de suelos, para diferenciar ambientes, identificar “Ventanas de riesgo” y diseñar estrategias productivas sobre suelos sódicos.

RESUMEN

El diseño de alternativas de manejo de suelos y cultivos requiere de la comprensión del grado y tipo de limitantes del ambiente productivo. El efecto de estas limitantes sobre los cultivos dependerá de la acción conjunta de los componentes edáficos y climáticos que conforman el ambiente de producción. Los objetivos del presente trabajo consistieron en diferenciar y caracterizar ambientes de acuerdo a sus limitantes; y a partir de la integración de las características edáficas y climáticas, identificar momentos del año críticos y óptimos para la ubicación de los cultivos, que ayuden al diseño de distintas alternativas productivas (secuencias y rotaciones, fechas de siembra, ciclos). Para esto se delimitaron zonas contrastantes con el análisis de Índice verde y mapas de rendimientos de múltiples campañas (2003-2010), en lotes de producción donde predominan suelos de clase VIes linderos al río Carcarañá. Se realizaron muestreos químicos y texturales cada 20 cm en los suelos de tres zonas diferenciadas (z1, z2, y z3), observándose niveles de sodio superiores al 15% en el complejo de intercambio y pH superiores a 8, a partir de profundidades entre 20-30 cm en la zona 3, y desde 40-60 cm en la zona 2. La zona 1 no presentó limitantes químicas en el perfil. De acuerdo a los datos texturales, la capacidad de almacenaje de agua útil de estas zonas hasta la aparición de limitantes se encontraría entre los 70-102 mm (z3 y z2 respectivamente), y 168 mm (z1 hasta 1 metro). Los análisis se complementaron con los datos climáticos históricos diarios (serie 1968-2010) para la localidad de Marcos Juárez (Córdoba). Asumiendo una probabilidad de ocurrencia de heladas tardías y tempranas menor al 20% (P ≤ 0.20), el período libre de heladas se encuentra entre el 6 de octubre y 18 de abril (194 días). La ventana de riesgo (P ≥ 0.20) por temperaturas supra-óptimas (golpe de calor) para cultivos estivales se encuentra entre el 28 de diciembre y 27 de enero. Considerando los 102mm de almacenaje de la z2, y la oferta y demanda hídrica de la serie histórica, la ventana de mayor riesgo por estrés hídrico se encuentra entre el 20 de noviembre y 15 de febrero para los suelos clase VI. Estos ambientes sódicos de escasa disponibilidad de agua presentan una elevada dependencia de la oferta de lluvias, por lo que la ubicación de los períodos críticos de los cultivos fuera de estas ventanas podría constituir una estrategia clave para estabilizar la producción.

Una detallada caracterización del ambiente productivo es el “punto de partida” para diseñar estrategias de manejo de suelos y cultivos que aumenten la eficiencia de uso derecursosy disminuyan la variabilidad de rendimientos. Es necesario tener una primera aproximación de cómo es el “funcionamiento” de los ambientes en estudio y de cómo pueden impactar las limitantessobrelosrendimientosdeloscultivos.

De acuerdo a la carta de Suelos 1:50.000 de la pcia. de Córdoba1, alrededor de un 35% de la superficie del establecimiento presenta contenidos de sodio y sales en concentraciones limitantes para la producción de cultivos de grano, a una profundidad de 60cm (serie Río Tercero, descripción de perfil en Anexo). Sin embargo, no se cuenta con información detallada a escala de lote de producción. Los efectos y persistencia del sodio en el suelo dependerán de múltiples factores7: del relieve, del drenaje determinado por la presencia de horizontes arcillosos, de la influencia de napas freáticas, del tipo y concentración desalessódicaspredominantes,y de

la profundidad a la cual se encuentran las capas con Na+. Por lo tanto se requiere una precisa caracterización del grado y distribución de la problemática a escala localizada

A su vez, el grado y efecto de las limitantes edáficas sobre los cultivos dependerán de su interacción con el componente climático local. Por ejemplo, condiciones de baja demanda ambiental y alta pluviometría pueden enmascarar los efectos negativos del sodio, mientras que condiciones de alta demanda pueden potenciarlos, especialmente durante las etapas críticas del cultivo. En este sentido, los modelos de simulación agronómica (MSA) son herramientas valiosas que nos permiten integrar la información climática histórica con la información edáfica, y prever el posible efecto de determinadas estrategias sobre el comportamiento deloscultivos(relación clima-suelo-cultivo).

Existen distintos tipos de MSA, de complejidad variable: desde el tipo DSSAT 16 (CERES-CROPGRO) o Cropsyst 17, hasta rutinas de balance de agua o aproximaciones aún más sencillas. La ventaja de los

MSA consiste en poder estimar probabilidades (de obtención de rendimientos, de ocurrencia de déficit hídrico, etc.) que orienten la toma de decisiones. Con análisis sencillos como el desarrollado por la Univ. Arkansas-USDA18, con el cual es posible calcular la probabilidad de ocurrencia de déficit hídrico para cultivos estivales a lo largo de la estación de crecimiento, a partir del análisis integrado de: a) las lluvias y evapotranspiración diarias de una serie climática histórica, b) la capacidad de almacenaje del suelo, c) la profundidad efectiva de enraizamiento, y d) la capacidad de ceder agua del suelo sin que el cultivo experimente estrés (“umbrales”19-21).

