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    GUIA deTP UNRC GUIA deTP UNRC Document Transcript

    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Universidad Nacional de Río Cuarto Facultad de Agronomía y Veterinaria Departamento de Ecología Agraria GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS USO Y MANEJO DE SUELOS 2007 Autores (et aequo): Alberto Cantero, Carmen Cholaky, José Cisneros, Jorge González, Miguel Reynero, Silvina Restovich, Mauro Uberto y Luis Verri. Editores y revisores versión 2004 (et aequo): Ariel Angeli, Carmen Cholaky y Miguel Reynero. 1
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) GUIA DE TRABAJOS PRACTICOS 2005 INDICE Trabajos Práctico 1 y 2 _______________________________________________________ 3 ELABORACIÓN DE MAPAS INTERPRETATIVOS DE TIERRAS A ESCALA DE SEMIDETALLE Y DETALLE. Trabajo Práctico 3 ___________________________________________________________ 4 RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES. GIRA REGIONAL 1: LLANURAS BIEN DRENADAS FUERTEMENTE ONDULADAS, PEDEMONTE Y SIERRA Trabajo Práctico 4 ___________________________________________________________ 7 SISTEMAS DE EVALUACIÓN UTILITARIA DE TIERRAS Y SUS APLICACIONES Trabajo Práctico 5 __________________________________________________________ 10 APLICACIÓN DE CONCEPTOS BÁSICOS DE MANEJO DE SUELOS Trabajo Práctico 6 __________________________________________________________ 12 RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES. GIRA REGIONAL 2: LLANURAS BIEN DRENADAS SUAVEMENTE ONDULADAS, LLANURAS MEDANOSAS, LLANURAS MAL DRENADAS Trabajo Práctico 7 __________________________________________________________ 14 MANEJO DEL AGUA. MODELO DE SIMULACION DE LA DINÁMICA DEL AGUA DEL SUELO. GUÍA ANEXA DE ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN ................................................ 18 Trabajo Práctico 8 __________________________________________________________ 19 LOS SISTEMAS DE LABOREO. GIRA REGIONAL 3 Trabajo Práctico 9 __________________________________________________________ 20 Manejo de la cobertura superficial. PROGRAMA RES-N-TILL V2.1 - Residuos y Labranza Trabajo Práctico 10 _________________________________________________________ 26 SEMINARIO 1: LABOREO Y SISTEMAS DE LABRANZA Trabajo Práctico 11 _________________________________________________________ 28 Gira 4: Integración de tecnologías de manejo de las propiedades físicas, biológicas y químicas de las tierras Trabajo Práctico 12 _________________________________________________________ 29 DINÁMICA DEL CARBONO ORGÁNICO DEL SUELO. USO DE MODELOS DE SIMULACIÓN Trabajo Práctico 13 _________________________________________________________ 35 INTEGRACIÓN DE CONCEPTOS SOBRE MANEJO DE LAS PROPIEDADES DEL SUELO 2
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajos Práctico 1 y 2 ELABORACIÓN DE MAPAS INTERPRETATIVOS DE TIERRAS A ESCALA DE SEMIDETALLE Y DETALLE. 1. Ambientes de llanuras bien drenadas. 2. Ambientes de llanuras medanosas y con mal drenaje. Objetivos - Elaborar un mapa preliminar de unidades homogéneas de tierras. - Desarrollar habilidades en la interpretación y usos de material aerofotográfico básico. Contenidos Se discutirán las características de los mapas con fines interpretativos y los aspectos básicos de la fotointerpretación. Metodología El práctico requiere la lectura comprensiva del apoyo didáctico “Conceptos básicos de fotointerpretación y mapeo de tierras”, provisto con el material del curso. Se trabajará en grupos de no más de 4 estudiantes, a los que se les proveerá el material fotográfico (fotografías aéreas escala 1:20.000, mosaicos escala 1:50.000 y cartas imagen satelitaria escala 1:100.000) y estereoscopios de espejos para completar el proceso de fotointerpretación. Posteriormente se realizará una salida a campo a la zona cartografiada. Actividades 1) Etapa de gabinete Ubicar geográficamente el área. Determinar: Unidad Ambiental a la que pertenece y sus características. Distancia y vías de acceso a centros poblados. Identificar los principales rasgos fisiográficos, tales como las formas del paisaje, red de drenaje si la hay, lagunas y áreas de derrame, médanos, características del relieve u otros. Analizar e interpretar la relación suelo - paisaje sobre la base de la fotoidentificación. Separar unidades de tierras homogéneas al mayor nivel de detalle que permita la cartografía. Identificar elementos producto de la intervención humana (de origen antrópico). Elaborar y presentar el mapa preliminar de unidades de tierras. Debe contener como mínimo: título, escala, referencias y orientación (indicación del Norte geográfico). EL MAPA DEBERÁ SER ENTREGADO AL FINALIZAR LA ACTIVIDAD. Materiales necesarios Material de lectura obligatoria: “Conceptos básicos de fotointerpretación y mapeo de tierras”, provisto por la cátedra. Provistos por la Facultad: fotografías aéreas, mosaicos y fotoíndices, cartas topográficas, cartas imagen, estereoscopios de espejos, papel acetato Provistos por los estudiantes: calculadora, regla y/o escalímetro, marcadores de tinta al alcohol (indelebles) de punta fina (0,75mm o 1 mm). 2) Etapa de campo: se realizará durante las giras regionales. Bibliografía - Porta J., López-Acevedo y C.,Roquero 1994. Edafología . Para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid.807 págs. - “Conceptos básicos de fotointerpretación y mapeo de tierras”. Apoyo didáctico realizado por el Lic. J. González, y los Ings. C. Cholaky y J. Cisneros, en 2002. 3
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 3 RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES. GIRA REGIONAL 1: LLANURAS BIEN DRENADAS FUERTEMENTE ONDULADAS, PEDEMONTE Y SIERRA Objetivos - Reconocer la diversidad ambiental del área de influencia de la UNRC. - Describir y analizar detalladamente el funcionalismo de algunos suelos representativos de esa zona. - Evaluar en situaciones reales el uso potencial, uso real, riesgos del uso, la degradación de tierras y sus posibles causas naturales y/o antrópicas. - Desarrollar habilidades para la aplicación de una metodología de evaluación de tierras para la planificación del uso y manejo. Contenidos Se discutirán las características ambientales y socio-económicas de las áreas de llanuras bien drenadas fuertemente onduladas, pedemonte y sierras ubicadas al oeste de Río Cuarto. Entre otros, se destacarán aspectos de las relaciones suelo-paisaje, concordancia entre el uso real y uso potencial de las tierras, factores que influyen en el uso y riesgos de usos asociados a procesos de degradación. Metodología Los estudiantes recorrerán la zona de estudio junto a los docentes, siguiendo un itinerario con paradas en sitios previamente seleccionados. Se les proveerá con un mapa de ubicación regional y una guía para el análisis y discusión de cada situación. Los estudiantes discutirán sobre las observaciones que realicen en cada parada, respondiendo al cuestionario incluido en la guía de Trabajos Prácticos. Para cada observación el estudiante deberá integrar sus conocimientos previos mas los adquiridos hasta el momento en el curso de Uso y Manejo de Suelos. Antes de finalizar el viaje se realizará una puesta en común del análisis integrador de la información recogida durante la gira. Cada estudiante entregará el cuestionario con sus respuestas. Actividades Los estudiantes deberán: Observar la situación en cada parada e interpretar y discutir grupalmente las respuestas al cuestionario - guía de observación incluido a continuación. Cada estudiante deberá, individualmente, realizar y entregar este trabajo, el cual será tomado para registro de asistencia. Elaborar un informe siguiendo como base la guía de observaciones. Materiales necesarios - Normas de Reconocimiento de Suelos de Etchevehere ( 1976). - Cinta métrica, cuchillo - Cinta para cobertura superficial (provee el Departamento). CUESTIONARIO- GUÍA DE OBSERVACIONES. TODAS LAS PREGUNTAS DEBEN SER CONTESTADAS A) Caracterización climática 1. Precipitaciones totales anuales, distribución, intensidad. 2. Balance hídrico anual y mensual, períodos de déficit y excesos. 3. Período libre de heladas. 4. Dirección e intensidad de los vientos predominantes. 4
