Métodos geofísicos para evaluar la contaminación de los feedlots

La actividad ganadera de engorde a corral puede impactar en el ambiente por el manejo de las excretas de los animales. Este estudio evalúa la distribución de las concentraciones de nitrógeno y fósforo en suelos de corrales con diferente tiempo de uso, y analiza su impacto en el agua subterránea.

El engorde de animales en corrales lleva 20 años en Argentina como una alternativa de producción de carne bovina con diversos objetivos (Pordomingo, 2013). Desde hace varios años, casi toda la producción de aves y cerdos se realiza en confinamiento. La lechería e invernada sólo comenzó a intensificarse en las dos últimas décadas.

El avance territorial de la frontera agrícola por la expansión de los cultivos extensivos, por ejemplo en la región Pampeana, llevó a que la ganadería de menor rentabilidad relativa, cediera las mejores tierras, circunscribiendo su desarrollo a superficies más reducidas y en campos de menor calidad de suelos. Esto significó la puesta en marcha de un proceso de relocalización de la ganadería, especialmente en la etapa de recría y terminación final (Robert, et al., 2009).

La intensificación de los sistemas ganaderos incrementa los flujos de energía y de nutrientes, así como los riesgos de contaminación. Los animales excretan al ambiente entre 60 y 80% del N y P que ingieren a través de la orina y las heces (Herrero y Gil, 2008). Como consecuencia del confinamiento, los residuos se acumulan en una porción pequeña y limitada de terreno; por tanto, la actividad ganadera intensiva en corral impacta en el ambiente con las excretas de los bovinos. Zhu et al. (2004) encontraron que el lixiviado de nitratos en corrales en suelos limosos, con actividad mayor a 20 años, puede llegar a profundidades mayores a 30 cm en el suelo. El P se mueve lento y sus concentraciones alcanzaron los 2500 mg.kg-1 en los primeros 30 cm, a lo largo de 60 años de actividad.

Los métodos geofísicos eléctricos, en particular la tomografía de resistividad eléctrica (TRE) y los mapeos por inducción electromagnética (EMI), resultan eficientes para la exploración del agua subterránea y del suelo para caracterizar la contaminación por diferentes fuentes (Allred et al., 2008). Estos métodos se centran en estudiar la conductividad eléctrica aparente del suelo medida en el campo, que depende de la textura, el contenido de agua y la salinidad de la solución del suelo, entre otros factores. Según sea la profundidad de penetración del método, se podrá caracterizar la zona no saturada o la saturada (Corwin and Lesch, 2005).

El incremento en la concentración de sales de los sistemas de producción agrícola fue evaluado con estos métodos en forma satisfactoria. Sin embargo, la contaminación por la actividad ganadera no es un tema que haya sido abordado con frecuencia mediante el uso de la metodología geofísica.

El objetivo de este estudio fue aplicar los métodos de tomografía de resistividad eléctrica (TRE) y sondeos por inducción electromagnética (EMI) para evaluar la distribución de las concentraciones de de N-NO3- y P en los suelos de textura franco arcillo limosa, de dos corrales de engorde con diferente tiempo de uso, en la zona de la pampa húmeda (provincia de Buenos Aires). Asimismo, se propuso analizar su impacto en el agua subterránea.

La hipótesis fue que las concentraciones de N-NO3- y P en el suelo son más elevadas en el corral con mayor tiempo de uso. Una segunda hipótesis fue que la textura fina de los suelos podría contribuir a un menor aumento en las concentraciones de estos iones en el agua subterránea.

 

Materiales y métodos

Características del sitio de estudio

El establecimiento de engorde a corral estudiado se encuentra en las cercanías a la localidad de San Pedro (Buenos Aires, Figura 1). La textura de los suelos de la zona (Argiudoles Típicos) es franco arcillo limosa (INTA, 2015). Las principales formaciones hidrogeológicas son: el Pampeano (arcillo limoso) hasta los 20 m de profundidad, aproximadamente, y las arenas Puelches, a los 50 m de profundidad, aproximadamente. Por debajo, se hallan las arcillas de la Formación Paraná (Auge, 2004).

