Evaluación geoestadística de atributos hidrofísicos del suelo en la granja Tunguavita, Paipa, Colombia
Resumen
Dada la influencia en la explotación agrícola de los atributos físicos de los suelos, es necesario su estudio geoestadístico, con el fin de conocer la distribución y variabilidad que poseen, y su efecto sobre las restantes características del suelo. Por lo anterior, se realizó la medición de 80 puntos en un transecto de la granja de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Se analizó la densidad real (Dr), la densidad aparente (Da), la porosidad total (PT), el contenido de carbono orgánico (CO), el tamaño de las partículas y la infiltración básica (Ib), mediante un análisis descriptivo, geoestadístico y multivariado. Las propiedades físicas que presentaron los menores coeficientes de variación (CV) fueron la Dr (7,50 %) y la Da (4,33 %). Todas las variables evaluadas mostraron bajo CV, a excepción de la Ib. Los valores de CO de la granja son muy bajos (1,97 %). La Dr, el CO y la PT se ajustaron a semivariogramas lineales y tuvieron los mayores rangos (75 m). La arcilla se correlacionó negativamente con la arena y el limo; mientras que la PT tuvo correlación directa con la Dr, e inversa con la Da. La porosidad y el tamaño de partículas tienen gran influencia en la varianza de las propiedades físicas de los suelos de la granja, de acuerdo con el análisis de componentes principales. Probablemente, la ganadería intensiva practicada allí afecta la porosidad y la Dr, lo que disminuye la Ib y aumenta la compactación del suelo.
Descargas
Referencias bibliográficas
A. E. Hartemink et al., “Soil Horizon Variation: A Review”, Advances in Agronomy, vol. 160, n.° 1, pp. 125-185, 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/bs.agron.2019.10.003
S. I. Pla, “Soil and Water Resources Protection in the Changing Environment”, en Soil and Water Resources Protection in the Changing Environment, M. Zlatic y S. Kostadinov, eds., Stuttgart: Catena Soil Sciences, 2017, pp. 258-268.
X. Xiong, S. Grunwald, R. Corstanje, C. Yu y N. Bliznyuk, “Scale-dependent Variability of Soil Organic Carbon Coupled to Land Use and Land Cover”, Soil and Tillage Research, vol. 160, pp. 101-109, 2016. Doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2016.03.001
R. M. Lark, “Spatially Nested Sampling Schemes for Spatial Variance Components: Scope for Their Optimization”, Computers & Geosciences, vol. 37, pp. 1633-1641, 2011. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2010.12.010
H. U. Lenna, B. G. Premasudha, S. Panneerselvam y P. K. Basavaraja, “Pedometric Mapping for Soil Fertility Management – A Case Study”, Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, vol. 20, pp. 128-135, 2021. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jssas.2020.12.008
D. F Jaramillo-Jaramillo, “Definición de áreas homogéneas de fertilidad mediante análisis factorial y geoestadística”, Boletín de Ciencias de la Tierra, vol. 39, pp. 5-11, 2016. Doi: https://doi.org/10.15446/rbct.n39.40587
M. S. Metwally et al., “Soil Properties Spatial Variability and Delineation of Site-specific Management Zones Based on Soil Fertility Using Fuzzy Clustering in a Hilly Field in Jianyang, Sichuan, China”, Sustainability, vol. 11, n.° 24, pp. 7084, 2019. Doi: https://doi.org/10.3390/su11247084
D. Mulla, “Modeling and Mapping Soil Spatial and Temporal Variability”, en Hydropedology, H. Lin. Boston: Academic Press, 2017, pp. 637-664. Doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-386941-8.00020-4
F. A. Rodríguez, J. H. Camacho y Y. Rubiano, “Variabilidad espacial de los atributos químicos del suelo en el rendimiento y calidad de café”, Corpoica Cienc. Tecnol. Agropecuaria, vol. 17, n.° 2, pp. 237-254, 2016. Doi: https://doi.org/10.21930/rcta.vol17_num2_art:493
C. Valbuena, L. Martínez y R. Henao, “Variabilidad espacial del suelo y su relación con el rendimiento de mango (Mangifera indica L.)”, Revista Brasileira de Fruticultura, vol. 30, n.° 4, pp. 1146-1151, 2008. Doi: https://doi.org/10.1590/S0100-29452008000400049
I. Freitas, F. Dos Santos, R. Custódio, A. da Silva y V. Correchel, “Resistência àpenetração em Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes formas de manejo” Revista Brassileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 16, n.° 12, pp. 1275-1281, 2012. Doi: https://doi.org/10.1590/S1415-43662012001200003
S. Erşahin, et al. “Spatial Variation in the Solute Transport Attributes of Adjacent Typic Haplusteps, Mollic Ustifluvents, and Lithic Ustipsamments”, Geoderma, vol. 289, pp. 107-116, 2017. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.11.035
B. E. Marín, D. Geissert, S. Negretey A. Gómez, “Spatial Distribution of Hydraulic Conductivity in Soils of Secondary Tropical Montane Cloud Forests and Shade Coffee Agroecosystems”, Geoderma, vol. 283, pp. 57-67, 2016. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.08.002
D. Murakami, Y. Yamagata y T. Hirano, “Geostatistics and Gaussian Process Models, en Spatial Analysis Using Big Data, Y. Yamagata y H. Seya, eds. Academic Press, 2020, pp. 57-112. Doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-813127-5.00004-7
B. Alemán, A. Búcara, C. Henríquez y C. Largaespada, “Mapeo digital de suelos agrícolas en la región occidental del Valle Central de Costa Rica”, Agronomía Costarricense, vol. 43, n.° 2, pp. 157-166, 2019. Doi: https://doi.org/10.15517/RAC.V43I2.38205
Instituto Geográfico Agustín Codazzi –Igac, Métodos analíticos del laboratorio de suelos, 6.a ed. Bogotá: autor 2006.