La ventaja de esta metodología radica en poder realizar una primera aproximación cuando se dispone de información escasa (situación muy frecuente), sin la necesidad de coeficientes genéticos, edáficos y otras entradas habitualmente necesarios en modelos de simulación más complejos. Este análisis puede ser complementado con otros datos climáticos (Temperatura, Radiación incidente, Déficit de presión de vapor) para determinar “ventanas óptimas” y “ventanas de riesgo” dentro de la estación de crecimiento de los cultivos. La sincronización de la fenología de los cultivos con períodos del año en los cuales la oferta de recursos y las condiciones ambientales resultan más favorables constituye una de las principales estrategias para estabilizar los rendimientosen distintosambientesproductivos22-26 ,.

La identificación de estas ventanas contribuirá al diseño de secuencias de cultivos más eficientes y estrategias de manejo mejor ajustadas como la fecha desiembray la elección de losciclosdemadurez.

Se inició entonces un trabajo de “caracterización ambiental” que permita avanzar en la comprensión de cómo “funcionan” los ambientes en estudio antes de plantear alternativas mejoradoras. Para ello los objetivos planteados fueron:

- Analizar grado y tipo de limitantes presentes a escaladelotedeproducción.

- Diferenciar, seleccionar y caracterizar ambientes deacuerdoa dichas limitantes.

- Identificar ventanas críticas y óptimas para el desarrollo de los cultivos en los ambientes seleccionados, que permitieran diseñar distintas alternativas productivas (secuencias y rotaciones, fechasdesiembra,ciclos).

- Zonificar ambientes de trabajo de modo de poder definir el diseño básico y ubicación de ensayos posteriores (orientación, bloqueos), y ubicar estacionesdemuestreo.

MATERIALES y MÉTODOS

El análisis se circunscribió en el establecimiento “La Redención” (32º 54’ 25’’ S; 62º 15’ 47’’ W), ubicado a 15 km de la localidad de Inriville, Córdoba. Se seleccionaron los lotes ubicados en la sección Sur del establecimiento, en cercanía a la costa del río Carcarañá, siendo representativos de la problemática zonal (Fig.2)

Lotes Sur

La información básica de suelos y descripción de series representativas se tomaron de la Carta de suelos de la provincia de Córdoba, HOJA MARCOS JUÁREZ 3363-17 1 (perfiles en ANEXO). Esta información se integró con el análisis de imágenes satelitales por índice verde (NDVI) de 7 campañas (2003-2010)y mapas de rendimientos de2 campañas (2008-2009), para identificar zonas contrastantes en cada lote. Se realizaron calicatas hasta 1.5 metros en cada zona para la diferenciación y descripción de horizontes a campo (Instituto de Suelos INTA

Figura 2. Establecimiento La Redención. Inriville, Sudeste de Córdoba. Lotes de costa del Río Carcarañá remarcados.

Castelar, M.Taboada-R.Gil) y la identificación de limitantes edáficas para los cultivos. Una vez delimitadas estas zonas, se realizaron muestreos dirigidos de parámetros químicos y físicos de los suelosdecada zona.

Se tomaron muestras compuestas de suelos (15 submuestras por muestra) cada 20cm hasta 1 metro de profundidad en cada zona diferenciada, para su análisis en laboratorio. Los análisis químicos incluyeron: Materia orgánica (%, Walkley-Black), Nitrógeno total (%, Kjeldahl), Nitrógeno como nitratos (ppm), Fósforo (P Bray -1, ppm, hasta 60cm), Azufre (S-Sulfatos, ppm, a 20cm), pH (en agua 1:2,5), Conductividad eléctrica (dS/m, suelo agua 1:2,5) y Porcentajedesodio intercambiable(%PSI).

Los análisis físicos iniciales estuvieron orientados a determinar la capacidad de almacenaje de agua de los suelos. Se determinó la granulometría/textura de cada horizonte hasta 1 metro (método de la pipeta). Utilizando funciones de pedotransferencia de Saxton y Rawls-USDA (2006) 27 , se estimaron las constantes hídricas de capacidad de campo y punto de marchitez a partir de los datos texturales y contenidosdemateriaorgánica, de modo de poder estimar la lámina de agua útil total (AUT) hasta la aparición de limitantes. El AUT (mm) fue por lo tanto calculadocomo:

AUT =(Θ CC – Θ PMP)x Z [1]

donde Θ CC corresponde a la humedad volumétrica en capacidad de campo (cm3/cm3), Θ PMP corresponde a la humedad volumétrica en punto de marchitez permanente (cm3/cm3), y Z representa la profundidad máxima de enraizamiento determinada porla aparición desodio en valoreslimitantes(mm).