 

Figura 1. Localización de la zona de estudio. Se muestran los dos corrales estudiados (corral CNu y corral CAn) y los pozos W1, W2, W3, y W4 con profundidad al acuífero freático. El pozo DW tiene una profundidad mayor, cercana a los 50 m.

 

 

El clima de la región es templado cálido, con temperatura anual promedio de 17° C (INTA, 2012). La precipitación media ronda los 1000 mm anuales, concentrada principalmente en el semestre cálido, y el área se caracteriza por un exceso de las precipitaciones sobre la evapotranspiración durante los meses de invierno y por un leve déficit durante los meses de verano.

Se estudiaron dos sitios en un área con dimensiones aproximadas de 50 m x 30 m: en un corral (denotado como CNu -Nuevo- en la figura 1) con una actividad previa de engorde de los animales de un año; y otro corral (denotado como CAn -Antiguo-), con doce años de uso previo a este estudio.

El estiércol se removía dos a tres veces por semana y se acumulaba en la parte central de los corrales. En ambos corrales, se realizaron sondeos por dos métodos geofísicos para caracterizar la distribución de conductividad eléctrica indicadora de la potencial contaminación en el suelo y el agua subterránea: por inducción electromagnética (EMI) y por tomografía de resistividad eléctrica (TRE) (Allred et al., 2008). A fin de comparar resultados con los valores de referencia del entorno, se realizó una TRE en un lote adyacente (testigo, TRE test), sin presencia de animales, al oeste del corral CNu (Figura 1).


Sondeos EMI

Los sondeos fueron llevados a cabo con un conductímetro multifrecuencia EMP-400 (GSSI, Geophysical Survey Systems Inc.), con un espaciamiento entre espiras de 1,22 m y ancho de banda operacional entre 1 y 16 kHz. Las mediciones de conductividad eléctrica aparente fueron hechas a las frecuencias más altas de 16 kHz, 15 kHz y 14 kHz, ya que se buscó evaluar la zona no saturada y los primeros metros de la zona saturada.

El mapa de conductividad eléctrica aparente (CEa) obtenido fue usado para guiar el muestreo de suelos en forma de grilla, y se tomaron muestras en sitios que tuvieran una CE comprendida en distintos rangos de valores. La profundidad de investigación teórica fue estimada entre 3 y 4 m (Huang, 2005), teniendo en cuenta para su cálculo las resistividades del sitio testigo de trabajos previos en el área y la frecuencia de 16 kHz.


Tomografía de resistividad eléctrica (TRE)

Se empleó un resistivímetro SARIS (Scintrex Limited) para los sondeos eléctricos. Se utilizó la configuración dipolo-dipolo (Allred et al., 2008), con una distancia de 2 m entre electrodos y con una longitud total de transecta de 50 m. Las mediciones se tomaron hasta 12 m de distancia entre electrodos de corriente y voltaje (n=6).

Los datos experimentales fueron invertidos, obteniéndose modelos bidimensionales (2D) de resistividad eléctrica (inversa de la CE), usando el programa DCIP 2D desarrollado por UBC-GIF (University of British Columbia, Geophysical Inversion Facility). Es decir, se obtiene un modelo de distribución de la resistividad eléctrica de la tierra que varía lateralmente y en profundidad.