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) B) Caracterización del relieve 5. ¿Cómo es el relieve regional? (Utilice las Normas de Reconocimiento de Suelos). 6. ¿Cómo es el relieve local (de la unidad ambiental)? 7. ¿Cuál es la dirección de la pendiente principal, y su uniformidad? Estime su gradiente y longitud. 8. ¿A qué unidad homogénea de tierras corresponde esta situación? (Utilice las categorías que aplicó en el trabajo práctico 1). 9. ¿Cómo es el drenaje externo y la red de drenaje? C) Caracterización del suelo 10.¿Cuál es la secuencia de horizontes típica del suelo? 11.¿Qué espesor tiene el horizonte superficial? 12.¿Cómo es la estructura de la capa superficial? 13.¿Cómo es la textura de la capa superficial? 14.¿Se observa alguna barrera física subsuperficial? ¿De qué tipo? 15.¿A qué profundidad se encuentra? 16.¿Qué espesor tiene? 17.¿A qué profundidad se encuentra el CO3Ca? D) Caracterización del uso real y potencial 18.¿Qué capacidad de uso tiene? 19.¿Qué uso actual tiene? 20.¿Cuál es el rubro de producción? 21.¿Cómo es el ciclo de producción del cultivo actualmente implantado? 22.¿Cuál fue el cultivo antecesor? E) Caracterización del manejo del suelo y el relieve 23.¿Cuál es la dirección de las líneas de labor en relación al relieve y a los vientos? 24.¿Se ha realizado alguna práctica de conservación de suelos? ¿Cuál? 25.¿Cuál es el sistema de labranza utilizado? 26.¿Qué tipo de cobertura superficial se encuentra? 27.¿Qué cantidad de residuos de cosecha se observan? (Abundante, escaso, nulo) F) Caracterización de los procesos de degradación 28. ¿Cuál es el principal proceso observado o estimado? 29. ¿Cuál es su magnitud relativa? 30. ¿Son controlables? 31. ¿Afecta al lote, al establecimiento, a los vecinos, a la infraestructura vial? DISCUSIÓN FINAL Analice e interprete la información recabada respondiendo a las siguientes preguntas: ¿Coincide el uso real con el uso potencial? Fundamente. ¿Qué elementos de los analizados constituyen limitaciones para el uso de la tierra y porqué? ¿Qué elementos de los analizados constituyen limitaciones para el manejo de la tierra y porqué? ¿Cuáles podrían ser las relaciones entre los procesos de degradación y el uso y manejo actual? Evaluación: Los cuestionarios de campo serán devueltos, y en base a la información contenida en los mismos, y a los aspectos planteados en el item “Discusión Final” de la presente guía, cada estudiante deberá elaborar una síntesis final relacionada a las situaciones visitadas en la gira, con una extensión no mayor a una carilla. Plazo de entrega: 7 días posteriores a la devolución de los cuestionarios. Los aspectos observados y analizados durante la gira serán evaluados en los exámenes parciales del curso. 5
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Bibliografía -Etchevehere, Pedro. 1976. Normas de Reconocimiento de Suelos. INTA. Dpto. de Suelos, Publicación N°152, 211 págs. -Cantero, A., Cantú M., Cisneros, J., Cantero, J., Blarasín, M., Degioanni, A., Gonzalez, J., Becerra, V., Gil, H., De Prada, J., Degiovanni, S., Cholaky, C., Villegas, M., Cabrera, A. y C. Eric 1998. Las tierras y aguas del sur de Córdoba. Propuesta para un manejo sustentable. UNRC. 119 págs. Argentina. -Cantero, A., Bricchi, E., Becerra, V., Cisneros, J. Y H. Gil 1986. Zonificación y descripción de las tierras del Dpto. Río Cuarto (Cba.) UNRC. 80 págs. Argentina. -Carta de suelos de la República Argentina Hoja Río de Los Sauces- Hoja Alpa Corral 1994. Plan Mapa de suelos Córdoba. INTA-MAGyRR. 97 págs. 6
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 4 SISTEMAS DE EVALUACIÓN UTILITARIA DE TIERRAS Y SUS APLICACIONES La evaluación utilitaria es el proceso de juzgar el comportamiento de un uso (potencial) de la tierra mediante la ejecución e interpretación de estudios y cartografías de suelos, geomorfología, vegetación, clima y otros aspectos de la misma, con el fin de identificar y realizar una comparación de los tipos de uso prometedores, en relación con unidades específicas de tierras (FAO, 1976, citado por Porta et al., 1994), figura 1. Objetivo - Aplicar los sistemas de clasificación utilitaria de tierras a diversas situaciones problema. Contenidos Se discutirán las características de los sistemas de clasificación utilitaria de tierras y los criterios para su aplicación en la toma de decisiones para el uso de las tierras. Metodología Se requiere la lectura previa del material didáctico “Evaluación de Tierras” provisto por la asignatura. Se trabajará en grupos de 3 estudiantes. Cada grupo utilizará e interpretará la información que se le brindará en la clase sobre diferentes tipos de tierras y la contenida en las Cartas de Suelos de la República Argentina (INTA-SAGyRR). Se tomarán como situaciones de referencia las cartografiadas en los trabajos prácticos 1 y 2. Se utilizarán los sistemas de clasificación desarrollados en las clases teóricas. Cada grupo trabajará sobre una situación indicada por el docente a cargo. Actividades básicas Cada grupo deberá aplicar a la situación señalada: El sistema de clasificación por Capacidad de Uso propuesto por USDA (United State department of Agriculture) El sistema de clasificación: Indice de Productividad (INTA) El sistema de clasificación: Indice de Aptitud Relativa de las Tierras (VIART) (FAV-UNRC). Actividades de profundización - Aplicar algún sistema de clasificación a una de las unidades de tierras delimitadas en el trabajo práctico n°1 (a elección del grupo). - Establecer relaciones de similitud entre los siguientes valores de los sistemas de clasificación de tierras. (IP: 80, 42, 15; VIART: 150, 830, 400; USDA: VII, II, IV; FAO (cultivo de maíz):A alta. A marginal, N Apto Ordenar los resultados en la siguiente tabla. - Analizar y explicar la asignación de un valor de clasificación del USDA y del IP a cada una de las unidades cartográficas de la Carta de Suelos señaladas por el docente. ¿Es suficiente la información obtenida de la Carta de Suelos para tomar decisiones sobre el uso de la tierra nivel de lote?. Justifique. - ¿Qué sistema o sistemas de clasificación considera más conveniente para los siguientes objetivos de evaluación de tierras? Explique su elección 7
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) a) Evaluación para la fijación del Impuesto Inmobiliario Rural. b) Evaluación de la susceptibilidad a erosión. c) Evaluación de la aptitud para el cultivo de Kiwi. d) Evaluación del porcentaje de tierras aptas para uso agrícola. e) Evaluación de la capacidad de soporte para fundaciones. f) Evaluación de la génesis del suelo. Bibliografía - Cantero A., Bricchi, E., Becerra, V., Cisneros, J. M. y Gil, H. 1986. Zonificación y Descripción de las Tierras del Departamento Río Cuarto (Córdoba). FAV-UNRC. 79 págs. - Porta J., López-Acevedo y C.,Roquero 1994. Edafología . Para la Agricultura y el Medio Ambiente. Ediciones Mundi-Prensa, Madrid.807 págs. - Apoyo didáctico sobre “Evaluación de Tierras”. Revisión Bibliográfica realizada por el Ing. Agr. A. Cantero y revisada en 2002 por la Ing. C. Cholaky. 37 págs. - Cartas de suelo de la República Argentina 8
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) DEFINICIÓN DEL OBJETIVO DE LA EVALUACIÓN DETERMINACIÓN DE LA ESCALA DE TRABAJO -Material fotográfico Cartas de Suelos (Fotografías áereas (INTA-SAGyRR), 1:20.000; Fotomosaicos escala 1:50.000 1:50.000; Fotocartas 1: 50.000 (INTA-SAGyRR) -Hojas Topográficas 1:50.000 (IGM) Descripción de tierras a -Imágenes de satélite escala de detalle 1:400.000 - 1:100.000 Cartografía de suelos, relieve , clima, vegetación RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DEL FUNCIONALISMO DE LA UNIDAD DE TIERRA DETERMINACIÓN DE USOS POTENCIALES IDENTIFICACIÓN DE: ATRIBUTOS O CUALIDADES YLIMITACIONES PERMANENTES DEMANDA O REQUERIMIENTOS DEL AMBIENTE ESPECIFICOS DE CADA USO CLASIFICACION UTILITARIA USOS POSIBLES RIESGOS DE USO REQUERIMIENTOS DE MANEJO Figura 1. Esquema de los pasos a seguir en la evaluación utilitaria de Tierras. 9
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 5 APLICACIÓN DE CONCEPTOS BÁSICOS DE MANEJO DE SUELOS La planificación del manejo de las tierras requiere comprender de manera precisa las interacciones que existen entre sus propiedades y los recursos técnicos disponibles —o que es necesario generar— para alcanzar las condiciones más favorables para los suelos respecto a su conservación y a la producción. Una metodología que permite organizar las acciones técnicas de manejo, adaptadas a la dinámica de cada ambiente, es la formulación de MODELOS ECOTECNOLÓGICOS, como el propuesto por Cantero y Cantú (1982), (Figura 1). FUNCIONALIDAD ACTUAL LIMITACIONES ESTRUCTURALES FUNCIONALES (irreversibles y permanentes) (reversibles y temporarias) USOS RESTRINGIDOS RESTRICCIONES DE USO USOS POSIBLES TÉCNICAS RESTRINGIDAS RESTRICCIONES DE MANEJO TÉCNICAS POSIBLES FUNCIONALIDAD ÓPTIMA Figura 1. Modelo ecotecnológico de limitaciones y restricciones (Modificado de Cantero y Cantú, 1982). 10
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Objetivo general - Adquirir entrenamiento en una metodología para la toma de decisiones de uso y manejo sustentable de las tierras. Objetivos específicos - Analizar la información disponible e interpretar el funcionalismo de las tierras de cada situación. - Aplicar los conceptos de limitantes y restricciones de uso y manejo a diferentes situaciones de suelo, clima y relieve. Contenidos Se discutirán los siguientes aspectos relacionados al uso y manejo sustentable de las tierras: Limitantes estructurales; Restricciones de uso coherentes con cada limitante estructural; Limitantes funcionales; La o las variables del suelo indicadoras de cada limitante funcional; Restricciones de manejo coherentes con cada limitante funcional; Metodología Es un requisito para la realización del trabajo práctico la lectura previa del apoyo didáctico “Conceptos básicos de manejo de suelos”, provisto por la cátedra. Se trabajará en grupos de tres estudiantes. Cada grupo dispondrá de información sobre las tierras de dos situaciones ambientales distintas relacionadas a la cartografía realizada en los trabajos prácticos 1 y 2. Cada grupo discutirá y analizará las dos situaciones. Cada grupo elaborará una síntesis sobre los aspectos mencionados en el item “Contenidos”. Al final del Práctico todos los grupos expondrán en forma oral y brevemente la síntesis de su trabajo. Actividades Analizar el material que se adjunta. Elaborar una síntesis considerando los siguientes aspectos, según el detalle de la tabla adjunta: • Limitantes estructurales; • Establecer la o las posibles restricciones de uso de las tierras para cada limitante estructural; • Limitantes funcionales; • Establecer la o las variables del suelo indicadoras de cada limitante funcional; • Elaborar restricciones de manejo para cada variable indicadora; • Aplicar el sistema de clasificación utilitaria de tierras por Capacidad de Uso (USDA). Situación: (ubicación geográfica y características de la unidad de tierra a la que corresponde (suelo, relieve, clima). Caracterizar Limitante Restricción Limitante Variable Restricción Clasificación la Limitante Estructural de uso Funcional indicadora de manejo por capacidad de uso Agregar tantas filas como sean necesarias. 11
