Escurrimiento y coeficientes de enriquecimiento en sedimentos erosionados bajo diferentes secuencias agrícolas

Abstract

En las últimas décadas la producción agrícola en la región pampeana se ha asociado con la degradación del recurso suelo, dada por la disminución del contenido de materia orgánica, pérdida de estructura, compactación y erosión, que puede generar la exportación de nutrientes hacia cuerpos de agua superficiales. En Entre Ríos, la erosión hídrica en los sistemas agrícolas, acompañada con pérdida de nutrientes, está asociada a las características edáficas, topográficas y climáticas, requiriendo mediciones que permitan evaluar escenarios futuros ante cambios climáticos y de uso y manejo del suelo. Los objetivos de este estudio fueron: a) evaluar las pérdidas de agua, suelo y macronutrientes (nitrógeno y fósforo) por escorrentía superficial en diferentes secuencias de cultivo bajo siembra directa; b) determinar los coeficientes de enriquecimiento de nitrógeno (N) y carbono (e) de los sedimentos erosionados. El estudio fue realizado en la Estación Experimental de Paraná del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), sobre parcelas de escurrimiento bajo lluvia natural, en un Argiudol ácuico, durante la campaña 2019-2020. Las secuencias de cultivo evaluadas, establecidas en el año 2006, fueron: maíz-trigo/soja (M-T/5), monocultivo soja (S) y monocultivo soja con trigo como cultivo de cobertura otoño-Invernal (CC-S). Se registraron los eventos de precipitación y de escurrimiento, y se analizaron las muestras del agua de escorrentía, determinándose las siguientes variables: milímetros escurridos, tasa de erosión, coeficiente de escurrimiento, nitrógeno N(NOJ y fósforo disuelto (P), Adicionalmente se midió el N y C total del suelo superficial y en los sedimentos erosionados, determinando los coeficientes de enriquecimiento de estos elementos (CEN y CEC. respectivamente). La campaña evaluada presentó una precipitación acumulada de 854 mm (un 19 % menor al promedio anual histórico). Las pérdidas de suelo y agua fueron muy bajas (inferiores a 1 Mg ha-'año-1 y 30 mm año-1 respectivamente). CEC y CEN fueron en todos los casos mayores a uno y presentaron una alta correlación entre sf (r=0,94). Las variables milímetros escurridos, tasa de erosión, N(N0 ) y P en escorrentía, y N y e en sedimentos, también estuvieron relacionadas entre sí (r>0,67), El N y C edáficos no se relacionaron con los valores de CEN y CEC, respectivamente. Sin embargo, se sugiere evaluar la relación cuando los valores de N y C del suelo se encuentran por debajo del umbral N<0,20% y (<2,30%. A su vez, la secuencia M-T/5 presentó las menores pérdidas de suelo [0,02 Mg ha-1 , agua por escurrimiento superficial (7,5 mm) y P (0,13 kg ha-'). Los resultados obtenidos indican que los sedimentos presentan concentraciones superiores de N y C a las observadas en el suelo y resaltan la importancia de desarrollar prácticas de manejo que minimicen la erosión hídrica, aun en períodos con precipitaciones inferiores a la media histórica anual.

In the last decades, agrícultural production ín the Pampas regían has been related to the export of nutrients to surface water bodíes from degradation of the soíl resource: decrease in organic matter content, structure degradation, compaction and erosion. Since water erosion and nutrient losses of Entre Ríos' agricultural systems are assocíated with edaphic, topographíc and clímatíc characteristics, continuous monitoring of these losses are required to adapt to future scenarios of soil use and management in the lace of clímate change. The objectives of this study were: a) to evaluate the losses of water, soil sediments, nítrogen, and phosphorus dueto surface runoff ín different crop sequences under no-tíll; b) to estímate the nítrogen (N) and carbon (C) enrichment coefficients of the eroded sediments. The study was carried out at Paraná Agricultural Experimental Station - Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA), on natural raínfall runoff plots during the 2019-2020 agricultural campaign. The evaluated crop sequences were: corn-wheat/soybean (M-T/5), continuous soybean (S), continuous soybean wíth wheat as autumn-winter cover crop (eC-5), all inítíated ín 2006 over an Aquíc Argiudol. Precipitation and runoff events were recorded and runoff water samples were analyzed. The following parameters were determíned: runoff millímeters, runoff coefficient, sediment load, nitrogen N(NO) and dissolved phosphorus (P). Additionally, the total N and of the surface soil and in the eroded sediments were measured, determining the enrichment coefficents of these elements (CEN and CEC, respectively). The campaígn had an accumulated rainfall of 854 mm (19% less than the historical annual average). Soil and water losses were very low. CEC and CEN were in all cases>l indicating that the sediments present concentrations of N and e higher than those in surface soil. Correlation between CEN and CEC was high (r=0.94). Water and soil losses, and N(NO,) and P in runoff and N and C in sediments, were also related to each other (r>0.67). eEN and eEC values were not related to the N and C in soil, respectively. However, a positive trend was found between those variables with N and e in the soil below the threshold of 0.20% and 2.30% for soíl N ande, respectively. Also, M-T/S rotation presented the lowest losses of soil (0.02 Mg ha-•), runoff (75 mm) and P (0.13 kg ha-'). Our results highlight the importance of cultural practices that minimize water erosion, even in periods where rainfallls below the annual historical average.