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Revista de la ciencia del suelo y nutrición vegetal

versión On-line ISSN 0718-2791

R.C. Suelo Nutr. Veg. v.7 n.2 Temuco  2007

http://dx.doi.org/10.4067/S0718-27912007000200004 

 

R.C.Suelo Nutr. Veg. 7 (2) 2007 (32-45)

ARTÍCULOS ORIGINALES

 

PARÁMETROS HIDRÁULICOS DETERMINADOS EN UN ANDISOL BAJO DIFERENTES ROTACIONES CULTURALES DESPUÉS DE DIEZ AÑOS

Hydraulic parameters determinated in Andisol under different crop rotations after ten years

 

Marco Sandoval E.1, Carolina Castillo S.1, Erick Zagal V.1, Neal Stolpe L.1, Pablo Undurraga D.2

1Universidad de Concepción, Facultad de Agronomía, Departamento de Suelos y Recursos Naturales, Avenida Vicente Méndez 595, Casilla 537, Chillán, Chile. Correspondencia: masandov@udec.cl
2 Instituto de Investigaciones Agropecuarias (CRI-INIA), Chillán, Chile.


RESUMEN

Los parámetros Hidráulicos fueron medidos en un suelo de origen volcánico del Valle Central (Humic Haploxerands) bajo diferentes rotaciones culturales con distinto manejo agronómico e intensidad de uso del suelo y fueron agrupadas en cuatro rotaciones que incluyeron pradera y dos rotaciones intensivas, sin pradera. Las mediciones de conductividad Hidráulica saturada (Kfs) fueron realizadas in-situ. Se determinaron, además, dos parámetros Hidráulicos del suelo: El parámetro α y el potencial de flujo mátrico (Φm). Todas las parcelas con pradera, dentro de la rotación tuvieron valores similares de Kfs. Las parcelas con rotaciones intensivas presentaron valores extremos el mayor y menor valor de Kfs, donde la rotación: remolacha-trigo-frejol-cebada, presentó el mayor Kfs (P0,05) de todos los tratamientos. Nuestros resultados fueron apoyados por un análisis de correlación en que se determinó una significativa (P0,05) relación entre Kfs y los parámetros Hidráulicos y potencial de flujo mátrico (Φm).

Palabras claves: Conductividad Hidráulica, parámetro a, potencial de flujo mátrico.

ABSTRACT

Hydraulic parameters were measured in a soil of volcanic origin of the Central Valley (Humic Haploxerands) under different crop rotations with different agricultural management and soil-use intensity that were grouped in four rotations that included pastures and two intensive rotations without pastures. Measurements of saturated hydraulic conductivity (Ka) were done in-situ. At the mean time, two hydraulic parameters of soil were determined: α parameter and matric flux potential (Φm). All plots with pasture included in the rotation had similar mean Kfs values. The plots with intensive rotations had the extreme, the Highes and lower Kfs values. The Kfs in the rotation sugar beet-wheat-beans-barley was the Highest Kfs (P0,05) of all treatments. Our results were supported by a correlation analysis that determined significant relationships (P0,05) between Kfs, and the hydraulic parameters a and matric flux potential (Φm)

Key words: Hydraulic conductivity, CL parameter, matric flux potential.


INTRODUCCIÓN

La conductividad Hidráulica saturada (Kfs) es un parámetro físico del suelo que interviene en todos aquellos procesos relacionados con el movimiento de agua y solutos a través del perfil. Por ello, está considerado como uno de los descriptores dinámicos y fundamentales de la naturaleza de un suelo, utilizándose a menudo para estimar otros parámetros más complejos de determinar como infiltración y redistribución de agua en el perfil (Lu et al., 2004; Vandervaere et al, 2000).

El valor de la Kfs, está condicionado por el tamaño, cantidad y forma de los poros del suelo, además de los cambios de estructura, ocasionados por el manejo del suelo (Ellies et al, 1997).

Este parámetro puede modificarse por otros factores; entre ellos: humedad inicial del suelo, textura, permeabilidad, encostramiento, sellado, porosidad, continuidad del espacio poroso y homogeneidad del perfil. También la pendiente, cobertura vegetal y el tipo de manejo del suelo tienen gran influencia (Nissen et al, 2006; Nissen et al, 2005). La magnitud de estos cambios estructurales, ocasionados por el manejo agrícola, depende de la oportunidad, intensidad y frecuencia de las operaciones de labranza superficiales y subsuperficiales del suelo, también, del efecto compactante producido por el tráfico de la maquinaria agrícola o de animales (Cuevas, 2002). Luego, (Kfs) se ve influenciada, ya que al incrementar el grado de agregación de un suelo, la distribución de la Kfs suele ser cada vez más asimétrica y discontinua (Ellies et al., 1997).