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 6 RECONOCIMIENTO DE AMBIENTES GIRA REGIONAL 2: LLANURAS BIEN DRENADAS SUAVEMENTE ONDULADAS, LLANURAS MEDANOSAS, LLANURAS MAL DRENADAS Objetivos - Reconocer la diversidad ambiental del área de influencia de la UNRC. - Describir y analizar detalladamente el funcionalismo de algunos suelos representativos de esa zona. - Aplicar a situaciones reales los conceptos de limitaciones, restricciones, uso potencial, uso real y dinámica del agua. Contenidos Se discutirán las características ambientales y socio-económicas de ambientes representativos de llanuras bien drenadas suavemente onduladas, llanuras medanosas y llanuras mal drenadas del centro-sur de Córdoba, haciendo énfasis en la relación suelo-paisaje, ajuste entre uso real y uso potencial de las tierras, factores que influyen en el uso, riesgos de uso asociados a procesos de degradación y dinámica hídrica del perfil. Metodología Los estudiantes recorrerán la zona de estudio junto a los docentes, siguiendo un itinerario con paradas en sitios previamente seleccionados. Se les proveerá con un mapa de ubicación regional y una guía para el análisis y discusión de cada situación. Los estudiantes discutirán sobre las observaciones que realicen en cada parada, respondiendo al cuestionario incluido en la guía de Trabajos Prácticos. Para cada observación deberán integrar sus conocimientos previos mas los adquiridos hasta el momento en el curso de Uso y Manejo de Suelos. Antes de finalizar el viaje se realizará una puesta en común para un análisis integrador de la información recogida durante la gira. Cada estudiante entregará el cuestionario con sus respuestas al concluir la gira. Actividades Los estudiantes deberán: Observar la situación en cada parada e interpretar y discutir grupalmente las respuestas al Cuestionario Guía incluido a continuación. Responder el Cuestionario Guía y entregarlo al finalizar la gira. Materiales necesarios - Normas de Reconocimiento de Suelos de Etchevehere ( 1976). - Cinta métrica - Cinta para cobertura superficial (provee el Departamento). CUESTIONARIO GUÍA: A) -Caracterización climática regional 1. -Precipitaciones totales anuales, distribución, intensidad 2. -Período libre de heladas 3. -Dirección e intensidad de los vientos predominantes 12
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) B) -Caracterización del relieve 4. ¿Cómo es el relieve regional? (Utilice la clasificación presente en las Normas de Reconocimiento de Suelos de Etchevehere ( 1976). 5. -¿Cómo es el relieve de la unidad ambiental en la que se encuentra? 6. -¿Cuál es la dirección de la pendiente principal? Estime su gradiente y longitud. C) -Caracterización del suelo 7. ¿Qué espesor tiene el horizonte superficial? 8. ¿Cómo es la estructura de la capa superficial? 9. ¿Cómo es la textura de la capa superficial? 10.¿Se observa alguna barrera física subsuperficial? ¿De qué tipo? 11.¿A qué profundidad se encuentra? 12.¿Qué espesor tiene? 13.¿A qué profundidad se encuentra el CO3Ca? 14.¿A qué profundidad se encuentra la napa? 15.¿Está dentro de la profundidad crítica? 16.¿Cuál es su contenido salino? 17.¿Identifica alguna capa que no responda a la génesis del perfil? ¿A qué la atribuye? 18.¿Qué rasgos de hidrohalomorfismo identifica en el perfil? D) -Caracterización de la vegetación 19. ¿Qué especies identifica? 20. ¿Puede establecer asociaciones entre estas especies y la condición de suelo-paisaje? 21. ¿Cuál es el grado de cobertura superficial? E) -En relación al uso 22.¿Qué capacidad de uso tiene? 23.¿Qué uso actual tiene? 24.¿Cuál es el rubro de producción? 25.¿Cómo es el ciclo de producción del cultivo actualmente implantado? 26.¿Cuál fue el cultivo antecesor? F) -En relación al manejo del suelo, el relieve y la vegetación 27. ¿Cuál es la dirección de las líneas de labor? 28. ¿Qué tipo de cobertura superficial se encuentra? 29. ¿Se observa si se ha realizado alguna práctica de conservación de suelos? ¿Cuál? 30. ¿Cuál es el sistema de labranza utilizado? 31. ¿Qué cantidad de residuos de cosecha se observan? (Abundante, escaso, nulo) 32. ¿Cómo caracterizaría el sistema de pastoreo si lo hubiere, (intensivo, extensivo, rotativo, adecuado?, etc.) G) -En relación con los procesos de degradación 33.¿Se observan, existen? 34.¿De qué tipo? 35.¿Qué magnitud tienen? 36.¿Son controlables? DISCUSIÓN FINAL Analice e interprete la información recabada respondiendo a las siguientes preguntas: ¿Coincide el uso real con el uso potencial? Fundamente. ¿Qué elementos de los analizados constituyen limitaciones para el uso de la tierra y porqué? ¿Qué elementos de los analizados constituyen limitaciones para el manejo de la tierra y porqué? ¿Cuáles podrían ser las relaciones entre los procesos de degradación y el uso y manejo actual? 13
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 7 MANEJO DEL AGUA MODELO DE SIMULACION DE LA DINÁMICA DEL AGUA DEL SUELO Un modelo es una abstracción o simplificación de la realidad. Obviamente, un modelo no puede tener todos los atributos, o no sería un modelo, sería el sistema real. Un modelo se construye para la conceptualización y medición de sistemas complejos y, algunas veces, para predecir las consecuencias de una acción que podría ser costosa, dificultosa o destructiva en el sistema real (Hall y Day, 2001). Objetivos - Interpretar la dinámica del agua en relación al sistema suelo-planta-tecnología de manejo. - Evaluar alternativas de manejo de la condición hídrica de suelos en ambientes contrastantes. - Adquirir habilidades en la solución de problemas de la economía del agua para la producción agropecuaria. - Aplicar modelos de simulación de crecimiento de cultivos bajo distintas alternativas tecnológicas de manejo de la dinámica hídrica. Contenidos Se discutirán aspectos de la economía del agua del suelo: procesos hidrológicos, técnicas de manejo del agua, sus fundamentos y ejemplos. Metodología: Se trabajará en grupos de no más de 3 estudiantes por máquina. Cada grupo resolverá los problemas que plantea la guía, siguiendo, en una primera instancia, la presentación que realizará el docente con la ayuda del monocañón. El docente explicará las variables de entrada del modelo y el conjunto de la clase analizará los resultados. Como condición necesaria para la realización del trabajo práctico, los alumnos deberán realizar la lectura del material de apoyo didáctico “Manejo del Agua”. Actividades 1. Aplicar el modelo SWB (Soil Water Balance) para simular y resolver diferentes situaciones-problema relacionadas a la dinámica del agua. 2. Realizar una síntesis final sobre los resultados, ventajas y desventajas de la aplicación del modelo de simulación. Situaciones-problema I- Un productor agrícola de la región semiárida pampeana quiere elegir un lote en el cual sembrar trigo bajo condiciones de secano. Tiene dos lotes disponibles, el lote A que proviene de maíz y el lote B que proviene de soja de primera. Para el análisis el productor considera: • Diferencias hídricas en los perfiles a la siembra de trigo, de acuerdo al cultivo antecesor. • Diferencias en la cobertura superficial después del cultivo de maíz: 10% de cobertura (porque dejó pastorear a los animales) y 90% de cobertura. • Diferencias en las precipitaciones al comienzo de la primavera (septiembre–octubre), momento que puede resultar crítico desde el punto vista hídrico para el cultivo. Tarea para el grupo a) Correr el modelo, analizar las gráficas, registrar la información en la tabla adjunta y recomendar qué lote utilizar. Fundamentar la recomendación. b) Explicar en cual de los casos analizados, la disponibilidad hídrica puede convertirse en una limitante estructural. 14
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Tabla 1: Situaciones problema. Resumen de resultados. Lote A (CN = 75). Lluvias primaverales Rendimiento Lluvia en el Transpiración Evaporación Antecesor maíz. TMSC (t/ha) ciclo del (mm) (mm) cultivo (mm) Primavera seca 1317 243 83 262 Pastoreado (10% de Primavera húmeda cobertura) No Primavera seca pastoreado (90% de Primavera húmeda 3065 303 202 83 cobertura) Lote B 50 % de Primavera seca 1043 179 70 150 (CN = 75) cobertura Antecesor soja Primavera húmeda Pasos a seguir para realizar las corridas: 1. Donde dice “cultivo a simular”, indique 1 (corresponde al cultivo de trigo). 2. Donde dice “Utiliza generador climático”, marque n (no). 3. Donde dice “cobertura de suelo”, indique, como coeficiente, el valor que plantea el problema. 4. Donde dice “Curva número”, agregue el valor que le indica el problema. 5. En el casillero “si utiliza datos climáticos observados”, complete los datos requeridos según la tabla 2: Tabla 2: Datos de los cultivos CULTIVO INICIO FIN DE FECHA DE AÑO DE AÑO DE ANTECESOR SIMULACIÓN SIMULACIÓN SIEMBRA COMIENZO FINALIZACIÓN MAÍZ 89 (30 de 354 (20 de 153 (2 de 2004 2004 marzo) diciembre) junio) SOJA 141 (21 de 354 (20 de 153 (2 de 2004 2004 mayo) diciembre) junio) Nota: las fechas deben ser expresadas según el Calendario Gregoriano (Números en negrita) 6. Donde dice “Datos y parámetros de suelo”, copie en la columna CHI los contenidos hídricos iniciales (búsquelos en el archivo CHI.doc de la carpeta Archivos para SWB), según sea el cultivo antecesor. En las tablas 3 y 4, se presentan los contenidos hídricos de los perfiles luego de los cultivos de maíz y soja respectivamente. Tabla 3: contenido hídrico del perfil según cultivo antecesor. MAÍZ SOJA Profundidad (m) CHI CHI (m3/m3) (m3/m3) 0,01 0,19 0,04 0,02 0,19 0,07 0,04 0,19 0,09 0,08 0,19 0,10 0,1 0,19 0,12 0,2 0,19 0,13 0,2 0,18 0,13 0,2 0,17 0,14 0,2 0,16 0,14 0,2 0,15 0,14 0,2 0,15 0,14 0,2 0,14 0,14 0,3 0,14 0,14 0,3 0,14 0,14 15
