Edafología.
Volumen 7-3. Septiembre 2000. pág 197-207.
Resumen. La importancia que representa el agua en la génesis y el comportamiento agrícola de Vertisoles, es el motivo que ha inducido a la realización de este estudio, en el que se analizan las relaciones existentes entre diferentes valores de pF, y el contenido gravimétrico de agua en epipedones, y horizontes subsuperficiales de Vertisoles de la provincia de Málaga.
Se ha comprobado que en todos los casos que las curvas de retención de agua en función de la profundidad seguían ecuaciones exponenciales del tipo Y = a · 10(-10 Pw), y que los valores del contenido de humedad a capacidad de campo, oscilan entre 32.8 y 30.5 % , a 10 y 20 cm, mientras que los del punto de marchitamiento, se sitúan entre 21.2 y 20 % a 10 y 50 cm, respectivamente.
Los Vertisoles se han descrito en áreas climáticas muy amplias, que oscilan desde los ambientes desérticos, áridos y semiáridos, hasta zonas subhúmedas, pasando por condiciones mediterráneas (Dudal y Bramao, 1967; Oakes y Thorp, 1951).
Las variaciones climáticas y, fundamentalmente, las oscilaciones estacionales del estado de humedad son las que condicionan los fenómenos de dilatación y contracción que caracterizan a los suelos de naturaleza vértica.
Al tener estos suelos elevados contenidos en arcilla de naturaleza esmectítica, que posee la propiedad de admitir moléculas de agua en su estructura, originan fenómenos de dilatación en los períodos húmedos, mientras que en los períodos secos se produce el fenómeno contrario, es decir, pérdida de agua y contracción de la masa de suelo. (Ahmad y Mermut, 1996).
La dinámica vértica, favorecida por los cambios estacionales (climáticos) de las condiciones de humedad del suelo, hace que estos fenómenos sean de una gran importancia para la génesis, clasificación y uso de estos suelos en condiciones mediterráneas. Más concretamente en Andalucía, por ser unos suelos de amplia distribución, que están dedicados fundamentalmente al cultivo de cereales y leguminosas, como han puesto de manifiesto Asensio (1993) y Ortega (1993).
Según Gardner et al. (1988), las determinaciones de los valores de PAWC (disponibilidad de agua para las plantas) en Vertisoles de Queensland en Australia, presentan un amplio margen de oscilaciones, que van desde 100-130 mm en condiciones de desecación intermedia y de 70-140 mm en condiciones de fuerte desecación. También indican estos autores que existen diferencias importantes en los valores de PAWC en función de la profundidad de enraizamiento y así, Shaw y Yule (1978), expresan que las diferencias en la capacidad de almacenamiento de agua pueden variar entre 15-22 mm cada 10 cm, en función de la profundidad del suelo y enraizamiento.
La cantidad de agua útil en el suelo es una característica de éste que define su aptitud agrícola y corresponde al agua que puede ser absorbida por las plantas. Su límite está situado entre la capacidad de campo (CC) y el punto de marchitamiento (PM).
La capacidad de campo varía con la composición textural del suelo; así, en los suelos muy arcillosos, como es el caso de los Vertisoles, los valores se pueden situar en humedades comprendidas entre el 30-40%.
Aunque los valores del punto de marchitamiento (PM) varían de acuerdo con la especie vegetal y la velocidad instantánea de desecación del suelo, de forma orientativa se puede decir que este punto se sitúa entre el 15 y el 20% de humedad.
La importancia que tiene el agua en la génesis y el comportamiento agrícola de los suelos vérticos, es el objetivo que nos ha inducido a estudiar el comportamiento de la retención de agua en estos suelos a diferentes valores de pF y distintas profundidades.
La relación Y/Pw en los 50 cm superficiales, tomada una muestra cada 10 cm de profundidad, y a diferentes presiones (entre 0.05-16 atmósferas), se ha efectuado con el objetivo de observar el comportamiento de estos suelos arcillosos, con una mineralogía esmectítica, que condicionan el desarrollo y distribución del sistema radicular de los cultivos que en ellos se instauran.
Localización de los suelos.
Los suelos muestreados, que corresponden a las tipologías modales encontradas en la provincia de Málaga (Ortega et al., 1994; Saura et al., 1994; Ortega et al., 1996; Asensio et al., 1996; Pérez Blanco et al., 2000), se ubican en tres zonas muestrales (Figura 1).
Análisis granulométrico
Se calentaron, en baño de arena, las muestras con agua oxigenada para la destrucción de la materia orgánica.
Para prevenir una mala dispersión, se sometieron a lavado de sales por diálisis en una membrana semipermeable (papel celofán) y corriente de agua.
La dispersión se realizó manteniendo la muestra 12 horas en agitador rotatorio, añadiendo hexametafosfato sódico.
La fracción arena se obtuvo por tamizado en húmedo y separación en subfracciones por tamizado en seco.
La arcilla y limo se separaron por sedimentación y se siguió el método de la pipeta de Robinson, tal como se describe en el Soil Survey Report, núm. 1 (Soil Conservation Service, 1972).