Suelos

Los suelos de la zona son Argiudoles Típicos (INTA, 2015). En primera instancia, se realizó una calicata en un extremo del lote testigo para caracterizar el perfil de suelo. Luego de la exploración EMI, se diseñó un muestreo de suelos en grilla hasta 1,5 m de profundidad aproximadamente, y se eligieron sitios con distinto rango de CE. Se extrajeron muestras a intervalos de: 0-10 cm, 10-30 cm, 30-50 cm, 50-90 cm, 90-120 cm y en algunos sitios, 120-150 cm. Se midió contenido volumétrico de agua, concentración de nitrógeno de nitratos (N-NO3-) y de fósforo disuelto o disponible (Pe). Los nitratos fueron extraídos de muestras de suelo húmedas con una solución de CuSO4 y la concentración de N-NO3- fue determinada por colorimetría después de la reducción de NO3- a nitritos (Dahnke, 1990). En cada sitio de muestreo, se estimó además el contenido acumulado de N-NO3- (kg N-NO3- ha-1) en el perfil del suelo, sumando las contribuciones de todas las capas muestreadas a través de la suma de los productos entre la concentración del elemento, el espesor de la capa y su densidad aparente.

Retomando lo que plantean Heredia y Fernández Cirelli (2007), respecto a que el Pe (extractable) es un buen estimador del fósforo disuelto (disponible) en suelos con acumulaciones orgánicas, el mismo se determinó mediante la técnica de Bray y Kurtz (1945) descrita en Page (1982). Además, el Pe acumulado en el perfil de suelo entre 0 y 80 cm, fue estimado como la suma de las contribuciones de todas las capas muestreadas.

Posteriormente, para evaluar la interdependencia de la variables medidas en el suelo en cada uno de los corrales (CNu, CAn y muestra testigo), se realizó un análisis de componentes principales (ACP), que se llevó a cabo mediante la aplicación InfoStat versión 2015 (Di Rienzo et al., 2015). Se designaron como variables de respuesta a los valores medidos de N-NO3-, Pe, humedad equivalente (He) y la CE como la inversa de la resistividad eléctrica (1/ρ). Todas ellas estimadas para una profundidad de 80 cm.

Se compararon 28 casos, cuyos datos fueron estandarizados, para realizar el análisis sobre la matriz de correlación en lugar de la matriz de covarianza de las variables. Se seleccionaron 2 componentes principales (CP1 y CP2) para el desarrollo del análisis, que fueron utilizados para la elaboración del gráfico de dispersión de las observaciones.


Análisis de aguas

En el corral CNu (Figura 1), se realizaron dos perforaciones de aproximadamente 15 m de profundidad para medir el nivel freático y el muestreo del agua subterránea. Una estaba situada en el extremo NO del corral (W1) y otra en el límite SE (W2), y al momento del estudio tenían un nivel estático a una profundidad de 12,55 m y 12,37 m, respectivamente.

También se ubicó un pozo considerado testigo BW a 1 km de distancia de los corrales, y otro pozo (DW) (con 50 m de profundidad), más profundo que los de las perforaciones realizadas para este estudio, ubicado a 25 m hacia el este del corral CNu (Figura 1). La profundidad de los niveles estáticos se volvieron a medir dos y tres años después del estudio geofísico con los siguientes valores: W1: 11 m; W2: 10,5 m y W1: 10,12m; W2: 9,95 m, respectivamente. Los valores en ambos pozos siempre difieren levemente y disminuyen la profundidad hacia el NO del corral.

En el corral CAn, se realizaron dos perforaciones cercanas: una hacia el O (pozo W3) en la zona más alta; y otra hacia el E, W4 (en el bajo respecto al corral). Al momento del estudio, tenían un nivel estático a una profundidad de 11,63 m y 6,74 m, respectivamente. Tres años después, el nivel estático medido fue W3: 9,24 m y W4: 4,21 m. En ambas situaciones temporales, la profundidad de la freática fue menor en la zona baja del corral.

En el momento de los sondeos geofísicos, junto a la medición de niveles freáticos, se realizó un primer muestreo del agua subterránea para su análisis físico-químico, seguido por un segundo y tercer muestreo (dos y tres años después del primero). Las precipitaciones anuales fueron de 1287 mm para el año del primer muestreo y 769 mm al siguiente año. En los años del segundo y tercer muestreo fueron 907 mm y 1479 mm, respectivamente.

