Dynamics of soil liming materials broadcast on a thaptoargic hapludoll soil in Argentina

Abstract

Soils of temperate Argentine pampas have been undergoing a gradual acidification due to the application of nitrogen fertilizers without replacement with basics nutrients. Although liming has been widely adopted, the acidification process is difficult to revert in depth under no-tillage systems. The aims of this study were to evaluate the effect of surface-applied gypsum added to calcitic and dolomitic limestones on the downward movement of HCO3 -/Ca2+/Mg2+, the cation exchange capacity (CEC) and the actual/potential acidity on a Thaptoargic Hapludoll. The following treatments were assigned to undisturbed soil columns (20 cm): control (C0), 1000 kg ha-1 CaCO3 (C1000), 1000 kg ha-1 of a mixture of CaCO3/MgCO3 (D1000), treatment C1000 + 500 kg ha-1 CaSO4.2H2O (C1000g) and treatment D1000 + 500 kg ha-1 CaSO4.2H2O (D1000g). Water (6.8 mm) was applied weekly and leachates were collected during 16 weeks. The soil was divided into three depths for analysis. The presence of Ca2+/Mg2+ in depth both in absolute numbers and proportionally to the amount added was greater in D1000, C1000g, and D1000g compared to C1000 and the control. CEC and the Ca:Mg ratio increased in C1000 at the 0-13 cmdepth, which would reflect a greater Ca availability in the short term. The amendments generally increased the actual/ potential pH, as well as the exchangeable Ca2+/Mg2+ concentrations at all depths, but the increases were always greater in the 0-6.5 cm soil layer. Gypsum addition increased the downward movement of liming materials after 16 weeks and is recommended in no-tillage scenarios.

Los suelos de la pampa templada argentina han sido sometidos a una acidificación gradual, debido a la aplicación de fertilizantes nitrogenados sin reposición de nutrientes básicos. Aunque el encalado ha sido ampliamente adoptado, este proceso es difícil de revertir en profundidad en sistemas sin laboreo. Los objetivos de este trabajo fueron: evaluar el efecto de la aplicación superficial de yeso junto a calizas dolomíticas y calcáreas, en el movimiento descendente de HCO3 -/Ca2+/Mg2+, la capacidad de intercambio catiónico (CIC) y la acidez real/potencial, en un Hapludol Thaptoárgico. Los siguientes tratamientos fueron aplicados en columnas de suelo no disturbado (20 cm): control (C0), 1000 kg ha-1 CaCO3 (C1000), 1000 kg ha-1 de una mezcla de CaCO3/MgCO3 (D1000), el tratamiento C1000 + 500 kg ha-1 CaSO4.2H2O (C1000g) y el tratamiento D1000 + 500 kg ha-1 CaSO4.2H2O (D1000g). Se agregaron semanalmente 6,8 mm de agua y los lixiviados fueron recogidos durante 16 semanas. El suelo se dividió en tres profundidades para el análisis. La presencia de Ca2+/Mg2+ en profundidad, tanto en valores absolutos como en proporción a la cantidad añadida, fue mayor en D1000, C1000g y D1000g, en comparación con el C1000 y el control. La CIC y la relación Ca:Mg aumentaron en C1000, en la profundidad de 0-13 cm, lo que reflejaría una mayor disponibilidad de Ca en el corto plazo. Las enmiendas generalmente aumentaron el pH real/potencial, así como las concentraciones de Ca2+/ Mg2+ intercambiables en todas las profundidades, pero los incrementos fueron siempre mayores en la capa de 0-6,5 cm del suelo. El yeso adicionado aumentó el movimiento descendente de los materiales de encalado luego de 16 semanas y se recomienda en escenarios de labranza cero.