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Árbol de decisión para diagnosticar la aptitud de uso agrícola de los suelos

Publicado: 4 de marzo de 2013
Por: Miguel Ángel Taboada (Facultad de Agronomía, UBA - Instituto de Suelos, CIRN, INTA -CONICET); Gerardo Rubio (Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes, Facultad de Agronomía, UBA - CONICET). Argentina
Resumen

Los suelos constituyen un continuum a través de la superficie terrestre. Cada combinación específica de paisaje, clima, material parental, proceso de meteorización, vegetación y manejo determina diferentes unidades de suelo. En suelos agrícolas, la distinción entre diferentes unidades de suelo suele ser muy compleja y requiere experiencia de campo. De hecho, mucha gente tiene dificultades para distinguir las propiedades del suelo, tal como sucede con los estudiantes de grado en las universidades, quienes tienen dificultades para aprender la aptitud de los suelos para la producción de cultivos. Con el objeto de facilitar la identificación de las diferentes unidades de suelo, hemos desarrollado un árbol de decisión o cursograma, basado en los suelos pampeanos. Como es sabido, la región es la más productiva de nuestro país y muchos de sus suelos están entre los más fértiles del planeta. Sin embargo, estos suelos se encuentran distribuidos en el paisaje con un patrón intrincado con los suelos menos productivos. El árbol de decisión fue organizado en dos pasos sucesivos (1. Paisaje; y 2. Perfil del suelo), que conducen a 3. Nivel de aptitud para cultivos, como paso final. El análisis de paisaje incluye la frecuencia de anegamientos, la presencia de dunas arenosas y la pendiente. El análisis del perfil de suelo comienza con la identificación de las principales limitantes de suelo, tales como salinidad, sodicidad, anegamiento, impedancias mecánicas, y el espesor del horizonte superficial. Esperamos que esta nueva herramienta pueda ser más amistosa que las tradicionales herramientas basadas en una extensa experiencia en relevamiento de suelos.

PALABRAS CLAVE
Aptitud de uso agrícola; diagnóstico; árbol de decisión

INTRODUCCIÓN
El conocimiento de las propiedades de los suelos y su aplicación agronómica en términos de la productividad para los cultivos, es un tema que genera a menudo barreras virtuales de acceso a la información. Uno de los componentes de esta escasa accesibilidad es la jerga propia de los expertos en suelos, a menudo alejada del común de la población, aun aquellos vinculados con la práctica de la agronomía. En el ámbito de la enseñanza, el excesivo uso de la jerga de ciencia del suelo a menudo confunde a los estudiantes, conduciendo a un aprendizaje poco efectivo o equivocado (Field et al. 2011).
Los suelos constituyen un continuum a través de la superficie terrestre. Cada combinación específica de paisaje, clima, material parental, proceso de meteorización, vegetación y manejo determina diferentes unidades de suelo (Jenny 1941, IUSS Working Group WRB 2006). Por otra parte, existen aspectos de la ciencia del suelo, como por ejemplo la formación y propiedades de los horizontes y los agregados (en sus diferentes escalas) y los coloides del suelo, que son propios de la ciencia del suelo, que no son estudiados en o por otras disciplinas de la ciencia, y que requieren entrenamiento para su reconocimiento inicial (Churchman 2010).
En suelos agrícolas, la distinción entre diferentes unidades de suelo suele ser muy compleja y requiere experiencia de campo (Arens y Etchevehere 1966/1967/1969; Logsdon et al. 2008). De hecho, muchas personas tienen dificultades para distinguir las propiedades del suelo. Ello sucede a menudo con los estudiantes de grado en las universidades, quienes tienen dificultades para aprender la aptitud de los suelos para la producción de cultivos (Field et al. 2011).
El diagnóstico de la capacidad productiva permite, en principio, diferenciar a los suelos agrícolas de los no-agrícolas, en base a sus principales limitantes. Es así que existen diferentes sistemas de clasificación. El sistema de referencia en nuestro país es el propuesto por el (United States Department of Agriculture, Soil Conservation Service, (1961), conocido como Soil Taxonomy. La necesidad de realizar este diagnóstico puede obedecer a diferentes situaciones. Por ejemplo, se puede hacer el diagnóstico para analizar la factibilidad de llevar a cabo un cultivo determinado. En ese caso, las necesidades edáficas del cultivo se conocen de antemano y el trabajo a realizar consiste en determinar si el suelo en cuestión es apto para satisfacer esas necesidades. Debe tenerse en cuenta que la clasificación final de un ambiente como agrícola no es fija e inmutable, ya que un suelo puede ser apto para algunos cultivos y no para otros, y suelos equivalentes pero ubicados en zonas geográficas distintas pueden brindar rendimientos agrícolas y/o económicos diferentes. El presente trabajo propone un árbol de decisión o cursograma, destinado al diagnóstico de la aptitud de uso agrícola de los suelos, con un fuerte énfasis en aquellos que se presentan en la región pampeana.
 