Determinación del potencial matricial (pF)
El método utilizado ha sido el del Extractor de Presión-Membrana (Richards, 1954), formado por: Extractor de Presión, Balanza analítica de precisión y Estufa de desecación.
Como material fungible, se han empleado desecadores 300 mm, pesa-sustancias con tapadera, espátulas y frascos lavadores.
Curvas de pF
Con los datos de humedad obtenidos a las distintas presiones consideradas en atmósferas (0.05; 0.33; 0.50; 0.75; 1.00; 1.50; 2.00; 6.00; 10.00; 13.00; 15.00; 16.00 ), utilizando para ello la membrana de Richards (1947), con el fin de establecer la evolución de la retención de agua en suelos con altos contenidos en arcillas hinchables (Vertisoles).
Material informático
Para la realización del trabajo se ha utilizado un ordenador Apple Macintosh Power 8500/180, con los periféricos: impresoras Apple Laser-Writer Select, y unidad de Disco Magneto-óptico.
Los programas y el software que se han empleado han sido: para el tratamiento de Texto Word 98; para el tratamiento de imágenes: Adobe Photoshop y McDraw Pro; para el cálculo estadístico, la elaboración de gráficas y diagramas se han empleado: Systat y Cricket Graph.
De acuerdo con los objetivos planteados en el presente trabajo y según la metodología propuesta, los resultados obtenidos los vamos a agrupar en: Características texturales de los suelos estudiados y retención de agua en el suelo entre 0 y 50 cm a diferentes valores del potencial matricial.
Características texturales de los suelos muestreados
En la granulometría de los suelos (Tabla 1), se puede comprobar que todos ellos tienen una textura fina (arcillosa), con bajos contenidos en arenas y un contenido medio en limo que se cifra en cantidades próximas al 26%.
Curvas de retención de agua entre 0 y 50 cm, a diferentes valores de potencial matricial
En las Figuras 2, 3, 4, 5, 6, y 7 se representan gráficamente las relaciones descritas con anterioridad en los seis suelos muestreados con las ecuaciones exponenciales que predicen la retención de agua en función de la profundidad, así como los coeficientes de correlación obtenidos para 10 grados de libertad y su significación estadística.
Al analizar los valores de humedad que presentan estos suelos dentro de los 50 cm superficiales a diferentes presiones (Tabla 2), podemos observar que la estadística sumarial realizada (Tabla 3), nos muestra valores muy cercanos entre ellos, no obstante se pueden detectar dos comportamientos tanto en los valores máximos como en los mínimos, que corresponden a las muestras procedentes de 10 y 20 cm de profundidad, y otro para las de 30, 40 y 50 cm.
La explicación a este comportamiento de la humedad en suelos vérticos, se basa en que los 20 cm superficiales tienen una estructura granular (horizonte Ap), con valores de retención de agua menores que las muestras de suelos procedentes de profundidades mayores, y que corresponden a los horizontes Bw, que poseen una fuerte estructura en bloques angulares, bicuneiformes, que modifica los valores de retención de agua.
Cuando se confecciona una matriz de correlación de Pearson entre los valores de presión y humedad a diferentes profundidades (Tabla 4), se confirma que todos los coeficientes de correlación presentan valores muy altos, es decir, de a=1%, y que las presiones frente a las humedades presentan una correlación negativa, que explica que a mayor humedad menor potencial matricial y al revés, hecho muy lógico en los suelos, ya que las unidades estructurales del mismo (agregados o peds), retienen el agua a presiones variables que están relacionadas con la naturaleza y organización de los componentes del suelo.
Globalmente, el comportamiento medio en los seis vertisoles estudiados, cuando se contemplan los contenidos de agua gravimétrica y su relación con las presiones de retención del agua en el suelo a diferentes profundidades, se pueden predecir en todos los casos de acuerdo con ecuaciones exponenciales del tipo del tipo Y = a · 10(-10Pw) , que en todos los casos poseen un alto coeficiente de correlación y un elevado nivel de significación.
En los epipedones se observa que: La cantidad de agua retenida a potenciales matriciales bajos ( 0.05 y 0.5 atmósferas) están relacionadas con el agua retenida a capacidad de campo, mientras que el porcentaje de agua retenida a potenciales matriciales altos (10 y 13 atmósferas) están relacionadas con el agua en el punto de marchitamiento.
Para los Vertisoles estudiados existe una estrecha relación entre el contenido de agua en los horizontes situados en los primeros 50 cm, así como también entre el contenido de agua y el potencial matricial, siguiendo en todos los casos un comportamiento exponencial del tipo Y = a · 10(-10Pw).
Los valores del contenido de humedad a capacidad de campo oscilan entre el 32.8 % a los 10 cm y 30.5 % a los 20 cm, mientras que los del punto de marchitamiento, se sitúan entre 20 y 21.2 % a 10 y 50 cm de profundidad respectivamente.
AGRADECIMIENTOS
Este estudio, ha sido financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología del Ministerio de Educación y Ciencia, a través del Proyecto PB-95-1216 de la DGICYT.
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