Evaluación de la variabilidad espacial de las propiedades físicas del suelo del área oriental de la región semiárida pampeana

• Autores: Alvarez, Cristian
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Becker, Analia Rosa; Quiroga, Alberto Raul
• Materia: Suelo; Propiedades Físico - Químicas Suelo; Cultivos; Soil; Crops; Soil Chemicophysical Properties; Región Pampeana Semiárida; Catena
• Institución: Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria

Tesis doctoral para obtener el grado de Doctor en Ciencias Geológicas presentada en la Universidad Nacional de Río Cuarto, diciembre de 2018
Given the growing demand for food, the deterioration of soils, and the high variability of yields associated with the production-limiting conditions of different environments, it is necessary to find indicators of soil management and -quality to mitigate negative processes. That is why the object ive was to evaluate the impact of the spatial variability of soil properties related to texture, mineralogy, organic matter and topography, in relation to site-specific management, on soil productivity of the eastern sandy area ofthe semi-arid Pampa region. On the other hand, a study was carried out on a detailed scale considering the variability of environments within arepresentative catena. In order to comply with the objectives, total organic carbon and its fractions, total nitrogen, texture, distribution of aggregate size, structural instability, maximum bulk density, susceptibility to compaction, critical moisture, clay and sand mineralogy were determined and thin sections were made and analyzed. It is important to note that the catena has different sections, upper, middle and lower (SS, SM and SI, respectively). The pedogenetic processes have differentiated the soil profiles of the catena generating new horizons, and it can be postulated that the parental material was not the factor that has affected the morphological changes in the profile, since no differences were found in the texture or in the clay and sand mineralogy. The development of pedological horizons was not influenced by climate, but by the relief-drainage factor, evidenced by pedogenetic redox features (presence of mottles of Fe and Mn). While, in the SM, because of the influence of the high water table, surface salinization was observed that would affect plant growth. In SI the presence of the groundwater level near the surface generates temporary anoxia in the profile (oxide-reduction), conditioning the growth and development of the crop, in addition to the high risk of waterlogging. In the conditions studied, the most sensitive and simple indicators to evaluate soil quality are related to chemical (MO) and physical (relations between aggregates and texture) fertility. The variation of MOT contents was related mainly to the position in the catena. Although the mean values of this indicator in the SS and SI were similar, the spatial variation of this parameter was greater in the SI possibly affected by micro-relief variations, associated with the influence of the water table. While in SM the MOT levels were lower, possibly due to the concentration of salts, generating a high variability in this parameter associated with the intrinsic variability of this section. The composite indicator, IMO, took the lowest values in the SM and SI, possibly related to the redox processes and salinization generated through the high water table. Changes in the water regime due to excess or deficit have caused significant changes in maize crop yields, varying between season and date of planting in each section of the profile. In summary, the productivity of the corn crop was determined by the environment, reflected in indicators of the hydro-physical state of the soil, as EUA, observing the highest values in the SS in all the evaluated seasons and in early plantings This spatial variability in the pedogenetic processes depending on the differences in the water regime caused by the type of vegetation cover and the use of the soil results in the differentiation of soil profiles in the landscape determined by the anthropic effect. There is no direct relationship between the indicator variables used and the yield of the crops. This highlights the importance of knowing the catena and the morphopedogenetic processes of it. It would be convenient to carry out studies on crop nutrition or to evaluate the effects of management (Example: tillage systems, rotations) considering the water regime of the soils.