Se utilizó la información climática histórica para la serie 1968-2010, de la localidad de Marcos Juárez, Córdoba (32º 41´ 37” S; 62º 06’ 06” O, a 27 km), a partir de la base histórica del Instituto de Clima y Agua del INTA Castelar. El conjunto de datos incluyó los valores diarios de temperatura máxima (Tmax, ºC), temperatura mínima (Tmin, ºC), radiación global (RG, mj/m2), velocidad del viento a 2m (V, km/h) y precipitaciones (PP, mm). La evapotranspiración de referencia (ETo, mm) fue calculada a través de la fórmula Penmann-Monteith-modificada por FAO21 . En casos de datos faltantes de radiación, los valores fueron calculados a partir de la metodología desarrollada por Samani (2000)28. El déficit de presión de vapor (DPV) fue estimado a partir de los valores de temperatura diarios, según las ecuaciones desarrolladas por Díaz y Campbell (1988)29, Stöckle y Nelson (1994)30, y Stöckle et al. (1998)31. En el caso

de datos faltantes de velocidad de viento, FAO21 sugiere utilizar un valor medio de 2 m/s. Los valores faltantes de temperatura mínima y máxima fueron completados con los valores promedio diarios de la serie1980-2010para eldía del añoen cuestión.

El período libre de heladas de los cultivos fue definido como el período comprendido entre el último día del año con probabilidad de ocurrencia de temperaturas menores a 0ºC a 5cm de superficie, a la salida del invierno (“última helada”), y el primer día del año con probabilidad de ocurrencia de temperaturas menores a 0ºC a 5cm de superficie en otoño-inicios de invierno (“primera helada”). Se generaron las frecuencias acumuladas para ambos eventos. Para el caso de “última helada”, las frecuencias se utilizaron para calcular la probabilidad de que ocurra una helada después de una determinada fecha/día del año, mientras que para el caso de “primeras heladas” se utilizaron para calcular la probabilidad de ocurrencia antes de una determinada fecha/día del año. Se tomó una P ≤ 0.1 (10%) para definir la estación de crecimiento (asumiendo que el riesgo de heladas sea menor a 1 decada 10años).

Para el caso de daños por “golpe de calor” se desarrolló una metodología similar a la publicada por Purcell (2003)18. Se estimó la probabilidad de ocurrencia diaria de eventos con temperaturas máximas superiores a los 32 ó 35ºC, que pudieran interrumpir el llenado de granos de cultivos invernales como trigo o afectar la floración y cuaje de granos de cultivos estivales como maíz, respectivamente. Los límites de temperatura pueden variar en función de los cultivos seleccionados, de los ajustes de acuerdo a la distancia o altura desde la estación meteorológica, y del riesgo/probabilidad que sedeseeasumir.

Por último, se integró la información climática histórica con la información edáfica usando la metodología analítica desarrollada Univ. ArkansasUSDA18, con modificaciones locales. Este análisis permite estimar la probabilidad de que un cultivo en cobertura completa del suelo atraviese un período de déficit hídrico a lo largo de la posible estación de crecimiento. De acuerdo a esta metodología, los cultivos comienzan a estresarse cuando se ha consumido una determinada proporción del AUT del suelo (agua fácilmente disponible, mm). Esta proporción o umbral es variable19,20 y depende entre otros factores de la especie, el cultivar, la demanda ambiental y la textura de suelo. Sin embargo, un valor general de 50% puede ser aplicado a una gran

variedad de cultivos y situaciones21. Este umbral crítico (UC,mm)secalculó como:

UC=AUTx 0.5 [2]

Para cada día del año, se calculó entonces la probabilidad de ocurrencia de déficit hídrico, a partir del balance entre las lluvias efectivas y la evapotranspiración potencial del cultivo acumuladas en los 7, 15 ó 21 días anteriores en cada año de la serie histórica. Cuando el déficit (mm) excede ese UC, se considera que los cultivos comienzan a experimentar stress por falta de agua. De acuerdo a lo propuesto por esta metodología, la estación de crecimiento se dividió en porciones con P ≤ 0.20 ó P > 0.20 de que el déficit exceda el UC, de modo de identificar “ventanas” de riesgo para ubicar los períodos críticos de los cultivos. Para estimar el ingreso de agua de lluvias, los valores de precipitación diaria fueron transformados en lluvia efectiva a partir de ecuaciones desarrolladas para texturas limosas y franco-limosas (R. Gil, no publicado). El coeficiente de máximo consumo (Kc cobertura completa) fue homogeneizado entre cultivos, tomando como máximo un Kc de 1.2 33. Los valores de AUTmm fueron calculados a partir de la ecuación [1], hasta la profundidad de aparición de limitantes.

