ABSTRACT Several factors interact controlling ammonia (NH3) volatilization contributing to the variability of results reported in the literature. In the milkmaid basin of Santa Fe there is no information on nitrogen loss through NH3 volatilization from dairy cattle slurry (DCS) applied to soil. The objective of this study was to quantify NH3 volatilization from application of different rates of dairy cattle slurry in winter and summer in a soil in the central region of Santa Fe (Argentina). A field experiment was carried out and four treatments were applied. The treatments included the application of three different doses of DCS: D1 = 60 m3 ha-1, D2 = 120 m3 ha-1, D3 = 180 m3 ha-1 and a control treatment without application (D0). The experiment was conducted in summer (February) and winter (July) in a randomized complete design with two replications. The NH3 volatilization was significantly higher in the summer than in the winter. The volatilization initial rates were not affected by the DCS rates applied in the different seasons of the year. The decrease in NH3 volatilization rates was related to the season of the year. The NH3 volatilization rates decrease faster in DCS treatments compared to control. This study demonstrated that NH3 volatilization was strongly related to the season of the year and to a lesser extent with the DCS rates applied.

RESUMEN Los factores involucrados en la volatilización de amoníaco (NH3) son diversos e interactúan entre sí, lo que genera variabilidad en los resultados reportados en la literatura. En el centro de la cuenca lechera santafesina no existe información sobre las pérdidas de nitrógeno por volatilización generadas a partir de la aplicación al suelo de efluentes líquidos de tambo (ELT). El objetivo de este estudio fue cuantificar la volatilización de NH3 luego de la aplicación de diferentes dosis de efluentes líquidos de tambo en invierno y verano en un suelo de la región centro de Santa Fe (Argentina). El experimento se realizó a campo y se aplicaron cuatro tratamientos que consistieron en la aplicación de tres dosis diferentes (D1= 60 m3 ha-1, D2 = 120 m3 ha-1, D3 = 180 m3 ha-1) de ELT y un tratamiento testigo sin aplicación (D0). El experimento fue realizado en verano (febrero) y en invierno (julio) siguiendo un diseño completamente aleatorizado con dos repeticiones. La volatilización de NH3 fue significativamente mayor en verano respecto de invierno. Las tasas iniciales de volatilización de NH3 no fueron afectadas por las dosis de ELT aplicadas en las distintas estaciones del año. La disminución de las tasas de volatilización estuvo relacionada con la estación del año y decrecieron más rápido en los tratamientos con ELT comparado con el testigo. Los resultados demuestran que la volatilización de NH3 está fuertemente relacionada con la estación del año y en menor medida con la dosis de ELT aplicada.

The objective of this research was to analyze the effect of the use of plots-nighttime and liming on soil properties in a degraded Aquic Argiudoll. In a field experiment three treatments were established: a) plots-nighttime (N), b) plots-nighttime+liming (NC) and c) control without amendments (T). The pH in NC increased compared to T and N. The CIC and P increased in N and NC respect to T. CIC increased in NC respect to N. Ca ++ increased in NC respect to T and N. No differences were detected in TOC, COP and CE. The IHO was narrower in T.

El objetivo fue analizar el efecto del lote-nochero y la aplicación de carbonato de calcio (CaCO3) sobre las propiedades edáficas de un Argiudol ácuico degradado. Se evaluaron a campo tres tratamientos: a) lote-nochero (N), b) lote-nochero+aplicación de CaCO3 (NC) y c) testigo sin enmiendas (T). El pH en NC aumentó comparado con T y N. La CIC y P se incrementaron en N y NC respecto de T. Sólo la CIC aumentó en NC respecto de N. El Ca++ se incrementó en NC respecto de T y N. No se detectaron respuestas en COT, COP y CE. El IHO fue más estrecho en T.