K. Aggelopooulou, A. M. Castrignanò, T. Gemtos y D. de Benedetto, “Delineation of Management Zones in an Apple Orchard in Greece Using a Multivariate Approach”, Computers and Electronics in Agriculture, vol. 90, pp. 119-130, 2013. Doi: https://doi.org/10.1016/j.compag.2012.09.009
Y. Rong-Jiang et al., “Determination of Site-specific Management Zones Using Soil Physicochemical Properties and Crop Yields in Coastal Reclaimed Farmland”, Geoderma, vol. 232-234, pp. 381-393, 2014. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2014.06.006
F. Raiesi y V. Kabiri, “Identification of Soil Quality Indicators for Assessing the Effect of Different Tillage Practices Through a Soil Quality Index in a Semi-arid Environment”, Ecological Indicators, vol. 71, 198-207, 2016. Doi: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.06.061
A. W. Warrick y D. R. Nielsen, “Spatial Variability of Soil Physical Properties in the Field”, en Applications of soil physics, D. Hillel. Nueva York: Academic Press. 1980, pp. 319-344.
A. Ilek, J. Kucza y M. Szostek, “The Effect of the Bulk Density and the Decomposition Index of Organic Matter on the Water Storage Capacity of the Surface Layers of Forest Soils”, Geoderma, vol. 285, pp. 27-34, 2017. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2016.09.025
C. H. Sequeira, S. A. Wills, C. A. Seybold y L.T. West, “Predicting Soil Bulk Density for Incomplete Databases”, Geoderma, vol. 213, pp. 64-73, 2014. Doi: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2013.07.013
D. F. Li, G. Y. Gao, M. A. Shao y B. J. Fu, “Predicting Available Water of Soil from Particle-Size Distribution and Bulk Density in an Oasis-desert Transect in Northwestern China, Journal of Hydrology, vol. 538, pp. 539-550, 2016. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.04.046
K. Walter, A. Don, B. Tiemeyer y A. Freibauer, “Determining Soil Bulk Density for Carbon Stock Calculations: A Systematic Method Comparison”, Soil Science Society of America Journal, vol. 80, n.° 3, pp. 579-591, 2016. Doi: https://doi.org/10.2136/sssaj2015.11.0407
F. L. Monroy, J. G. Álvarez y O. H. Alvarado, “Distribución espacial de algunas propiedades físicas del suelo en un transecto de la granja Tunguavita, Paipa”, Rev. U.D.C.A Act. y Div. Cient, vol. 20, n.° 1, pp. 91-100, 2017.
M. Guatibonza, J. G. Álvarez y J. E. Sanabria, “Distribución espacial de la conductividad hidráulica en un lote de la granja Tunguavita (Paipa, Colombia)”, Agronomía Colombiana, vol. 27, n.° 2, pp. 261-271, 2009.
S. R. Tracy, C. R. Black, J. A. Roberts y S. J. Mooney, “Exploring the Interacting Effect of Soil Texture and Bulk Density on Root System Development in Tomato (Solanum lycopersicum L.)”, Environmental and Experimental Botany, vol. 91, pp. 38-47, 2013. Doi: https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2013.03.003
B. Volverás, E. Amézquita y J. M. Campo, “Indicadores de Calidad Física del Suelo de la Zona Cerealera Andina del Departamento de Nariño, Colombia”, Corpoica Cienc. Tecnol. Agropecuaria, vol. 17, n.° 3, pp. 361-377, 2016. Doi: https://doi.org/10.21930/rcta.vol17_num3_art:513
M. A. Mora, L. Ríos, L. Ríos y J. L. Almario, “Impacto de la actividad ganadera sobre el suelo en Colombia”, Ingeniería y Región, vol. 17, pp. 1-12, 2017. Doi: https://doi.org/10.25054/22161325.1212
S. R. Vargas, C. F. Serrato y T. A. Torrente, “Variabilidad espacial de las propiedades físicas de un suelo Fluventic Ustropepts en la cuenca baja del río Las Ceibas-Huila”, Revista Ingeniería y Región, vol. 13, n.° 1, pp. 113-123, 2015.