RESULTADOS y DISCUSIÓN

A. SUELOS

Los lotes seleccionados presentan un predominio de los complejos MJ6 (clase IIIes, 90% Serie Marcos Juárez -10% Serie Río Tercero) y RT4 (clase VIes, 30% Serie Marcos Juárez -70% Serie Río Tercero), (Fig. .3.A) La interpretación de los análisis de NDVI promedio 2003-2010 junto con mapas de rendimiento 2008-2009, y el posterior reconocimiento de perfiles a campo, permitieron delimitar 3 zonas: a) zona 1 con predominio de suelos serie Marcos Juárez (clase IIIes), b) zona 2 con suelos similares a la serie Río Tercero (clase VIes) con pendiente, y c) zona 3 con predominio de serie Río Tercero pero ubicada en las cercanías de la terraza del río, que recibe los escurrimientos de las zonas anteriores de mayor altura relativa (Fig. 3. B). Se observaron ciertas diferencias con respecto a la descripción del perfil correspondiente a la serie Río Tercero (p.ej. ausencia de horizonte A2), y a su vez,

los análisis químicos posteriores difirieron de los valorespresentadosen la carta.

Figura 3.A. Tipos de suelo predominantes en Est. La Redención.3 B. Ambientes diferenciados en lotes de costa del Río Carcarañá de acuerdo a NDVI promedio 2003-2010 y mapas de rendimiento 2008-09.

Las tablas 1 y 2 presentan los resultados de los muestreos químicos cada 20cm de dos lotes representativos (lotes 3C y LS). Se destaca en la zona 2 de ambos lotes la presencia de sodio en niveles limitantes34 (porcentaje de sodio intercambiable, PSI >15%) y pH superiores a 8 en profundidades desde 30 a 60cm. Los % de sodio se incrementan en profundidad. Para la zona 3, los niveles de sodio resultaron similares a la zona 2, pero apareciendo a una profundidad menor (20cm, datos no presentados). Los niveles de conductividad eléctrica no superaron los 4 dS/m en los horizontes analizados (en contraposición con lo descripto por la carta de suelospara la serie Río Tercero).

Lotes Sur

Zona 3

Zona 2

Zona 1

Profundi

Los análisis de granulometría arrojaron valores similares a los descriptos en la carta de suelos (resultados en Anexo, Tablas 4-6), sin mayores diferencias en los contenidos de arena, arcilla y limo entre zonas. Las texturas resultaron predominantemente franco-limosas en los distintos horizontes. La estructura de agregados observada en las calicatas mostró una alta correlación con los niveles de sodio de los muestreos, observándose estructuras columnares y baja proporción de raíces a partir de los 40-50cm en la zona 2 y a partir de los 2530cm en la zona 3.

La estimación de capacidad de campo y punto de marchitez por funciones de pedotransferencia a partir de la textura27, permitió calcular la lámina de agua útil total (AUT,mm) hasta la profundidad de aparición de las limitantes químicas (Tabla 3). La mayor capacidad de almacenaje de agua útil corresponde a la zona 1 de suelos clase III, sin limitantes hasta los 2 metros de profundidad. La capacidad de almacenaje de las zonas 2 y 3 (clase VI)

representó un 30 a 20 % de lo estimado en la zona claseIII.

Tabla 3. Capacidad de almacenaje de agua útil hasta aparición de limitantes. Ambientes clase III y VI. La Redención, Inriville

Zona 1 Zona 2 Zona 3

Parámetro Clase III Clase VI Clase VI. Escurrimientos

Z (cm): Profundidad hasta aparición de Sodio 200 + 40-60 20-30

AUT (mm): Agua útil hasta profundidad máxima

UC (mm): Umbral crítico o agua Fácilmente disponible

Tabla 1. Análisis químico por horizonte. Zona 1 y Zona 2. Lote 3C. La Redención, Inriville.

Tabla 2. Análisis químico por horizonte. Zona 1 y Zona 2, Lote LS. La Redención, Inriville.

B. CLIMA

La oferta hídrica anual promedio se encuentra alrededor de los 890mm, con un desvío estándar de 206mm y un coeficiente de variación del 23%. Los valores extremos para la serie 1968-2010 fueron de 555 y 1335 mm anuales. Las precipitaciones promedio presentan valores mínimos en invierno, con un incremento hacia mediados de la primavera, y picos de niveles promedio y probabilidad de ocurrencia hacia fines de los meses de octubre y de diciembre. Se advierte un segundo pico otoñal, hacia mediados del mes de marzo, con valores nuevamentedecrecienteshacia elinvierno(Fig.4).

Figura 4. A. Lluvia acumulada, promedio decádico de la serie 1968-2009 (las barras indican el error estándar). B. Probabilidad de acumular precipitaciones iguales o superiores a 25, 50 y 100mm en cada década del año, a partir de series 1968-2009. Inriville, Córdoba.

La demanda hídrica anual (Fig. 5), expresada a través de la evapotranspiración de referencia Penman-FAO (Eto, mm), se encuentra alrededor de los 1146 mm, con una variación interanual menos marcada que la oferta de precipitaciones (desvío estándar de 67mm y coeficiente de variación de 5.7%). Los mínimos valores se registran hacia el mes de junio, con demandas inferiores a 1 mm.día-1 , mientras que los valores promedio diarios para los meses estivales de mayor demanda se encuentran alrededor de los 5.5 a 5.8 mm.día-1. Los picos de demanda en el año generalmente superan los 8 mm.día-1 en el mes de enero, pero se destacan valores máximos observados para la serie histórica hacia fines de diciembre y principios de enero que superan los12 mm.día-1 deEto.

