Esta investigación se presentó de manera oral en el 4º Congreso Forestal Argentino y Latinoamericano Iguazú 2013 y aborda específicamente los efectos de las plantaciones de eucalipto sobre el nitrógeno en suelo en el nordeste de Entre Ríos.
Resumen
Se estudio el C y N del suelo en pastizales y plantaciones de E. grandis de diferente edad, número de rotaciones, provenientes de replantación o rebrote en el NE de Entre Ríos, sobre suelos mestizos. En muestras de 0-20 y 20-30 cm de profundidad se determino el contenido de C y N totales. El efecto de la edad, el número de rotaciones, el método de repoblación así como la diferencia entre pastizales y plantaciones se evaluaron mediante una modelo de regresión lineal múltiple. En ese modelo se incluyo el porcentaje de arena como una forma de control de las variaciones en contenido de nutrientes debidas a diferencias texturales. Los contenidos de C y N a 0-20 cm de profundidad fueron mayores en pastizales que en plantaciones en las que disminuyeron al aumentar el porcentaje de arena del suelo y el número de rotaciones, resultando además mayores en las plantaciones rebrotadas que en las replantadas. A 20-30 cm se encontraron relaciones similares pero hubo un efecto positivo de la edad. Se concluye que (1) El reemplazo de pastizales por plantaciones reducen el contenido de C y N, a su ves esta reducción es dependiente de los tratamientos silviculturales (2) Dentro de cada turno, con la edad, tienden a recuperar el C y N edáficos, aunque sin alcanzar los niveles de los pastizales reemplazados, (3) Como consecuencia, el acortamiento del turno agravaría la situación edáfica, (4) Se plantea como interrogante el mantenimiento de la productividad con el manejo actual.
Palabras clave: cambio en el uso de la tierra, rebrotes, prácticas silviculturales, sustentabilidad.
Foto Martin Sanchez Acosta
Introducción
Las plantaciones de Eucaliptus grandis constituyen sistemas de rápido crecimiento y elevados rendimientos, lo que permite implementar regímenes de manejo en rotaciones cortas. El sostenimiento de la productividad de las forestaciones intensamente manejadas requiere mantener la fertilidad del suelo en el largo plazo (O´Connell et al., 2004). Las altas tasas de crecimiento y demanda de nutrientes de las plantaciones de Eucalyptus y los sucesivos ciclos de plantación y cosecha representan un alto riesgo para la conservación de los nutrientes del suelo (Judd, 1996; Turner y Lambert, 1996; Gonçalves et al., 2004). En el NE de Entre Ríos las plantaciones con E. grandis suman mas de 50000 ha. Varios estudios muestran que luego de un turno de plantación se registran disminuciones de los contenidos de materia orgánica y macronutrientes en el suelo (Goya, 2004; Sandoval et al., 2012; Tesón, 2011).
El nitrógeno es un nutriente frecuentemente limitante de la productividad de los bosques y plantaciones forestales (Nambiar, 1996; Reich et al., 1997). La cantidad y calidad de la materia orgánica del suelo puede afectar en gran medida la dinámica de este nutriente
(Compton y Boone, 2001; Graciano et al., 2008). En particular, estudios referidos a los efectos del reemplazo de pasturas por plantaciones de Eucalyptus, señalan que este cambio en el uso de la tierra es acompañado por el ingreso al suelo de detritos de baja calidad y lenta descomposición lo cual a su vez disminuye la tasa de mineralización del N orgánico, principal fuente de este nutriente para las plantas (O´Connell et al., 2003; Carrasco-Letelier et al., 2004; Sicardi et al., 2004). En Entre Ríos, Tesón (2011) estimó que el N total del suelo disminuyó con la edad de las plantaciones de E. grandis, presentando las mayores tasas de pérdida durante el período de instalación de las mismas.
El objetivo de este trabajo es evaluar los cambios del C y N totales del suelo asociado al establecimiento, crecimiento, ciclos de cultivo y métodos de repoblación (replantación y rebrote) de plantaciones de E. grandis en el NE de Entre Ríos.
Materiales y métodos
Área de estudio
El estudio se desarrolló en las inmediaciones de la ciudad de Concordia, (31°23´S 58°02W). El clima de la región es templado-cálido sin estación seca, con una temperatura media anual de 18,9°C, una mínima absoluta de -4,8°C, una máxima absoluta de 40,5°C y una precipitación media anual de 1307,8 mm (Garran, 2007).
Los sitios de estudio se ubicaron en diferentes zonas del NE de Entre Ríos, en campos pertenecientes a productores, con quienes se viene trabajando desde hace varios años y lotes experimentales de la Estación del INTA Concordia. Los suelos de los sitios de estudio se denominan localmente mestizos (Haplumbrepte Fluvéntico, orden Entisol) (Marcó, 1988; Dalla Tea y Marcó, 1996).
Metodología
Los muestreos abarcaron: 1- pastizales naturales, considerados antecedentes de las actuales plantaciones, 2- plantaciones de diferente edad desde aquellas recientemente establecidas hasta otras cercanas al turno (10-12 años), correspondientes a distintos ciclos de cosecha, establecidas mediante plantación, replantación o bien a partir del manejo del rebrote. Se han estudiado rodales de hasta 4 ciclos de cosecha previos, o sea hasta más de 40 años de uso forestal continuo de la tierra.