ÁRBOL DE DECISIÓN
El diagnóstico de la capacidad productiva de un suelo es un acto profesional que requiere de cierta experiencia de campo y entrenamiento en el manejo de información cartográfica y de análisis de suelos. No obstante, pueden indicarse una serie de pasos que ayudan a realizar dicho diagnóstico en forma ordenada, yendo de lo general a lo particular. Estos pasos son presentados en la Figura 1. El árbol de decisión que presenta la figura se basa en la evaluación de suelos loéssicos, como los de la Región Pampeana. Dicho árbol es un cursograma con dos etapas sucesivas de diagnóstico: a nivel de paisaje y a nivel del perfil del suelo, y una etapa resolutiva . que confiere tres niveles diferentes de aptitud productiva para la producción de cultivos agrícolas.
Árbol de decisión para diagnosticar la aptitud de uso agrícola de los suelos - Image 1
Yendo de lo general a lo particular, lo primero que debe hacerse es hacer un estudio previo al viaje de campo en base a material cartográfico, fotografías aéreas e imágenes satelitales (Logsdon et al. 2008). La evaluación realizada en gabinete siempre debe ser chequeada a campo, donde debe observarse minuciosamente el paisaje adonde se encuentra un lote o un suelo determinado. De la información de imágenes y de campo surge si el campo, el lote o un suelo en particular sufren inundaciones (agua externa al lote) y/o anegamientos (agua local) periódicos, algo que es relativamente fácil de identificar en imágenes con un patrón fotográfico propio de los campos bajos. Esta información debe ser corroborada a campo, en general mediante consultas a pobladores y/o registros de alturas de inundación. En este primer paso, pueden ser considerados como suelos sin aptitud agrícola, aquellos que afectados por frecuentes inundaciones y/o encharcamientos que duran gran parte del año.
En caso que estos fenómenos no sean frecuentes, el segundo paso es evaluar la existencia o no de halomorfismo edáfico, en forma de niveles excesivos de sodio intercambiable y/o sales solubles (Taboada et al. 2009). Es frecuente que los suelos que poseen este tipo de alteraciones de la fertilidad, también posean rasgos hidromórficos en alguna parte del perfil y que puedan ser afectados por anegamientos en meses de baja demanda por evapotranspiración. El principal criterio que se sigue con los problemas de halomorfismo e hidromorfismo es la profundidad a la cual se presentan en el perfil. Cuando los problemas son observados dentro de los primeros 40 cm , se considera que los suelos son no aptos para uso agrícola. Del mismo modo, y si bien la génesis del problema no es la misma, cuando un suelo presenta planchas de tosca dentro de esa 3
profundidad (0 a 40 cm), también se lo considera no agrícola, en este caso por impedimentos mecánicos genéticos (Taboada y Álvarez 2008). En caso que estas limitantes (halo-hidromorfismo, o tosca) se presentan en profundidades entre 40 y 100 cm, el suelo puede ser apto para algunos cultivos con menos exigencias de profundidad efectiva. En este caso, estos suelos son clasificados como de aptitud parcial para el uso agrícola.
En caso que el suelo no sufra ninguna de las limitantes antedichas, el árbol de decisión conduce a evaluar si estamos en presencia de ambientes arenosos. Ello es así porque el diagnóstico de estos ambientes puede ser efectuado tanto a nivel de paisaje (imágenes, fotos, cartografía de suelos publicada por el INTA; observación in situ), como del perfil del suelo. Los ambientes arenosos poseen una gran variabilidad, dada principalmente por el grado de evolución de los suelos que los componen. Este grado de evolución se relaciona directamente con variables de su fertilidad. Un criterio de diferenciar estos suelos entre si es por la textura del horizonte A, y por la presencia o no de un horizonte B cámbico (Bw). Partiendo de la base que un 10 % de arcilla fue propuesto como un nivel umbral, por arriba del cual la arcilla comienza a manifestar su influencia sobre los suelos (Dexter 1988), se propone que aquellos suelos que no poseen más de 10 % de arcilla en ningún horizonte o capa dentro del metro, poseen limitaciones importantes de retención hídrica y pobre fertilidad, lo que los torna parcialmente aptos para cultivos agrícolas.
En caso que el ambiente no sea arenoso, el árbol de decisión traslada a los suelos de sedimentos más finos, con texturas francas, franco limosos y franco arcillo limosas en superficie. En estos ambientes es importante saber diferenciarlos por tipo de relieve, en particular su pendiente si es > 1 % (relieve normal), pues es un claro indicador de riesgo de erosión. En caso que posea este tipo de relieve, es fundamental relevar la profundidad del horizonte A (o lo que es mas simple, la profundidad a la que aparece el B) como un indicador de pérdida de suelo.En su estado original la mayor parte de los suelos pampeanos exhibían horizontes A con espesores mayores a 15-20 cm, habiendo sido la reducción de dicho espesor uno de los rasgos morfológicos indicadores de pérdidas por erosión (Michelena et al. 1988, Álvarez et al. 2008, Lavado y Taboada 2009). Si este horizonte posee un espesor < 10 cm sobre el horizonte subyacente, generalmente un BA o un Bt, es indicador de que el suelo se encuentra erosionado. En este punto es importante saber qué es lo que hay debajo del horizonte A. Si es un horizonte Bt pesado (textura franco arcillosa, arcillo limosa, arcillosa, y otras), se considera que es una limitante importante para la exploración radical (Micucci y Taboada 2006, Taboada y Alvarez 2008, Taboada et al. 2008). Estos suelos pasan a ser considerados moderadamente aptos o incluso no aptos para la agricultura.
 
