Published

2016-09-01

Study of the spatial variability of moisture and compaction in soils with different plant covers

Estudio de la variabilidad espacial de la humedad y la compactación en suelos con diferentes coberturas vegetales

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n3.59984

Keywords:

geostatistics, physical properties, semivariogram, spatial dependence. (en)
dependencia espacial, geoestadística, propie dades físicas, semivariograma (es)

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Authors

  • Lida Paola Pinzón-Gómez Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC)
  • Javier Giovanni Alvarez Herrera Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC)
  • Andrés Mesa-Amezquita Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC)
Soil is a dynamic system, with physical, chemical and biological properties that have high spatial variability, making necessary to use innovative methodologies to study this variability. The aim of this study was to determine the spatial variability of moisture and compaction in soils with different plant covers. The study was conducted in the department of Boyaca (Co lombia), municipality of Sogamoso, Ombachita District. A total of 95 sampling points were measured as a rigid network in an area of 34.18 ha, which were georeferenced and taken as representative for the plant cover in the sampling area. The values of penetration resistance (PR) found in the soil ranged from 0.717 to 1.385 MPa, so that, as the depth increased, the PR increased, while the volumetric moisture presented an inversely proportional behavior for depth. The cover that prevailed in the study area was a mosaic of pastures and crops (MPC), at 30.1%. The moisture values were lower in the area planted with eucalyptus. The PR showed greater spatial dependence at a greater depth, while the moisture presented a moderate dependence at different depths.
El suelo es un sistema dinámico con propiedades físicas, quími cas y biológicas que presentan una gran variabilidad espacial, de tal forma que se ha hecho necesario el uso de metodologías novedosas que permitan estudiar dicha variabilidad. El objetivo del presente trabajo fue determinar la variabilidad espacial de la humedad y la compactación en suelos con diferentes coberturas vegetales. El estudio se realizó en el departamento de Boyacá (Colombia), municipio de Sogamoso, Vereda Ombachita. Se midieron 95 puntos de muestreo en forma de red rígida, en un área de 34,18 ha, los cuales fueron georreferenciados teniendo en cuenta que su ubicación fuera representativa de las cober turas vegetales del área de estudio. Los valores de resistencia de penetración (RP) encontrados en el suelo oscilaron entre 0,717 y 1,385 MPa, de tal forma que a medida que aumenta la profundidad, la RP aumenta, mientras que la humedad volumétrica presentó un comportamiento inversamente pro porcional a la profundidad. La cobertura que predominó en el área muestreada fue mosaico de pastos y cultivos (MPC) con un 30,1%. Los valores de humedad fueron menores en la zona sembrada con Eucalipto. La RP mostró mayor dependencia espacial a mayor profundidad, mientras que la humedad pre sentó una dependencia moderada a las distintas profundidades.

References

Barik, K., E. Lutfi, K. Rafiq, S. Sari, and I. Angin. 2014. Spatial variability in soil compaction properties associated with field traffic operations. Catena 120, 122-133. Doi: 10.1016/j.catena.2014.04.013

Bravo, C. and E. Andreu. 2011. Propiedades físicas y producción de maíz (Zea mays L.) en un Alfisol del estado Guárico, Venezuela, bajo dos sistemas de labranza. Venesuelos 3(2), 62-68.

Brocca, L., T. Tullo, F. Melone, T. Moramarco, and R. Morbidelli. 2012. Catchment scale soil moisture spatial-temporal variabil ity. J. Hydrol. 422-423, 63-75. Doi: 10.1016/j.jhydrol.2011.12.039

Cortés, C.A., J.H. Camacho-Tamayo, and F.R. Leiva. 2013. Análisis multivariado del comportamiento espacial y temporal de la re sistencia del suelo a la penetración. Acta Agron. 62(3), 268-278.

Cucunubá-Melo, J.L., J.G. Álvarez-Herrera, and J.H. Camacho-Tamayo. 2011. Identification of agronomic management units based on physical attributes of soil. J. Soil Sci. Plant Nutr. 11(1), 87- 99. Doi: 10.4067/S0718-95162011000100008

Da Silva, A.L., E. Gomes, and J.H. Camacho. 2010. Variabilidad es pacial de la infiltración y su rel2ación con algunas propiedades físicas. Ing. Invest. 30(2), 116-123.

Dat, J., N. Capelli, H. Folzer, P. Bourgeade, and P. Badot. 2004. Sensgin and signalling during plant flooding. Plant Physiol. Biochem. 42, 273-282. Doi: 10.1016/j.plaphy.2004.02.003

Fang, K., H. Li, Z. Wang, Y. Du, and J. Wang. 2016. Comparative analysis on spatial variability of soil moisture under different land use types in orchard. Sci. Hortic. 207, 65-72. Doi: 10.1016/j.scienta.2016.05.017

Garzón, C.A., C.A. Cortés, and J.H. Camacho-Tamayo. 2010. Variabilidad espacial de algunas propiedades químicas en un entisol. Rev. UDCA Act. Div. Cient. 13(1), 87-95.

