BALANCE DE CARBONO EN LOS BALANCE DE CARBONO EN LOS SUELOSSUELOS

Roberto AlvarezRoberto Alvarez

CICLO DEL CARBONO EN UN AGROSISTEMACICLO DEL CARBONO EN UN AGROSISTEMA

El carbono ingresa al agrosistema por fotosíntesis y sale El carbono ingresa al agrosistema por fotosíntesis y sale como respiración radical y microbianacomo respiración radical y microbiana

La respiración microbiana es la suma de la emisión de COLa respiración microbiana es la suma de la emisión de CO22 por descomposición y mineralizaciónpor descomposición y mineralización

BALANCE DE CARBONO = C-residuos - C-respiración vegetales microbiana

DIAGRAMA REPRESENTATIVO DEL CICLO DEL CARBONO EN UN AGROSISTEMA

BALANCE DE CARBONO EN PAMPA BALANCE DE CARBONO EN PAMPA ONDULADAONDULADA

Determinaciones realizadas en suelos bajo Determinaciones realizadas en suelos bajo rotaciones trigo/soja.rotaciones trigo/soja.

La respiración del suelo presenta una estacionalidad La respiración del suelo presenta una estacionalidad con un máximo en verano y un mínimo en invierno.con un máximo en verano y un mínimo en invierno.

La temperatura es el factor regulador principal de la La temperatura es el factor regulador principal de la emisión de C-COemisión de C-CO2.2.

No se observaron relaciones significativas con la No se observaron relaciones significativas con la humedad edáfica. humedad edáfica.

BALANCE DE CARBONO EN PAMPA BALANCE DE CARBONO EN PAMPA ONDULADAONDULADA

Emisión total de C- COEmisión total de C- CO22 promedio = 9.7 t C- CO promedio = 9.7 t C- CO22 /ha/año /ha/año

De los cuales 1.8 t corresponden a la respiración radicular y De los cuales 1.8 t corresponden a la respiración radicular y 7.9 a descomposición y mineralización7.9 a descomposición y mineralización

En la experiencia el aporte de cultivo representó 6.2 t C- COEn la experiencia el aporte de cultivo representó 6.2 t C- CO22 /ha/año con lo cual el balance de C promedio fue de – 1.7 t /ha/año con lo cual el balance de C promedio fue de – 1.7 t C- COC- CO22 /ha/año /ha/año

(promedio de 5 suelos en 5 años diferentes)(promedio de 5 suelos en 5 años diferentes)

BALANCE DE CARBONO EN PAMPA BALANCE DE CARBONO EN PAMPA ONDULADAONDULADA

Usando restos de trigo marcado con Usando restos de trigo marcado con 1414C (campo y C (campo y laboratorio) se estableció el Coeficiente de humificación laboratorio) se estableció el Coeficiente de humificación del C = 0.5del C = 0.5

50% materia orgánica50% materia orgánicaRastrojo de trigoRastrojo de trigo 50% pérdida a la atmósfera50% pérdida a la atmósfera

Sin diferencias entre intensidades de laboreo del sueloSin diferencias entre intensidades de laboreo del suelo

BALANCE DE CARBONO EN PAMPA BALANCE DE CARBONO EN PAMPA ONDULADAONDULADA

Utilizando perfiles de mineralización se estableció:Utilizando perfiles de mineralización se estableció: 83% del total del C respirado proviene de materia 83% del total del C respirado proviene de materia

orgánica de los primeros 30 cm de suelo.orgánica de los primeros 30 cm de suelo. Coeficiente de mineralización promedio del humus = Coeficiente de mineralización promedio del humus =

5.7 % anual a esa profundidad5.7 % anual a esa profundidad

REGION SEMIARIDA PAMPEANA

Se observó igual tendencia de variación estacionalSe observó igual tendencia de variación estacional

Principal factor regulador: TEMPERATURAPrincipal factor regulador: TEMPERATURA

Respiración microbiana = 4 t C- CORespiración microbiana = 4 t C- CO22 /ha/año, independientemente del /ha/año, independientemente del sistema de labranzasistema de labranza

Se observan diferencias en el aporte de materia orgánica de acuerdo al Se observan diferencias en el aporte de materia orgánica de acuerdo al sistema de labranza, siendo mayor en siembra directa con respecto a sistema de labranza, siendo mayor en siembra directa con respecto a laboreo convencional.laboreo convencional.

SIEMBRA DIRECTA BALANCE DE C NULOSIEMBRA DIRECTA BALANCE DE C NULO

CONVENCIONAL - 1.15 t C- COCONVENCIONAL - 1.15 t C- CO22 /ha/año /ha/año

REGION SEMIARIDA PAMPEANA

Siembra directaSiembra directa

++Humedad edáficaHumedad edáfica

++

ProductividadProductividad

++Residuos vegetalesResiduos vegetales

++CARBONOCARBONO

APORTE DE CARBONO DE LOS APORTE DE CARBONO DE LOS CULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADACULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADA

Para estimar el balance de Carbono de Para estimar el balance de Carbono de un suelo es necesario establecer la un suelo es necesario establecer la cantidad de residuos que producen los cantidad de residuos que producen los cultivos.cultivos.

La producción de rastrojo es mayor en La producción de rastrojo es mayor en cultivos de alto rendimiento y cuando cultivos de alto rendimiento y cuando el Nitrógeno disponible y el Nitrógeno disponible y precipitaciones son mayores.precipitaciones son mayores.

