Muestreo de suelos

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Muestreo de suelos

  1. 1. Muestreo de Suelos Lic. MSci Silvana Irene Torri torri@gro.uba.ar
  2. 2. Objetivos de la clase Identificar las fuentes de variabilidad de los suelos en la unidad de manejo Analizar la variabilidad en función de la tecnología de fertilización a utilizar Minimizar los errores de muestreo originados por la variabilidad vertical Brindar información acerca del procesamiento de las muestras. Lic. MSci Silvana Irene Torri
  3. 3. 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 de sustancias tóxicas Lic. MSci Silvana Irene Torri
  4. 4. Origen natural antrópico Horizontal Suelo Vertical variabilidad Temporal Lic. MSci Silvana Irene Torri
  5. 5. Fuentes de variabilidad de los suelos Naturales Antrópicas Geología o material parental Tipo de laboreo del suelo Topografía Encalado Clima Cultivo previo Profundidad de los suelos Fertilización Textura Abonos orgánicos Tipo de vegetación natural Pastoreo Riego y drenaje Lic. MSci Silvana Irene Torri
  6. 6. Efecto del sistema de labranza sobre la distribución vertical del fósforo extractable (Kurtz y Bray) Lic. MSci Silvana Irene Torri
  7. 7. 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 Lic. MSci Silvana Irene Torri
  8. 8. Variabilidad temporal de nitratos en un cultivo de maíz a diferentes profundidades. Las barras superiores indican las precipitaciones Zourarakis, 1983
  9. 9. 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 2-5 Conti et al., 1980 6.0 1.5 Vazquez y Leroux, 1983 6.3 2 Di Pietro et al., 1986 CIC (cmolc kg-1) 15.5 8.3 Di Pietro et al., 1986 24 2-13 Vazquez y Leroux, 1983 C orgánico (%) 1.7-2.1 10-20 Conti et al., 1980 2.0 3-7 Vazquez y Leroux, 1983 1.62 3.4 Di Pietro et al., 1986 1.3-3.4 7-14 Vazquez et al., 1990 1.28 25 Zubillaga et al., 2006 N total (%) 0.16-0.2 11-22 Conti et al., 1980 0.21 4-15 Vazquez y Leroux, 1983 0.13-0.3 5-20 Vazquez et al., 1990 0.135 5.1 Di Pietro et al., 1986 1.45 30 Zubillaga et al., 2006 CE (dS m-1) 0.41 20.5 Di Pietro et al., 1986 NO3- (mg kg-1) 23 6-51 Vazquez y Leroux, 1983 29-34 22-41 Alvarez et al., 2006 P Kurtz & Bray (mg kg-1) 9-18 37-127 Conti et al., 1980 17 6-24 Vazquez y Leroux, 1983 25.6 21 Di Pietro et al., 1986 17-18 36-79 Giuffré et al., 1993 16 70 Zubillaga et al,. 2006
  10. 10. ¿ Cómo se maneja la variabilidad ? Fertilización Variabilidad Manejo Convencional Edáfica Sitio específico Estadística Clásica Distribución Aleatoria Parámetros: X media σ desvío standard Lic. MSci Silvana Irene Torri
  11. 11. ¿ Cómo se maneja la variabilidad ? Fertilización Variabilidad Manejo Convencional Edáfica Sitio específico Estadística Clásica Geoestadística Distribución No Aleatoria Parámetros: Rango C1 varianza estructural Co varianza nugger
  12. 12. ¿ Cómo se realiza el muestreo ? Tecnología de fertilización convencional (Estadística Clásica) Se toma una muestra compuesta /unidad de manejo (u.m.) ¿ Cuantas submuestras es necesario tomar? mayor Nº observaciones, Criterio usual: menor variabilidad 20-30 submuestras /u.m. Según la variabilidad del parámetro Lic. MSci Silvana Irene Torri
  13. 13. Número de submuestras por muestra compuesta requeridos para Ct, Nt, pH y CIC Nº submuestras / muestra compuesta adaptado de Vázquez y Leroux, 1983
  14. 14. Número de submuestras por muestra compuesta requeridos para NO3- y Pdisponible Fósforo K&B (mg kg -1) Nitratos (mg kg -1) Nº submuestras / muestra compuesta adaptado de Vázquez y Leroux, 1983 Lic. MSci Silvana Irene Torri
  15. 15. Relación entre el tamaño de la unidad de muestreo y el número de submuestras requeridos para una exactitud del 15% Número de submuestras 35 P 30 25 N-NO3 20 15 K 10 5 0 0 10 20 30 40 Tamaño del campo/lote (ha) Swenson et al., 1984.
  16. 16. Formas de muestreo 1 muestra compuesta /unidad de manejo Muestreo al azar Muestreo en áreas de referencia Muestreo al azar Muestreo al azar simple estratificado