Muestreo
Para el estudio del suelo mineral se aplicó un muestreo compuesto (Cochran, 1977). Se consideraron dos profundidades de 0-20 y 20-30cm. En cada sitio y para cada profundidad se extrajeron 10 submuestras de suelo obtenidas con barreno edafológico a partir de las cuales se obtuvo una muestra compuesta. Estas muestras de suelo mineral se analizaron químicamente para obtener concentración de C y N totales mediante un LECO CNS-2000 (Tabatabai & Bremner, 1991). También se realizaron determinaciones de densidad aparente a partir de de tres muestras cilíndricas obtenidas con barreno a cada profundidad y en cada sitio.
El contenido de C y N se obtuvo a partir del producto de la densidad aparente del suelo por la concentración de cada nutriente.
Tratamiento estadístico
El efecto de la edad, el número de rotaciones, el método de repoblación así como la diferencia entre pastizales y plantaciones se evaluaron mediante modelos lineales que incluyeron variables cuantitativas y variables nominales en la forma de variables indicadoras (Faraway 2006). Utilizando variables indicadoras se analizó el efecto del método de repoblación asignándose el valor 1 para las plantaciones repobladas por rebrote y 0 a las replantadas. El mismo tipo de variables se utilizó para evaluar las diferencia entre plantaciones y pastizales. En ambos casos la obtención de coeficiente positivo en el análisis indica que los estados codificados como 1 presentan mayores valores de la variable dependiente que los codificados como 0. En ese modelo se incluyo el porcentaje de arena como una forma de control de las variaciones en contenido de nutrientes debidas a diferencias texturales.
Resultados y discusión
La densidad aparente de los suelos no varió significativamente (p<0,05) entre sitios teniendo en cuenta las diferencias en textura, ciclos de cosecha, edad y métodos de repoblación. Este resultado corrobora que los muestreos fueron realizados sobre el mismo tipo de suelo (mestizo) y que los métodos utilizados para el aprovechamiento de las plantaciones no contribuyen a la compactación en éstos suelos. Como consecuencia de la relativa constancia de la densidad aparente, los análisis de regresión realizados entre las concentraciones y contenidos de un mismo nutriente mostraron coeficientes de regresión
significativos para las mismas variables independientes. De este modo la variación del C en el estrato de 0-20 cm de profundidad estuvo significativamente correlacionada de negativamente con el porcentaje de arena del suelo, los ciclos de cosecha y positivamente con el método de repoblación mediante rebrote. A mayor profundidad (20-30 cm), la variación del C estuvo asociada del mismo modo con estas variables y, además, positivamente con la edad de las plantaciones dentro de cada ciclo de cosecha. A su vez, la estrecha relación entre el N y el carbono orgánico se reflejó en un similar comportamiento del N respecto de las variables independientes significativas asociadas al C para cada una de las profundidades (Tablas 1 y 2). El descenso del C y N con los ciclos de cosecha, que se contrapone con el ascenso de ambos elementos con la edad dentro de cada turno, sugiere que el proceso de preparación del terreno y manejo de los residuos de cosecha podrían ser una causa cierta de la falta de acumulación de los mismos a lo largo de las rotaciones. En el primer ciclo de plantación el contenido de C y N en el suelo es aproximadamente 20% menor que en los pastizales. Tesón (2011) estimó una reducción del 11% anual en los primeros tres años de instalación de plantaciones de E. grandis en el área de estudio. A su vez, en los tratamientos con rebrote se observa que la reducción del C y N del suelo no es tan marcada como en las replantaciones, lo que estaría vinculado a la menor incidencia del laboreo y manejo de los residuos (Figuras 1).
En relación al cociente C/N en pastizales y plantaciones forestales, no se observaron diferencias estadísticamente significativas aunque sí una leve tendencia al aumento de dicho cociente en las plantaciones. Esto parecería indicar que los cambios en la calidad de la materia orgánica que podrían implicar los aportes orgánicos de la forestación no se verifican aún en la zona.
Conclusiones
Se concluye que:
1- El reemplazo de la vegetación de pastizal por plantaciones de Eucalyptus grandis conduce a una reducción del C orgánico y el N en los suelos mestizos. Las causas de este cambio incluyen al efecto de los requerimientos de nutrientes de los árboles e crecimiento rápido y de otros procesos ecosistémicos que se modifican como consecuencia del reemplazo de la vegetación, como también, a aquellos ligados a las distintas etapas del manejo (preparación del terreno, tratamientos intermedios, cosecha y tratamiento pos-cosecha, duración y número de turnos.
2- Dentro de cada turno se ha observado una tendencia a la recuperación de los niveles de C y N en los suelos, sin que esto implique alcanzar los niveles observados en los pastizales reemplazados.
3- Una de las consecuencias de los puntos anteriores es que la plantación de E. grandis en suelos mestizos desmejora el contenido de N y C de suelos y el acortamiento de los turnos agravaría la situación edáfica.
4- La situación anterior resulta particularmente importante en suelos mestizos y arenosos, ya que existe una relación inversa significativa entre el porcentaje de arena de los suelos y el de C y N.
5- El contenido de C y N de los suelos mestizos disminuye con el número de rotaciones. Esto plantea el interrogante de hasta cuando se podrá mantener una productividad elevada con el manejo actual, o será necesario analizar otras estrategias económica y ecológicamente viables en el campo de los sistemas silviculturales (por ejemplo aplicación de técnicas menos agresivas de preparación del terreno como del manejo de los residuos de cosecha, abonos, selección de especies frugales eficientes en el uso de nutrientes y agua.
Autores: Goya, J, Arturi, M; Sandoval, DM, Pérez, C, Frangi, JL. Laboratorio de Investigación de Sistemas Ecológicos y Ambientales (LISEA), Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales (UNLP). Diagonal 113 N° 469, 1900 La Plata, Argentina. jgoya@agro.unlp.edu.ar
Foto: Archivo Desarrollo Forestal.
