Maestría en Ecotecnología · 2011
Desarrollo de un sistema de monitoreo de calidad del suelo: para agroecosistemas de la zona cafetera de Colombia
En esta investigación se evaluaron propiedades físicas y químicas de los suelos usando métodos convencionales y alternativos bajo diferentes usos y coberturas de la zona de estudio y a partir de los resultados se diseñó una estrategia de monitoreo para la determinación de la calidad del suelo. El sitio de estudio fue la Finca Nápoles, situada en la Cuenca media del Río La Vieja, centrooccidente de Colombia en jurisdicción territorial del departamento del Quindío. Geográficamente se enmarca dentro de las coordenadas 4° 34' de latitud norte y 75° 45' de longitud oeste, ubicada a una altura de 1294 msnm, con una temperatura media anual de 24ºC y precipitación media anual de 1.600 mm. Dentro de la finca se utilizaron tres sitios de muestreo: el primero correspondió a lugares con pasturas y bosques naturales de guadua que se denominaron como "no controlados". La cobertura bosques de guadua conformada por relictos de bosque, representa una de las condiciones de uso de la tierra que favorecen las interacciones ecológicas aportando efectos positivos sobre el suelo, mientras que la cobertura pasturas, representa una de las condiciones de uso de la tierra que puede tener mayores efectos negativos sobre el suelo en esta zona por la forma como se maneja convencionalmente. El segundo sitio correspondió a una plantación de guadua (Guadua angustifolia Kunth) de cinco años de establecida. Esta área se denominó ¿semicontrolada¿ y por último, el tercer sitio consistió en un experimento, donde se midió la pérdida de suelo bajo cinco (5) coberturas distintas. Esta área se denominó "controlada". Para la evaluación de propiedades físicas y químicas del suelo de forma convencional entre ellas se midieron la densidad aparente (Da), porosidad tota (Pt), Distribución de agregados (DPM), agregados estables al agua (DPME), compactación y textura en cuanto a los físicos y las químicas pH, Nitrógeno total (N), Materia Orgánica (MO), Potasio (K), Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Sodio (Na), Aluminio (Al), Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) y Fósforo (P). Mediante métodos alternativos se evaluó la estabilidad de agregados, la infiltración, la escorrentía y la pérdida de suelo. Con base en los resultados y mediante el análisis de componentes principales fue posible elucidar propiedades que se asocian con diferentes funciones del suelo y definir indicadores de calidad. Así mismo, se pudo establecer la frecuencia con que se deberían evaluar.Por consiguiente se desarrolló un sistema de monitoreo de la calidad del suelo como herramienta para la evaluación de agroecosistemas en el eje cafetero de Colombia, cuya selección se dio a partir de aquellas propiedades que presentaron mayor variabilidad en los diferentes análisis propuestos en esta investigación extrayendo 14 variables convencionales y 4 de las alternativas, apuntando a la contribución de herramientas para la planificación del uso del suelo en cuanto al mantenimiento, mejoramiento y restauración de este y así llegar a un manejo adecuado y racional del recurso, teniendo en cuenta aspectos importantes para la toma de decisiones como el conocimiento del área de muestreo, las coberturas, tiempo de establecimiento y recursos económicos disponibles.
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3 páginas con «café cambio climático»
- p. 19tienen que ver con la caída de los precios del café en el mercado internacional, ocasionaron un importante cambio en los usos del suelo, especialmente direccionados al establecimiento de pasturas
- p. 20tiempo dependiendo de las fluctuaciones climáticas. Sin embargo, no hay que olvidar que en América central y en Colombia el café se maneja en zonas de laderas, situación que implica
- p. 60modifican con ciclos anuales, con cambios climáticos o estacionales, es por esto que la periodicidad debe estar acorde con los cambios que pueda presentar tal propiedad, además del objetivo