I. Pepper y M. L. Brusseau, “Physical-Chemical Characteristics of Soils and the Subsurface”, En Environmental and Pollution Science, M. L. Brusseau, I. Pepper y C. P. Gerba, eds., Academic Press, pp. 9-22, 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-814719-1.00002-1
H. Castro y M. Gómez, “Fertilidad de suelos y Fertilizantes”, en Ciencia del suelo. Principios Básicos, F. Silva y H. Burbano, eds., Bogotá: Guadalupe S.A. Sociedad Colombiana de la Ciencia del Suelo, 2010, pp. 217-303.
E. Sayer et al., “Tropical Forest Soil Carbon Stocks Do Not Increase Despite 15 Years of Doubled Litter Inputs”. Scientific Reports, vol. 9, n.° 18030, 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-54487-2
C. P. Díaz, G. Fachin, C. Tello y L. Arévalo, “Carbono almacenado en cinco sistemas de uso de tierra, en la región San Martín, Perú”, Rinderesu, vol. 1, n.° 2, pp. 57-67, 2016.
M. Teng et al. “Spatial Variability of Soil Organic Carbon in Three Gorges Reservoir Area, China”, Science of the Total Environment, vol. 599-600, pp. 1308-1316, 2017. Doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.085
P. Yescas, V. Álvarez, M.A. Segura, M. García, V. Hernández y G. González, “Variabilidad espacial del carbono orgánico e inorgánico del suelo en la comarca Lagunera, México”. Bol. Soc. Geol. Mex, vol. 70, n.° 3, pp. 591-610, 2018. Doi: https://doi.org/10.18268/bsgm2018v70n3a2
A. L. da Silva, E. Gomes de Moura y T.J. Camacho, “Spatial Variability of Infiltration and Its Relationship to Some Physical Properties”, Ingeniería e Investigación, vol. 30, n.° 2, pp. 116-123, 2010.
E. L. Almeida, M. A. Suárez, J. G. Pérez, M. L. Naranjo, O. E. Robalino y T. D. Manzano, “Tasa de infiltración de agua en suelos agrícolas”, Ciencia Digital, vol. 2, n.° 3, pp. 662-671, 2018. Doi: https://doi.org/10.33262/cienciadigital.v2i3.182
D. N. Vidana, A. Biswas y I. B. Strachan, “Spatial Variability of Soil Thermal Properties and Their Relationships with Physical Properties at Field Scale”, Soil and Tillage Research, vol. 193, pp. 50-58, 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.still.2019.05.012
R. Awal et al., “Soil Physical Properties Spatial Variability under Long-term No-tillage Corn”, Agronomy, vol. 9, n.° 11, pp. 750, 2019. Doi: https://doi.org/10.3390/agronomy9110750
H. M. Orjuela, Y. R. Sanabria y J. H. Camacho, “Spatial Analysis of Infiltration in an Oxisol of the Eastern Plains of Colombia”, Chilean Journal of Agricultural Research, vol. 72, n.° 3, pp. 404-410, 2012.
F. Haghighi, S. Forood y K. Kamali, “Modelling Infiltration and Geostatistical Analysis of Spatial Variability of Sorptivity and Transmissivity in a Flood Spreading Area”, Spanish Journal of Agricultural Research, vol. 12, n.° 1, pp. 277-288, 2014. Doi: http://doi.org/10.5424/sjar/2014121-4659
C. Medina, J. Camacho, C. Cortés, “Soil Penetration Resistance Analysis by Multivariate and Geostatistical Methods”, Eng. Agric, vol. 32, n.° 1, pp. 91-101, 2012.
J. M. Prieto, F. G. Prieto y O. A. Acevedo, “Variabilidad espacial de la materia orgánica en un suelo dedicado al cultivo de cebada maltera”, Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, n.° 71, pp. 141-152, 2014.
Y. Bi, H. Zou y C. Zhu, “Dynamic Monitoring of Soil Bulk Density and Infiltration Rate During Coal Mining in Sandy Land with Different Vegetation” International Journal of Coal Science & Technology, vol. 1, pp. 198-206, 2014. htpps://doi.org/10.1007/s40789-014-0025-2