Uno de los factores que puede intervenir positivamente sobre las propiedades físicas y químicas del suelo, corresponde a los sistemas de rotaciones de cultivos, que incluyen praderas con sistemas radiculares de diferentes cantidades de fitomasa; los que tendrían efecto beneficioso sobre los contenidos de materia orgánica (Huang et al., 2003; Peters et al., 2003).

Cuando las rotaciones culturales incorporan plantas leguminosas son, de cierto modo, las raíces de éstas las responsables de las mejorías en el suelo, ya sea en cuanto a su estructura, contenido de materia orgánica y valores de conductividad Hidráulica, especialmente en aquellos casos cuando la vegetación con leguminosas cubre el suelo todo el año (Drury et al, 2003; Peters et al, 2003).

Es comprensible, entonces, que la vegetación juega un rol trascendental en el movimiento del agua, dentro del perfil del suelo (Lambs y Berthelot, 2002). El establecimiento de raíces profundas, provenientes de especies forrajeras, cultivos herbáceos y plantas leñosas en general, constituyen un elemento reductor de pérdidas de agua por exceso de drenaje, además de mantener un determinado equilibrio ácido-básico en ese segmento de suelo con vegetación (Singh et al, 2003).

Dada la presumible relación que existe entre la condición del suelo sometido a rotaciones culturales y los valores de conductividad Hidráulica saturada, los objetivos planteados en este trabajo fueron: (I) Evaluar, in situ, la conductividad Hidráulica saturada de campo (Kfs), en un suelo derivado de cenizas volcánicas, sometido a seis rotaciones culturales por diez años. (II) Comprobar la relación que existe entre la conductividad Hidráulica saturada de campo (Kfs) y los parámetros Hidráulicos: a y potencial de flujo mátrico (Φm).

MATERIALES Y MÉTODOS

Suelo

El experimento se encuentra establecido en la estación experimental Santa Rosa (Centro Regional de Investigaciones, Quilamapu, chillan-Chile, 36° 31' lat. Sur, 71°54' long. Oeste), sobre un suelo Arrayán franco arenoso (Humic Haploxerands), 0 a 1% de pendiente. Las características físico-químicas determinadas al inicio del ensayo, para la profundidad de 0-10 cm, fueron las siguientes: 5,98 de pH; 8,87 mg Kg-1 de N-N03; 17,05 mg Kg-1 de P (Olsen); 4,5 % C orgánico; 0,33 cmol Kg-1 de K disponible; 5,75 cmol Kg-1 de Ca disponible; 0,65 cmol Kg-1 de Mg disponible; 0,48 cmol Kg-1 de Na disponible; 0,45 % de N-total; densidad aparente de 1,05 g cm-3; capacidad de campo de 45,48 % y punto de marchitez permanente de 29,40% (Zagal et al, 2002).

Las metodologías usadas en la medición de los parámetros, recién mencionados, fueron las siguientes: capacidad de campo y punto de marchitez permanente (Richards and Weaver, 1944); densidad aparente (Blake andHartge, 1986); carbono orgánico; fósforo; potasio disponible y pH (Sadzawka et al, 2004).

Tratamientos

El diseño experimental aplicado a los tratamientos, correspondió a bloques completamente al azar, arreglados en 6 tratamientos y 4 repeticiones. Las rotaciones incluyeron las siguientes especies: remolacha (Beta vulgaris. subsp. vulgaris), trigo (Triticum aestivum), trébol rosado (Trifolium pratense), fréjol (Phaseolus vulgaris), cebada (Hordeum vulgare), maíz (Zea mays), alfalfa (Medicago sativa) y trébol blanco (Trifolium repetís); ordenándose en parcelas de 280 m2, de la siguiente forma: I. remolacha(R)-trigo(T)-trébol rosado (2 años) (TR2); II. remolacha-trigo-frejol (F)-cebada (C); III. Maíz (M)-trigo-trébol rosado (2 años); IV. maíz-trigo-frejol-cebada; V. remolacha-trigo-maíz-alfalfa 5 años(A5); VI. remolacha-trigo-maíz-trébol blanco (5 años) (TB5).