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 7. Haga click sobre un casillero vacío y luego corra el modelo presionando la celda “Correr SWB”. 8. Se abrirá la ventana “Elija el archivo de Excel con datos de clima”. Seleccione “clima primavera seca” o “clima primavera húmeda” según corresponda y de la orden de Abrir. 9. Extraiga los resultados, y complete la información que se le solicita en la tabla 1. 10. Retorne a la hoja de cálculo “CONTROL”, e inicie la carga de datos para una nueva corrida. (Retornar al punto 1). 11. Analice y discuta los resultados para dar respuesta al problema planteado. II- Otro productor de la llanura fuertemente ondulada del centro-sur de Córdoba desea sembrar maíz en un lote que viene de soja en labranza convencional y donde la pérdida de agua por escurrimiento es muy marcada. Por este motivo desea evaluar diferentes alternativas de manejo del suelo y del relieve, las que se detallan en la siguiente tabla junto al grupo hidrológico de suelo (cuadro N° 1), potencial de escurrimiento (Curva Número, cuadro N° 2), y cobertura (expresada como coeficiente) que genera cada una de ellas. Tabla N°4: Resumen de resultados para las distintas prácticas de manejo. Manejo Grupo Coeficiente Curva Escurrimiento Evaporación hídrológico de cobertura Número (mm) (mm) Siembra directa C 0,8 88 Subsolado B 0,5 78 34 176 Cultivo en C 0,4 80 41 273 contorno con Terrazas en labranza convencional Labranza B 0,5 74 23 213 reducida en terrazas Labranza C 0,1 88 78 310 convencional a favor de la pendiente Tarea para el grupo Correr el modelo para la alternativa restante y completar el cuadro de resultados. Los pasos a seguir para determinar los resultados buscados son los mismos que para el caso del ejercicio I, los datos de contenido hídrico inicial (CHI), se deben extraer del cuadro N°3, para antecesor soja, y los demás datos se presentan en la tabla N°5 (Donde dice “cultivo a simular”, se debe anotar 2 (MAIZ). Al momento de definir el archivo de clima, deberá usarse el llamado “clima 2” Tabla N°5: Datos del cultivo. CULTIVO INICIO FIN DE FECHA DE AÑO DE AÑO DE SIMULACIÓN SIMULACIÓN SIEMBRA COMIENZO FINALIZACIÓN MAÍZ 255 (12 de 89 (29 de 265 (22 de 2003 2004 setiembre) marzo) setiembre) Recomendar cuál es la alternativa más adecuada en relación a la conservación de los recursos agua y suelo. Fundamente. 16
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Cuadro N°1 : Características generales de los grupos hidrológicos de suelos. GRUPO HIDROLOGICO GRADO DE INFILTRACIÓN Y CARACTERÍSTICAS TRANSMISIÓN GENERALES DEL PERFIL A Alto (bajo potencial de Suelos profundos, bien o escurrimiento) excesivamente drenados, texturas arenosas, gravas, gravillas, etc. B Moderado Suelos moderadamente profundos, sin barreras físicas importantes, materiales más finos que arenas. C Bajo Presencia de capas u horizontes que limitan la infiltración y transmisión de agua, texturas más finas que en el grupo anterior. D Muy Bajo (alto potencial de Suelos someros o con capa escurrimiento) densificada e impermeable cercana a la superficie, textura arcillosa con predominio de arcillas expandibles. Cuadro 2: Valores de Curva Número para diferentes usos, manejos y grupos hidrológicos Aspectos considerados Grupo hidrológico USO MANEJO ESTADO A B C D Barbecho Surcos rectos Malo 77 86 91 94 Cultivos en surcos Surcos rectos Malo 72 81 88 91 Surcos rectos Bueno 67 78 85 89 Curvas de nivel Malo 70 79 84 88 Curvas de nivel Bueno Curvas de nivel y terrazas Malo 66 74 80 82 Curvas de nivel y terrazas Bueno 62 71 78 81 Cereales finos Surcos rectos Malo 65 76 84 88 Surcos rectos Bueno 63 75 83 87 Curvas de nivel Malo 63 74 82 85 Curvas de nivel Bueno 61 73 81 84 Curvas de nivel y terrazas Malo 61 72 79 82 Curvas de nivel y terrazas Bueno 59 70 78 81 Leguminosas de siembra Surcos rectos Malo 66 77 85 89 densa o praderas en Surcos rectos Bueno 58 72 81 85 rotación Curvas de nivel Malo 64 75 83 85 Curvas de nivel Bueno 55 69 78 83 Curvas de nivel y terrazas Malo 63 73 80 83 Curvas de nivel y terrazas Bueno 51 67 76 80 Pastos o pastizales Malo 68 79 86 89 Regular 49 69 79 84 Bueno 39 61 74 80 Curvas de nivel Malo 47 67 81 88 Curvas de nivel Regular 25 59 75 83 Curvas de nivel Bueno 6 35 70 79 Prado (permanente) Bueno 30 58 71 78 Bosques Malo 45 66 77 82 Regular 36 60 73 79 bueno 25 55 70 77 17
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) GUÍA ANEXA DE ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN Manejo del agua. Resolución de problemas sobre la dinámica del agua del suelo 1. En relación al modelo SWB aplicado en el práctico, analice las siguientes situaciones: A. Para el ejercicio II, determine: I. ¿Qué pasaría si en Siembra Directa la CN fuera 75? II. ¿Sobre qué subsistema del sistema agua del suelo impacta un cambio en la cobertura superficial? III. ¿Por qué considera que el cambio de un sistema de siembra convencional a uno conservacionista no reduce las pérdidas por escurrimiento? IV. Al implementar técnicas de manejo del relieve, se modifica el valor de curva número. ¿Sobre qué procesos hidrológicos influyen estas prácticas? B. Realice al menos dos simulaciones para el cultivo de maíz, modificando las variables que sean de su interés (por ejemplo, fechas de siembra, sistema de labranza y siembra, contenidos hídricos iniciales). Especifique los cambios realizados, compare y justifique los resultados obtenidos. Presente un informe. 2. Con el uso de información proveniente de Cartas de Suelo y para las situaciones ambientales que a partir de las mismas se identifiquen, se evaluarán los siguientes subsistemas: Subsistema FUENTES Realizar un análisis comparativo de la información climática disponible en las Cartas de Suelos de dos ambientes contrastantes. Elaborar conclusiones sobre los siguientes aspectos: -El balance hídrico y su distribución. -Las implicancias para cultivos de cosecha, verdeos invernales, verdeos estivales y pasturas permanentes (soja, maíz, trigo y praderas base alfalfa). -Necesidad de abastecimiento extra mediante fuentes complementarias (riego). Época probable de ocurrencia de tal necesidad. -Indicar los períodos críticos de susceptibilidad a la erosión, si existen. Subsistema PÉRDIDAS - ESCORRENTíA. Evaluar la pérdida. Mencionar qué información falta para evaluarla con mayor precisión. - PERCOLACIÓN. Calcular la pérdida por percolación en el siguiente caso: el suelo se encuentra en Punto de Marchitez Permanente; la lluvia efectiva es de 50 mm y las raíces están concentradas en los primeros 20 cm del suelo. Asuma la Densidad Aparente que corresponda para cada caso. - EVAPORACIÓN. Explicar y fundamentar en qué situación habrá mayor pérdida por evaporación dentro del período de 30 días posteriores a la última lluvia y bajo condiciones de escasa cobertura del entresurco. Esquematizar —en un gráfico de coordenadas Evaporación vs. Tiempo— el efecto de una labranza superficial —con cultivador de campo— sobre la intensidad de la evaporación en cada uno de los suelos. Subsistema CONTINENTE - Analizar y explicar los aspectos de este subsistema que intervienen en la economía del agua. - Determinar las restricciones de manejo. - Seleccionar tecnologías de manejo para optimizar el subsistema UTILIZACION. 18
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 8 LOS SISTEMAS DE LABOREO GIRA REGIONAL 3 Objetivos - Analizar los factores del clima, del paisaje y del suelo del lugar bajo estudio que definen la adopción de un sistema de labranza, con especial énfasis en las labores, el tránsito y la siembra. - Evaluar los efectos de diferentes herramientas y sus condiciones operativas sobre el estado físico – morfológico del suelo. - Analizar para cada variante la evolución de las condiciones del suelo en sus aspectos físicos, químicos, biológicos y físico - químicos y en relación con procesos de degradación. - Reconocer situaciones representativas de un ambiente con larga historia agrícola del sur de Córdoba. Contenidos Se discutirán aspectos básicos de la mecánica, objetivos y efectos de la labranza. Se analizarán diferentes alternativas de labranza con relación a las características ambientales, económicas y tecnológicas de diferentes situaciones reales. Metodología Se requiere la lectura comprensiva del apoyo didáctico “Laboreo” adjunto con el material de la cátedra. Los estudiantes realizarán una recorrida a campo para la observación, análisis e interpretación de diferentes sistemas de labranza en ambientes agrícolas del centro sur de Córdoba. La explicación de los diferentes sistemas estará a cargo de los docentes del área de suelos y de productores de la zona. Luego en una discusión grupal, se analizarán los resultados productivos y económicos de las diferentes alternativas de labranza observadas. Actividades Analizar las condiciones de suelo, las características de las herramientas y las condiciones operativas en las que se desarrollaron las diferentes labranzas; Verificar el impacto de cada técnica sobre el comportamiento interno y superficial del suelo, a través del grado de refinamiento de la estructura, del perfil de resistencia a la penetración y de la cobertura superficial; Discutir sobre las ventajas y desventajas de cada sistema de labranza. Materiales necesarios Para evaluar cada situación de labranza, serán necesarios los siguientes materiales: Provistos por la Facultad: penetrómetro de impacto o penetrógrafo computarizado, cinta para medir cobertura Provistos por los estudiantes: cuchillo o elemento punzante, cinta métrica Evaluación Al finalizar el viaje, los estudiantes deberán entregar el informe del trabajo realizado. Los aspectos observados y analizados durante la gira serán evaluados en los exámenes parciales del curso. 19