En las muestras obtenidas se midió pH, Conductividad eléctrica (CE), y concentraciones de los iones mayoritarios: Na+ y K+ (por fotometría de llama), Ca+ y Mg2+ (titulación EDTA), Cl- (método volumétrico-argentometría), SO42- (por método turbidimétrico), HCO3- y CO32 (método volumétrico), NO3 – (método colorimétrico Sneed) (APHA, 2017).

Resultados

La textura del suelo resultó franco arcillosa hasta los 40 cm, arcillosa de 40 a 89 cm y franco a mayor profundidad (Tabla 1). Las líneas de sondeos de TRE para el Corral CNu se muestran en la Figura 2a y para el corral CAn, en la Figura 2b, y se encuentran superpuestas al mapa de CEa obtenido por EMI. Se indican también los sitios de muestreo de suelos junto con las concentraciones de N-NO3- y Pe acumulado en el perfil de suelo.

Tabla 1. Análisis de suelo de la calicata.

Figura 2. Mapas de CEa obtenidos con el sondeo EMI de 16 kHz. Se muestran también las líneas de Tomografías de Resistividad Eléctrica TRE y los sitios de muestreo de suelos señalados con un punto. (a) Corral CNu. Los valores en blanco corresponden a N-NO3- y en paréntesis a los de Pe, en kg.ha-1, acumulados en el perfil de suelo de 0 a 80 cm. (b) Corral CAn. Los valores corresponden a N-NO3- y en paréntesis los de Pe, en masas en kg.ha-1 acumuladas en el perfil de suelo de 0 a 80 cm.

Los modelos de resistividad eléctrica obtenidos por inversión de la TRE para el CNu se muestran en la Figura 3a, y para el corral CAn en la Figura 3b. Al modelo de las líneas centrales, se incorporó el montículo de estiércol distinguible en la topografía.

Figura 3. Modelos de resistividad eléctrica obtenidos de la TRE. La línea testigo se ubica en un lote contiguo con producción agrícola continua, sin presencia de animales, señalizado en la Figura 1 como TRE-test. (a) Corral CNu. Corresponden a las tres líneas de la Figura 2a. (b) Corral CAn. Corresponden a las líneas de la Figura 2b.

 

 

Corral CNu

Para la línea testigo, la conductividad eléctrica CE obtenida como inversa de la resistividad en los modelos TRE, tiene un valor de 90 mS.m-1 hasta aproximadamente el metro de profundidad, y aumenta con ésta hasta a un valor de 143 mS.m-1, aproximadamente. Como el nivel freático se encontraba cerca de los 12,4 m de profundidad, se puede inferir que la zona saturada también alcanza este valor de CE. Las líneas dentro del corral CNu tienen valores más altos de CE en zona no saturada, donde se alcanza 200 mS.m-1. La distribución de CE tiene bastante heterogeneidad, como se muestra en la línea L2 debajo del montículo de estiércol, pero las anomalías conductoras llegan a 10 m de profundidad, aproximadamente, donde pueden alcanzar la zona saturada. Estos valores de CE coinciden con los rangos obtenidos en la exploración por EMI, donde también se observa una anomalía de alta CE (145 mS.m-1) en la zona por debajo del montículo de estiércol (Figura 2a).

Las concentraciones de N-NO3- en el sitio testigo Test (adyacente a la línea TRE-test), no superan el valor 10 mg.kg-1 (Figura 4). Mientras que en los sitios dentro del corral hasta los 40 cm de profundidad y en algún caso hasta los 60 cm, los valores son mayores superando 60 mg.kg-1, con máximos (casi 100 mg.kg-1) en la línea de muestreo 5 en la zona SE del corral.