Conductividad Hidráulica saturada (Kfs)

Las mediciones de Kfs se llevaron a efecto en Marzo de 2004, con el instrumento denominado Permeámetro Guelph (PG), modelo 2800k1 (Soil Moisture Equipment, Santa Barbara, California) el cual, además de medir Kfs in-situ, permite conocer el potencial del agua del suelo, siendo un Permeámetro de carga constante, que determina la velocidad del flujo de agua en un sondeo y en el suelo no saturado circundante (Porta et al, 2003). Debe establecerse que los valores de conductividad Hidráulica saturada, medidos con este instrumento, van desde niveles próximos a la superficie hasta dos o más metros de profundidad (Reynolds y Elrick, 1985; Reynolds y Elrick, 1987).

La Kfs, fue evaluada en el centro de cada parcela para los distintos tratamientos y repeticiones, utilizándose dos cargas Hidráulicas de 5 y 10 cm. Las mediciones efectuadas con 5 cm de altura de agua, se realizaron a intervalos de 2 minutos. Para el caso de las mediciones con 10 cm de altura de agua, las evaluaciones se determinaron cada 1 minuto.

La instalación del instrumento se realizó con un barreno "soil auger" de 6 cm de diámetro, permitiendo situar el Permeámetro Guelph a 15 cm de profundidad dentro del perfil del suelo.

El valor de la Kfs, se obtuvo utilizando el análisis de Richards, (Reynolds et al, 1985), a través de la ecuación (1):

 

Kfs = G2Q2-G1Q1       (1)

Donde:

G1 =(G2[H2 C1 ]/ [H1] C2 )
G2 = (H1 C2)/ {π [ 2 H1H2 (H2 + H1)+ a2(H1 C2- H2C1)]}
Q1 = (X)R1
Q2 = (X)R2

Los factores Q1 y Q2 (cm3 s-1), Gi y G2 (cm-2), representan un flujo permanente y corresponden a dos cargas Hidráulicas (5 y 10 cm de altura, respectivamente); se resuelve mediante ecuaciones simultáneas. H1 y H2, corresponden a la primera y segunda alturas de carga respectivamente (expresadas en cm).

El factor a, representa el radio estandarizado del orificio donde se realizan las mediciones del instrumento (3 cm). C1 y C2, son factores adimensionales dependientes, principalmente, de H1/a y H2/a.

Los valores de R1 y R2 (cm s-1), establecen la tasa de condición constante, correspondiente a H1 y H2 respectivamente. Finalmente el factor X, representa la constante del reservorio (cm2).

Además de obtener el valor de Kfs, el Permeámetro Guelph ofrece la posibilidad de calcular el potencial de flujo mátrico (Φm) y el parámetro α, relacionados con Kfs.

El potencial de flujo mátrico (Φm) se define como la medida de la capacidad del suelo de atraer agua, por fuerza capilar, atravesando una sección de área en una unidad de tiempo (cm2 h-1) (Reynolds y Elrick, 1990).

El parámetro α, según Gardner (1958), es la pendiente de In K versus Ψ donde Ψ es el potencial mátrico del suelo y K es la conductividad Hidráulica, representando una medida de la capacidad del suelo de adsorber agua, expresada en (m-1).

La expresión matemática que determina el parámetro α es la ecuación (2):

A = Kfs/ Φm        (2)

Donde:

Φ = J 1Q1 - J2 Q2
J1 = {[ ( 2H22 + a2 C2) C1 ]}/ {2 π [ 2 H1 H2 (H2 - H,) + a2 (H, C2 H2 C,) ] }
J2 = { [ (2H12 + a2 C1) C2 ] / [ (2H22 + a2 C2) C1]}

Los factores J 1 y J 2 (m-1) y Q 1 y Q 2 (m-2), representan un flujo permanente de dos cargas Hidráulicas; al radio del orificio y el factor C (Reynolds et al, 1985). Los datos registrados en este estudio, fueron procesados con el programa estadístico computacional SAS (SAS. Institute Inc. 1999), mediante: análisis de varianza ANDEVA, test de diferencia mínima significativa (DMS) y análisis de correlación.

