Informe presentado como parte de los requisitos para optar al título de Ingeniero Agrónomo




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3.4 Análisis realizados



Las metodologías empleadas corresponden a las indicadas por la Comisión de Normalización y Acreditación de la Sociedad Chilena de la Ciencia del Suelo (CNA).

3.4.1. Textura


Para el análisis de distribución de tamaño de partículas en suelo se empleó el método de Bouyoucos (1992).

3.4.2. Densidad aparente


Se empleó el método del cilindro y en cada estrata de suelo se obtuvo una muestra de suelo no disturbada (5 cm×8,2 cm) para ser posteriormente pesada y secada a 105 º C por 24 horas.

3.4.3. pH


Todas las muestras fueron medidas en una suspensión suelo: agua (1: 2,5) por determinación potenciométrica.

3.4.4. Fraccionamiento físico


Las fracciones >53 µm y <53 µm se separaron por tamizado en húmedo. Ambas fracciones secaron a 40 º C, se pesaron, y posteriormente se les determinó carbono.

3.4.5. Fracción Liviana


Se extrajo la fracción liviana de la MOS en la fracción >53 µm, según el método de Balesdent et al. (1991), tamizando en húmedo y flotación.

3.4.6. Determinación de Carbono


Se determinó el C total en el suelo completo y en las fracciones >53 µm y <53 µm, mediante combustión húmeda según el procedimiento de Walkley y Black (1934).

3.4.7. Capacidad de almacenamiento de C de los suelos o Capacidad protectiva de suelo



La capacidad protectiva del suelo fue definida por Hassink (1997), señalando que los suelos poseen una capacidad de almacenamiento de C finita, dado por el contenido de A+L y por el tipo de arcilla. De acuerdo a este concepto el cálculo de la capacidad protectiva queda definido de la siguiente fórmula:

(1)

Donde:

y = Capacidad protectiva de A+L para suelos con minerales arcillosos del tipo 2:1

x= A+L expresada en %

3.4.8. Déficit de saturación de C del suelo


El déficit de saturación (SD, %) se calculó como la diferencia relativa entre C de la fracción A+L y la capacidad protectiva del suelo, usando el modelo de Six et al. (2002) para suelos con minerales arcillosos del tipo 2:1 (esmectita). Este modelo considera el C total del suelo según se indica en la siguiente fórmula:
(2)



Donde:

SD = Déficit de saturación (%),

SOC = C total (g kg-1 suelo)

y = Capacidad protectiva de A+L para suelos con minerales arcillosos del tipo 2:1

x = Contenido de A+ L del suelo (g kg-1 suelo)

El SD (%) se calculó como la diferencia relativa de C del suelo en la fracción arcilla+limo y la capacidad de protección propuesta para suelos con arcillas del tipo 2:1 (esmectita), de acuerdo a la fórmula Six et al., (2002).

 

3.5. Análisis de Datos


La relación entre el déficit de saturación, el contenido de C total y la fracción de A+L fue analizado mediante análisis de correlación, empleando el programa estadístico SSPS V.13 (SPSS inc., 2001).
4. RESULTADOS Y DISCUSION


La clase textural de los suelos estudiados fue del tipo franco arcilloso a arcilloso para ambas series LNT y GUQ (Lontué y Guayquillo). El contenido de arcilla+limo fluctuó entre 32,5 - 57,4 % y 31,9 - 56,9 % en las profundidades 0-10 y 10-20 centímetros respectivamente. Los contenidos de C total mostraron un valor entre 6,45 y 17,56 g. kg-1 de suelo, rango característico de los suelos no volcánicos del tipo aluvial (Inceptisoles, Mollisoles). Los resultados obtenidos se presentan en el Cuadro 2.
Cuadro 2. Granulometría y fraccionamiento del C en los suelos estudiados.

 

Serie

 

Manejo

Prof.