Resumen La compactación del suelo es un proceso físico complejo que afecta el desempeño del cultivo por limitar la expansión de las raíces y la reducción de agua y asimilación de nutrientes desde el suelo. Debido a la variabilidad espacial de la compactación del suelo, las necesidades de las prácticas de remediación, pueden variar respecto al suelo. Sin embargo, el mapeo de compactación del suelo estimado mediante los datos del índice de cono (IC), es una tarea difícil. El objetivo de este estudio fue el de examinar la variabilidad espacial de los datos del IC en un suelo Typic Argiudoll en el centro de la provincia de Santa Fe, Argentina bajo un sistema de no labranza y el delineamiento de zonas para labranza en sitio específico basado en mapas de probabilidades de ocurrencia de compactación del suelo desarrollada usando el kriging indicador. Se registraron 69 IC georreferenciados y determinaciones volumétricas de agua (SWC) en un área experimental de 70 x 110 m. Los sitios de muestreo fueron distribuidos de acuerdo a una malla psedo- regular, evitando la huella visible de la maquinaria. Se creó una variable indicadora mediante el agrupamiento de los sitios de muestreo en dos grupos según los perfiles de IC dentro de los 30 cm de profundidad. La estructura espacial de los datos de IC agregados por capas de 10 cm y la variable del indicador, fueron evaluados mediante un enfoque basado en el modelo. La alta variabilidad y la pobre estructura espacial observada en los datos IC, fueron atribuidas al efecto de la labranza y al tráfico bajo la escala del muestreo. Esta característica de los datos limitó la aplicación de técnicas de interpolación para este atributo de suelo. Sin embargo, los mapas de probabilidad de ocurrencia de la compactación del suelo en la zona radicular, fueron obtenidos mediante la integración de los datos del índice de cono del horizonte arable (0-30cm), usando el enfoque del kriging indicador. Tales mapas de probabilidad podrían ser útiles para el delineamiento de zonas potenciales para labranza en sitio específico.

Abstract Soil compaction is a complex physical process that affects the crop performance by limiting the expansion of the roots and the reduction of water and nutrients uptake from soil. Due to the spatial variability of soil compaction, the needs for remedial practices may vary within the field. However, mapping soil compaction estimated by cone index (CI) data is a difficult task. The aim of this study were to examine the spatial variability of CI data in a fine-mixed-thermic Typic Argiudoll soil form the center of Santa Fe, province -Argentina under no-till system, and to delineate zones for site-specific tillage based on maps of probabilities of occurrence of soil compaction developed using indicator kriging. Sixty nine georeferenced CI and volumetric water content (SWC) measurements were recorded in a 70 x 110 m experimental area. Sample locations were distributed following a pseudo-regular grid avoiding visible machinery footprint. An indicator variable was created by splitting the sampling locations into two groups based on the CI profiles within 0-30 cm depth. The spatial structure of the CI data aggregated by 10-cm layers and the indicator variable was assessed by a model-based approach. The high variability and poor spatial structure observed in CI data was attributed to the effect of tillage and traffic under the sampling scale. This feature underpinned the application of spatial interpolation techniques for this property. However, maps of the probability of occurrence of soil compaction in the root zone were be obtained by integrating the cone index data of the arable horizon (0-30 cm) using the indicator kriging approach. Such probability maps could be useful for the delineation of potential zones for site-specific tillage.

ABSTRACT Measurements of the soil cone index are widely used to assess soil resistance to root penetration (SR) and to monitor the soil compaction status of agricultural fields. However, soil sampling for SR estimation is a rather challenging task in view of the high spatial and temporal variability of the soil. This study proposed a bootstrapping method to determine the minimum sample size required to estimate the vertical profile of mean soil cone index (CI) values at different levels of precision and confidence. For this purpose, CI data from a Typic Argiudoll under no-tillage before and after chiseling was used. A total of 151 CI profiles were recorded before and after chiseling in a 3,200 m2 (40 × 80 m) no-tillage area at sampling points distributed on a horizontal 5 × 5 m aligned grid and from the top layer to 0.40 m depth by in 0.02 m intervals. A modified bootstrap routine was developed to estimate the sampling distribution of the sample mean and medians of CI values per layer. The minimum sample size to estimate the vertical profile of mean CI values at different levels of precision and confidence was determined from data of the whole soil profile, including the autocorrelation of CI readings in the vertical direction. Tilling increased the variability of this measurement and thus the sampling efforts to achieve the same level of precision and confidence were different before and after the procedure. The standard errors of sample medians estimated by bootstrapping were higher than those corresponding to sample means. In addition, to achieve the same level of precision and confidence, the estimation of the vertical profile of mean CI values based on sample medians required more observations than based on sample means. This study shows that the viability of the bootstrap approach to determine the implications of soil variability on the sampling efforts required for an accurate estimation of the vertical distribution of resistance in soils under different managements.

