Skip to main content

Advertisement

Log in

Organic matter fractionation in aggregates typical Argiudolls southeastern Buenos Aires and its relation to different soil uses: a preliminary study

  • Special Issue
  • Published:
Environmental Earth Sciences Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Organic matter is a fundamental factor in the biogeochemical cycle of carbon; it influences the chemical, physical, and biological properties of the soil. The aim of this paper is to determine the organic fractions in the three predominant morphologies of aggregates found in Typical Argiudolls of the Buenos Aires southeastern area and to link them to different soil uses, as possible indicators of soil quality. The study was carried out in the basin de Los Padres Pound (General Pueyrredón, Buenos Aires). We analyzed the first 5 cm of mollic epipedons of plots with different soil uses: (a) cultivated plots, (b) pine and eucalyptus forests, (c) pastures, and (d) a natural plot in the de Los Padres Pound Reserve as a reference. The percentage of soil organic carbon (SOC), light organic carbon (LOC), fulvic acids (FA), humic acids (HA), and humins (H) in elongated, quadrangular and spherical aggregates were determined. The results show slight variations in SOC (7.2–8.6%) in the spherical aggregates of all the plots and a greater variability in elongated and quadrangular aggregates (5.6–10% and 6.9–13.6%, respectively). HA are minimal in the agroecosystems with extreme values of 0.02% in the spherical aggregates of cultivated plots, and maximal in the elongated and quadrangular aggregates of natural plots (0.3–0.5%). Fulvic acids display a similar behavior, while H decrease slightly with the morphologies and the different practices. The substantial decrease of humic substances in cultivated plots translates into a lower biologic activity; this, in turn, influences the aggregation, thus lowering the structural stability of these plots, which have been under agro-horticultural management for more than 50 years.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Fig. 6

Similar content being viewed by others

References

  • Alvarez MF (2009) Efecto de las prácticas agrícolas y forestales sobre las fracciones coloidales en Argiudoles típicos del sudeste bonaerense. Tesis Doctoral, FCEyN, UNMdP, p 240

  • Alvarez MF, Montti LF, Osterrieth ML, del Río JL (2006) Estabilidad, morfología y rugosidad de agregados como indicadores de calidad de suelo en el sudeste bonaerense, Argentina. En: Gallardo Lancho JF (ed) Medioambiente en Iberoamérica, Visión desde la Física y la Química en los albores del Siglo XXI, Tomo II, Badajoz-España, pp 25–33

  • Alvarez MF, Osterrieth M, Bernava Laborde V, Montti LF (2008) Estabilidad, morfología y rugosidad de agregados de Argiudoles típicos sometidos a distintos usos: su rol como indicadores de calidad física de suelos, Buenos Aires, Argentina. Ciencia del Suelo 26(2):115–129

    Google Scholar 

  • Apezteguía H, Sereno R (2002) Influencia de los sistemas de labranza sobre la cantidad y calidad del carbono orgánico del suelo. Agricultura Técnica (Chile) 62(3):418–426

    Google Scholar 

  • Balesdent J, Chenu C, Balabane M (2000) Relationship of soil organic matter dynamics to physical protection and tillage. Soil Tillage Res 53:215–230

    Article  Google Scholar 

  • Borrelli NL (2001) Minerales, biominerales y su relación con las propiedades físico-químicas de Argiudoles Típicos afectados por prácticas agrícolas en Laguna de Los Padres, Buenos Aires, Tesis de grado, FCEyN, UNMdP, p 67

  • Burgos JJ, Vidal A (1951) Los climas de la República Argentina según la nueva clasificación de Thornthwaite. Meteoros 1(1):3–32

    Google Scholar 

  • Buschiazzo DE, Aimar SE, Stahr K (1995) Factores que afectan la estabilidad de suelos de la región semiárida pampeana central Argentina. Ciencia del Suelo 13:66–69

    Google Scholar 

  • Caravaca F, Lax A, Albaladejo J (2004) Aggregate stability and carbon characteristics of particle-size fractions in cultivated and forested soils of semiarid Spain. Soil Tillage Res 78:83–90

    Article  Google Scholar 

  • Ceccanti B, Alcaniz JM, Gispert M, Gassiot M (1986) Characterization of organic matter from two different soils by pyrolysis–gas chromatography and isoelectrofocusing. Soil Sci 142:83–90

    Article  Google Scholar 

  • Chagas CI, Marelli HJ, Santanatoglia OJ (1994) Propiedades físicas y contenido hídrico de un Argiudol típico bajo tres sistemas de labranza. Ciencia del Suelo 12:11–16

    Google Scholar 

  • Davin B (1971) Estude d′une méthode déxtraction de la matinée humique du sol. Sci Sol 1:47–63