Contenido
- RESUMENp. 12
- INTRODUCCIÓNp. 13
- JUSTIFICACIÓNp. 15
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 16
- MARCO CONTEXTUALp. 18
- MARCO CONCEPTUALp. 21
- 6.1 AGROECOSISTEMASp. 21
- 6.2 FUNCIONES DEL SUELOp. 21
- 6.3. CALIDAD DEL SUELOp. 22
- 6.4 EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL SUELOp. 22
- 6.5 INDICADORES DE LA CALIDAD DEL SUELOp. 23
- 6.5.1 Degradación del Suelop. 24
- 6.5.2 Estabilidad Estructuralp. 24
- 6.5.3 Fertilidadp. 24
- 6.5.4 Erosión hídricap. 25
- 6.6 MONITOREO DEL SUELOp. 25
- 6.6.1 Métodos Convencionalesp. 26
- 6.6.2 Métodos Alternativosp. 26
- OBJETIVOSp. 27
- 7.1. OBJETIVO GENERALp. 27
- 7.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 27
- ALCANCES DE LOS OBJETIVOS Y RESULTADOS ESPERADOSp. 27
- HIPÓTESIS DEL TRABAJOp. 27
- METODOLOGÍAp. 24
- 10.1 ÁREA DE ESTUDIOp. 24
- 10.2 DISEÑO MUESTRAL Y EXPERIMENTALp. 32
- Y PÉRDIDA DE SUELOp. 33
- 10.3.1 Análisis Estadísticosp. 35
- 10.4 EVALUACIÓN ALTERNATIVA DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOSp. 35
- 10.4.1 Escorrentía y Pérdida de suelop. 35
- 10.4.2 Estabilidad de Agregadosp. 35
- 10.4.3 Infiltraciónp. 35
- 10.4.4 Análisis Estadísticop. 40
- 10.5 IDENTIFICACIÓN DE INDICADORES DE LA CALIDAD DEL SUELOp. 41
- 10.6 DESARROLLO DE UNA ESTRATEGIA DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL SUELOp. 41
- RESULTADOSp. 43
- 11.1 MÉTODOS CONVENCIONALES PARA LA DETERMINACIÓN DE CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELOp. 43
- 11.1.1 Evaluación en áreas No Controladasp. 43
- 11.1.2 Evaluación en áreas Semicontroladasp. 44
- 11.1.3 Evaluación en Áreas Controladasp. 46
- 11.2 MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA DESCRIBIR PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOSp. 50
- 11.2.1 Evaluación en áreas No Controladasp. 43
- 11.2.2 Evaluación en áreas Semicontroladasp. 44
- 11.2.3 Análisis de métodos no convencionales en áreas Controladasp. 51
- 11.3 DEFINICIÓN DE INDICADORES DE LA CALIDAD DEL SUELOp. 52
- de muestreop. 60
- áreas de muestreop. 53
- 11.3.2.1 Áreas No Controladasp. 50
- 11.3.2.2 Áreas Semicontroladasp. 50
- 11.3.2.3 Áreas Controladasp. 52
- 11.3.3 Análisis de componentes principales para la selección de indicadores de calidad del suelop. 55
- 11.4 IDENTIFICACIÓN DE INDICADORES DE CALIDAD DEL SUELOp. 59
- 11.4.1 SELECCIÓN DE LAS PROPIEDADES PARA LA IDENTIFICACIÓN DE INDICADORES DE CALIDAD DEL SUELOp. 59
- 11.4.2 UMBRALES PARA LA VALORACIÓN DE LOS INDICADORES DE CALIDAD DEL SUELO PROPUESTOSp. 65
- 11.4.2.1 Variables Químicasp. 65
- 11.4.2.2 Propiedades Físicas del Suelop. 67
- DISCUSIÓN DE RESULTADOSp. 71
- ESTRATEGIA DE MONITOREO DE CALIDAD DEL SUELOp. 80
- 13.1 DEFINICIÓN DE OBJETIVOS DEL MONITOREOp. 80
- 13.2EVALUACIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA UNIDAD DE MONITOREOp. 80
- 13.3DEFINICIÓN DE SITIOS DE MONITOREOp. 81
- 13.3.1 Obtención de la información de la unidad de monitoreop. 81
- 13.3.2 Definición de los Criterios de estratificación de las unidades de monitoreop. 81
- 13.4 SELECCIÓN DE INDICADORES DEL MONITOREOp. 42
- 13.5 SELECCIÓN DEL PUNTO DE MONITOREOp. 83
- 13.6 Tamaño Muestrealp. 84
- 13.7 ESTABLECIMIENTO DE PARCELAS DE SEGUIMIENTO Y DE LA LÍNEA BASEp. 42
- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESp. 86
- BIBLIOGRAFÍAp. 90
- ANEXOSp. 100
- convencionales y alternativos para las áreas no controladasp. 102
- convencionales y alternativos para las áreas Semicontroladasp. 103
- convencionales y alternativos para las áreas Controladasp. 104
- ANEXO 4 DIAGRAMA MONITOREO DE CALIDAD DE SUELOp. 105
- ANEXO 5 FORMATO MONITOREO DE CALIDAD DEL SUELOp. 106
- ANEXO 6 REGISTRO DE DATOS FISICOS Y QUIMICOSp. 108
- Tabla 1. Propiedades físicas evaluadas y métodos de evaluaciónp. 34
- Tabla 2. Propiedades químicas y métodos de evaluaciónp. 34
- Tabla 3. Propiedades físicas y métodos alternativos de evaluaciónp. 35