The flat pampas in the state of Santa Fe in Argentina have soils with high silt content, variable carbon content, and diverse degrees of structural degradation. Aggregate stability has been used as an indicator of the structural condition of the soil. This study aimed to quantify the effect of the addition of crop residues and root activity on the agents of aggregation and mechanisms of aggregate breakdown in soils with different carbon contents and textures cultivated under no-till. An experimental trial was conducted on a loamy soil (Typic Hapludoll, Santa Isabel series) and a silty soil (Typic Argiudoll, Esperanza series) under controlled conditions for 112 days with the following treatments: (i) with and without wheat plant growth and (ii) with and without addition of wheat residues. Soil structural stability by a method allowing for differentiation of aggregate breakdown by slaking, mechanical effect and microcracking, total organic carbon content, particulate organic carbon, glomalin and carbohydrate fractions was assessed. In general, the addition of residues and the presence of plant with active roots increased the presence of all aggregation agents and decreased aggregate breakdown processes in both soils. Soluble carbohydrates and proteins related to glomalin were the most important aggregating agents and their function was to reduce the magnitude of breakdown mechanisms, slaking and microcracking, evidencing a greater impact on the silty soil.

The objective of this study was to compare the neutralization power of amendments based on calcium and magnesium and to assess their effects on the cation exchange complex in soils of flat Pampas of Santa Fe. Three amendments (lime, dolomite and mixture amendment) at rates calculated to neutralize 100% and 150% of exchangeable hydrogen were applied to samples from soils incubated for 60 days. The responses on actual and potential pH, and hydrogen, calcium and magnesium exchangeables were assessed. The increment of actual pH showed differences between amendments and the order of response was lime > dolomite > mixture amendment. No difference between the applied rates were observed. The potential pH was more sensitive to the type and of rates amendment. All treatments reduced the level of unsaturation, although the full neutralization was not achieved with the tested rates. Increments of exchangeable calcium were observed in all treatments and the greatest calcium saturation was obtained when lime or mixture amendment were applied at the highest rate. Dolomite and mixture amendment significantly increased the content of magnesium regardless of the rate. The information presented here is useful for prescribing magnesic-calcareous amendments in soils of the flat Pampas of Santa Fe.

El objetivo de este trabajo fue comparar el poder de neutralización de enmiendas calcáreo- magnésicas y evaluar su efecto sobre el complejo de intercambio catiónico en suelos de la pampa llana santafesina. Para ello, se aplicaron tres enmiendas (caliza, dolomita y enmienda mezcla) a dos dosis (neutralización del 100% y 150% del hidrógeno de intercambio). Se evaluó: pH actual, pH potencial, hidrógeno, calcio y magnesio intercambiable luego de 60 días de incubación. El pH actual no mostró diferencias entre dosis, mientras que el incremento de pH de las enmiendas fue caliza > dolomita > mezcla. El pH potencial fue más sensible al tipo de enmienda y dosis. Todos los tratamientos redujeron el nivel de insaturación, aunque ninguno neutralizó la totalidad del hidrógeno intercambiable. En relación con el calcio intercambiable, todos los tratamientos produjeron aumentos y la mayor saturación cálcica se obtuvo con la aplicación de caliza o enmienda mezcla con la dosis necesaria para neutralizar 1,5 veces el hidrógeno intercambiable. En cuanto al magnesio, las enmiendas dolomita y mezcla aumentaron significativamente el contenido independientemente de la dosis. La información aquí presentada es de utilidad para la prescripción de enmiendas calcáreo- magnésica en los suelos de la Pampa llana santafesina.