APORTE DE CARBONO DE LOS APORTE DE CARBONO DE LOS CULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADACULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADA

TRIGOTRIGO– Biomasa de rastrojo + 20% raíces.Biomasa de rastrojo + 20% raíces.– Relación paja/grano 1.9Relación paja/grano 1.9– Dato de rendimiento con 14% de aguaDato de rendimiento con 14% de agua– Rendimiento x 1.63 (1.9x0.86)= RASTROJORendimiento x 1.63 (1.9x0.86)= RASTROJO– Rastrojo x 1.2 (raíces)= TOTAL RESIDUOSRastrojo x 1.2 (raíces)= TOTAL RESIDUOS– Residuos x 0.4 = CARBONOResiduos x 0.4 = CARBONO– Sólo la mitad del Carbono pasa a formar humusSólo la mitad del Carbono pasa a formar humus

TRIGOTRIGO

ConclusiónConclusión

RENDIMIENTO HÚMEDO X 2.0=

RASTROJO + RAÍCES

RENDIMIENTO X 0.4= APORTE DE CARBONO AL HUMUS

APORTE DE CARBONO DE LOS APORTE DE CARBONO DE LOS CULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADACULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADA

MAÍZMAÍZ– Rastrojo + 20% de raíces (coef: 1.2)Rastrojo + 20% de raíces (coef: 1.2)– Relación paja/grano =1 (coef:1)Relación paja/grano =1 (coef:1)– Dato de rendimiento con 14% de agua Dato de rendimiento con 14% de agua

(coef:0.86)(coef:0.86)– El 40% de los residuos es Carbono y la El 40% de los residuos es Carbono y la

mitad pasa a formar humusmitad pasa a formar humus

MAÍZMAÍZ

ConclusiónConclusión

RENDIMIENTO HÚMEDO X 1 = RASTROJO + RAÍCES

RENDIMIENTO X 0.2 = APORTE DE CARBONO A LA

HUMIFICACIÓN

APORTE DE CARBONO DE LOS APORTE DE CARBONO DE LOS CULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADACULTIVOS EN LA PAMPA ONDULADA

SOJASOJA– Biomasa de raíces =30% del rastrojoBiomasa de raíces =30% del rastrojo– Relación paja/grano =1.65 Relación paja/grano =1.65 – 14% de agua14% de agua– El 40% de los residuos es Carbono y la El 40% de los residuos es Carbono y la

mitad se humificamitad se humifica

SOJASOJA

ConclusiónConclusión

RENDIMIENTO HÚMEDO X 1.84 =

RASTROJO + RAÍCES

RENDIMIENTO X 0.37 = APORTE DE CARBONO AL HUMUS

CAMBIOS EN LOS CONTENIDOS DE CAMBIOS EN LOS CONTENIDOS DE CARBONO EN SUELOS DE LA PAMPA CARBONO EN SUELOS DE LA PAMPA ONDULADA POR EFECTO DE ONDULADA POR EFECTO DE ROTACIÓN Y FERTILIZACIÓNROTACIÓN Y FERTILIZACIÓN

Rindes estimados en zonas de precipitación Rindes estimados en zonas de precipitación media y sin carencia de fósforo:media y sin carencia de fósforo:– Trigo Trigo 2800-3200kg grano/ha (sin fert)2800-3200kg grano/ha (sin fert)

3700-4100kg grano/ha (100kg N/ha)3700-4100kg grano/ha (100kg N/ha)-Maíz-Maíz 7900kg grano/ha (sin fert)7900kg grano/ha (sin fert) 9400kg grano/ha (100kg N/ha)9400kg grano/ha (100kg N/ha)-Soja 2700kg grano/ha (segunda)-Soja 2700kg grano/ha (segunda)

3700kg grano/ha (primera)3700kg grano/ha (primera)

CAMBIOS EN LOS CONTENIDOS DE CAMBIOS EN LOS CONTENIDOS DE CARBONO EN SUELOS DE LA PAMPA CARBONO EN SUELOS DE LA PAMPA ONDULADA POR EFECTO DE ROTACIÓN Y ONDULADA POR EFECTO DE ROTACIÓN Y FERTILIZACIÓNFERTILIZACIÓN La rotación trigo/soja presenta menores La rotación trigo/soja presenta menores

caídas de los contenidos de carbono por caídas de los contenidos de carbono por aportar gran cantidad de carbono al humusaportar gran cantidad de carbono al humus

A medida que aumenta la proporción de A medida que aumenta la proporción de soja en la rotación se hace más pronunciada soja en la rotación se hace más pronunciada la caída de Carbonola caída de Carbono

De existir gran biomasa de malezas pueden De existir gran biomasa de malezas pueden equipararse los aportes de distintas equipararse los aportes de distintas rotaciones. (disminuyendo la caída de rotaciones. (disminuyendo la caída de Carbono)Carbono)

Modelo de balance de Modelo de balance de carbono simplificadocarbono simplificado Modelo para Pampa Ondulada Modelo para Pampa Ondulada

considerando que no hay malezas:considerando que no hay malezas:Balance (t C/ha/año)= R x CAH – CO X CM

-R = rendimiento de cultivo (t grano/ha/año, 14% agua)

-CAH = coeficiente de aporte de humus de los residuos (t C humus/ t C grano)

-CO = carbono orgánico de suelo de 0-30cm (t C/ha)

-CM = coeficiente de mineralización de la materia orgánica (0.057/año)