    Google Scholar 

  • del Río JL, Bó MJ, Osterrieth M, López de Armentia A, Cionchi JL, Alvarez MF, Martínez Arca J, Bernava Laborde V, Camino M, Fernández Honaine M, Borrelli N (2008) Estudio de caso Buenos Aires: Cuenca del Arroyo y Laguna de los Padres. En: Cantú MP, Becker AR, Bedano JC (eds) Evaluación de la sustentabilidad ambiental en sistemas agropecuarios. Fundación UNRC, Córdoba, pp 147–163

  • Duchaufour P (1984) Manual de Edafología. Masson SA, Barcelona, p 501

    Google Scholar 

  • Elissondo E, Costa JL, Suero E, Fabrizzi LP, Garcia F (2001) Evaluación de algunas propiedades físicas del suelo luego de la introducción de labranzas verticales en un suelo bajo siembra directa. Ciencia del Suelo 19(1):11

    Google Scholar 

  • Fitzpatrick EA (1987) Suelos. Su formación, clasificación y distribución. Compañía Editorial Continental, SA DE CV, México, p 430

    Google Scholar 

  • Franzluebbers AJ (2002) Soil organic matter stratification ratio as an indicador of soil quality. Soil Tillage Res 66:95–106

    Article  Google Scholar 

  • Galantini JA (2001) Contenido y calidad de las fracciones orgánicas del suelo bajo rotaciones con trigo en la región semiárida pampeana. Revista de Investigaciones Agropecuarias-INTA 30(1):125–146

    Google Scholar 

  • Galantini JA, Rosell RA (1997) Organic fractions, N, P, and S changes in a semiarid Haplustoll of Argentine under different crop sequences. Soil Tillage Res 42:221–228

    Article  Google Scholar 

  • Galantini JA, Rosell RA (2006) Long-term fertilization effects on soil organic matter quality and dynamics under different production systems in semiarid Pampean soils. Soil Tillage Res 87:72–79

    Article  Google Scholar 

  • Galantini JA, Suñer L (2008) Las fracciones orgánicas del suelo: análisis en los suelos de la Argentina. Agriscientia XXV(1):41–55

    Google Scholar 

  • Galantini JA, Iglesias JO, Maneiro C, Santiago L, Kleine C (2006) Sistemas de labranza en el sudoeste bonaerense. Efectos de largo plazo sobre las fracciones orgánicas y el espacio poroso del suelo. Revista de Investigaciones Agropecuarias-INTA 35:15–30

    Google Scholar 

  • Galantini JA, Landriscini M, Iglesias J, Minoldo G, Fernández R (2007) Las fracciones orgánicas como herramienta de diagnóstico. En: Galantini et al (eds) La siembra directa en los sistemas productivos del S y SO Bonaerense. Revista Técnica Especial AAPRESID, CIC, CERZOS y UNS, pp 46–49

  • Gavande SA (1973) Estructura del suelo. En: Física del Suelo. Principios y Aplicaciones. México, Editorial Limusa-Wiley SA, pp 77–105

  • González MG, Conti ME, Palma RM, Arrigo NM (2003) Dynamics of humic fractions and microbial activity under no-tillage or reduced tillage, as compared with native pasture (Pampa Argentina). Biol Fertil Soil 39:135–138

    Article  Google Scholar 

  • Haynes RJ (2000) Labile organic matter as an indicador of organic matter quality in arable and pastoral soils in New Zealand. Soil Biol Biochem 32:211–219

    Article  Google Scholar 

  • Martinez GA (2001) La influencia de un paisaje heredado sobre el escurrimiento superficial en la Región Pampeana. En: Teruggi L (ed) Workshop Manejo Integral de Cuencas Hidrográficas y Planificación Territorial. Necochea-Argentina, pp 47–55

  • Masciandaro G, Ceccanti B (1999) Assessing soil quality in different agro-ecosystems through biochemical and chemico-structural properties of humic substances. Soil Tillage Res 1417:1–9

    Google Scholar 

  • Montti LF, Osterrieth ML (2002) Efecto de las plantaciones de pinos y eucaliptus sobre las propiedades físicas-químicas de Argiudoles típicos (Sierra de los Padres, Bs. As.). Actas XVIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Puerto Madryn-Argentina, p 60

  • Morrás H, Leyva E, Píccolo G (1999) Modificaciones de la morfología y porosidad de agregados en un Ultisol bajo diferentes tratamientos culturales (Misiones, Argentina). Actas 14° Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo, Pucón-Chile, en CD

  • Nico AI, Aragón A, Chidichimo HO (1997) La materia orgánica en un suelo bajo labranza convencional y siembra directa: análisis comparativo del perfil de distribución y el fraccionamiento físico. Revista de la Facultad de Agronomía. La Plata 102(1):45–50

    Google Scholar 

  • Oades J (1984) Soil organic matter and structural stability, mechanism and implications for management. Plant Soil 76:319–337

    Article  Google Scholar 

  • Osterrieth ML, Cionchi JL (1985) Estratigrafía del cuaternario de la Laguna de Los Padres, Provincia de Buenos Aires. Actas 1° Jornadas Geológicas Bonaerenses, Tandil-Argentina, 41