Todas las diferencias discutidas, fueron significativas al nivel de probabilidad de (P0,05).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Conductividad Hidráulica saturada (Kfs)

La evaluación de la Kfs, para los diferentes tratamientos, reveló diferencias estadísticamente significativas (P0,05) entre tratamientos (Cuadro 1).


Cuadro 1: Conductividad Hidráulica saturada (Kfs), medida en los distintos tratamientos de rotaciones.

Table1: Satured hydraulic condutivity (Kfs), measured in different treatments of crop rotations.

Los valores de la Kfs, variaron entre 0,14 y 1,13 cm h-1. Según Gurovich (2001), estos valores están dentro del rango esperado para texturas franco arenosas (0,50 a 1,04 cm h-1). Nissen et al. (2006) indican que la conductividad Hidráulica no saturada en Andisoles del sur de Chile a tensión de 2,5 pF en praderas fluctuaron entre 1,9 x 105 y 3,6 x 105 cm s-1. Wagner y Medina (1998), además señalan que los valores de conductividad Hidráulica que fluctúan entre 0,1 a 2,0 cm h-1 representan movimientos muy lentos a moderadamente lentos. De esta manera, los resultados de este estudio pueden ser clasificados en esta categoría.

La rotación R-T-F-C, mostró diferencias significativas (P0,05), con relación al resto de los tratamientos, alcanzando el mayor valor de Kfs de todo el ensayo (Cuadro 1). Esto podría deberse al efecto que provoca la rotación intensiva sobre la estructura del suelo, la que eventualmente estaría destruyendo los macroagregados por la acción física directa, y produciendo pérdida de la estabilidad de los mismos, debido a la reducción del contenido de carbono orgánico del suelo (Cuadro 2), por exposición de fracciones que se hallaban protegidas dentro de sus estructuras (Six et al, 1999).


Cuadro 2: Contenido de C total del suelo, después de diez años de rotaciones de cultivo de diferente intensidad.

Table 2: Total soil C content after ten years of crop rotations of different intensities.

Zagal et al. (2002) determinaron en este mismo ensayo de la Estación Experimental Santa Rosa (INIA-Quilamapu), durante el mes de Julio de 1999, los contenidos de materia orgánica (MO) presentes en las parcelas experimentales; encontrando que la rotación R-T-F-C mostró el menor porcentaje de MO, de todos los tratamientos. Por ello, cualquier decisión de manejo que tienda a alterar la dinámica de las fracciones de la MO, como es el caso de la labranza intensiva, tendrá incidencia sobre el ambiente físico y químico-bioquímico del suelo (Studdert y Echeverría, 2000; Six et al, 1999). Ha sido demostrado que la materia orgánica afecta la estabilidad estructural, además de las características de retención de agua, gracias a su naturaleza coloidal (Rachman et al, 2003). De este modo, un suelo cuyo uso intensivo ha inducido a un bajo contenido de MO, absorbe menos agua; situación que se traduce en una menor capacidad de retención de agua disponible y un alza en el movimiento vertical de la columna de agua expresada en valores de conductividad Hidráulica saturada (Siebe et al, 2004).

Nikolaivna y González (2002), sin embargo, establecen que el deterioro y destrucción de la estructura del suelo, debido a prácticas intensivas de laboreo y manejo inadecuado, ocasionan disminución en la conductividad Hidráulica y gaseosa del suelo. Si bien estas posiciones son contradictorias, debe establecerse que los resultados obtenidos por los distintos autores, están supeditados a las condiciones edafoclimáticas y de manejo en las que se H1cieron las determinaciones y que al deterioro de la estructura del suelo, no siempre se suma la compactación.

La rotación intensiva M-T-F-C, resultó tener la más baja Kfs de todo el ensayo (Cuadro 1), presentando sólo diferencias estadísticamente significativas (P0,05) con respecto al tratamiento R-T-F-C. Es posible explicar el bajo valor de Kfs de esta rotación, a través del supuesto deterioro que se estaría produciendo en el suelo, a consecuencia de la rotación intensiva, sin incorporación de pradera, desde la instauración del ensayo.

Para este experimento, Sandoval et al. (2006) determinaron los indicadores estructurales: diámetro medio ponderado (MWD) y el porcentaje de agregados mayor a 0,25 mm (Cuadro 3).


Cuadro 3: Distribución de los agregados estables al agua (%) y diámetro medio ponderado (MWD) después de diez años de rotaciones de cultivo de diferente intensidad.