  17. 17. Muestreo sistemático banda griega grilla polar zig - zag diagonales redondeado
  18. 18. Manejo sitio específico (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 Lic. MSci Silvana Irene Torri
  19. 19. Análisis Geoestadístico Análisis de la Variabilidad INTERPOLACION Análisis de la estructura espacial Semivariogramas interpolación Concon estructura espacial Estructura Espacial Mapa Fertilidad Muestreo Grilla Sin Estructura Espacial sin estructura espacial Lic. MSci Silvana Irene Torri
  20. 20. 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 Lic. MSci Silvana Irene Torri
  21. 21. Ajuste del semivariograma a una función matemática Lic. MSci Silvana Irene Torri
  22. 22. Parámetros utilizados en el ajuste del semivariograma a funciones matemáticas Lic. MSci Silvana Irene Torri
  23. 23. Interpolación de los datos muestreados y medidos Datos: georeferenciados valores asociados Análisis Mapa Kriging Geoestadístico distribución continua variable Variograma cruzado Lic. MSci Silvana Irene Torri
  24. 24. Estructura espacial de variables edáficas a nivel de lote en Vedia Ndisponible Nitrógeno Humedad Inicial Muestreo: sistemático Superficie del lote: 8 ha Espaciamiento: 50x50 m (32 sitios) 180 160 18 17 16 14 140 14 11 120 100 12 8 80 5 10 60 2 8 Carbono Fósforo Biomasa Total 24 21 24 22 21 18 20 18 15 18 15 16 12 12 14 9 9 12 6 6 10 Zubillaga et al., 2006) N-NO3 (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)
  25. 25. Variabilidad Vertical Hasta qué profundidad hay que tomar las muestras ? pH Argiudol Típico sin Natracuol Típico de un problemas de drenaje bajo (Pampa Ondulada) (Pampa Ondulada) Lic. MSci Silvana Irene Torri
  26. 26. Variación del pH en profundidad en función de los sistemas de labranza 0-20 cm A: Pergamino (Argiudol Típico) Galetto et al, 1992 Kruger, 1996 B: Bordenave (Haplustol Entico) Lic. MSci Silvana Irene Torri
  27. 27. Variación en profundidad del Corg A = suelo agrícola de Pergamino (Pampa Ondulada) B= suelo agrícola de Anguil (Pampa Arenosa) Alvarez 1995
  28. 28. Efecto del manejo sobre el contenido de Corg 0-20 cm
  29. 29. Efecto del sistema de labranza sobre la distribución vertical del fósforo extractable (Bray 1) -1 P Bray 1 (mg kg ) 0 25 50 75 0 5 Profundidad (cm) 10 0-20 cm 15 20 S Directa 25 Arado Reja Cincel 30 Adaptado de Bullock, 2000
  30. 30. Distribución relativa de N-NO3 a la siembra 0-60 cm A- Trigo y maíz (Pampa Ondulada ) B- Trigo y maíz ( Región Semiárida Pampeana) N-NO3 (0-60) = 1.5 N-NO3 (0-20), R2= 0.73 Lic. MSci Silvana Irene Torri
  31. 31. Variabilidad Temporal Parámetros estables pH P extractable Carbono orgánico Evolución del C orgánico en función de la rotación agrícolo-ganadera en suelos de Balcarce Lic. MSci Silvana Irene Torri
  32. 32. Parámetros variables Nitratos LC SD Variación temporal de N-NO3 de 0-60 cm bajo una rotación habitual en la Región Semiárida Pampeana
  33. 33. Recomendaciones Generales para el muestreo de Suelos Fert. Conv Lic. MSci Silvana Irene Torri
  34. 34. Implementos de Muestreo Metodología para la obtención de muestra con pala. barreno Lic. MSci Silvana Irene Torri
  35. 35. Cuarteo de la muestra de suelo Al NO3-: muestra refrigerada laboratorio Lic. MSci Silvana Irene Torri
  36. 36. Consideraciones Finales  En la unidad de manejo, el suelo presenta una elevada variabilidad  Tecnología de Fertilización clásica: variabilidad horizontal se soluciona tomando un mayor número de submuestras  Manejo sitio específico: utiliza la variabilidad horizontal para la elaboración de mapas  Variabilidad vertical: muestreo 0-20 cm, nitratos de 0-60 cm.  Variabilidad temporal: muestreo a la siembra  La muestra de suelo debe ser procesada en forma adecuada. Lic. MSci Silvana Irene Torri

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