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 9 MANEJO DE LA COBERTURA SUPERFICIAL PROGRAMA RES-N-TILL V2.1 - RESIDUOS Y LABRANZA Objetivos - Aplicar el software a diferentes variantes de uso y manejo de residuos. - Analizar la utilidad de las herramientas informáticas para la toma de decisiones de manejo. - Adquirir entrenamiento en el uso de sistemas soporte de decisiones relacionados al manejo de suelos, en especial a labranzas y cobertura superficial. Contenidos Se discutirán las bases conceptuales y características de los modelos de simulación en general y en particular del modelo RES-N-TILL v2.1 utilizado en este práctico. Metodología Se trabajará en la sala de informática de la FAV, en grupos de 3 personas por computadora. Se aplicará el modelo a diferentes variantes de uso y manejo de residuos, con posterior discusión e interpretación de la información obtenida. Actividades Usar el programa RES-N-TILL para evaluar el efecto de cuatro combinaciones de labranzas y cultivos que se detallan más abajo, en los siguientes tipo de suelo (A cada grupo se le asignará un tipo de suelo): A. Arenoso-Franco (Loamy sand). Plano (Level). B. Franco-Arenoso (Sandy Loam). Plano (Level). C. Franco / Franco-Arcillo-Arenoso (Loam / Sandy Clay Loam). Plano (Level). 1) CULTIVO ANTECESOR: MAIZ, 5000 kg/ha de rendimiento (74,5 bu/acre). El rastrojo no se pastorea. En primavera se inician las labores: arado de rejas (1 pasada profunda: deep), rastra doble acción (2 pasadas, regular blades), y se siembra MAIZ con plantadora convencional. Nota: Tomar nota del % de cobertura calculado por el programa luego de cada labor. 2) CULTIVO ANTECESOR: MAIZ, 5000 kg/ha de rendimiento. Se pastorea el 60 % del rastrojo. En primavera se inician las labores: arado de rejas (1 pasada), rastra doble acción (2 pasadas), y se siembra MAIZ con plantadora convencional. Nota: En el paso 1 (Step 1), seleccionar la opción 1 y luego ingresar por teclado el porcentaje de cobertura en función del dato calculado en el ejercicio 1 afectado por el posterior pastoreo (se coloca un 40 % del porcentaje de cobertura del ejercicio 1). 3) CULTIVO ANTECESOR: MAIZ, 5000 kg/ha de rendimiento. En primavera se inician las labores, con sistema de laboreo reducido o labranza mínima: rastra doble acción (1 pasada, regular blades), cincel púas rectas (1 pasada), siembra con plantadora convencional. 4) CULTIVO ANTECESOR: SOJA, 3000 kg/ha de rendimiento (44.7 bu/acre). Las labores comienzan inmediatamente luego de la cosecha: rastra de doble acción (una pasada, regular blades), subsolado y siembra de TRIGO con máquina de siembra directa. CONVERSIÓN DE UNIDADES: Acre x 0.405 = x Ha Lb x 0.454 = x Kg Pulg. x 2,54 = x cm Sintetice la información obtenida en la tabla adjunta 20
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Resultados de las corridas de Res-N-Till: Cultivo Rinde Residuos Residuo Textura Pendiente Objetivo de Residuo en superficie Pérdida de cobertura por (kg/ha) (kg/ha) (%) del suelo (%) Conservación durante el invierno (si o mineralización (%) (%) no) Acción de las Labores Cultivo SECUENCIA DE LABORES Cobertura Efecto después de sobre la Siembra. erosión (%) Cobertura postlabor (%) Labor de: Labor de: Labor de: Labor de: Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Labor de: Labor de: Labor de: Labor de: Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Labor de: Labor de: Labor de: Labor de: Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Labor de: Labor de: Labor de: Labor de: Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo enterrado (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): Residuo remanente (%): 21
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) TAREA COMPLEMENTARIA Realice al menos dos simulaciones más, modificando las variables que sean de su interés (por ejemplo, tipo de suelo, pendiente, labranza, cultivo antecesor, manejo del pastoreo, etc.). Especifique los cambios realizados, compare y justifique los resultados obtenidos. Presente un informe. INTRUCCIONES PARA EL MANEJO DEL PROGRAMA ¨RESIDUES AND TILLAGE (Rastrojos y Labranzas). RES-N-TILL v2.1, desarrollado por S. J. Thien & H Kok. Departamento de Agronomía, Universidad Estatal de Kansas, EEUU. Los residuos de cosecha cumplen un rol muy importante en la conservación del suelo y del agua, para lo cual deben ser manejados adecuadamente. El programa RES-N-TILL facilita la toma de decisiones para adecuar la disponibilidad de residuos de cosecha a las necesidades de conservación del suelo y el agua, teniendo en cuenta para cada situación el tipo de suelo, clima, cultivos y labranzas. El programa modela la capacidad de conservación de rastrojos de diferentes cultivos y diferentes sistemas de labranza, a través de tres etapas en cada una de las cuales el usuario debe decidir entre varias opciones técnicas. Cada una de las tres etapas cumple el siguiente objetivo: Estima los residuos remanentes de cultivos previos. Establece la cantidad de residuos necesarios para la conservación del suelo. Selecciona operaciones de labranza. A continuación se describen los pasos operativos del programa. Iniciar el programa RES-N-TILL (Hay un acceso directo en la pantalla del escritorio con el icono marcado MSDOS-RESNTILL). La primera pantalla es la introducción al programa. Apretando ¨ENTER¨ se pasa al primer paso operativo del programa. Paso 1 (Step 1). DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE RASTROJO REMANANTE SOBRE EL TERRENO LUEGO DE LA COSECHA ANTERIOR. ¿CÓMO DETERMINARÁ LA COBERTURA SUPERFICIAL? La determinación de los residuos sobre la superficie del suelo tras la cosecha anterior se puede obtener por tres métodos: 1.- Medición y cálculo en el campo de los residuos mediante transectas lineales (Laflen et al., 1981). Se utiliza una soga de 14, 5 m, dividida en 100 partes iguales de 14,5 cm perfectamente identificadas. Se realizan mediciones en diagonal de modo de formar una “X” sobre el terreno. 2.- Comparación de coberturas conocidas mediante análisis visual de fotografías. (Análisis visual de fotografías (USDA-SCS, 1992). Se dispondrá en la clase de fotografías de coberturas de maíz y soja.) Nota: los métodos 1 y 2 deben realizarse a campo. 3.- Estimación por modelos informáticos, por ejemplo Res-n-till, el cual será abordado en este práctico) Donde dice “How will you estimate residue cover”, escriba 1 o 3 (según corresponda al ejercicio), y presione enter para aceptar. 22
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 2. Seleccionar el cultivo antecesor. CULTIVO ANTECESOR (seleccionar uno): -WHEAT = TRIGO -CORN = MAIZ -GRAIN SORGHUM = SORGO GRANIFERO -BEAN, SOY = CATALPA, SOJA -SUNFLOWER = GIRASOL -OATS = AVENA 3. Determinar el rastrojo remanente. Una vez seleccionado el cultivo debe anotarse su rendimiento (Yield), en bushel por acre [bu/acres]. NOTA: Un bushel puede pesar 60, 56 o 48 libras (lb). En este práctico se usará el bushel de 60 lb. Para pasar de bushel/acre a Kg/ha se aplicará la siguiente conversión: 1 bu/acre de 60 lb = 67,2 Kg/ha. Para obtener rendimiento en bu/acre multiplicar el rendimiento en kg/ha por el coeficiente 0,0149. El programa multiplica el rendimiento seleccionado por un Indice de Residuo (rastrojos) (Residue Index), determinado experimentalmente por el Servicio de Conservación de Suelos de EEUU para cada cultivo. Este índice se obtiene a partir del Indice de Cosecha, de acuerdo a la siguiente ecuación: IC = G G + R (1) Donde: IC= Indice de cosecha G= producción de grano R= producción de restos de cosecha A partir de la ecuación (1) se obtiene el Indice de Residuos, según la siguiente expresión: R G = (1 − IC ) / IC Donde: R/G= Indice de residuos en lb (residuos/ bushel de grano). Los valores utilizados en el programa se detallan en la tabla 1. Una vez obtenido el Indice de residuos, el programa estima la cantidad de residuos aportados por un determinado cultivo, a través de la ecuación: Restos de cosecha (lb/a)= Rendimiento del cultivo (bu/a) x Indice de residuo(lb/bu) La masa de residuos es luego llevada a porcentaje, según la expresión: 23