Table 3: Distribution of water stable aggregates (%) and the mean weighted diameter (MWD) after ten years of crop rotations of different intensities.

Después de 12 años de rotación, se presentó una tendencia a mejorar el porcentaje de agregados mayor a 0,25 mm en aquellos tratamientos que incorporaron praderas dentro de la rotación (66,4% a 72,4%). Además el MWD; indicador de la estabilidad estructural, mostró para todos los tratamientos con padrea una mayor estabilidad estructural (P 0,05) en relación con las más intensas.

Los valores correspondientes al máximo y mínimo de conductividad Hidráulica saturada, de todos los tratamientos, se dieron en las dos rotaciones más intensivas del ensayo: R-T-F-C y M-T-F-C, respectivamente; existiendo diferencias significativas (P 0,05) entre estos tratamientos. Además, las rotaciones que se iniciaron con remolacha (R-T-TR2 y R-T-F-C) mostraron los valores más altos de Kfs, disminuyendo, ésta, considerablemente cuando las rotaciones, independientemente de haberse iniciado con remolacha, mantuvieron pradera por 5 años (R-T-M-A5 y R-T-M-TB5). Las razones que podrían explicar este comportamiento, pueden derivar de la arquitectura y morfología de los cultivos iniciales de cada rotación (remolacha y maíz) (Smith y Roberts, 2003).

Tubeileh et al. (2003) exponen que los suelos cultivados con maíz, dentro de un sistema intensivo, tienden a compactarse; situación que desencadena una disminución del desarrollo en la raíz del maíz y el bulbo húmedo que la rodea. Según Blanco-Canqui et al. (2004) señalan que el aumento de la compactación de los suelos con maíz, puede reducir significativamente el flujo saturado de agua y la conductividad Hidráulica.

IANSA (1987), describe morfológicamente a la remolacha como una planta con arraigamiento profundo que consta de un grueso sistema radical pivotante, raíces laterales fibrosas y pelos radicales.

Debido a su anatomía, es posible sugerir que el crecimiento subterráneo de la raíz de remolacha, facilitaría la formación de canalículos o grietas dentro del perfil, lo que favorecería el movimiento vertical del agua, permitiéndole alcanzar valores mayores que los verificados en las rotaciones con praderas. Esta situación no puede generase en la rotación intensiva con maíz, ya que el sistema radicular de éste, no cuenta con un pivote principal de elongación vertical, si no que posee un sistema radical homorrizo que está formado por un conjunto de raíces adventicias (Aldrich et al, 1975), cuyo arquetipo no permite surcar longitudinalmente el perfil. Esta situación, en el largo plazo, podría acarrear problemas de compactación, a propósito del manejo intensivo (Tubeileh et al, 2003; Emmerich 2003).

Con respecto a aquellos tratamientos que incorporaron pradera de Trébol Rosado, los valores de Kfs, se vieron disminuidos en casi 49% para el tratamiento R-T-TR2 y en un 66% para el tratamiento M-T-TR2, comparado con la rotación R-T-F-C.

Las rotaciones R-T-TR2 y M-T-TR2, al momento de la medición, estaban con pradera de trébol rosado de segundo año desde su establecimiento. Esta condición de pradera densa del trébol rosado, con elevada concentración de raíces, cuyo sistema estructural se compone de una radícula pivotante de la que se desprenden ramificaciones laterales concentradas en los primeros 10 a 15 centímetros (Ruíz, 1996), estarían influyendo en la disminución de Kfs en ambos tratamientos. Las raíces del trébol rosado de segundo año, en los primeros centímetros del suelo, están muy concentradas y altamente ramificadas, de manera que se encuentran, en general, menos distanciadas entre sí, de tal forma que las moléculas de agua deben hacer un recorrido menor dentro del perfil de suelo, para llegar a ellas.

Gardner (1960) y Melé et al, 2003, postularon que cuando las raíces están muy ramificadas y altamente concentradas, la tensión de humedad del suelo en contacto con la raíz es apreciablemente menor que la tensión promedio de la masa de suelo, siendo más baja la diferencia a medida que la humedad disminuye.