El contenido de humedad en el sitio testigo está entre 20 y 40%. En el corral, los mayores valores de humedad (entre 62 y 80%) se encuentran en la línea de muestreo 3 paralela a la línea de TRE L-2 (Figura 2a), ambas atravesando el montículo central de estiércol. Allí, las resistividades son bajas con algunos sectores más resistivos, probablemente por la presencia de espacio vacío (aire) entre la materia orgánica del estiércol. La CEa obtenida en el sondeo EMI tiene un máximo coincidente con la muestra CNu-B3. Sin embargo, la concentración de N-NO3- a lo largo de la línea 3, paralela a la TRE L-2, tiene valores más bajos que el resto de las líneas, con un mínimo en la muestra CNu-B3 ubicada en el centro del corral. Por el contrario, a lo largo de las líneas TRE L-1 y L-3, los valores de resistividad son bajos y la CE no es demasiado alta. Además, en las muestras CNu-A1 a CNu-C1 y CNu-A5 a CNu-C5, respectivamente, se observa que los valores de humedad no son tan altos como en la zona central del corral. Por otro lado, las concentraciones de N-NO3- son mayores en los extremos que en la zona central del corral (esto se visualiza en los valores de N-NO3- acumulado en el perfil, Figura 2a).

 

Figura 4. Corral CNu; (a) Concentraciones de N-NO3-; y (b) contenido de humedad volumétrica en función de la profundidad para los distintos sitios de muestreo. La muestra Test corresponde al sitio donde se encuentra la línea testigo TRE-test (Figura 1).

Los mayores valores de Pe se encuentran en los primeros centímetros del perfil de suelo (menor a 20 cm) debido a su menor movilidad respecto al nitrógeno en la solución del suelo (Figura 5). Las masas acumuladas de Pe en el perfil de suelo hasta 80 cm, aumentan en algunos casos hacia las zonas más bajas respecto de la zona central con acumulación de estiércol, lo que podría estar inducido por el escurrimiento superficial (Figura 2a), tal como fue encontrado por Chagas et al. (2007) quienes detectaron altos niveles de fósforo en el agua de escurrimiento en el mismo feedlot de este estudio.

 

Figura 5. Corral CNu. Concentraciones de Pe para los distintos sitios de muestreo en función de la profundidad. La muestra Test corresponde al sitio donde se encuentra la línea testigo TRE-test (Figura 1).

Corral CAn

En el sondeo testigo (TRE-test), los valores de resistividad en zona no saturada fueron cercanos a 11 ohm.m y entre 6-8 ohm.m en zona saturada (Figura 3b). Se puede observar que en las TRE de todas las líneas del corral CAn, los valores de resistividad son más bajos (entre 2 y 8 ohm.m) indicando un mayor grado de humedad y/o de salinización del suelo. Estas resistividades también son menores que en el corral CNu. La línea 3 y la línea 7 que atraviesan la zona central del montículo de estiércol presentan anomalías más conductoras y otras resistivas en la zona no saturada.

La zona saturada no parece experimentar un cambio respecto al testigo. Los valores de N-NO3- decrecen a partir de los 20 cm de profundidad, análogamente a lo que sucedía en el corral CNu (Figura 6). En la línea 3 (sobre el montículo de estiércol) y en la línea 6 (en la zona baja), superan los del testigo Test (ubicado al NO del corral CNu). Los valores son mínimos en el centro del corral (muestras B), salvo para el caso del sitio B6 que posee valores altos en los primeros centímetros de profundidad.

Se definieron zonas que presentaron las concentraciones menores de nitrógeno de nitratos en el suelo en los alrededores de las concentraciones de estiércol.

 

Figura 6. Corral CAn. Concentraciones de N-NO3- y contenido de humedad volumétrica en función de la profundidad para los distintos sitios de muestreo.