Dada la creciente demanda de alimentos, el deterioro de los suelos y la alta variabilidad de rendimientos asociados a las condiciones limitante de los diferentes ambientes productivos, es necesario encontrar indicadores de gestión y calidad de suelo para mitigar los procesos negativos. Es por ello que se plantea como objetivo evaluar el impacto de la variabilidad espacial de las propiedades del suelo relacionadas con la textura, mineralogía, materia orgánica y relieve, en relación al manejo específico, sobre la productividad del suelo del área oriental y medanosa de la región semiárida pampeana. En primera instancia se realizó un abordaje a escala regional donde se efectuó un muestreo considerando el efecto del uso del suelo en una transecta edafo-climática desde el noroeste de la provincia de La Pampa hasta el sureste de la misma. Por otra parte, se llevó a cabo un estudio a una escala de detalle considerando la variabilidad de ambientes dentro de una catena representativa. A fin de cumplir con los objetivos se determinó carbono orgánico total y sus fracciones, nitrógeno total, textura, distribución de tamaño de agregados, inestabilidad estructural, densidad aparente máxima, susceptibilidad a la compactación, humedad crítica, mineralogía de arcillas y arenas, y se realizaron y analizaron cortes delgados.Es importante destacar que la catena presenta diferentes secciones, superior, media e inferior (SS, SM y SI, respectivamente). Los procesos pedogenéticos han diferenciado los perfiles de los suelos de la catena generando nuevos horizontes, y se puede estipular que el material parental no fue el factor que ha incidido en los cambios morfológicos en el perfil, ya que no se encontraron diferencias en la textura ni en la mineralogía de arcillas y arenas. El desarrollo de horizontes pedológicos no fue influenciado por el clima, sino por el factor relieve-drenaje, evidenciado a través de rasgos pedogenéticos de óxido-reducción (presencia de moteados de Fe y Mn). En tanto que, en la SM, por tener influencia del nivel freático cercano, se observó salinización en superficie que afectaría el crecimiento vegetal. En SI la presencia del nivel freático cercano a la superficie genera anoxia temporaria en el perfil (oxido-reducción), condicionando el crecimiento y desarrollo del cultivo, sumado al alto riesgo de anegamiento que presenta el mismo. En las condiciones estudiadas, los indicadores más sensibles y sencillos de medir para evaluar calidad de suelos están relacionados a la fertilidad química (materia orgánica) y física (relaciones entre agregados y textura). La variación de los contenidos de MOT estuvo relacionada principalmente a la posición en la catena. Si bien los valores medios de este indicador en la SS y SI fueron similares, la variación espacial de este parámetro fue mayor en la SI posiblemente afectada por las variaciones de micro-relieve dentro de la misma, asociada a la influencia del nivel freático. En tanto que en la SM los niveles de MOT fueron menores, posiblemente asociados a la concentración de sales que se registra tanto en esta grilla como en el perfil modal, generando un alto CV en este parámetro asociado a la variabilidad intrínseca de esta sección. El indicador compuesto, IMO, tomó los valores más bajos en la SM y SI, posiblemente asociado a los procesos de óxido reducción y salinización generados a través de la capa freática cercana. Los cambios en el régimen hídrico por exceso o déficit han provocado cambios significativos en los rendimientos del cultivo de maíz, variando entre campaña y fecha de siembra en cada sección del perfil. En síntesis, la productividad del cultivo de maíz fue determinada por el ambiente, reflejándose en indicadores del estado físico-hídrico del suelo, como es EUA, observando los mayores valores en la SS en todas las campañas evaluadas y en fechas de siembras tempranas Esta variabilidad espacial en los procesos pedogenéticos en función de las diferencias del régimen hídrico causado por el tipo de la vegetación y el uso del suelo resulta en la diferenciación de perfiles de suelo en el paisaje determinados por el efecto antrópico. No existe una relación directa entre las variables indicadoras utilizadas y el rendimiento de los cultivos. Esto remarca la importancia de conocer la catena y los procesos morfopedogeneticos de la misma. Resultaría conveniente realizar estudios sobre nutrición de los cultivos o evaluar los efectos del manejo (Ejemplo: sistemas de labranza, rotaciones) considerando el régimen hídrico de los suelos.
INTA. Estación Experimental Agropecuaria Anguil
Fil: Alvarez, Cristian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Anguil. Agencia de Extensión Rural General Pico; Argentina