Figura 5. Evolución anual de Evapotranspiración de referencia diaria, Penman-FAO: promedios, y valores extremos máximos y mínimos observados para la serie 1968-2009

La marcha anual de la evapotranspiración siguió a la del Déficit de presión de vapor (DPV, Fig. 6). Los valores de DPV promedio diarios de diciembre y enero se encuentran cercanos a los 2 Kpa, con picos que superaron los 3 y 4 Kpa. Según la expresión de Tanner y Sinclair (1983)37, la eficiencia de uso del agua de los cultivos será mayor cuanto menores sean estosvaloresdeDPV:

B=k x DPV -1 x ETc [3] donde B es la biomasa producida (kg ha-1), ETc es el agua transpirada (mm. ha-1 dia-1), k (Kpa) es un coeficiente de conversión dependiente del cultivo y DPV(Kpa) eseldéficit depresión devapordiario.

Figura 6. Evolución anual del déficit de presión de vapor: promedios, extremos máximos y mínimos observados para la serie 1968-2009.

La relación oferta y demanda hídrica promedio presenta una relación relativamente uniforme a lo largo del año (Fig. 7), con períodos de déficit o desfasaje negativo más marcados hacia fines de agosto y a mediados de enero. Esta diferencia entre Eto y lluvias debería ser suplida por la humedad almacenada en el suelo de modo de mitigar eventos de stress hídrico en los cultivos. Los períodos de desfasaje positivo se registran hacia fines de marzo y principios de abril, permitiendo la acumulación de humedad en elperfil.

Figura 7. Evolución anual de la oferta (lluvias) y demanda (Eto) hídrica, expresada para cada día del año como la suma acumulada en los 15 días anteriores. Promedio Serie 1968-2009. Inriville, Cba.

La evolución de la temperaturas medias, máximas y mínimas diarias promedio se resumen en la figura 8. La temperatura media diaria se encuentra a lo largo del año dentro del rango óptimo de crecimiento de los principales cultivos extensivos (trigo, soja, maíz). Las barras muestran los valores extremos máximosy mínimos registradosen la serie.

Figura 8. Evolución anual de la temperatura media, máxima y mínima diarias. Las barras muestran los máximos y mínimos observados para la serie 1968-2009. Inriville, Cba.

La ocurrencia de temperaturas extremas limita la posible estación de crecimiento de los cultivos a lo largo del año. Esta estación dependerá del riesgo a asumir en cuanto a la probabilidad de ocurrencia de temperaturas sub y supraóptimas para los cultivos, y de los valores de temperaturas fijados. Se identificaron así los momentos en el año con probabilidades de ocurrencia de heladas o probabilidades de ocurrencia de “golpes de calor”. Considerando la fecha de ocurrencia de última y primera helada (temperatura mínima a 5cm menor a 0ºC), para la serie histórica 1968-2009, la estación de crecimiento se estableció entre el 6 de octubre y 18 de abril (194 días,con riesgo en 1 de cada 5años,P<= 20%), o entre el 17 de octubre y 4 de abril (169 días, riesgo en 1 decada 10años,P<=10%)(Fig.9).

Figura 9. Probabilidad de ocurrencia de heladas después o antes de una determinada fecha (heladas tardías y tempranas), para la serie 1968-2009.

Para el caso de daños por “golpe de calor”, se calculó la probabilidad de ocurrencia diaria de eventos con temperaturas máximas superiores a los 32 ºC (cultivos invernales) ó 35ºC (cultivos estivales), que pudieran afectar el llenado de granos de trigo o afectar la floración y cuaje de granos de maíz o soja. Con un riesgo de hasta el 20 %, a partir del 18 de noviembre se observa la ocurrencia de temperaturas sobre 32ºC. Entre el 28 de diciembre y 27 de enero se observa una probabilidad mayor al 20% de ocurrencia de temperaturas superiores a 35 ºC que pudieran afectara loscultivos estivales.

Figura 10. Probabilidad diaria de ocurrencia de temperaturas iguales o superiores a 32 y 35ºC (Metodología basada en Purcell, 2003).

La relación Radiación/Temperatura diaria a lo largo del año presenta una estrecha correlación con la generación de rendimiento en cultivos de grano, especialmente en trigo 35,36. Esta relación normalmente se expresa como Cociente Fototermal Q35. Un mayor Q se asocia a condiciones más favorables para la fijación y posterior llenado de estructuras reproductivas. El desfasaje típico entre los picos y mínimos anuales de temperatura y los de radiación origina una variación a lo largo del año (Fig. 11). Se observa así una relación radiación/temperatura más favorable hacia mediados de septiembre, que posteriormente va decreciendo hasta alcanzarvalores mínimosa principiosdemayo.