Los valores de humedad volumétrica rondan entre 40 y 80%, siendo mayores que en el caso de la muestra testigo (Test), que oscila entre 20 y 40%, y con valores altos en las líneas que pasan por el montículo central de estiércol (cuyos valores de CE en la zona no saturada también son más altos). La distribución de humedad es similar a la del corral CNu.

Los valores de Pe disminuyen con la profundidad, aunque se encontraron concentraciones altas en las muestras B3 y B4 de la zona central del corral a 80 cm (Figura 7).

 

Figura 7. Corral CAn. Concentraciones de Pe en función de la profundidad para los distintos sitios de muestreo del corral.

Se observa una disminución de N-NO3- acumulado en el perfil de suelo (0 a 80 cm) en la zona por debajo del montículo de estiércol y se detecta un aumento hacia los extremos del corral (Figura 2b), análogamente a la distribución del corral CNu. El Pe no presenta una tendencia definida de aumento hacia una zona en particular aunque se halla un máximo en la zona central.

El resultado del ACP, se presenta en la Figura 8, donde se puede ver que la primera componente (CP1) separa a los valores de He y Pe del resto de las variables, indicando que la mayor variabilidad entre los puntos de muestreo de los corrales se presentan con este par de propiedades del suelo, que a su vez presentan una alta correlación entre sí (0,6).

Por otra parte, el N-NO3- se presenta como la tercera variable distinguida por la CP1, que se encuentra correlacionada de manera negativa con las variables He y Pe. La dirección de la variable de N-NO3- y los valores observados de la misma, permiten distinguir que los mayores valores se presentan en la mayoría de los casos en las muestras localizadas del corral CAn (muestras ubicadas parte superior-izquierda). Mientras que en la parte inferior-izquierda se ubican las muestras correspondientes al corral CNu.

 

 

Figura 8. Biplot – ACP entre variables concentración de N-NO3-, Pe, He y 1/ρ en los corrales CNu y CAn.

Luego de explicar la variabilidad en los valores de He, Pe y NNO3- en ambos corrales, se debería destacar la variabilidad introducida por los valores de la CE (1/ρ), explicada por la CP2; en donde se distinguen puntos de muestreo que presentan valores altos de CE localizados en el corral CAn, principalmente en las cercanías de la zona de acumulación de estiércol del corral. Por otra parte, en este grupo se distingue el punto CNu-B3, que si bien corresponde al corral CNu, se localiza justo en la zona de acumulación del estiércol (zona central del corral).

Finalmente, con las dos CP se explicó el 73% de la variabilidad total en las observaciones, un 48% con la CP1 y el 25% restante con el CP2. Para este caso, al verificar el valor de los autovectores (e1 y e2) reportados en el ACP, se puede visualizar que al construir la CP1, las variables He y Pe reciben los pesos positivos más altos 0,61 y 0,59, respectivamente, y la variable N-NO3- recibe el peso negativo más alto con un valor de -0,50.

 

Análisis de aguas

El valor de referencia de CE en el pozo testigo lejos del feedlot es de 413 μS.cm-1 y en todos los pozos cercanos a los corrales, el valor de CE fue más alto (Tabla 2). En las muestras del Corral CNu, se observa un incremento solamente en las concentraciones de nitratos en el segundo y tercer muestreo.

 

Tabla 2. Análisis físico-químico del agua de los pozos: testigo BW; profundo DW; W1, W2, W3 y W4 aledaños a los corrales CNu y CAn, respectivamente. M1 corresponde al muestreo simultáneo a los sondeos geofísicos; M2 y M3, a dos y tres años después de los mismos, respectivamente.

 

En el corral CAn, el aumento de los nitratos en el segundo y tercer muestreo es mayor al del corral CNu, al igual que los cloruros y sulfatos. Sin embargo, en el tercer muestreo los valores de nitratos y sulfatos en el pozo de nivel freático más superficial (W4), disminuyen en un año de muestreo que resultó ser más lluvioso (1479 mm). Esto también se refleja en una disminución en la profundidad de los niveles freáticos, lo que contribuiría a la movilidad y/o disolución de las concentraciones de estos iones.

