Impact of irrigation on organic carbon levels in agricultural soils of northeast Santa Fe

Autores
Heffner, Bárbara Analí; Mieres, Luciano Nicolás; Marano, Roberto Paulo; Berhongaray, Gonzalo
Año de publicación
2026
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Supplementary irrigation is rapidly expanding in northeastern Santa Fe, Argentina, although its effects on soil organic carbon (SOC) dynamics remain poorly documented. The objective of this study was to evaluate the effect of supplementary irrigation on SOC stocks, combining field sampling with SOC dynamics simulations using the AMG model.. Irrigated and rainfed fields were compared at three agricultural sites in northeastern Santa Fe. Soil organic carbon stocks were determined down to 60 cm depth, and SOC dynamics were simulated using the AMG model based on climatic, edaphic, and management information. At all sites, SOC decreased with depth and no significant differences were detected between irrigated and rainfed treatments for total SOC stock (0–60 cm). Observed SOC values ranged from 60 to 66 Mg C ha⁻¹ and were consistent with previous regional reports. Simulations indicated that irrigation increased carbon inputs through higher crop productivity, but also enhanced mineralization rates, resulting in negative carbon balances under both treatments, although less negative under irrigation. The AMG model adequately reproduced the general SOC trends, although it showed high sensitivity to initial SOC values. These results suggest that, under the evaluated conditions, supplementary irrigation did not significantly increase SOC stocks during the study period and highlight the need for long-term evaluations in irrigated agricultural systems.
El riego suplementario se encuentra en expansión en el noreste de Santa Fe, aunque su impacto sobre el carbono orgánico del suelo (COS) aún ha sido escasamente evaluado. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto del riego suplementario sobre los stocks de COS bajo condiciones agrícolas subtropicales, combinando muestreo de suelos y simulaciones con el modelo AMG. Se compararon lotes bajo riego y secano en tres sitios agrícolas del noreste santafesino. Se determinaron stocks de COS hasta 60 cm de profundidad y se realizaron simulaciones mediante el modelo AMG utilizando información climática, edáfica y de manejo. En todos los sitios el COS disminuyó con la profundidad y no se detectaron diferencias significativas entre tratamientos para el stock total de carbono (0–60 cm). Los valores observados oscilaron entre 60 y 66 Mg C ha⁻¹ y fueron consistentes con antecedentes regionales. Las simulaciones indicaron que el riego incrementó los aportes de carbono asociados a una mayor productividad, pero también aumentó las tasas de mineralización, resultando en balances de carbono negativos en ambos tratamientos, aunque menos negativos bajo riego. El modelo AMG reprodujo adecuadamente las tendencias generales observadas, aunque mostró sensibilidad a las condiciones iniciales de COS. Los resultados sugieren que, en las condiciones evaluadas, el riego suplementario no produjo incrementos significativos en el COS durante el período analizado y resaltan la necesidad de evaluaciones de largo plazo en sistemas irrigados.
EEA Reconquista
Fil: Heffner, Bárbara Analí. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina
Fil: Mieres, Luciano. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Reconquista; Argentina
Fil: Marano, Roberto Paulo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral; Argentina
Fil: Marano, Roberto Paulo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral; Argentina
Fil: Berhongaray, Gonzalo. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral; Argentina
Fil: Berhongaray, Gonzalo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ciencias Agropecuarias del Litoral; Argentina
Fuente
FAVE. Sección Ciencias Agrarias 25 : e0058. (2026)
Materia
Riego
Riego Complementario
Carbono Orgánico del Suelo
Suelos Agrícolas
Santa Fe (Argentina)
Irrigation
Supplemental Irrigation
Soil Organic Carbon
Agricultural Soils
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Soil organic carbon stocks were determined down to 60 cm depth, and SOC dynamics were simulated using the AMG model based on climatic, edaphic, and management information. At all sites, SOC decreased with depth and no significant differences were detected between irrigated and rainfed treatments for total SOC stock (0–60 cm). Observed SOC values ranged from 60 to 66 Mg C ha⁻¹ and were consistent with previous regional reports. Simulations indicated that irrigation increased carbon inputs through higher crop productivity, but also enhanced mineralization rates, resulting in negative carbon balances under both treatments, although less negative under irrigation. The AMG model adequately reproduced the general SOC trends, although it showed high sensitivity to initial SOC values. These results suggest that, under the evaluated conditions, supplementary irrigation did not significantly increase SOC stocks during the study period and highlight the need for long-term evaluations in irrigated agricultural systems.El riego suplementario se encuentra en expansión en el noreste de Santa Fe, aunque su impacto sobre el carbono orgánico del suelo (COS) aún ha sido escasamente evaluado. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto del riego suplementario sobre los stocks de COS bajo condiciones agrícolas subtropicales, combinando muestreo de suelos y simulaciones con el modelo AMG. Se compararon lotes bajo riego y secano en tres sitios agrícolas del noreste santafesino. Se determinaron stocks de COS hasta 60 cm de profundidad y se realizaron simulaciones mediante el modelo AMG utilizando información climática, edáfica y de manejo. En todos los sitios el COS disminuyó con la profundidad y no se detectaron diferencias significativas entre tratamientos para el stock total de carbono (0–60 cm). Los valores observados oscilaron entre 60 y 66 Mg C ha⁻¹ y fueron consistentes con antecedentes regionales. Las simulaciones indicaron que el riego incrementó los aportes de carbono asociados a una mayor productividad, pero también aumentó las tasas de mineralización, resultando en balances de carbono negativos en ambos tratamientos, aunque menos negativos bajo riego. El modelo AMG reprodujo adecuadamente las tendencias generales observadas, aunque mostró sensibilidad a las condiciones iniciales de COS. Los resultados sugieren que, en las condiciones evaluadas, el riego suplementario no produjo incrementos significativos en el COS durante el período analizado y resaltan la necesidad de evaluaciones de largo plazo en sistemas irrigados.EEA ReconquistaFil: Heffner, Bárbara Analí. Universidad Nacional del Litoral. 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El riego suplementario se encuentra en expansión en el noreste de Santa Fe, aunque su impacto sobre el carbono orgánico del suelo (COS) aún ha sido escasamente evaluado. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto del riego suplementario sobre los stocks de COS bajo condiciones agrícolas subtropicales, combinando muestreo de suelos y simulaciones con el modelo AMG. Se compararon lotes bajo riego y secano en tres sitios agrícolas del noreste santafesino. Se determinaron stocks de COS hasta 60 cm de profundidad y se realizaron simulaciones mediante el modelo AMG utilizando información climática, edáfica y de manejo. En todos los sitios el COS disminuyó con la profundidad y no se detectaron diferencias significativas entre tratamientos para el stock total de carbono (0–60 cm). Los valores observados oscilaron entre 60 y 66 Mg C ha⁻¹ y fueron consistentes con antecedentes regionales. Las simulaciones indicaron que el riego incrementó los aportes de carbono asociados a una mayor productividad, pero también aumentó las tasas de mineralización, resultando en balances de carbono negativos en ambos tratamientos, aunque menos negativos bajo riego. El modelo AMG reprodujo adecuadamente las tendencias generales observadas, aunque mostró sensibilidad a las condiciones iniciales de COS. Los resultados sugieren que, en las condiciones evaluadas, el riego suplementario no produjo incrementos significativos en el COS durante el período analizado y resaltan la necesidad de evaluaciones de largo plazo en sistemas irrigados.
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