Figura 11. Evolución anual del cociente fototermal Q (calculado con temperatura base = 0ºC, y expresado como el promedio de los 15 días anteriores para suavizar efectos máximos y mínimos interanuales). Promedio 1968-2009. Inriville, Córdoba.

C. INTERACCIÓN SUELO-CLIMA-CULTIVO

Las características físico-químicas de los ambientes diferenciados y su interacción con la dinámica del agua quedan de manifiesto al analizar las imágenes de NDVI de dos campañas contrastantes desde el punto de vista climático, como el 2009 (campaña seca) y 2010 (campaña húmeda) (Fig. 12 A y B). Las imágenes muestran cómo en períodos secos y de alta demanda como enero de 2009 se genera una importante variabilidad en la expresión de los cultivos dentro de los lotes. Se marca un patrón que corresponde a los suelos con predominio de elevados contenidos de sodio. En cambio, en períodos húmedos como enero 2010, las diferencias dentro y entre lotes se atenúan. El grado de limitación estará fuertemente influido por las condiciones climáticas dela campaña.

12. A y B. Análisis de Índice verde (NDVI) en una campaña seca (enero 2009, A) y húmeda (enero 2010, B). Las zonas verdes presentan mejor desarrollo y rendimiento de cultivos, y las zonas rojas representan las de peor condición.

La integración de la información edáfica y climática a través de la metodología de la Univ. Arkansas-USDA18 permite avanzar en el entendimiento de cómo es el “funcionamiento hídrico” de estos ambientes. En ambientes con predominio de suelos con sodio entre los 40 y 60cm (clase VIes), la probabilidad de que un cultivo en cobertura completa atraviese períodos de déficit hídrico resulta muy elevada, especialmente si se las compara con los ambientes de suelos IIIe de serie Marcos Juárez (Fig. 13 A y B). Durante la mayor parte del período estival, los suelos sódicos presentan probabilidades superiores al 20% (2 de cada 10 años con estrés hídrico). Este tipo de ambientes resultan entonces altamente dependientes de las precipitaciones en el ciclo del cultivo, dada su escasa capacidad de almacenaje. La ubicación del período crítico de los cultivos en condiciones más favorables de oferta-demanda hídrica cobra mayor importancia

en este tipo de ambientes. La probabilidad de ocurrencia de déficit hídrico crece rápidamente a partir del 20 de noviembre, manteniéndose en valores cercanos al 40% hasta mediados de febrero (Fig. 13 A). Este período del año resultaría entonces altamente riesgoso para ubicar el período crítico de los cultivos: 4 a 5 de 10 campañas los cultivos sufrirían estrés durante las etapas de fijación de granos. Ubicar la floración de maíz o R3 de soja más allá de mediados de febrero colocaría al cultivo en un balance hídrico más favorable en estas etapas. A su vez, en este tipo de ambientes la reserva de agua durante los meses invernales cobraría menos relevancia, y una mayor intensidad de cultivos al año permitiría aprovechar el agua que muy probablemente se perdería, ubicando los períodos críticos fuera de los momentos de alta probabilidad deestréshídrico.

considerando los 15 días anteriores, series históricas 1968-2010 INTA Marcos Juárez, y 0.17 mm agua útil/mm suelo (60cm vs 100cm de profundidad).

Figura

Figura 13. A y B. Probabilidad de ocurrencia de stress hídrico en suelos clase VIes (A) y clase III (B), de acuerdo a metodología de Purcell et al. (2003). Balances diarios

En resumen, la estación de crecimiento delimitada por heladas se encuentra entre el 6 de octubre y 18 de abril (194 días, riesgo en 1 de cada 5 años, P<=20%). Dentro de esta estación, entre el 28 de diciembre y 27 de enero se observan altas probabilidades de ocurrencia de temperaturas superioresa 35ºCque pudieran afectara los cultivos estivales (P>=20% de estrés térmico o “golpes de calor”). A su vez, el mayor riesgo de déficit hídrico en suelos sódicos se da entre el 20 de noviembre y 15 de febrero (englobando el período de alta

probabilidad de estrés térmico). Una vez detectadas estas “ventanas” de riesgo, se buscó identificar un lapso de 30 días que combine las condiciones ambientales más favorables para la ubicación del período crítico: temperaturas dentro del rango óptimo de crecimiento, bajas probabilidades de ocurrencia de “golpes” de calor y estrés hídrico, alto cociente fototermal (relación radiación/ temperatura) y menor déficit de presión de vapor (Fig.14).

VI es. Inriville, Córdoba.

CONCLUSIONES CAPÍTULO I

 La caracterización ambiental permitió avanzar en el entendimiento del grado y tipo de limitantes presentes a escala de lote de producción. Los niveles de sodio se encontraron sobre los umbrales críticos para los cultivos (PSI >15%) a profundidades entre los 25 y 60cm. No se detectó influencia de napa freática. A diferencia de lo indicado en la carta de suelos, los análisis de salinidad no indicaron limitaciones. Se observaron también ciertas diferencias con respecto a la descripción del perfil correspondiente a los suelos sódicos de la serie Río Tercero (p.ej. ausencia de horizontes “A2”).