Los fosfatos se midieron en el segundo muestreo pero no se detectaron concentraciones de este ion en el agua. En el tercer muestreo, tampoco se detectaron fosfatos con excepción del pozo W4 con una concentración de 0,001 mg. L-1.

El análisis de comparación de medias, indicó para todos los casos de parámetros físico-químicos evaluados en ambos corrales, para los años de muestreo 1 y 3, que no se presentaron diferencias significativas entre los corrales para un nivel de significancia de p > 0,05.

 

Discusión

En este trabajo se comparó el impacto de la actividad de feedlot en dos corrales con distinto tiempo de uso bajo un suelo franco arcilloso. Se inició en base al estudio geofísico eléctrico y electromagnético que dio pruebas de ser eficiente en otros casos, como el estudio de la contaminación por rellenos sanitarios de Soupios y Ntarlagiannis (2017), donde la distribución de CE estuvo asociada a parámetros como el gradiente de concentraciones de contaminantes.

En este estudio se vio que la CE resultó mayor dentro de los corrales que en los sitios testigos, mientras que las concentraciones de N-NO3- también siguieron esa tendencia. La conductividad eléctrica de la zona no saturada, incluyendo el suelo, estuvo mayormente influenciada por el contenido de humedad. Las concentraciones y las masas acumuladas en el perfil del suelo hasta 80 cm, tanto para el caso de N-NO3- como de Pe, fueron mayores en los extremos que en la zona central del corral sujeta a la acumulación de estiércol.

En el caso del fósforo, podría estar inducido por el escurrimiento superficial, también detectado en este feedlot en los estudios de Chagas et al. (2007). Las bajas concentraciones de nitrógeno de nitratos en el centro del corral podrían estar asociadas al alto contenido de humedad y también al espacio aéreo en el montículo de estiércol, ya que contribuirían al proceso de desnitrificación. Esto concuerda con lo obtenido por Sainato el al. (2012) en un corral de feedlot también bajo suelo Argiudol cercano a la ciudad de Buenos Aires. Los autores encontraron mayor conductividad eléctrica, medida mediante TRE y en laboratorio, en los corrales que en el sitio testigo. Sin embargo, asociaron los máximos de la CE obtenida en los sondeos con la ubicación de la zona de alimentación y en las zonas bajas de escurrimiento de los efluentes.

En nuestro trabajo, el corral con mayor tiempo de uso exhibió mayor contaminación que el que tenía una actividad incipiente al momento de este estudio. Se podrían comparar estos comportamientos con lo observado en el corral de engorde vacuno que estudiaron Márquez et al. (2015), en una zona climatológicamente más seca y con suelos de textura franco arenosa (Trenque Lauquen). Estos autores detectaron mayor concentración de nitratos y fósforo, también en los extremos de los corrales. Pero la distribución estuvo asociada a la presencia de una fuente puntual, como el comedero o bebedero de los animales; o en zonas bajas, por efecto del escurrimiento superficial y subsuperficial. Esto estaba relacionado con una pendiente topográfica más pronunciada que la de los dos corrales de este estudio.

El estudio de ACP permite interpretar que la CP1 podría contrastar sitios del suelo dentro de los corrales donde se presenten altos valores de He y Pe contra sitios donde es probable que las concentraciones de N-NO3- sean bajas. Esto puede deberse a los distintos mecanismos que favorecen el transporte de estos nutrientes dentro del corral, como por ejemplo el escurrimiento superficial de sedimentos para el caso del fósforo y la infiltración de N-NO3- en zonas donde se presenten anegamientos dentro del corral.