APLICABILIDAD
Se espera que este árbol de decisión sea una herramienta más amistosa que las tradicionales herramientas basadas en una extensa experiencia en relevamiento de suelos. Su única finalidad es poder distinguir los suelos en base a su aptitud para los cultivos agrícolas, por lo cual no se recomienda su aplicación para otras finalidades que no sean las que motivaron este trabajo. Es indudable que la experiencia en suelos seguirá siendo esencial para dar solución a problemas de mayor complejidad, como el mantenimiento o la restauración de la fertilidad, o la conservación del recurso suelo ante riesgos de perdida por erosión.
 
BIBLIOGRAFÍA
  1. Álvarez CR., MA Taboada, FH Gutiérrez Boem, A Bono, P L Fernández & P Prystupa. 2009. Topsoil properties as affected by tillage systems in the Rolling Pampa region of Argentina. Soil Sci.Soc.Am.J.73: 1242-1250. 4
  2. Arens, PI & PH Etchehevere. 1966/1967/1969. Normas de reconocimiento de suelos. Instituto de Suelos y Agrotecnia (INTA). Tirada interna, Buenos Aires, Con suplementos -Nos. l y 2 de 1967 y 1969.
  3. Churchman GJ. 2010. The philosophical status of soil science. Geoderma 157: 214-221.
  4. Dexter A.R. 1988. Advances in characterization of soil structure. Soil Tillage Res 11: 199-235.
  5. Field DJ, AJ Koppi, LE Jarrett, LK Abbott, SR Cattle, CD Grant, AB McBratney, NW Menzies & AJ Weatherley. 2011. Soil Science teaching principles. Geoderma 167-168: 2-9.
  6. IUSS Working Group WRB, 2006. World Reference Base for Soil Resources 2006, 2nd edition. World Soil Resources Report 103, FAO, Rome. E.U. 145 pp. ISBN: 9251055114.
  7. Jenny H, 1941. Factors of Soil Formation. A System of Quantitative Pedology. McGraw Hill Book Company, New York, NY, USA. 281 pp.
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  9. Logsdon S, D Clay, D Moore & T. Tsegaye (eds). 2008. Soil Science. Step-by-step Field Analysis. Soil Sci. Soc. America, 251 p.
  10. Michelena RO, CB Irurtia, A Pittaluga, F Vavruska & ME de Sardi. 1988. Degradación de los suelos en el sector norte de la Pampa Ondulada. Ciencia del Suelo 6: 60-66.
  11. Micucci FG.,& MA Taboada. 2006. Soil physical properties and soybean (Glycine max, Merrill) root abundance in conventionally- and zero-tilled soils in the humid Pampas of Argentina. Soil Tillage Res. 86: 152-162.
  12. Taboada, MA & CR Álvarez (Ed.). 2008. Fertilidad Física de los Suelos. 2da. Edición. Fertilidad Física de los Suelos. 2da. Edición, 272 p.
  13. Taboada MA & CR Álvarez. 2008. Root abundance of maize in conventionally-tilled and zero-tilled soils of Argentina. Rev. Bras. Ciencia Solo 32: 769-779.
  14. Taboada MA & RS Lavado (Ed.). 2009. Alteraciones de la Fertilidad de los Suelos. El halomorfismo, la acidez, el hidromorfismo y las inundaciones. Editorial Facultad Agronomía Universidad de Buenos Aires, 160 p.
  15. United States Department of Agriculture, Soil Conservation Service. 1961. Land Capability Classification. Natural Res. Conserv.Serv.
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Autores:
Miguel Ángel Taboada
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
Gerardo Rubio
Universidad de Buenos Aires
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