 La profundidad de aparición del sodio y la posición en el relieve permitió separar con precisión ambientes dentro de los lotes sódicos, que se utilizaron posteriormente para el diseño, ubicación de ensayos y direccionamiento demuestreos.

 El efecto negativo de los altos niveles de sodio resultará altamente dependiente de las condiciones climáticas de la campaña y de la etapa del cultivo. La probabilidad de que los cultivos experimenten déficit hídrico resulta muy elevada en los suelos VIes si se ubica el período crítico entre el 20 de noviembre y el 15 de febrero (entre 5 y 7 de cada 10 campañas). Para evitar las “ventanasderiesgo” de estrés hídrico y estrés térmico, los períodos críticos de los cultivos podrían ubicarse antes (invernales) o después (estivales)deesta ventana.

Figura. 14. Ventanas de riesgo y ventanas óptimas para la ubicación de períodos críticos en suelos clase

Capítulo II. Evaluación de rotaciones de cultivos en suelos sódicos

Efecto de rotaciones con distinto grado de intensidad de cultivos (y participación de gramíneas), sobre la estabilidad de la producción, la eficiencia de uso de recursos y las propiedades físico-químicas del suelo, en ambientes sódicos de Inriville-Córdoba.

RESUMEN

El sodio afecta la dinámica del agua en el suelo, generando una marcada variabilidad interanual en los rendimientos de los cultivos agrícolas. Una mayor intensidad de cultivos al año y mayor diversificación de las rotaciones sobre los suelos sódicos permitiría mayores aportes de C, una mejora gradual en las propiedades físicas del suelo y menores pérdidas de agua, atenuando los efectos negativos del sodio y contribuyendo a estabilizar la producción. Con el objetivo de desarrollar secuencias agrícolas de mayor adaptación a estos ambientes, se llevó a cabo un ensayo a escala de producción evaluando secuencias de cultivos de distinta intensidad y participación de gramíneas durante 2 campañas (2010 a 2012): trigo/soja 2ª (To); Soja 1ª-Sorgo 1ª ; Soja 1ª-Trigo/sorgo 2ª ; Maíz 1ª - Soja 1ª ; y Trigo/Maíz 2ª - Soja 1ª. Se evaluaron: la producción de granos y de rastrojos, aportes estimados de Carbono, eficiencia en el uso del agua, y finalmente la rentabilidad. El estudio del impacto sobre las propiedades del suelo fue planificado para el mediano plazo. En estas dos campañas “Niña”, los rendimientos de los cultivos resultaron superiores ubicando el periodo crítico de los cultivos más allá de la segunda quincena de enero. Los cultivos de 2ª y en especial los cultivos de 1ª de siembra tardía resultaron los de mayor rendimiento. El aporte promedio fue de 8400 kg/ha de MS de rastrojo, y sólo las secuencias de mayor intensidad de cultivos (como trigo/soja 2ª de I = 2) y en especial las secuencias de alta intensidad e inclusión de sorgo (soja – trigo/sorgo 2ª, de I = 1.5 ) consiguieron equiparar las pérdidas estimadas de C anuales para estos ambientes. El consumo de agua de los cultivos representó entre un 50 y 65% de los requerimientos hídricos potenciales, afectando en mayor medida a los cultivos de 1ª de siembra temprana. Una mayor intensidad de cultivos permitió una mayor “captura” del agua ofertada, mientras que una mayor inclusión de maíz permitió una mayor eficiencia de conversión a grano. El margen bruto de las distintas secuencias resultó elevado y superó los márgenes de soja de 1ª sobre estos ambientes La mayor rentabilidad se obtuvo con la secuencia de mayor intensidad de cultivos (trigo/soja 2ª). Es necesario continuar desarrollando otras alternativas de alta intensidad e inclusión de maíz o sorgo como cultivos de 2ª o de siembra tardía (contemplando la posibilidad de incluir cultivos de cobertura y otras alternativas como legumbres invernales de cosecha más temprana que el trigo), de modo de maximizar la producción de rastrojo, EUA y márgenes sobre estos ambientes.