  • Osterrieth ML, Maggi J (1996) Variaciones cuali-cuantitativas de la fracción arcilla en Argiudoles afectados por prácticas agrícolas en Laguna de Los Padres. Buenos Aires. Actas VI Reunión Argentina de Sedimentología, Bahia Blanca-Argentina, 337-342

  • Osterrieth ML, Fernández C, Bilat Martinez P, Martinez G, Trassens M (1998) Geoecología de Argiudoles Típicos afectados por prácticas hortícolas en la llanura pampeana. Buenos Aires, Argentina. Actas XVI Congreso Mundial de la Ciencia del Suelo, Montpellier-Francia (in CD)

  • Osterrieth ML, Borrelli N, Martínez P, García Calderón N, Scampini E, Trassens M, Bernava Laborde V, Miglioranza K (2001) Geoecología y degradación de Argiudoles típicos afectados por prácticas hortícolas, Buenos Aires, Argentina. Actas III Reunión Argentina de Geología Ambiental y Ordenamiento del territorio, Mar del Plata-Argentina I: 39

  • Paustian K, Collins HP, Paul EA (1997) Management controls on soil carbon. In: Paul EA et al. (Eds) Soil Organic Matter in Temperate Agroecosystems. CRC Press Boca Raton, FL, pp 15–49

  • Rivarola SE, Rosell RA (2008) Sustancias húmicas como indicadores de calidad del suelo. En: Galantini JA (ed) Estudio de las fracciones orgánicas en suelos de Argentina. Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo. EdiUNS, Universidad Nacional del Sur (UNS), Bahía Blanca, Argentina, p 309

  • Santanatoglia OJ, Fernández NR (1983) Estabilidad estructural y contenido de gomas microbianas bajo distintos tipos de manejo, en suelos de la Serie Ramallo (Argiudol Vértico). Ciencia del Suelo 1:43–49

    Google Scholar 

  • Scampini E, Osterrieth ML, Martinez P (2000) Relación entre propiedades físico-químicas y mesofauna asociada de una bordura en Argiudoles de la Llanura Pampeana. Geotrópica 44(111–112):3–12

    Google Scholar 

  • Six J, Elliot ET, Paustian K (2000) Soil macroaggregate formation: a mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture. Soil Biol Biochem 32:2099–2103

    Article  Google Scholar 

  • Six J, Callewaer P, Lenders S, Gregorich PaustianK (2002) Measuring and understanding carbon storage in afforested soils by physical fractionation. SSSAJ 66:1981–1987

    Google Scholar 

  • Soil Survey Staff (1996) Keys to soil taxonomy, 7th edn. United States Department of Agriculture, Washington, DC

    Google Scholar 

  • Stevenson FJ (1994) Humus chemistry: Genesys, Composition, Reactions. In: Wiley J and Sons (ed) Inc

  • Tate R III (1987) Soil organic matter, biological and ecological effects, Wiley, USA

  • Tisdall JM, Oades JM (1982) Organic matter and water-stable aggregates in soils. Soil Sci 33:141–163

    Article  Google Scholar 

  • Vidal C, Costa JL (1998) Evaluación de algunas propiedades físicas en sistemas de labranza reducida y siembra directa. Actas XVI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Carlos Paz-Argentina p 211

  • Walkley A, Black A (1965) Methods of Soil Analysis. In: Black C (ed) American Society 5 of Agronomy pp 1372–1375

  • Zalba P, Quiroga AR (1999) Fulvic acid carbon as a diagnostic feature for agricultural soil evaluation. Soil Sci 164:57–61

    Article  Google Scholar 

  • Zamuner EC, Picone LI, Echeverría HE (2006) Organic and inorganic phosporus in Mollisol soil under different tillage practices. Soil Tillage Res 99:131–138

    Article  Google Scholar 

  • Zibilske LM, Bradford JM, Smart JR (2002) Conservation tillage induced changes in organic carbon, total nitrogen and available phosphorus in a semi-arid alkaline subtropical soil. Soil Tillage Res 66:153–163

    Article  Google Scholar 

  • Zobeck TM, Onstad CA (1987) Tillage and rainfall effects on random roughness: a review. Soil Tillage Res 9:1–20

    Article  Google Scholar 

Download references

Acknowledgments

Financial support for this work has been provided by the UNMdP (project EXA 465/2009) and the Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT, PICT Nº 07-11636/04 and BID 1728/OC-AR PICT N°1700/06). M. F. Alvarez also thanks CONICET for a fellowship granted to them. The authors thank Dra. Lorena Herrera the contribution in this paper.

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Maria Fernanda Alvarez.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Alvarez, M.F., Osterrieth, M.L. & del Río, J.L. Organic matter fractionation in aggregates typical Argiudolls southeastern Buenos Aires and its relation to different soil uses: a preliminary study. Environ Earth Sci 65, 505–515 (2012). https://doi.org/10.1007/s12665-011-1446-5

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s12665-011-1446-5

Keywords

Navigation