The application of dairy cattle slurry (DCS) to the soil is a practice that is spreading quickly in the milkmaid basin of Santa Fe. The objective of this study was to evaluate the effect of adding several rates of DCS on the soil physical properties. The experiment was carried out on a Typic Argiudoll and consisted of three treatments with three replications randomly distributed :control, without DCS (T0), application of 80 m³ ha-1 (T80) and 160 m³ ha-1 (T160) of DCS. The DCS was spread before seeding ryegrass and sorghum. Measurements were performed before grazing the ryegrass (M1) and before harvesting the sorghum (M2). Undisturbed soil samples (cylinders) were collected to determine soil bulk density (Bd), pore size distribution, least limiting water range (LLWR) and soil critical bulk density (Bdc). Undisturbed soil samples were also collected with a shovel to evaluate the size aggregates distribution and the mean geometric diameter (MGD). Water infiltration and hydraulic conductivity were measured with tension infiltrometers. Treatments M1, T80 and T160 showed higher water infiltration and conduction through bio and macropores. The size aggregates distribution and the MGD did not show significant differences among treatments. In M2, a Bd decrease and a macroporosity increase was observed, mainly in T160. The three treatments showed similar Bdc, but with a different range of variation of Bd and percentage of cases registered outside of the LLWR. The evaluated indicators showed different sensitivity to identify alterations in soil structure induced by the application of DCS. The soil-crop-weather interaction notably influenced the changes of the soil physical properties. Therefore, it is necessary to carry out long-term studies to corroborate these results.

La aplicación de efluentes líquidos de tambo (ELT) al suelo es una práctica que se está extendiendo rápidamente en la cuenca lechera santafesina. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de aplicar al suelo dosis variables de ELT sobre sus propiedades físicas. El ensayo se realizó en un suelo Argiudol típico y consistió de tres tratamientos con tres repeticiones distribuidos en un diseño completamente aleatorizado-testigo, sin aplicación de ELT (T0), aplicación de 80 m³ ha-1 (T80) y 160 m³ ha-1 (T160) de ELT. Se realizaron dos aplicaciones de ELT, previo a la siembra del raigrás y del sorgo. Las mediciones se efectuaron antes del pastoreo del raigrás (M1) y previo al corte del sorgo (M2). Muestras no disturbadas (cilindros) se colectaron para determinar densidad del suelo (Ds), distribución de poros por tamaño, intervalo hídrico óptimo (IHO) y densidad de suelo crítica (Dsc). Muestras inalteradas se extrajeron con pala para evaluar la distribución por tamaño de agregados y el diámetro medio geométrico (DMG). La infiltración y conductividad hidráulica se midió con tensioinfiltrómetros. En M1, T80 y T160 presentaron mayor infiltración y conducción de agua por bio y macroporos. La distribución de agregados por tamaño y el DMG no mostraron diferencias entre tratamientos. En M2 se observó una disminución en Ds respecto de M1 y un incremento de la macroporosidad, principalmente en T160. Los tres tratamientos presentaron similar Dsc pero con diferente rango de variación de Ds y porcentaje de casos registrados fuera del IHO. Los indicadores presentaron diferente sensibilidad para identificar alteraciones de la estructura del suelo inducidas por la aplicación de ELT. La interacción suelo-cultivo-condiciones atmosféricas ejerció notable influencia sobre los cambios ocurridos en las propiedades físicas, por lo que es necesario realizar estudios a largo plazo para corroborar los resultados de este estudio.

A field experiment was set up in Esperanza (Santa Fe State) in a Typic Argiudoll in order to evaluate the effects of application different quantities of liquid dairy cattle slurry on soil fertility, as a consequence, on the forage productivity and quality. The trial was sown with ryegrass (Lolium multiflorum Lam), and then with sorghum (Sorghum bicolour (L) Moench) according a design completely randomized with tree treatments and tree replications. Chemical characteristics of the dairy cattle slurry were determined to calculate the applications rates. At each time, the applied amounts of manure (treatments) were: 0 (T0), 80.000 (T1) and 160.000 L ha-1 (T2). Disturbed soil samples were analyzed to determine the macro and micronutrients contents. The dry matter production of ryegrass was determined in four cuts, while in sorghum was performed only one cut. The content of ashes (Cz), total nitrogen (Nt), phosphorus (P), sodium (Na), potassium (K) and calcium (Ca) were determined in the vegetal tissues. The treatments affected significantly the ryegrass and sorghum dry matter productivity, without causing changes in the nutrient contents of the tissues. Alterations of the sorghum morphological composition (relationship shoot, leaves and panicle) were observed, which improved its quality. Soil properties remained unaltered in spite of the high quantities of Nt and Na that were added. This fact indicates the occurrence of important nutrient losses via lixiviation and volatilization that should be monitored.