El avance de la agricultura en la región2 ha generado que suelos sódicos antes destinados al uso ganadero como los ambientes de costa de “La Redención” (Inriville, Cba.) sean incorporados a la producción de granos. Los cambios empresariales y estructurales aparejados a estos procesos muchas veces dificultan la re-introducción de la actividad ganadera o mixta sobre estos suelos, por lo que los planteosproductivosactuales selimitan a rotaciones agrícolas. Sin embargo, los rendimientos de cultivos estivales como soja y maíz en este tipo de ambientes presentan una marcada variabilidad interanual, y rendimientos generalmente entre un 30 y 50% menores que en suelos de mejor aptitud. La elección de rotaciones y cultivos debería considerar las características de estos ambientes (Capítulo I), adoptandoestrategiasdiferentesa lasde suelosde

mayor potencial, de modo de aumentar la eficiencia deusoderecursosy estabilizarla producción. Los efectos más notorios del sodio en estos ambientes parecen estar relacionados a su impacto sobre la dinámica del agua en el suelo (véase NDVI de campañas contrastantes, Capítulo I). El sodio ocasiona la dispersión de las partículas de arcilla y materia orgánica, disminuye la estabilidad y tamaño de los agregados y poros3, y afecta la movilidad de agua en las capas afectadas4,5. Los estudios de caracterización ambiental (Capítulo I) mostraron un escaso desarrollo de raíces a partir de las profundidades con valores de sodio limitantes (profundidad efectiva limitada). El agua resulta entonces el factor más limitante en este tipo de ambientes. Las secuencias de cultivos deberían por lo tanto apuntar a maximizar la eficiencia de uso de este recurso limitante, aumentando las lluvias efectivas a

través de una mejoría gradual en las condiciones físicas delsuelo.

Los beneficios de la materia orgánica y carbono (C) sobre las propiedades de los suelos han sido detallados por diversos autores40-42. Existen relaciones directas entre la cantidad de residuo vegetal aportado anualmente al suelo y el cambio en el nivel de carbono orgánico del suelo43,44. En los sistemas agrícolas locales, los residuos de cosecha (rastrojo y raíces) constituyen el principal aporte de carbono orgánico al suelo, por lo que los planteos de rotaciones deberían apuntar a maximizar los aportes de materia seca en estos ambientes. La inclusión de un mayor porcentaje de gramíneas como maíz, sorgo y trigo en la rotación genera mayores aportes de carbono y balances más favorables de MO, como se evidencia en ensayos de larga duración y estimacionesen otrasregionesy ambientes45-51

La rotación de leguminosas con gramíneas favorece los mecanismos biológicos de agregación. En los últimos años se ha estudiado que la combinación en rotaciones de leguminosas con abundantes contenidos de polisacáridos y de gramíneas como el maíz, ricas en polifenoles, parecería proporcionar condiciones adecuadas para la formación de macroagregados en los horizontes superficiales del suelo52,53. Se han observado efectos positivos de rotaciones con maíz o sorgo sobre la estructuración y estabilidad de agregados del suelo5456, con respecto a rotaciones con mayor predominio desoja.

Esta mejora en las propiedades físicas se tradujo en distintas experiencias en mayor infiltración y menores pérdidas por escurrimiento 56-58. Las mejoras en la infiltración pueden atribuirse también al incremento en la macroporosidad generado por el sistema radicular fibroso cercano a la superficie y de mayor biomasa de los cultivos de maíz o sorgo59 Además, la composición de la materia seca aportada por las gramíneas (mayor relación C:N que cultivos como soja)46,47 permite una mayor duración del rastrojo. Un alto contenido de rastrojos en superficie disminuye las pérdidas por escurrimiento y evaporación directa desde el suelo60-63. Rotaciones en siembra directa con altas proporciones de rastrojosde maíz y trigo disminuirían en hasta un 70% la evaporación directa en suelos del norte de Bs AS y Sur de Córdoba64-66 . Una mayor intensidad de cultivos al año y mayor diversificación de las rotaciones sobre los suelos sódicos permitiría mayores aportes de C, una mejora gradual en las

propiedades físicas del suelo y menores pérdidas de agua, atenuando los efectos negativos del sodio. Se ha demostrado que en suelos sódicos, los aportes de materia orgánica (rastrojo, desechos animales) y la descomposición y actividad de raíces contribuyen también a disminuir el pH de los suelos por la respiración microbiana y radical, provocando un aumento en la presión parcial de CO2 y en la solubilidad del carbonato de calcio (CaCO3) presente en el suelo,97,124 que pasaría a reemplazar al Na+ del complejo de intercambio. Esta práctica de “fitorremediación” 125-128, se encuentra limitada generalmente a la actividad ganadería, pero la inclusión en rotaciones agrícolas de cultivos de altos aportes y sistemas radicales profusos como las gramíneaspodría favorecer estasmejoras.

Por otro lado, en estos ambientes de alta dependencia de los aportes de lluvias y relativa importancia del agua almacenada, la intensificación con más de un cultivo anual y la disminución de los períodos de barbecho permitiría incrementar la eficiencia en el uso de recursos que se pierden por distintas vías durante los períodos libres de cultivo, como se ha demostrado en otros ambientes67-72 . Por último, la alta susceptibilidad al desecamiento de estos suelos, aún con elevados aportes de lluvias, hace que cobre mayor importancia la ubicación del período crítico de los cultivos en condiciones más favorables de oferta-demanda hídrica, como las que podrían observarse más allá de la segunda quincena de febrero (Capítulo I). En este sentido, sistemas intensificados de doble cultivo anual o de cultivos estivales tardíos con o sin coberturas invernales, podrían presentar ventajas, contribuyendo a estabilizar los rendimientos