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Cobertura (%) = [ 1- e(-α x Kg de residuo)] x 100 Donde: α = factor de conversión del Indice de residuos y toma los valores que se detallan en la tabla 1. Tabla 1: Indices de Residuos y factores de conversión. CULTIVO INDICE DE RESIDUO (lb/bu) α Trigo 100 0,00060 Maíz 60 0,00038 Sorgo granífero 60 0,00034 Arveja 55 0,00106 Soja 45 0,00058 Girasol 1,5 lb/lb 0,00024 El paso 1 entonces, da por resultado la masa de residuo (lb/acre) y el porcentaje de cobertura del terreno que deja el cultivo seleccionado. Paso 2 (step 2) DETERMINACIÓN DE LAS METAS DE CONSERVACIÓN DE SUELOS MEDIANTE EL MANEJO DE RASTROJO. El objetivo de conservación de suelos mediante el manejo de residuos, es lograr el mínimo de cobertura requerido por una situación determinada, de modo tal que los riesgos de erosión queden minimizados. 1. ¿CÓMO LO VA A ELEGIR? Seleccionando una de las tres alternativas siguientes: 1) Usando porcentajes de cobertura conocidos. 2) Un peso de residuo conocido (lb/a). 3) Desconociendo el % para el objetivo de conservación. En este caso, seleccione la opción 3. 2. Se dispara una tabla establecida según textura de suelo y tipo de erosión (hídrica o eólica). En el caso de erosión hídrica se debe optar además por el tipo de pendiente. Los valores de niveles de residuo, representan el mínimo necesario para mantener la pérdida de suelo por erosión por debajo de 11 Mg/ha, valor que surge de la aplicación de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos (USLE) y de la Ecuación de Pérdida de suelo por erosión eólica (WEQ). De la tabla se seleccionará el valor de residuo (lb/a) que corresponda a la situación asignada según textura de suelo, tipo de erosión y pendiente en caso de erosión hídrica. TRADUCCION DE LOS TERMINOS DE LA TABLA SLOPE: Pendiente STEEP : Empinado (el gradiente de la pendiente es > 8%, según SCS, USA) LEVEL: Plano (el gradiente de la pendiente está comprendido entre 0-5%) MEDIUM: Intermedia (el gradiente de la pendiente está comprendido entre 5 –8%) LOAMY SAND: Arenoso Franco SANDY LOAM: Franco Arenoso LOAM/ SANDY CLAY LOAM: Franco/Franco – Arcillo- Arenoso SILT LOAM/ CLAY LOAM: Franco limoso/ Franco Arcilloso. SILTY CLAY LOAM: Franco- Arcillo-Limoso 24
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 3. A continuación aparece una pantalla que resume los resultados de los pasos 1 y 2 y comunica el valor de cobertura (Residue cover) y la cobertura necesaria para alcanzar la meta de conservación (Conservation goal) para la situación en estudio. Si la meta es cubierta, el programa informa que hay pocas (few) o varias (several) alternativas de labranzas disponibles, según sea la cobertura inicial y la meta de conservación. Si la meta no es cubierta el programa informa que no hay alternativas disponibles. 1. SELECCIÓN DEL SISTEMA DE LABRANZA. Sobre este punto en primera instancia debe decidirse sobre dos opciones que hacen referencia a la presencia (o no) del residuo sobre la superficie durante el invierno. Debe decidirse sobre dos opciones: 1) El rastrojo pasa el invierno incorporado en el suelo. Esta decisión implica que inmediatamente después de cosecha se realice alguna labor para su incorporación. (Seleccione No) 2) Dejar que el rastrojo pase el invierno sin ser incorporado al suelo. De esta manera el programa asume automáticamente un % de pérdidas de rastrojo por mineralización. (Seleccione Yes) Una vez elegida la opción (según el problema planteado), se dispara un cuadro de implementos a utilizar en las labores. Se deben seleccionar los más adecuados según criterio del usuario: 1)DISK/PLOWS: Discos/Arados 2)CHISELS/CULTIVATORS: Cinceles/ Cultivadores 3)BLADES/SWEEPS: Cuchillas tipo Pie de Pato. 4)PLANTERS/DRILL: Plantadoras/ Sembradoras. 5)AUXILIARY TOOLS: Herramientas Auxiliares. Cada uno de estas opciones contiene un subconjunto de implementos por los que se puede optar: 1) DISK/PLOWS: MOLBOARD PLOW: Arado de Vertederas. DISK PLOW: Arado de discos grandes. TANDEM DISK: Rastra doble acción. SUBSOILER: Subsolador. ONE-WAY DISK: Rastra excéntrica. 2) CHISELS/CULTIVATORS: CHISEL (Twisted Shank): Arado de cinceles con púas torcidas. CHISEL (Straig Point): Arado de cinceles con púas rectas. CHISEL/DISK TANDEM (Combination gangs): Combinación de arado de cinceles y rastra doble acción. FIELD CULTIVATOR: Cultivador de campo. 3) BLADES/SWEEPS: BLADES: Pie de pato (> 36”) SWEEPS: Tipo escardillo (24-36 ‘’) 4) PLANTERS/DRILL: PLANTER, ROW CROP(No till, with coulters): Sembradora de grano grueso - Directa. PLANTER, ROW CROP (conventional row crop): Sembradora grano grueso convencional. DRILL (Furrow type): Sembradora grano fino de surco profundo. DRILL (With disk openers): Sembradora grano fino tipo convencional. 25
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) LOW-TILL DRILL: Labranza cero con cuchilla raviolera. 5) AUXILIARY TOOLS: MULCH TREADER: Pisador de mulch . ROOD WEEDER (Plain rod): Barra escardadora (varilla plana). HARROW: Rastra de dientes. INJECTION APLICATIOR (Fertilizer type):Inyector de fertilizante A medida que son seleccionadas las labores, el programa estima un porcentaje de pérdidas (lost) de rastrojo por cada labor ejecutada Una vez finalizada la selección de labores, presione finished, tras lo cual se muestra un cuadro resumen del efecto del sistema de labranza sobre la conservación de suelos, presentándose en el mismo, la cobertura postlabor o remanente, expresada en % y en lb. Por último, los porcentajes de pérdidas son incorporados a un balance final, que informa si se han cumplido los objetivos de conservación -o no- e informa si las labores realizadas son peligrosas para la conservación. El programa permite realizar tantas pruebas como uno desee, hasta encontrar la combinación adecuada. (por ejemplo, para la misma situación de cultivo antecesor, cobertura, suelo y pendiente, puede retornar al menú LABRANZA (Tillage). Bibliografía Laflen, J. M., Ameniya, M. and E.A.Hinta.1981. Measuring crop residue cover. J. Soil Water Conservation 36: 341-343 Res-N-Till. User Manual. Computer sofware for assisting tillage management decisions leading to soil and water conservation. Version 2.1. Department of Agronomy, Kansas State University, Manhattan, KS. 5 págs. USDA-SCS, 1992. Crop Residue Management Guide. Corn and Soybeans. 19 págs. 26
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 10 SEMINARIO 1: LABOREO Y SISTEMAS DE LABRANZA Objetivos - Desarrollar habilidades para la interpretación, síntesis y exposición de trabajos científicos. - Analizar aspectos específicos de la teoría y práctica de la labranza. - Fomentar el análisis crítico de trabajos científicos referidos a la temática particular. Contenidos Se discutirán aspectos conceptuales del laboreo, en relación con temas abordados en el Trabajo Práctico 9 y en las clases teóricas. Se analizará la incidencia de distintos sistemas de labranza en diferentes situaciones del país y del mundo. Metodología Se organizará cada comisión de TP en grupos de tres estudiantes a cada uno de los cuales se le distribuirán artículos científicos de divulgación técnica o sobre experiencias inéditas. Cada grupo deberá analizar y sintetizar el artículo para exponerlo en forma oral ante el resto de los estudiantes. Los docentes coordinarán las disertaciones, estimulando el análisis, discusión y síntesis de la temática abordada. La semana previa al seminario se designarán mediante sorteo los grupos que expondrán su trabajo. El resto del curso deberá participar activamente en la discusión del trabajo. Se evaluará tanto la exposición como la participación de la clase. Actividades Cada grupo deberá: Analizar críticamente y sintetizar el artículo asignado. Exponer oralmente las conclusiones del análisis, utilizando las herramientas expositivas que considere convenientes. Discutir con la clase las falencias y atributos de la publicación analizada. Desarrollo de la exposición Cada grupo dispondrá de 15 minutos para presentar su trabajo, incluyendo en su disertación: 1. Una síntesis del artículo que como mínimo indicará: Título, autores y lugar de origen del artículo El problema que se intenta abordar con el artículo Hipótesis y objetivo del artículo Aspectos relevantes de materiales y métodos (el qué y el cómo se realizó la experiencia) Presentación y discusión de los resultados Conclusiones 2. Un análisis crítico del artículo Grado de coherencia entre objetivos, metodología y conclusiones. Claridad en la metodología. Otros aspectos que el grupo considera relevantes 3. Discusión abierta a la clase, en particular a aquellos grupos que prepararon el mismo trabajo. Evaluación: De cada intervención se evaluará: - Claridad en la exposición - Orden en la exposición - Grado de participación 27
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) - Capacidad de síntesis - Aportes propios Trabajo Práctico 11 GIRA 4: INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE MANEJO DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS, BIOLÓGICAS Y QUÍMICAS DE LAS TIERRAS Objetivos Evaluar las condiciones del suelo bajo diferentes tecnologías de manejo. Evaluar y analizar las propiedades físicas, biológicas y químicas del suelo, bajo diferentes variantes de manejo. Analizar la estructura y diseño de ensayos de fertilización, rotaciones y labranzas. Contenidos Se discutirán aspectos relacionados a la labranza, al manejo del agua y al manejo de la condición química y biológica de los suelos. Se analizarán en forma integrada técnicas de manejo del suelo y rotaciones de cultivos, sus resultados productivos y económicos. Metodología Se realizará una visita a diferentes situaciones seleccionadas previamente por los docentes. Los estudiantes realizarán la observación, análisis e interpretación de resultados productivos, económicos y ambientales de diferentes sistemas de labranza, manejo de la condición química y de rotación de cultivos. En cada caso deberán cumplir las actividades detalladas más abajo. En la última etapa del práctico, cada grupo expondrá sus resultados al resto de los compañeros para realizar una discusión e integración de las variantes de manejo del suelo. Al finalizar cada grupo deberá entregar una síntesis escrita de las actividades desarrolladas. Materiales -Cinta métrica, -Cinta para medir cobertura, -Penetrómetro, Actividades En cada una de las variantes ensayadas: Medir la cobertura superficial, Medir la resistencia a la penetración, Analizar la morfología de los primeros 30 cm del perfil (capa arable): diferenciar capas, profundidad, espesor, consistencia, tipo de estructura, límites. Con la información obtenida de una de las situaciones analizadas y de acuerdo a sus características de manejo (rotación, fertilizada o no, pastoreada o no, sistema de labranza), analizar e interpretar los siguientes aspectos ¿Cuál ha sido el impacto de la labranza sobre la condición morfológica del perfil? Teniendo en cuenta las características del relieve y del suelo (condición de superficie e interna del perfil), ¿cómo considera que será la dinámica del agua? (pérdidas, almacenaje, ganancias) ¿Cómo será la dinámica de los nutrientes que cumplen ciclos orgánicos? ¿Por qué? ¿Qué resultados productivos y económicos dio esta variante experimental? ¿De qué manera estos resultados están relacionados con el funcionalismo del perfil? ¿Se observan procesos de degradación? ¿Existen condiciones para que se produzcan? ¿De qué tipo? ¿Por qué?. 28