En nuestro caso, los valores de CE del agua subterránea fueron mayores en los pozos cercanos a los corrales que en los testigos, mostrando los modelos de TRE que las anomalías de alta CE podían alcanzar la zona saturada. Sainato el al. (2012) también encontraron buena correlación entre la CE aparente medida en los sondeos geofísicos y la CE del agua, donde los niveles freáticos no superan los 4 m de profundidad, incrementándose en el sentido del flujo subterráneo.

Prácticamente no se detectaron fosfatos en el agua subterránea. Esto podría deberse a la fuerte retención por adsorción que tienen los coloides minerales sobre este elemento, que no ocurría en los corrales de suelos de textura franco arenosa de Trenque Lauquen (Márquez et al., 2015). Allí se encontraron fosfatos, que llegaron a concentraciones mayores (máximo de 2,43 mg.L-1) que los de este estudio, en el que sólo se detectaron fosfatos en el pozo del bajo W4 en muy baja concentración (Tabla 2).

Este comportamiento fue similar en los cloruros y sulfatos. Las concentraciones de los suelos franco arenosos de los corrales estudiados por Márquez et al. (2015), superaron de 5 a 10 veces a los de este estudio, específicamente en el corral donde el nivel freático se encontraba más superficial. Según los autores, en Trenque Lauquen, el impacto de los nitratos en el agua subterránea se observó con mayor notoriedad en el corral con mayor tiempo de uso y con valores que alcanzaron 56 mg.L-1. Mientras que en nuestro trabajo, las concentraciones superaron este valor solamente en el corral con mayor tiempo de uso, en el pozo del bajo topográfico.

La profundidad del nivel freático en los corrales de engorde de la localidad de San Pedro fue oscilante durante los tres años: para el corral CNu, entre 10 m a 12m; y para el caso del corral CAn, en el pozo W3 fue 10 m, y de 5 m en el pozo W4. En este sentido, no se evidenció el efecto directo de los lixiviados sobre el agua subterránea.

La no afectación del recurso de agua subterránea, tanto en el caso del corral CNu como el del CAn, puede deberse a la textura del suelo (franco arcillo limoso), y para el caso de estos corrales, la tasa de infiltración puede ser nula (Chagas et al., 2007). Con esto, se limita el transporte de solutos en el perfil de suelo y la lixiviación hacia el agua subterránea.


Conclusiones

  • La evaluación del impacto de la actividad de feedlot en dos corrales con distinto tiempo previo de permanencia de los animales, fue analizada a través de métodos geofísicos en una zona de la pampa húmeda.
  • La conductividad eléctrica de la zona no saturada, incluyendo el suelo, estuvo mayormente influenciada por el contenido de humedad.
  • Se pudieron definir zonas que presentaron las mayores concentraciones de nitratos en el suelo en los alrededores de las concentraciones de estiércol.
  • El fósforo también se acumuló por escurrimiento superficial en los límites de los corrales.
  • El corral con mayor tiempo de uso, exhibió mayor concentración de estos nutrientes que el que tenía una actividad incipiente al momento de este estudio.
  • El efecto directo de los lixiviados sobre el agua subterránea, observado en estudios anteriores en un feedlot bajo suelo de textura franco arenosa, no se evidenció en nuestro caso.
  • La mayor profundidad del nivel freático y la textura más fina del suelo habrían contribuido a una menor contaminación por nitratos del agua subterránea, aunque no se descarta un incremento de la misma a largo plazo.
  • El conocimiento de la distribución espacial de la conductividad eléctrica aparente en los corrales de feedlot a través de la geofísica, junto con la calibración a campo, permite dar información de entrada para modelos de flujo y transporte así como elaborar escenarios de simulación para tomadores de decisiones en los futuros emplazamientos de los feedlots.

Por: Márquez Molina, J.J.1; Sainato, C.M.1*; Heredia, O.S.1; Urricariet, A.S.1,2

 1 Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires

* Correo: csainato@agro.uba.ar

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (Argentina) y la Universidad de Buenos Aires.Agradecemos la colaboración de la técnica de laboratorio L. Palazzesi.