Arenas

A+L

FL

C.Protectiva

C total

 DS

C>53µm

C<53µm


(cm)

%

(gkg-1) suelo

(%)

(gkg-1) suelo

GUQ

M

0-10

58.50

40.90

0.30

15.62

11.13

28.72

0.62

9.82

GUQ

M

0-10

51.00

48.30

0.20

15.77

11.71

25.79

0.44

10.11

GUQ

M

0-10

42.00

57.40

0.20

15.97

12.15

23.88

1.03

10.02

LNT

M

0-10

44.50

55.00

0.01

15.92

10.27

35.45

0.76

8.49

LNT

M

0-10

56.10

43.40

0.10

15.67

9.95

36.48

0.60

9.37

LNT

M

0-10

53.50

45.90

0.30

15.72

11.01

30.01

1.43

14.14

LNT

P

0-10

49.40

49.80

0.20

15.81

17.56

-11.10

0.42

6.02

LNT

P

0-10

49.50

49.50

0.50

15.80

15.73

0.45

1.18

13.10

LNT

P

0-10

66.50

32.50

0.50

15.44

17.56

-13.72

1.28

14.20

GUQ

M

10-20

56.50

42.50

0.50

15.65

8.62

44.96

0.82

5.21

GUQ

M

10-20

55.50

44.00

0.20

15.68

11.45

26.99

0.73

10.80

GUQ

M

10-20

44.60

54.80

0.20

15.91

11.23

29.43

0.71

9.50

LN

M

10-20

42.50

56.90

0.20

15.95

9.75

38.92

0.80

9.50

LN

M

10-20

49.10

50.10

0.30

15.81

10.46

33.85

1.29

12.98

LN

M

10-20

55.10

44.20

0.30

15.69

10.17

35.17

1.33

5.99

LN

P

10-20

42.50

56.90

0.30

15.95

6.45

59.58

0.35

5.60

LN

P

10-20

61.00

38.40

0.30

15.57

10.72

31.12

0.72

9.30

LN

P

10-20

67.40

31.90

0.20

15.43

10.84

29.72

0.91

4.91

LNT =Lontué A+L=Arcilla +limo

GUQ=Guayquillo Ct =Carbono total

M=Maíz DS=Déficit de saturación

P=Pradera FL= Fracción liviana
Los valores más altos de C total se reportaron en la serie LN manejado con pradera, a la profundidad 0-10 cm. Respecto a la capacidad protectiva del suelo (capacidad de almacenamiento de C), ambas series presentaron una capacidad similar pudiendo almacenar entre 15,44 – 15,97 g. de C por kg de suelo.

Si bien los suelos tienen una capacidad de almacenamiento de C similar dada por los contenidos de arcilla + limo (Hassink, 1997) y por su mineralogía (Six et al., 2002), este comportamiento difiere entre el suelo manejado con maíz y su homólogo con pradera.

El DS calculado, fue mayor a la profundidad 10-20 cm en todos los pedones, sin embargo superficialmente el rango varió entre -13,72 y 36,48 % de su capacidad. Los valores negativos dan cuenta que el suelo se encontraría saturado respecto de su capacidad protectiva de C. Este es el caso del suelo LN manejado con pradera, que excede su capacidad de almacenamiento de C presentando valores negativos (Cuadro 1).

Los suelos también presentaron una relación inversa (R2=0.99) entre el contenido de C total y el DS, la relación entre estos parámetros es una forma de confirmar el comportamiento de saturación (Hassink y Withmore, 1997). En la Figura 8 se presentan ambas series a la profundidad 0-20 cm, manejadas con maíz y pradera, y en la Figura 9 se presenta una relación similar en una misma serie (LN) y dos manejos distintos.

|

Figura 8. Relación entre el contenido de C total y el DS en las series LNT y GUQ a la profundidad de 0- 20cm.


Figura 9. Relación entre el contenido de C total y el déficit de saturación en la serie LNT a la profundidad 0-20cm.