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Evaluación: Los aspectos observados y analizados durante la salida a campo serán evaluados en los exámenes parciales del curso. 29
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 12 DINÁMICA DEL CARBONO ORGÁNICO DEL SUELO USO DE MODELOS DE SIMULACIÓN La materia orgánica del suelo es un componente de relevancia por su influencia en las propiedades físicas, físico-químicas y biológicas. El uso y manejo de los suelos modifica su dinámica y evolución, afectando su calidad y por lo tanto la capacidad de producción de las tierras. Objetivos - Evaluar la dinámica del C orgánico del suelo mediante el uso de un modelo de simulación. - Evaluar la utilidad y confiabilidad de la información obtenida a través de un modelo informático, para la toma de decisiones de manejo de la materia orgánica del suelo. - Analizar la estructura y evolución de los diferentes compartimentos de C orgánico que propone el modelo. - Adquirir entrenamiento en el uso de sistemas soporte de decisiones relacionadas al manejo de suelos, en especial a la dinámica del C. Contenidos Se discutirá la dinámica del C orgánico del suelo según las bases conceptuales y características del modelo de simulación Rothamsted Carbon Model ROTHC-26.3 (Jenkinson y Coleman, 1999). Metodología Se requiere la lectura previa del material contenido en esta guía de trabajos prácticos, y del apoyo didáctico “Manejo de la condición biológica del suelo”, aportado por la cátedra. Se trabajará en la sala de informática de la FAV en grupos de tres estudiantes por computadora. Cada grupo aplicará el modelo a distintas situaciones problema y hará la discusión e interpretación de la información obtenida. Actividades Se realizarán corridas del modelo para diferentes situaciones de suelo y manejo, correspondientes a distintas situaciones edafoclimáticas Tareas En el casillero SITE NAME elegir el archivo de BASE DE DATOS DE SUELO Y CLIMA señalado por el docente (are1.dat y arc.dat) y en la situación asignada proceder a: 1) - Simular la dinámica del C del suelo para la siguiente secuencia de cultivos: 50 años de trigo 20 años de maíz 20 años de maní 10 años de soja Considerar que el porcentaje de MO en la situación inicial y en los primeros 25 cm de suelo es de 2,5; ó 5,7 %, según el SITE NAME seleccionado, are1 y arc1 respectivamente, para la corrida del modelo (ver el punto 4 de las Instrucciones para correr el modelo). Analizar la situación final y extraer conclusiones Nota: los datos finales de cada corrida del modelo, serán datos de entrada para la próxima corrida 2)- A partir de la situación alcanzada con la secuencia de cultivos anterior, deberán simular diferentes caminos a seguir: 1 año de maíz - 1 año de soja (TOTAL: 4 años) 5 años de pasto- 5 años de soja (TOTAL:10 años) 15 años de pasto 30
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 1 año maní- 1 año de soja (TOTAL: 4 años) - Analizar la situación final y extraer conclusiones Volcar la información en las tablas que se adjuntan, según la localidad correspondiente: Tabla 1: Dinámica del carbono orgánico en un suelo de la situación (site name) are1.dat Compar- 50 20 20 10 1 año maíz- 5 años pasto- 15 años pasto 1 año maní – timiento años años años años 1 año soja 5 años soja 1 año soja de C trigo maíz maní soja C (t/ha) DPM 0.0902 0.0902 0.0902 RPM 2.4096 1.8825 1.2224 BIO 0.2799 0.2240 0.1512 HUM 8.1095 9.7498 7.2845 IOM 2 2 2 C Total 12.8892 13.946 10.7484 MO (%) 0.74 0.8 0.62 Tabla 2: Dinámica del carbono orgánico en un suelo de la situación (Site name) arc1.dat. Compar- 50 20 20 10 1 año maíz- 5 años pasto- 15 años pasto 1 año maní – timiento años años años años 1 año soja 5 años soja 1 año soja de C trigo maíz maní soja C (t/ha) DPM 0.0907 0.0907 0.0907 RPM 2.5808 2.0701 1.3091 BIO 0.3994 0.33 0.2299 HUM 17.7520 18.8149 16.666 IOM 5 5 5 C Total 25.823 26.3057 23.2960 MO (%) 1.48 1.51 1.34 INSTRUCCIONES PARA CORRER EL MODELO 1. Click en el icono MODEL26 que se encuentra en el Escritorio de Windows 2. Click en Create Scenario 3. Tipee con sólo 4 caracteres el nombre del archivo de salida (Output file name). Ejemplo: "sal1" SE SUGIERE NUMERE TODOS LOS ARCHIVOS EN ORDEN, SIEMPRE CON EL MISMO NOMBRE. 4. Seleccione el archivo correspondiente a la base de datos de suelo y clima en Site name: Ejemplo: "are1.DAT" 5. Entre las opciones: short term -modelamiento a corto plazo y equilibrium -el modelamiento hasta un nivel de equilibrio del C (10.000 años) seleccione short term. 6. Start year ¿Desde que año comienza a correr el modelo? Number of years ¿Cuántos años desea modelar. Ejemplo: 50 7. Ingrese el nombre del archivo que contiene la base de datos de uso y manejo del suelo (Land management file name). Ejemplo : "trigo.dat" 31
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 8. Output ¿Con qué frecuencia quiere los resultados de la corrida del modelo? Entre cada año (Every year), o al final del último año modelado (Final year). Seleccione Final year 9. Ingrese el estado inicial de C orgánico del suelo (Initial Total and Radio Carbon) (t C /ha): DMP 0 RPM 0 BIO 0 HUM calcularlo IOM calcularlo Cálculo de las fracciones HUM e IOM: considere que en los 25 cm superiores del suelo hay 2,5; 3.7 ó 5,5 % de MO, para General Cabrera, Río Cuarto y Pergamino respectivamente. La densidad aparente de esa capa en cualquiera de los casos es de 1,2 t/m3. Para convertir la materia orgánica en C orgánico debe dividir el valor de MO por 1,724. Aproximadamente el 5% del total es IOM y el resto HUM. Asignar valor 0 a la edad inicial de C14 (radio carbon). (celdas de la derecha). DMP 0 RPM 0 BIO 0 HUM 0 10. Ingrese el mes en que debe comenzar a correr el modelo. Comenzaremos todas las corridas desde el mes de enero (Jan.) 11. Seleccione la relación DPM/RPM (DPM/RPM Ratio) o factor de calidad del material incorporado. Para este práctico utilizar la primera opción: Most agric. Crops and improved grasslands (mayoría de cultivos agrícolas y pastos cultivados) 12. Click Save sobre la barra de menúes, y en la ventana que se abre coloque el nombre y número de archivo de salida que le asignó a esta corrida del modelo. 13. Haga correr el modelo con la tecla Run Model; seleccionando la opción Carbon Model Roth26.3. 14. Obtenga y tome nota de los valores de cada una de las fracciones de MO que resultaron al final de la corrida del modelo. Las encontrará en el archivo con el nombre y número que Ud. le puso en C:Model26output. DEBERÁ ABRIR EL ARCHIVO CON WORDPAD O NOTEPAD 32
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Bases conceptuales del Modelo de reciclaje del Carbono en el suelo: Rothamsted Carbon Model por David Jenkinson y Kevin Coleman (ROTHC-26.3) 1999 Rothc-26.3 es un programa de computación que realiza un modelo de reciclaje del Carbono orgánico en suelos bien drenados. Permite simular distintos escenarios y situaciones asignándole distintos valores a las siguientes variables: tipo de suelo, temperatura, contenido de humedad y cobertura vegetal. De esta manera permite estimar los efectos que tiene cada una de ellas sobre la materia orgánica en el suelo. Datos requeridos para correr el modelo: ♦ Lluvia mensual (mm); ♦ Evaporación (mm); ♦ Temperatura media mensual del aire (°C); ♦ Contenido de arcilla del suelo (%); ♦ Coeficiente de descomposición del material incorporado; ♦ Cobertura del suelo; ♦ Aporte mensual de residuos vegetales (t C/ha); ♦ Aporte mensual de abono (material vegetal con cierto grado de descomposición), si lo hay (t C/ha); ♦ Profundidad de suelo (cm). El modelo ejecuta los cálculos para ciclos mensuales, tanto para una serie de pocos años como para una serie de cientos de años. Utiliza ecuaciones empíricas basadas en experiencias a largo plazo realizadas en la estación de experimentación agrícola de Rothamsted, Gran Bretaña. El C orgánico del suelo se encuentra en cuatro compartimentos activos que son: DMP, RPM, BIO, HUM, y en una pequeña cantidad de materia orgánica inerte (IOM), resistente a la descomposición. Los cuatro primeros compartimentos se descomponen según la siguiente ecuación: Y=e-abckt Donde: Y= desintegración del C orgánico (t C/ha); a= factor de temperatura que modifica la tasa de decaimiento del C; c= factor de retardo de la descomposición por la vegetación. Si hay vegetación sobre el suelo, la descomposición se hace más lenta, tomando c los siguientes valores: ♦ suelo cubierto: c=0.6 ♦ suelo desnudo: c=1.0 b= factor de humedad que modifica la tasa de decaimiento del C; k= constante de tasa de descomposición (año-1). Los valores de k para cada compartimento son: ♦ DPM: 10.0 ♦ RPM: 0.3 ♦ BIO: 0.66 ♦ HUM: 0.02 t= 1/12, ya que k se basa en una tasa de descomposición anual. Tanto el DPM como el RPM se descomponen a CO2 (se pierde del sistema), BIO y HUM. La proporción de cada uno de ellos está determinada por el contenido de arcilla del suelo. 33