Por su parte Meek et al. (1992) y Bruckler et al. (2004) establecen que una óptima densidad y distribución espacial de las raíces, mejora la capacidad de extracción de agua y solutos por parte de las plantas. De este modo, al incorporar pradera de alta densidad radicular, se entendería la disminución de los valores de Kfs, en relación a cultivos con menor masa radicular, ya que el agua estaría siendo retenida por las raíces, disminuyendo su movimiento vertical dentro del perfil del suelo. Esta condición es extensiva a los tratamientos R-T-M-TB5 y R-T-M-A5; tratamientos cuyos valores de Kfs, representan los movimientos muy lentos a moderadamente lentos según Wagner y Medina (1998).

Según Wagner y Medina (1998); la incorporación de praderas, tanto de: trébol rosado, alfalfa y/o trébol blanco, estaría generando bajos valores de conductividad Hidráulica saturada, en respuesta a los mayores contenidos de materia orgánica (MO). Sin embargo la rotación R-T-TR2 (remolacha-trigo-trébol rosado 2 años) presentó el segundo valor más bajo de MO del ensayo. La situación que habría inducido a este resultado, según Zagal et al. (2002) sería el bajo rendimiento del trébol rosado en la temporada de 1999; instancia en la que se H1zo la determinación. También, los resultados señalan que el tratamiento que presentó el menor contenido de MO (4,78) fue R-T-F-C; siendo significativamente diferente (P 0,05) con aquellos tratamientos que presentaron los valores más altos de MO (R-T-M-A5 y R-T-M-TB5). Este tratamiento (R-T-F-C), además, obtuvo el mayor valor de Kfs (1,13).

Estos resultados concuerdan con lo propuesto por Rachman et al. (2003), quienes afirman que la materia orgánica tiene incidencia sobre la estructura del suelo, promoviendo un aumento en la retención en volúmenes de agua en el largo plazo. Me Laughlin et al. (2004) por su parte, corroboran lo anterior al puntualizar que la incorporación de trébol rosado, en los sistemas de rotación, aporta materia orgánica al suelo.

Con respecto a la rotación R-T-M-A5, el bajo valor de Kfs podría deberse, además, al estado de desarrollo casi adulto de la raíz de alfalfa, al momento de la medición, la que cuenta con muchas ramificaciones en los primeros 30 cm (raíces adventicias) y un crecimiento longitudinal de la raíz pivotante que, de acuerdo a las condiciones edáficas y de manejo de las parcelas experimentales, debería alcanzar los 50-70 cm de desarrollo vertical (Ruiz, 1996; Soto, 2000). Bruckler et al. (2004) validan estos resultados al postular que la arquitectura geométrica e Hidráulica de las raíces de los cultivos, condicionan los valores de Kfs resultante.

Una visión diferente es la ofrecida por Rasse et al. (2000), quienes exponen que gracias a la densidad de raíces de la alfalfa, se promueve un aumento en el flujo de agua, expresado en mayores valores de Kfs. Sin embargo Blanco-Canqui et al. (2004), proponen que esta situación contradictoria es esperable, ya que los efectos de los cultivos sobre la Kfs, son muy variables y dependen de las condiciones en las que se estimó el parámetro Hidráulico.

Parámetro a

El Cuadro 4 muestra los valores del parámetro en las rotaciones intensivas R-T-F-C y M-T-F-C, correspondientes a los tratamientos con mayor y menor conductividad Hidráulica saturada (Kfs), respectivamente. Cabe resaltar que estos mismos tratamientos, obtuvieron el menor y mayor valor medio del parámetro a. en todo el ensayo, presentándose una correlación positiva (r = 0,97) y significativa (P 0,05), entre la Kfs y el parámetro a. Esta relación inversa entre la Kfs y el parámetro a, fue descrita por Reynolds et al. (2002), quienes señalaron que el parámetro a es una medida de la capacidad del suelo de adsorber agua. Es así que en aquellas parcelas cuyo valor de Kfs fue alto, es decir, gran parte del agua en el suelo descendió a través del perfil, se encontró un bajo valor del parámetro a, en respuesta a la menor capacidad de adsorber agua que posiblemente presenta el suelo de esa parcela.


Cuadro 4: Valores del parámetro a y potencial de flujo mátrico (P0,05), en los distintos tratamientos de rotaciones culturales.

Table 4: Values of a parameter and matric flux potential (P0,05), measured in the different crop rotations treatments.