Glendell, M., S.J. Granger, R. Bol, and R.E. Brazier. 2014. Quantifying the spatial variability of soil physical and chemical properties in relation to mitigation of diffuse water pollution. Geoderma 214-215, 25-41. Doi: 10.1016/j.geoderma.2013.10.008

González, P., M. Pérez, and L. Gutiérrez. 2015. Effects of tillage intensities on spatial soil variability and site-specific manage ment in early growth of Eucalyptusgrandis. For. Ecol. Manag. 346, 41-50. Doi: 10.1016/j.foreco.2015.02.031

Guatibonza, M., J. Álvarez-Herrera, and J. Sanabria. 2009. Dis tribución espacial de la conductividad hidráulica en un lote de la granja Tunguavita (Paipa, Colombia). Agron. Colomb.27(2), 261-271.

Hamza, M. and W. Anderson. 2005. Soil compaction in cropping systems a review of the nature, causes and possible solutions. Soil Tillage Res. 82, 121-145. Doi: 10.1016/j.still.2004.08.009

Largaespada, K. and C. Henríquez. 2015. Distribución espacial de la humedad y su relación con la textura en un suelo. Agron. Costarr. 39(3), 137-147.

Marques, J., D.S. Siqueira, L.A. Camargo, D.D.B. Teixeira, V. Barrón, and J. Torrent. 2014. Magnetic susceptibility and diffuse reflectance spectroscopy to characterize the spatial variability of soil properties in a Brazilian Haplustalf. Geoderma 219-220, 63-71. Doi: 10.1016/j.geoderma.2013.12.007

Medina, C., J. Camacho-Tamayo, and C. Cortés. 2012. Soil penetration resistance analysis by multivariate and geo-statistical methods. Eng. Agric. 32(1), 91-101. Doi: 10.1590/S0100-69162012000100010

Muñoz, J., L. Martínez, and R. Giraldo. 2006. Variabilidad espacial de propiedades edáficas y su relación con el rendimiento en un cultivo de papa (Solanum tuberosum L.). Agron. Colomb.24(2), 355-366.

Oliver, M.A. and R. Webster. 2015. Basic steps in geoestatistics: The variogram and Kriging. Springer International Publishing, Cham, Switzerland.

Rojas, A. and J. Ibarra. 2013. Efectos del uso del suelo sobre al gunas propiedades químicas y físicas, considerando suelos bajo cobertura de bosque y suelos bajo uso agrícola. Invest.Agr. 8(1), 10-14.

Sánchez-Sáenz, C.M., Z. Menezes de Souza, E.E. Mansura, and N.R. Salomáo de Freitas. 2010. Efecto de la cobertura en las propiedades del suelo y en la producción de fríjol irrigado. Rev. UDCA Act. Div. Cient. 13(2), 41-50.

Usowicz, B. and J. Lipiec. 2009. Spatial distribution of soil pen etration resistance as affected by soil compacting: The fractal approach. Ecol. Complex. 6, 263-271. Doi: 10.1016/j.ecocom.2009.05.005

Vaca, V., J. Martínez, A. González, E. Morales, J. Zamudio, B. González, and F. Gutiérrez Rodríguez. 2014. Compactación de un vertisol bajo tres sistemas de labranza en maíz (Zea mays L.). Rev. Mex. Cienc. Agríc. 5(8), 1495-1507.

Villazón, J.A., G. Martín, Y. Rodríguez, and Y. Cobo. 2015. Resisten cia a la penetración en un vertisol crómico con diferentes usos, manejos y sitios de muestreo. Pastos Forrajes 38(2), 162-169.

Zhao, Y., S. Peth, J. Krümmelbein, R. Horn, Z. Wang, and M. Stef fens. 2007. Spatial variability of soil properties affected by grazing intensity in Inner Mongolia grassland. Ecol. Model. 205(1-2), 241-254. Doi: 10.1016/j.ecolmodel.2007.02.019

Zucco, G., L. Brocca, T. Moramarco, and R. Morbidelli. 2014. Influence of land use on soil moisture spatial-temporal vari ability and monitoring. J. Hydrol. 516, 193-199. Doi: 10.1016/j.jhydrol.2014.01.043

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Pinzón-Gómez, L. P., Alvarez Herrera, J. G., & Mesa-Amezquita, A. (2016). Study of the spatial variability of moisture and compaction in soils with different plant covers. Agronomía Colombiana, 34(3), 355-363. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n3.59984

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