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Estructura del modelo: DPM Compuesto CO2 orgánico incorporado DESCOMPOSICIÓN BIO RPM CO2 HUM BIO IOM DESCOMPOSICIÓN HUM DESCOMPOSICIÓN Donde: DPM: material vegetal fácilmente descomponible; RPM: material vegetal resistente; IOM: materia orgánica inerte; BIO: biomasa microbiana; HUM: materia orgánica humificada; Bases de datos requeridas -Base de datos de suelo y clima Con la ayuda de un editor de texto se crea la base de datos de suelo y clima, que debe tener 3 columnas y 13 filas. Ejemplo arbitrario: 3.4 74.0 8.0 4.4 59.0 10.0 5.1 62.0 27.0 n n n 21 20 Columna 1: temperatura media mensual (°C) Columna 2: lluvia mensual (mm) Columna 3: evaporación (mm) Fila 1-12: meses (Enero..... Diciembre) Fila 13, columna 1: % arcilla Fila 13, columna 2: profundidad de suelo considerada (cm) Las bases de datos de suelo y clima utilizadas en el práctico se llaman: Are.dat y Arc.dat Se opta por cualquiera de ellos en el casillero Site name 34
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) -Base de datos de uso y manejo del suelo De igual manera que la anterior se confecciona una base de datos con la siguiente estructura: 0.00 0.0 0 0.10 0.0 1 0.22 0.0 1 n n n Columna 1:residuo vegetal (t C /ha). Considera el aporte por raíces y por los restos de cosecha Columna 2:incorporación de abono (t C/ha) Columna 3: cobertura del suelo: 0=suelo desnudo; 1=suelo cubierto Fila 1-12: meses (Enero..... Diciembre) Las bases de datos de uso y manejo del suelo utilizadas en el práctico se llaman: MAIZ.DAT; SOJA.DAT; SORG.DAT; MANI.DAT; PASTO.DAT; SOJA.DAT; TRIGO.DAT Se opta por alguno de ellos en el casillero Land management file name Referencias Encontrará más información sobre el modelo, sus creadores, el Instituto Rothamsted, y otros temas similares en http://www.iacr.bbsrc.ac.uk/aen/carbon/rothc.htm www.wiz.uni-kassel.de/model_db/mdb/rothc-26.3.html www.nottingham.ac.uk/~sbxpdf/rothc2.html The official GCTE Soil Organic Matter Network Database http://yacorba.res.bbsrc.ac.uk/cgi-bin/somnet-models 35
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) Trabajo Práctico 13: SITUACIONES PROBLEMA PARA LA INTEGRACIÓN DE CONCEPTOS SOBRE MANEJO DE LAS PROPIEDADES DEL SUELO Objetivo - Integrar conocimientos relacionados al manejo de las propiedades físicas, biológicas y químicas de los suelos. Contenido Se resolverán problemas teóricos y prácticos de manejo de las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo. Metodología Reunidos en grupos de tres integrantes los estudiantes analizarán y resolverán los problemas. Los docentes serán orientadores de cada grupo para la resolución de los problemas y en la última media hora del práctico guiarán la puesta en común de los resultados obtenidos. Actividades Resolver los problemas que se presentan a continuación. GUIA DE PROBLEMAS 1-En relación a los factores que influyen en la mecánica del laboreo: a) Indicar en cada gráfica la resistencia al corte y la resistencia al deslizamiento que corresponde a cada uno de los estados de suelo-humedad-estado de la herramienta numerados a continuación: Resistencia Resistencia al corte deslizante suelo-metal Presión Presión normal normal 1-suelo arcilloso seco 1-suelo arcilloso seco , herramienta oxidada 2-suelo arcilloso mojado 2-suelo arcilloso mojado, herramienta pulida 3-suelo arenoso franco seco 3-suelo arenoso franco seco, herramienta oxidada 4-suelo franco húmedo 4-suelo franco húmedo, herramienta pulida b) Explicar las posibles consecuencias de realizar una operación de inversión del suelo con arado de reja y vertedera en cada una de las cuatro condiciones de suelo-humedad. 2- En relación con la cobertura del suelo y la labranza, se le solicita: 36
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) a) Estimar el % de cobertura superficial posterior a la cosecha de los cultivos. Para ello utilice la ecuación propuesta por el modelo de simulación RESNTILL (Residuos de cosecha y labranza), que fue utilizado en el TP N°8 y que se detalla a continuación: Cobertura (%) = [ 1- e(-α x Kg de residuo)] x 100 α CULTIVO RINDE Indice de Restos de Cobertura (Kg/ha) Cosecha cosecha Superficial (Kg/ha) (%) MAÍZ 5000 0,43 0,00058 SOJA 2000 0,36 0,00038 TRIGO 2500 0,37 0,00060 b) Estimar el porcentaje de cobertura del suelo inmediatamente después de la siembra, luego de haber aplicado las alternativas de sistemas de labranza indicadas en la siguiente tabla. SISTEMA DE LABRANZA Cobertura superficial postsiembra (%) Rastra doble acción (dos pasadas)+ rolo+ siembra Subsolado + rolo + siembra Cincel + cultivador de campo + siembra Para realizar la estimación considerar el porcentaje de cobertura remanente luego de cada operación de labranza, de acuerdo al detalle indicado en la siguiente tabla: OPERACIÓN DE LABRANZA Cobertura superficial remanente (%) Rastra doble acción 50 Rolo 90 Sembradora 85 Subsolador 80 Cincel 60 Cultivador de campo 80 c) Analizar y explicar las posibles implicancias de cada resultado sobre la dinámica de la materia orgánica y el agua del suelo. 3- Estimar el coeficiente de humificación de los restos orgánicos totales aportados por los cultivos de Maíz, soja y trigo. Utilizar como apoyo, el apunte de clases teóricas referido al “Manejo de la condición biológica y bioquímica de los suelos”, específicamente en la página 19, tabla 8 y considerando los Indices de cosecha del ejercicio 2-a. 4- Realizar un balance anual de la materia orgánica para el primer horizonte de un suelo franco arenoso. Expresar los resultados en Kg de Carbono/ ha. El nivel de materia orgánica inicial y los cultivos realizados se detallan en la siguiente tabla: Cultivo Materia orgánica inicial (%) 1 1,5 2 Maíz Soja Trigo Considerar que: el espesor del horizonte es de 25 cm, la densidad aparente es de 1,25 T m-3 y que para convertir materia orgánica en Carbono debe dividir por un factor de 1,724. el aporte de restos orgánicos que realiza cada cultivo deberá ser obtenido de los cálculos realizados en el ejercicio 2-a; 37
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) el factor de humificación deberá extraerse de los resultados obtenidos en el ejercicio 3. en función de las características del suelo se debe estimar un factor de mineralización del 3%. Interpretar los resultados basándose en la Figura N°13, página 23, del apunte de clases teóricas sobre el “Manejo de la condición biológica y bioquímica de los suelos”. 5- Con relación a las diferentes fracciones que componen la materia orgánica del suelo y su dinámica a través del tiempo, observar y completar los gráficos anexos según las siguientes consignas: a) Para dos tipos de suelo —a- arenoso y b- franco—, en los gráficos I y II : -Interpretar a qué suelo corresponde cada una de las curvas; -Analizar a qué se deben las diferencias; -Explicar cómo será la distribución de las diferentes fracciones de materia orgánica a lo largo del ciclo de pérdida de la misma. Considere: MO fácilmente descomponible (DPM); MO resistente (RPM); MO humificada (HUM) y MO inerte (IOM) b) En el gráfico III, para uno de los suelos analizados en el punto a): Dibujar la posible evolución anual de la materia orgánica en un período de 10 años, cuando el suelo es sometido a las siguientes rotaciones y sistemas de labranza: Soja – trigo en siembra directa Soja – trigo en labranza convencional Soja – Maíz – Pradera (módulo fijo de 4 años de pradera), en relación 1: 1 (años agrícolas: años ganaderos) Soja – Maíz – Pradera (módulo fijo de 4 años de pradera), en relación 2: 1 (años agrícolas: años ganaderos). Carbono orgánico Gráfico Carbono Gráfico (T /ha) orgánico (T /ha) 100 69 52 17 1900 1900 1950 2002 Años Años Gráfico III 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Años 38
    • UNIVERSIDAD NACIONAL DE RIO CUARTO FACULTAD DE AGRONOMÍA Y VETERINARIA CURSO: USO Y MANEJO DE SUELOS (CODIGO 2028) 6- La siguiente gráfica representa la respuesta de un cultivo a la fertilización nitrogenada. Rendimiento (Kg/ha) Dosis de Fertilizante Nitrogenado (Kg/ha) Se solicita: Escribir la forma genérica de la ecuación de regresión que describe la relación entre ambas variables, Indicar en la gráfica los siguientes puntos: dosis de máximo rendimiento físico, dosis de mayor eficiencia, rendimiento con dosis cero. Que utilidad práctica puede tener conocer los parámetros de la ecuación de regresión 7- Para cada uno de los suelos correspondientes a las series adjuntas se solicita: Calcular la disponibilidad de Nitrógeno en (Kg/ha) del suelo (el coeficiente de mineralización debe ser estimado por Ud.), estimar las variables necesarias para el cálculo. Calcular el balance de nitrógeno para una producción estimada de 5.000, 8.000 y 12.000 kg de maíz/ha, Para cada resultado anterior, calcular la dosis de fertilizante a aplicar utilizando urea (46-0-0), nitrato de amonio (35-0-0) y considerando una pureza del 95 %. Señale qué tendría en consideración para la recomendación de la fertilización nitrogenada para la producción de un cultivo de maíz . 39