SUELOS Ing. Agr. Dra.. Olga S. Heredia Maestría en Ciencias Ambientales 2008
Muestreo de Suelos
Objetivos del Muestreo identificar el tipo de suelo diagnosticar la disponibilidad de nutrientes para formular programas de fertilización determinar procesos de deterioro evaluar la acumulación n de sustancias tóxicast
Origen natural antrópico Horizontal Suelo variabilidad Vertical Temporal
Fuentes de variabilidad de los suelos Naturales Clima Geología o material parental Topografía-Pendiente Profundidad de los suelos Textura Tipo de vegetación natural Antrópicas Abonos orgánicos Cultivo previo Encalado Fertilización Pastoreo Riego y drenaje Tipo de laboreo del suelo
Efecto del sistema de labranza sobre la distribución vertical del fósforo f extractable (Kurtz( y Bray)
Efecto de la dosis de fertilización sobre la variabilidad horizontal del P extractable del suelo. Las barras indican el desvío standard P extractable (mg kg -1 ) Dosis de Fósforo (kg ha -1 ) adaptado de James y Dow, 1972
Variabilidad temporal de nitratos en un cultivo de maíz z a diferentes profundidades. Las barras superiores indican las precipitaciones Zourarakis, 1983
Variabilidad de propiedades edáficas en la Región Pampeana (muestreos intensivos a nivel lote o parcela) Propiedad Media CV Fuente % arcilla (textura) 28.1 5 Di Pietro et al., 1986 ph 5.8-5.94 6.0 6.3 2-5 1.5 2 Conti et al., 1980 Vazquez y Leroux, 1983 Di Pietro et al., 1986 CIC (cmol c kg -1 ) 15.5 24 8.3 2-13 Di Pietro et al., 1986 Vazquez y Leroux, 1983 C orgánico (%) 1.7-2.1 2.0 1.62 1.3-3.4 1.28 10-20 3-7 3.4 7-14 25 Conti et al., 1980 Vazquez y Leroux, 1983 Di Pietro et al., 1986 Vazquez et al., 1990 Zubillaga et al., 2006 N total (%) 0.16-0.2 0.21 0.13-0.3 0.135 1.45 11-22 4-15 5-20 5.1 30 Conti et al., 1980 Vazquez y Leroux, 1983 Vazquez et al., 1990 Di Pietro et al., 1986 Zubillaga et al., 2006 CE (ds m -1 ) 0.41 20.5 Di Pietro et al., 1986 NO 3- (mg kg -1 ) 23 29-34 6-51 22-41 Vazquez y Leroux, 1983 Alvarez et al., 2006 P Kurtz & Bray (mg kg -1 ) 9-18 17 25.6 17-18 16 37-127 6-24 21 36-79 70 Conti et al., 1980 Vazquez y Leroux, 1983 Di Pietro et al., 1986 Giuffré et al., 1993 Zubillaga et al,. 2006
Cómo se maneja la variabilidad? Fertilización Convencional Variabilidad Edáfica Manejo Sitio específico Estadística stica Clásica Distribución Aleatoria Parámetros: X media σ desvío o standard
Cómo se maneja la variabilidad? Fertilización Convencional Estadística stica Clásica Variabilidad Edáfica Manejo Sitio específico Geoestadística stica Distribución Aleatoria Parámetros: X media σ desvío o standard Distribución No Aleatoria Parámetros: Rango C 1 varianza estructural C o varianza nugger
Cómo se realiza el muestreo? Tecnología a de fertilización n convencional (Estadística stica Clásica) 1 muestra compuesta /unidad de manejo Cuantas submuestras es necesario tomar? Criterio usual: 20-30 submuestras /u.m/ u.m. mayor Nº N observaciones, menor variabilidad Según n la variabilidad del parámetro
Número de submuestras por muestra compuesta requeridos para C t, N t, ph y CIC Nº submuestras / muestra compuesta adaptado de Vázquez V y Leroux,, 1983
Número de submuestras por muestra compuesta requeridos para NO 3- y P disponible Fósforo K&B (mg kg -1 ) Nitratos (mg kg -1 ) Nº submuestras / muestra compuesta adaptado de Vázquez V y Leroux,, 1983
Relación n entre el tamaño o de la unidad de muestreo y el número n de submuestras requeridos para una exactitud del 15% Número de submuestras 35 30 25 20 15 10 5 0 P N-NO 3 K 0 10 20 30 40 Tamaño del campo/lote (ha) Swenson et al., 1984.
