“Calidad física del suelo”

Presentación del tema: "“Calidad física del suelo”"— Transcripción de la presentación:

1 “Calidad física del suelo”
Ing Agr. M Sc. Carina R. Álvarez Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes Facultad de Agronomía Universidad de Buenos Aires

2 Ambiente favorable para el desarrollo de raíces y la biota edáfica
Suministrar agua- amortiguar déficit hídricos Resistente a la degradación

3 Funciones básicas del suelo
Evaluación Ambiente favorable, profundidad efectiva y capacidad de enraizamiento Profundidad al Bt o tosca Densidad aparente Compactación relativa Resistencia a la penetración Perfil cultural Aireación Macroporosidad Encostramiento superficial Rasgos redoximórficos Suministro de agua y amortiguación de deficiencias hídricas Cobertura (viva o muerta) Humedad del suelo Lámina de agua útil Infiltración Estabilidad o resistencia a la degradación Estabilidad estructural Pendiente

4 Espesor horizonte A Densidad aparente Densidad aparente relativa Resistencia a la penetración Porosidad y macroporosidad Infiltración Cobertura Estabilidad estructural Materia orgánica total y partículada Ambiente favorable Suministro de agua Amortiguar déficit hídricos Resistir la degradación

5 Características de las determinaciones físicas
Requiere personal entrenado Requieren tiempo, gran parte a campo Instrumental de muestreo No es un servicio difundido Falta estandarización Humedad dependiente “Lo esencial es visible a los ojos”

6 Propiedad Características Umbrales
Densidad aparente (método del cilindro) Sencillo Bajo costo Depende de la textura Depende carbono orgánico Franco arenoso >1.6 t m-3 Franco; franco-limoso >1.4 t m-3 Arcilloso; franco-arcilloso >1.3 t m-3 Dapcrítica (tm-3)= * arc (%) (Pillatti, de Orellana 2000) Porosidad total Se calcula a partir de la densidad aparente según: PT (%)= 100*(1-DAP/DPART) DPART= 2.6 t m-3 < 50 % Macroporosidad Porosidad de aireación Hvolsat-Hvolcc < 10 %

7 Propiedad Características Umbrales
Densidad aparente relativa (ASTM, 1982) DAP REL %= (DAP/DAP MAX)*100 Independiente textura y C orgánico Test de Proctor (no rutinaria) Sino; DMAX (t m-3)= 1.44 – MOS (%) ARENA (%) MANEJO; n= 62 y R2= 0.78 (Micucci et al, 2006) Optimo: % Resistencia mecánica Penetrómetros-Instrumental específico Medida puntual- Alta variabilidad Depende de la humedad Distintos ángulos Punta de 30º >2-3 MPa Punta de 60º >6 MPa (Pilatti, de Orellana 2000) Corregir por humedad Interesa su valor durante el desarrollo radical Infiltración Metodología rápida USDA (1999) Rápida; Variable; Relacionada con la orientación de poros superficiales, Puede tener problemas por derrame lateral Aplicación con fines comparativos

8 Resistencia a la penetración
Penetrómetro Resistencia a la penetración

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10 Propiedad Características Umbrales
Cobertura superficial (porcentaje y masa) Cuerda con marcas a intervalos regulares. Cuadrantes de rastrojo. Sencillo, sin costo < 60 % (control de erosión), mayor valor crítico para control de evaporación Diversos métodos No es un análisis de rutina Alta relación con el carbono orgánico Relacionado limo Comparativo, O con umbrales Según metodología Carbono orgánico Carbono particulado >53µm Densidad aparente Inestabilidad estructural Densidad aparente máxima CO determinación de rutina (baja sensibilidad) Carbono partículado no rutinario (alta sensibilidad) <1.7 a 2 % de C orgánico Relacionado con los valores críticos de la IE, DAPMAX. De trabajos de la región de Gomez et al 2001; Álvarez et al. 2006; Micucci et al. 2006; Pilatti, Orellana 2000 Dependiendo del contenido de limo In/Estabilidad estructural

11 Distintos objetivos: distintas referencias
Comparación puntual (tomando una fotografía) Situación/es manejo A Situación/es manejo actual Situación/es establecimiento A Situación/es manejo B Situación/es prístino Valores suelo ideal o límites críticos Situación media, mín, máx grupo VS. Comparación temporal (filmando una película) VS. Situación/es actual Situación/es futuro

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13 Calidad de suelos: Un estudio a escala regional
Objetivos Calidad de suelos: Un estudio a escala regional Caracterizar a escala regional el estado de la calidad de los suelos bajo distintos sistemas de labranza, utilizando situaciones cuasi-prístinas como referencia. Seleccionar un conjunto mínimo de variables que resulten sensibles a los distintos manejos para monitorear cambios en la salud del suelo.

14 Materiales y métodos Ubicación

15 Capítulo 1 Materiales y métodos Factores evaluados Manejo
Momento de muestreo: barbecho invernal Manejo Clase textural Referencia n=6 LC n=18 SD= 21 Franco n= 20 Franco limosos/franco arcillo limoso n= 25

16 Capítulo 1 Materiales y métodos Determinaciones Análisis estadístico
► Textura; ►Espesor del horizonte A; ► Estructura superficial ► Carbono orgánico total, C particulado (>53µm) y C resistente (<53 µm) ► Inestabilidad estructural (cambio del diámetro medio ponderado) ► Densidad aparente ► Compactación relativa (Densidad aparente/D máxima Proctor) ► Resistencia a la penetración; ► Número de lombrices; ► Infiltración ► Humedad edáfica Análisis estadístico ► ANOVA; DMS ► Regresiones simples o múltiples (Stepwise)

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19 Correlación Coeficiente de correlación entre pares de indicadores de calidad de suelo (p<0.01) Carbono orgánico total (COT), carbono orgánico particulado (COP), carbono orgánico resistente (COR), inestabilidad estructural (IE), densidad aparente (DAP), compactación relativa (CR) y resistencia a la penetración (RP).