Un experimento a campo se realizó en Esperanza (Santa Fe) sobre un suelo Argiudol típico con el objetivo de evaluar el efecto de la aplicación de diferentes dosis de efluente líquido de tambo sobre la fertilidad del suelo y, como consecuencia, sobre la productividad y calidad de cultivos anuales. El experimento fue sembrado con raigrás anual (Lolium multiflorum Lam) y luego con sorgo doble propósito (Sorghum bicolor (L) Moench), respetando un diseño completamente aleatorizado con tres tratamientos y tres repeticiones. La composición química del efluente fue determinada previamente para determinar las dosis a aplicar. En cada oportunidad la cantidad de efluentes aplicada sobre el suelo (tratamientos) fue: 0 (T0), 80.000 (T1) y 160.000 L ha-1 (T2). En muestras de suelo disturbadas se analizaron los contenidos de macro y micronutrientes. En el raigrás se determinó la producción de materia seca en cuatro cortes, mientras que en el sorgo se hizo un único corte. En el tejido vegetal se determinó cenizas (Cz), nitrógeno total (Nt), fósforo (P), sodio (Na), potasio (K) y calcio (Ca). Hubo respuestas significativas en la productividad del raigrás y del sorgo, sin que se produjeran cambios en el contenido de nutrientes, aunque se verificó alteración de la composición morfológica (relación tallos, hojas, panoja) en el sorgo, mejorando su calidad. No se verificaron modificaciones significativas de las propiedades químicas del suelo, a pesar de que las cantidades adicionadas de Nt y Na fueron bastante elevadas. Esto sugiere la ocurrencia de pérdidas importantes vía procesos de lixiviación y volatilización, que deberían ser monitoreadas.

During the last decade, the soil use intensification, the high nutrient extraction rates and the excessive use of nitrogen fertilizer have increased the degradation of Santa Fe soils. The objective of this study was to quantify the differences among cultivated soils (SC) and their respective non-cultivated situations (SNC) for diverse chemical and biological attributes. The following properties were evaluated in typical and aquic Argiudolls of the center of Santa Fe:,organic matter (MO), pH, exchangeable bases (calcium, magnesium, sodium and potassium) and cation exchange capacity (CEC) in two depths (0-15 and 15-30 cm). The comparison between SNC and SC showed that, in both depths, a decrease took place of the values of MO (near 30%), calcium (20%), magnesium (30%) and pH (up to 0,6 units in the 0-15 cm layer). The exchangeable potassium and the cation exchange capacity showed significant decreases in SC compared to SNC only in the 0-15 cm layer. The actual content of K corresponds to 64% of the original value. The exchangeable sodium was the only chemical parameter that did not show a significant alteration due to the soil use. The results of this study confirm that the Argiudolls of the center of Santa Fe suffered a significant change in some of their properties in relation to their natural situation.

Durante las últimas décadas la intensificación en el uso del suelo, las elevadas tasas de extracción de nutrientes y el incremento en el uso de fertilizantes nitrogenados llevaron a marcados procesos de degradación de los suelos de la región central de Santa Fe. El objetivo de este trabajo fue cuantificar las diferencias existentes entre suelos cultivados (SC) y sus respectivas situaciones no cultivadas (SNC) para diversos atributos químicos y biológicos. En suelos Argiudoles típicos y ácuicos del centro de Santa Fe se evaluaron, en dos profundidades (0-15 y 15-30 cm), los siguientes atributos: materia orgánica (MO), pH, bases intercambiables (calcio, magnesio, sodio y potasio) y capacidad de intercambio catiónico (CIC). Comparando SNC y SC, en ambas profundidades, hubo una reducción del contenido de MO (próxima a 30%), de Ca++ (20%), de Mg++ (30%) y del pH (de hasta 0,6 unidades en los 0-15 cm). La capacidad de intercambio catiónico y los niveles de K+ disminuyeron significativamente sólo en los 0-15 cm, encontrándose actualmente el 64% del potasio original. El sodio intercambiable fue el único parámetro químico que no sufrió alteración significativa debido al uso de los suelos. Los resultados de este estudio confirmarían que los suelos Argiudoles del centro de Santa Fe sufrieron una alteración significativa de la mayoría de sus propiedades en relación a su situación prístina.