Variabilidad espacial y temporal de rendimientos de maíz (Zea mays L.) y soja [Glycine max (L.) Merr.] y de las propiedades del suelo en las condiciones edafoclimáticas de la pampa llana Santafesina

Abstract

El conocimiento de la variabilidad espacial (VE) y temporal (VT) de los atributos de suelo (AS) y rendimiento (R) del cultivo dentro del lote son necesarios para la Agricultura de Precisión. En el centro de Santa Fe la información sobre estos aspectos es escasa, por ello el presente trabajo tuvo como objetivo generar información cuantitativa sobre la VE y VT de R y AS en un lote dominado por Argiudoles con secuencia de maíz-soja de cinco años y evaluar la delimitación de zonas homogéneas (ZH) en función de la información de los mapas de rendimiento (MR). Se observó variabilidad moderada en los R con un estructura espacial de corta distancia (20 a 30 m) consistente entre campañas y otra de mayor distancia pero variable a través del tiempo. La VT de cada sitio estuvo por debajo del umbral de inestabilidad temporal, no obstante, las correlaciones entre MR fueron inconsistentes y MR de una campaña no necesariamente permite predecir el comportamiento del cultivo siguiente. Por su parte, la variabilidad del carbono orgánico total (COT), Arena, Limo, Arcilla, densidad de suelo (Ds) y pH fue baja y moderada para fósforo (P), nitrógeno total (Nt), N de nitratos (N-NO3), conductividad eléctrica (CE) e inicio del horizonte B. Aunque todos presentaron estructura espacial débil o nula a la escala observada. La CE aparente mostró fuerte estructura espacial a corta distancia (entre 20 y 30 m) con correlación débil a moderada con los AS. Se delinearon ZH mediante análisis de conglomerados y nivel y estabilidad de R resultando en ZH con distintos R medio y menor variación interna. Los patrones espaciales y el nivel de fragmentación de la ZH resultantes fueron diferentes según el método de zonificación. No se encontraron diferencias entre los AS de cada zona o fueron de escasa magnitud para sugerir estrategias de manejo diferenciadas. Se concluye que la aplicación del enfoque de ZH podría no ser efectiva debido a la fuerte estructura espacial de corta distancia observada tanto en los R como en los AS. Es necesario ampliar los estudios para abarcar otras condiciones experimentales incluyendo diferentes rotaciones de cultivos, relieve y heterogeneidad edáfica.

Precision Agriculture requires the quantification of within field spatial and temporal variability of soil properties and crop yields. For the edaphoclimatic conditions of the center of Santa Fe province this information is still somewhat limited. Therefore, the aim of this work was to obtain quantitative information about within field spatial and temporal variability of soil properties and crop yields of a field with Argiudolls being major soil type as well as to assess the delineation of yield based zones from a 5 years maize-soybean yield map sequence. Yield data showed moderate variability characterized by a short range spatial structure (about 20 and 30 m) which was consistent between seasons, and a mid- range structure variable between seasons. Temporal variation for each site within field was under temporal instability threshold. However, correlations between yield maps were inconsistent showing that a yield map for a particular year is not necessarily a good predictor of the yield of the next crop. With respect of soil properties, low variability was observed for total organic carbon (COT), sand, silt, clay, soil bulk density and pH whereas phosphorus, total nitrogen, nitrates, electrical conductivity and depth to B horizon showed moreate variability. However, all properties showed weak or null spatial structure at the sample scale used. Apparent soil electrical conductivity data showed strong spatial structure of short range (about 20 to 30 m) but correlations with soil properties were weak to moderate. Areas with different mean yields and less within variation were identified cluster analysis and sptial-temporal yield analysis from yield monitor data. The spatial patterns and level of fragmentation of these zones were variables between methods of delineation. No differences were detected between zones for the most of soil properties used to characterize those zones. Some properties exhibited differences between zones but their magnitude was negligible for management. In conclusion, regarding the short range spatial structure observed in yield maps and soil properties, the application of management zones approach under this conditions could be not effective. However, in order to generalize these conclusions, further research is needed including different crop rotations, landscape and degree of soil variability.