20 Estratificación

21 Índice de estratificación
Relación entre el contenido de la fracción orgánica de 0 a 5 cm respecto de 5 a 15 cm. SD y Cuasi prístino: Enriquecimiento superficial fracciones más activas del CO. Incrementaría estabilidad estructural superficial, atenuando procesos erosivos.

22 Componentes del carbono e inestabilidad estructural
Relación negativa entre la inestabilidad estructural con el COT y CO>53µm El modelo de regresión linear múltiple que obtuvo mejor ajuste fue: ∆DMP= *limo – *CO>53µm – *CO< 53µm; R2= 0.41; las variables independientes están expresadas en g kg-1 de suelo. 31 % 41 % 20 %

23 Componentes del carbono y la densidad aparente
La densidad aparente estuvo relacionada con COT y la profundidad. Sin embargo COT puede reemplazarse por CO>53 µm sin perder ajuste. PROF: variable dummy; valor 0 para 0-5 cm y 1 para 5-15 cm.

24 Resistencia a la penetración
Relación inversa con humedad. De 0-5 cm SD > resistencia LC ≠ ordenada al origen; = pendiente SD: ↑resistenia no asociado a ↑DAP Endurecimiento no densificación Combinación + tránsito + ausencia de remoción + consolidación

25 Resultados y discusión
Capítulo 1 Resultados y discusión Interacción labranza x textura Agregación laminar en los primeros cm. Suelos francos SD  laboreados, aunque SD tendencia > infiltración Suelos franco-limosos y franco arcillo limosos SD << Laboreados En SD presencia de estructura superficial laminar Dominio de poros horizontales

26 and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.
15 % Agrícolas Cuasi pristinos 42 % Shaded squares are no-till soils (NT), open triangles are conventionally tilled soils (CT); and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.

27 and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.
15 % Siembra directa Cuasi pristinos Laboreados 42 % Shaded squares are no-till soils (NT), open triangles are conventionally tilled soils (CT); and solid circles are uncropped or quasi-pristine situations.

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30 Conclusión Deterioro físico y disminución del componente orgánico y sus fracciones por el uso agrícola. SD muesta cierta recuperación de la estabilidad estructural, pero se registran aumentos en la resistencia a la penetración y un comportamiento diferencial de la velocidad de infiltración según la textura del suelo. CO>53µm resultó un indicador sensible a las distintas prácticas de manejo. Permite explicar la variación favorables de la estabilidad estructural y la densidad aparente independientemente del manejo. Resulta de interés para monitorear cambios introducidos por el manejo en el corto plazo; a la infiltración y resistencia a la penetración.

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32 Materiales y métodos Densidad aparente Resistencia a la penetración
Infiltración Humedad de suelo en momento crítico Contenido de nitratos Rendimiento Alguno fert otros no Materiales y métodos - 35 experimentos - Todo igual excepto el sistema de labranza - Distintos sistemas de labranzas: PT; RT y NT - NT Y RT se agruparon como limited tillage (LT) para gráficos - Distintos años.

33 Densidad aparente Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT - LT 4% más que PT; NT > RT sig no da %; hasta densidad 1.3 g ml-1

34 Resistencia a la penetración
Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT mayor que PT; NT > RT sig. Alta sensibilidad, diferencia muy marcada. Los tres sistemas se diferencian: NT>RT>PT.

35 Inestabilidad estructural
Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT menor que PT; PT 70> LT; Alta sensibilidad, diferencia muy marcada. Los tres sistemas se diferencian: NT<RT<NT

36 Infiltración Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT LT mayor que PT; NT > RT. Mayor diferencia a mayores tasas

37 Humedad Comparación entre el valor de PT con LT; puntos llenos NT; puntos vacíos RT PT = RT; NT > RT y PT. 16 mm más. Mayor diferencia en arenosos (18 mm) menor en finos (9 mm)

38 Conclusiones En SD mejora estabilidad (resistencia a la degradación).
Endurecimiento y densificación. SD mejora infiltración contradicción con trabajo regional. Evaluar este factor con particular atención.

39 Buenas prácticas agronómicas relacionadas con las propiedades físicas
Sostener buenos niveles de carbono orgánico especialmente particulado DMAX (t m-3)= 1.44 – MOS (%) ARENA (%) MANEJO; n= 62 y R2= 0.78; MANEJO: 0 pastura y monte, 1 siembra directa y 2 suelos laboreados (Micucci et al, 2006) INESTABILIDAD ESTRUCTRAL

40 Resistencia a la penetración e infiltración
Controlar el transito Resistencia a la penetración e infiltración Transito controlado en el lote No transitar con contenido cercanos al contenido hídrico critico CHC: Contenido de humedad del suelo donde se produce se alcanza la DMAX Test Proctor CHC (%)= MOS (%) – Arena (%); R2= 0.64; P<0.001 Variables Unidad Media Mínimo Máximo MOS % 3.95 0.986 10.5 Arena 36.25 7.3 77.3 Arcilla 22.8 6.1 40.7 DMAX t m-3 1.46 1.1 1.76 CHC 25.23 15 43.1 (Micucci et al, 2006)