Estimación de las tasas de mineralización y humificación del carbono orgánico en el suelo mediante modelos e isotopos de ¹³C en cultivos de maíz y soja en sistemas agrícolas bajo siembra directa

Abstract

El conocimiento de la dinámica del carbono orgánico del suelo (COS) tiene importancia local y mundial, ya que los suelos ofrecen una oportunidad para capturar carbono (C), que depende de su contenido actual respecto de su nivel de saturación. El balance anual de C en una capa de suelo bajo agricultura, en ausencia de erosión, depende de la cantidad y calidad de los residuos de los cultivos que ingresan al suelo, su tasa de humificación (h) y la tasa de mineralización del COS (k), la cual puede ser modificada por el priming. Utilizando modelos empíricos e isotopos de ¹³C se pueden estudiar las transformaciones de los residuos orgánicos frescos en COS. El objetivo principal de la tesis fue estimar el balance de COS en sistemas de agricultura continua en siembra directa, que remplazan pastizales naturales. Los objetivos específicos fueron estimar la k a distintas profundidades de suelo y estimar la h de los residuos de los cultivos bajo situaciones contrastantes de cantidad, calidad y composición isotópica de residuos, utilizando cultivos C₃ y C₄. Para ello, se realizaron muestreos de suelos en un experimento de larga duración instalado en el año 2007, que se compone de cuatro tratamientos: maíz continuo, soja continua y dos tratamientos de intercambio de rastrojos, C aéreo de soja y subterráneo de maíz y C aéreo de maíz y subterráneo de soja. Los resultados mostraron que luego de 10 años, los contenidos de COS disminuyeron. Las secuencias de cultivos C₄ tuvieron mayores ingresos de residuos al suelo, pero no resultaron en un mejor balance de COS, presuntamente por un aumento de la k (0,029 año⁻¹ ) en comparación con residuos de cultivos C₃ con menores ingresos de residuos de mejor calidad donde la k fue de 0,012⁻¹ año para los primeros 0,30 m. La calidad de los residuos, sumado al concepto de saturación, determinó que en las parcelas bajo maíz se humificara más C proveniente de los residuos (h: 0,24 año⁻¹ ) que en las parcelas bajo soja (h: 0,10 año⁻¹ ).