Es importante recordar que para la textura franco arenosa, presente en las parcelas experimentales, el valor referencial del parámetro a es de 12 m-1 (Reynolds y Elrick, 1987; Reynolds y Elrick, 1990); considerándose correctos, todos aquellos valores que se encuentran entre 1 y 100 m-1 (Reynolds et al., 2002). Este valor referencial que se asigna según las características físicas del suelo, sólo habría sido superado en las rotaciones R-T-TR2 y R-T-F-C. Sin embargo, Wilson et al. (1989) indican que es totalmente posible encontrar valores del parámetro a, fuera de los rangos deseados, ya que la heterogeneidad del suelo provocada por diferentes capas, además de grietas y raíces, pueden inducir la aparición de estos valores.

Potencial de flujo mátrico (Φm)

Sólo dos valores del potencial de flujo mátrico (Φ m), se encontraron dentro del rango de texturas francas (0,36 a 3,6 cm2 h-1), registrado por Reynolds y Elrick (1990) (Cuadro 4). Este tipo de resultados fuera del rango de textura, fue discutido previamente por Reynolds et al. (2002) quienes sugirieron que el potencial de flujo mátrico (P0,05) puede ser alterado, al igual que el parámetro a, por la presencia de canalículos producidos por las raíces de las plantas, dentro del perfil. En esta situación, la magnitud de ambos parámetros Hidráulicos, no sólo dependería de la textura y estructura del suelo, sino que, también, de la intensidad y antigüedad de las prácticas culturales.

Según Reynolds et al. (2002) el potencial de flujo mátrico (Φ m) es un indicador de la fuerza capilar de los poros en condiciones insaturadas de agua, durante un proceso de drenaje o infiltración; en donde las texturas gruesas, estructuradas o porosidades con agua, tienden a tener baja capilaridad en comparación a texturas finas, desestructuradas o porosidades secas. Luego, esta condición les significa a las texturas gruesas, bajos valores de potencial de flujo mátrico (Φ m)

Esta medida de la capacidad del suelo de atraer agua por fuerza capilar (Φ m), valida los resultados de Kfs, ya que los tratamientos con mayor valor de conductividad Hidráulica de todo el ensayo: R-T-F-C y R-T-TR2, resultaron tener los menores valores de potencial de flujo mátrico (Φ m), encontrándose una correlación negativa (-0,86) y significativa (P0,05), entre ambos parámetros Hidráulicos (Kfs y Φ m) De la misma manera, la rotación con menor Kfsde todo el ensayo (M-T-F-C), correspondió al tratamiento con mayor potencial de flujo mátrico (Φ m)

Puede verse, también, que el resto de los tratamientos: M-T-TR2, R-T-M-A5 y R-T-M-TB5, obtuvieron altos valores de (Φ m), coincidiendo con los bajos valores de Kfs, determinados en estas rotaciones. Siguiendo la misma lógica, estos valores más altos de (Φ m), representan una mayor superficie de suelo, que atrae agua durante un lapso de tiempo; razón por la cual, existe menos cantidad de agua que desciende longitudinalmente a través del perfil (menor conductividad Hidráulica saturada de campo).

En cuanto a la relación que existe entre los parámetros del suelo mencionados (a y Φ m); y la Kfs, los resultados obtenidos permitieron verificar la existencia de relación significativa (P0,05) entre ellos. De esta manera es posible hacer de estos parámetros, una herramienta real de información de las condiciones in-situ del suelo y el correspondiente significado edáfico que éstas tienen.

CONCLUSIONES

La incorporación de praderas densas con elevado desarrollo de masa radicular, tales como: trébol rosado (2 años), alfalfa (5 años) y trébol blanco (5 años), fueron asociadas a valores bajos de conductividad Hidráulica saturada de campo.

Se comprobó la relación edáfica que existe entre la conductividad Hidráulica saturada de campo (Kfs) y los parámetros Hidráulicos: a y potencial de flujo mátrico (Φ m); variables que correlacionaron significativamente. El arquetipo radicular de los cultivos presentes en los tratamientos, podría ser uno de los responsables de afectar los valores de conductividad Hidráulica saturada de campo. Esto en respuesta al tiempo (diez años) que los cultivos llevan en rotación.

Agradecimientos

Esta investigación fue sustentada mediante el convenio de colaboración del Instituto de Investigaciones Agropecuarias (CRI-INIA) y el Departamento de Suelo y Recursos naturales, Facultad de Agronomía, Universidad de Concepción, Chile.

 

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