El DS se calculó con la ecuación de Six et al., 2002, que considera la saturación total del suelo, o sea, una vez que se satura un compartimento o pool, los nuevos aportes de C comenzarían a localizarse en el siguiente compartimento, por orden de jerarquía (Gulde et al., 1988; Chung et al., 2008). Es así como primero se completan los compartimentos de menor capacidad, pool químico dado por la capacidad de adsorción de A+L y luego el pool físico dado por la agregación del suelo, hasta terminar con el pool no protegido.
En la Figura 10 se muestra la relación entre C de la fracción <53 µm y C total, corroborando lo anterior. El pool químico a la profundidad 0-10 cm se encontraría más cercano a la saturación en los suelos manejados con maíz (LN y GUQ). Las pendientes de las ecuaciones disminuyen a 0 en la estrata superficial.


Figura 10. Relación entre el contenido de C total y C en fracción <53 µm, series LN y GUQ manejada con maíz
En la Figura 11 se presenta la misma relación para la serie LN pero manejada con pradera. En ésta el pool químico estaría prácticamente saturado superficialmente (0-10 cm), la curva de regresión con una pendiente negativa así lo confirma. En la estrata 10-20 cm el pool químico está en fase de acumulación de C.


Figura 11. Relación entre el contenido de C total y C en fracción <53 µm, serie LN manejada con pradera.
La saturación en la serie LN con pradera podría ser la resultante de una sobrecarga animal por períodos prolongados, aportando gran cantidad de excretas y al mismo tiempo causando compactación en la estrata 10-20 cm. La razón anterior provocaría disminución del espacio poroso y con ello la capacidad de almacenar C. A su vez la misma serie (LN) manejada con maíz, pero quemando los residuos de cosecha mantendría el suelo en un estado estacionario respecto de la acumulación de C, toda vez que los aportes de residuos y las condiciones climáticas no varían.
Un estudio del almacenamiento de C en los agregados según tamaño y distribución podría arrojar como resultados un aumento del número de macro-agregados, puesto que el C que ingresa al suelo una vez saturado el pool químico, iría al pool físico aumentando la agregación. Sin embargo se debe mencionar que el estudio no realizó una evaluación del C en los agregados.
Posteriormente los aportes de C van al pool no protegido, situación que debiera reflejarse en un aumento de la FL.
Finalmente en la Figura 12 se presenta la relación entre FL y C en la fracción <53µm. En términos generales la fracción liviana aumenta conforme aumenta el contenido de C en el pool químico (C <53 µm). En el caso del suelo manejado con pradera es posible observar esta relación con claridad por encontrarse con un nivel de saturación mayor respecto de los suelos manejados con maíz.


Figura 12. Relación entre el contenido de C de la fracción <53 µm y el contenido de fracción liviana, entre los 0-20 cm de profundidad.
Los antecedentes presentados dan cuenta que el manejo incide en el nivel de saturación con C de un mismo suelo, produciéndose el llenado en los pool mas pequeños, la Figura 12 así lo confirma puesto que el suelo con pradera, con mayor nivel de saturación presenta mayor contenido de FL .

5. CONCLUSIONES

Las series Guayquillo y Lontué presentaron una capacidad protectiva entre 15-16 g. kg suelo-1 de C, debido a que poseen contenidos de arcilla+limo entre 32,5 - 57,4 % y 31,9 - 56,9 % en las profundidades 0-10 y 10-20 centímetros respectivamente.
Mayoritariamente el C del suelo se encuentra ocupando el pool químico de los suelos es decir en la fracción <53µm, con valores que fluctuaron entre 4,91 y 14,14 g. kg suelo-1 de C.
Los déficit de saturación de C fueron superior en los suelos manejados con maíz, pudiendo encontrarse en un estado estacionario en su nivel de C, debido a la quema de residuos de cosecha en cada temporada. Comparando manejo en una misma serie (LNT), la pradera mostró déficit de saturación negativo, es decir el contenido de C excedió su capacidad protectiva o de acumulación de C.
Los suelos con pradera mostraron comportamiento de saturación, lo que quedó demostrado al presentar una relación entre el contenido de C total y DS.
Los suelos (LNT) con una misma capacidad protectiva sometidos a distinto manejo por igual período presentan diferencia en sus niveles de saturación.
Las razones expuestas en los puntos anteriores permiten aceptar la hipótesis propuesta.
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