Respiración de suelo en sistemas de cero labranza y labranza tradicional en condiciones de secano de la Región Metropolitana

Abstract

Dentro de los ecosistemas terrestres, el suelo se considera el mayor reservorio y sumidero de carbono (C) y la respiración de suelo (RS) corresponde a uno de los principales flujos de transferencia de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Es importante estudiar la RS en distintos escenarios para poder discriminar diferencias que existan en este proceso. Se planteó entonces, comparar las emisiones de CO2 de suelo de dos cultivos agrícolas de habas (Vicia faba L.) de la zona central de Chile, desarrollados bajo tratamiento en cero labranza (CL) y en labranza tradicional (LT) y generar modelos con y sin restricciones de signo en las variables dependientes y en dos escalas temporales distintas (diaria y estacional) para describir la RS, utilizando variables ambientales medidas en terreno. En total se realizaron 5 campañas de mediciones en el período octubre-enero, 2008/09. En cada una se midió tanto los flujos de CO2, como las variables ambientales de temperatura ambiente (TA), temperatura de suelo (TS), humedad relativa (HR) y contenido de H2O volumétrico del suelo (CV). Las mediciones se realizaron utilizando un sistema de cámara cerrada dinámica. Además, se incluyó como variable la evapotranspiración de cultivo (ETc) calculada para cada registro medido, utilizando la ecuación FAO Penman-Monteith. Como resultados se obtuvieron, en la escala diaria con restricción de signo 3 modelos significativos (campañas 1, 4 y 5 en CL), con un R2 que varió entre 0,79 y 0,89 siendo TA y ETc las variables utilizadas, mientras que en la escala diaria sin restricción de signo se generaron 6 modelos (Campañas 1, 3, 4 y 5 en CL y 1 y 4 en LT), con un R2 entre 0,79 y 0,99 siendo TA, TS y ETc las variables mas recurrentes. En la escala estacional los dos modelos generados fueron significativos, obteniéndose un R2 ajustado en CL de 0,86 y de 0,95 en LT siendo ETc la variable utilizada para describir la RS. En cuanto a las emisiones, se contabilizó que en el período medido se emitieron a la atmósfera 389 g CO2 m-2 en el tratamiento bajo CL, mientras que en LT se emitieron 319 g CO2 m-2. El mayor flujo de CO2 registrado en CL se relacionaría con una mayor existencia y actividad de microorganismos en ese tratamiento, debido principalmente a la mayor cantidad de materia orgánica disponible. Los resultados corresponden a las emisiones de un suelo con un cultivo de haba en secano entre Octubre-Enero 2008/2009, por lo que faltó realizar mediciones en los meses restantes no medidos en este trabajo.

In terrestrial ecosystems, soil is considered the major reservoir and sink of Carbon (C) and soil respiration corresponds to one of the main flows of transfer of carbon dioxide into the atmosphere. Given this, it is necessary to study how it behaves and how is the exchange of carbon dioxide (CO2) in this system, and also analyze different scenarios and land uses that generate different behaviors. It was propose then, to compare the emissions of CO2 in the soil of two crops of faba beans (Vicia faba L.) in central Chile, developed under a different soil treatment (non-tillage and conventional tillage) and to generate models using environmental variables to describe the behavior of each treatment in two different time scales (daily and seasonal). In total, 5 field measurement campaigns were conducted in the period from October to January, 2008/09 in order to measure the emissions generated, and also obtain details of the environmental variables of ambient temperature (TA), soil temperature (TS), relative humidity (HR) and volumetric water content of the soil (CV). The measurements were made using a close chamber system. In addition, it was also included as a variable the evapotranspiration calculated for each record measured, using the FAO Penman-Monteith equation. As results were obtained in the daily scale with sign restriction 3 significant models (campaigns 1, 4 and 5 in CL), ranging the R2 between 0,79 and 0,89 being ETc and TA the selected variables, while in the daily scale without sign restriction 6 significant models were generated (Campaigns 1, 3, 4 and 5 in CL and 1 and 4 in LT) being TA, TS and ETc the most recurrent variables to describe the RS. In the seasonal scale, the adjusted R2 of the models ranged between 0,79 and 0,98 being the best correlation between ETc and RS in both models. Regarding emissions, in non-till system were released to the atmosphere 390 g CO2 m-2, and in conventional tillage system 319 g CO2 m-2. The greater flow of CO2 recorded in this period in non-tillage was due to a greater presence and respiration of microorganisms in this treatment product of the largest pool of organic matter available. However, to get conclusive results on this study, measurements in the non measured months are needed, which correspond to the remaining stages of the crop growth.