Formas de muestreo 1 muestra compuesta /unidad de manejo Muestreo al azar Muestreo en áreas de referencia Muestreo al azar simple Muestreo al azar estratificado
Muestreo sistemático tico banda griega grilla polar zig - zag diagonales redondeado
Muestreo sistemático con toma de muestras compuestas a diferentes profundidades
Muestreo sistemático polar (muestras simples) para delimitar unazonacontaminada
Manejo sitio específico (Geoestad( Geoestadística) Cómo se realiza el muestreo? 75 80 75 90 80 40 50 60 # # 80 90 85 80 75 35 40 35 65 60 60 65 50 45 35 35 300 ft 60 50 55 50 55 40 35 30
Análisis Geoestadístico stico Análisis de la Variabilidad INTERPOLACION Análisis Semivariogramas de la estructura espacial interpolación Con con Estructura estructura espacial Espacial Mapa Fertilidad Muestreo Grilla Sin sin Estructura estructura espacial Espacial
Qué es el semivariograma? γ(h) : semivarianza n(h) : número de pares de datos a una distancia h Z(xi): valor de la propiedad Z en el punto i Z(xi + h): el valor de Z a una distancia h del punto i Semivariograma empírico mostrando la semivarianza de valores de MO en puntos separados por distancias crecientes
Ajuste del semivariograma a una función matemática tica
Parámetros utilizados en el ajuste del semivariograma a funciones matemáticas ticas
Interpolación n de los datos muestreados y medidos Datos: georeferenciados valores asociados Análisis Geoestadístico stico Kriging Mapa distribución continua variable Variograma cruzado
Efecto del manejo sobre el contenido de C org 0-20 cm
Efecto del sistema de labranza sobre la distribución vertical del fósforo f extractable (Bray( 1) 0 P Bray 1 (mg kg -1 ) 0 25 50 75 Profundidad (cm) 5 10 15 20 25 30 S Directa Arado Reja Cincel 0-20 cm Adaptado de Bullock, 2000
Distribución n relativa de N-NON NO3 a la siembra 0-60 cm A- Trigo y maíz z (Pampa Ondulada ) B- Trigo y maíz z ( Región n Semiárida Pampeana) N-NONO 3 (0-60) = 1.5 N-NONO 3 (0-20), R 2 = 0.73
Variabilidad Temporal Parámetros estables ph P extractable Carbono orgánico Evolución n del C orgánico en función n de la rotación agrícolo colo-ganadera en suelos de Balcarce
Parámetros variables Nitratos LC SD Variación n temporal de N-NON NO 3 de 0-600 cm bajo una rotación n habitual en la Región n Semiárida Pampeana
Recomendaciones Generales para el muestreo de Suelos Fert. Conv
Estructura espacial de variables edáficas a nivel de lote en Vedia Muestreo: sistemático Superficie del lote: 8 ha Espaciamiento: 50x50 m (32 sitios) Ndisponible 180 160 140 120 100 Nitrógeno Humedad Inicial 18 16 14 12 17 14 11 8 80 60 10 8 5 2 Carbono Fósforo Biomasa Total 21 18 15 12 9 6 24 21 18 15 12 9 6 24 22 20 18 16 14 12 10 Zubillaga et al., 2006) N-NO 3 (kg ha-1) Nitrógeno total (g kg -1 x 10) Humedad inicial (g 100g -1 ) Carbono orgánico (g kg -1 ) Fósforo extractable (mg g -1 ) Biomasa total de maíz en madurez fisiológica (Mg ha -1 )
Variabilidad Vertical ph Hasta qué profundidad hay que tomar las muestras? Argiudol Típico sin problemas de drenaje (Pampa Ondulada) Natracuol Típico de un bajo (Pampa Ondulada)
Variación n del ph en profundidad en función n de los sistemas de labranza 0-20 cm A: Pergamino (Argiudol Típico) B: Bordenave (Haplustol Entico) Galetto et al, 1992 Kruger, 1996
Variación n en profundidad del C org A = suelo agrícola de Pergamino (Pampa Ondulada) B= suelo agrícola de Anguil (Pampa Arenosa) Alvarez 1995
Implementos de Muestreo Metodología a para la obtención de muestra con pala. barreno
Cuarteo de la muestra de suelo NO 3- : muestra refrigerada Al laboratorio
Consideraciones Finales En la unidad de manejo, el suelo presenta una elevada variabilidad Tecnología a de Fertilización n clásica: variabilidad horizontal se soluciona tomando un mayor número n de submuestras Manejo sitio específico: utiliza la variabilidad horizontal para la elaboración n de mapas Variabilidad vertical: muestreo 0-200 cm,, nitratos de 0-60 cm. Variabilidad temporal: muestreo a la siembra La muestra de suelo debe ser procesada en forma adecuada.