- Tabla 4. Velocidades y clases de infiltraciónp. 40
- convencionales en las áreas no controladasp. 43
- convencionales en las áreas no controladasp. 44
- convencionales en las áreas semicontroladasp. 45
- convencionales en las áreas semicontroladasp. 46
- Convencionales en las áreas controladasp. 48
- convencionales en las áreas no controladasp. 50
- convencionales en las áreas Semicontroladasp. 50
- convencionales en las áreas controladasp. 51
- evaluadas con métodos convencionales en los tres sitios de muestreop. 53
- evaluadas con métodos convencionales en los tres sitios de muestreop. 53
- indicadores de calidad del suelo en los tres sitios de muestreop. 53
- propiedades convencionalesp. 56
- propiedades alternativasp. 56
- propiedades convencionales en las áreas de muestreo no controladasp. 57
- alternativas en las áreas de muestreo no controladasp. 58
- propiedades convencionales en las áreas de muestreo semicontroladasp. 58
- propiedades alternativas en las áreas de muestreo semicontroladasp. 58
- convencionales en las áreas de muestreo controladasp. 59
- alternativas en las áreas de muestreo controladasp. 59
- casop. 60
- establesp. 62
- en corto tiempop. 63
- Tabla 28. Propuesta de indicadores de calidad del suelo para coberturas anualesp. 64
- Tabla 29. Rangos y clasificación de la acidez del suelop. 65
- Tabla 30. Rangos y clasificación de la saturación de Aluminiop. 65
- Tabla 32. Rangos y clasificación del contenido de Fósforo en el suelop. 66
- Orgánicop. 66
- Tabla 34. Rangos y clasificación del contenido de Potasio en el suelop. 67
- Tabla 35. Rangos y clasificación de la distribución de agregadosp. 67
- Tabla 36. Rangos y clasificación de la Compactaciónp. 67
- en el suelop. 68
- Tabla 38. Rangos y clasificación de la Compactaciónp. 68
- Tabla 39. Rangos y clasificación de la Infiltraciónp. 69
- análisis estadísticos de las variables físicas convencionales y alternativasp. 70
- bosque de guaduap. 71
- Fotografía 2. Primer sitio de muestreo, área no controlada, con cobertura de pasturap. 25
- Fotografía 3. Segundo sitio de muestreo, área semicontrolada, plantación de guaduap. 26
- Fotografía 4. Tercer sitio de muestreo, área controlada, 15 parcelas de escorrentíap. 26
- Montenegro, Quindíop. 33
- Montenegro, Quindíop. 33
- Fotografía 7. Método del cilindro para obtención de muestras de suelop. 34
- Fotografía 8. Muestra de suelo disturbadap. 36
- Fotografía 9. Minisimulador de lluvia con un sistema de Vaso de Mariottep. 36
- Fotografía 10. Muestra de escorrentíap. 38
- Fotografía 11. Muestra secada al hornop. 38
- Fotografía 12. Muestra en el desecadorp. 38
- Fotografía 13. Muestra seca y pesadap. 38
- Fotografía 14. Muestra de suelo disturbada y homogenizadap. 38
- Fotografía 15. Tamizado suelo seco en tamiz de 2 mmp. 39
- Fotografía 16. Tamizado suelo seco en tamiz de 0.25 mmp. 39
- Fotografía 17. Secado acelerado de los agregadosp. 39
- Fotografía 18. Introducción y llenado del cilindro de infiltraciónp. 40
- Fotografía 19. Infiltración del aguap. 40
- de Montenegro-Finca Nápolesp. 24
- (Montenegro, Quindío)p. 25
- controladap. 31
- (Montenegro, Quindío)p. 32
- Figura 3. Esquema del funcionamiento del principio del Vaso de Mariottep. 36
- lluvia simuladap. 36
- para áreas no controladas (Bosque de guadua y pasto)p. 71
- para áreas no controladas (Bosque de guadua y pasto)p. 71
- Figura 9. pH del suelo entre 0 y 50 cm de profundidad, para áreas no controladasp. 72
- para áreas no controladasp. 72
- en áreas no controladasp. 72
- no controladasp. 57
- profundidad, para áreas semicontroladas,p. 73
- semicontroladasp. 53
- para áreas semicontroladas,p. 74
- semicontroladas,p. 74
- semicontroladas,p. 74
- semicontroladasp. 53
- áreas controladas,p. 75
- en áreas controladasp. 75
- Figura 21. Sodio en el suelo (cmol/kg), en áreas controladas,p. 76
- Figura 22. Fósforo en el suelo (ppm), en áreas controladasp. 76
- en áreas controladas,p. 76
- en áreas controladasp. 75
- Figura 25. División del área de monitoreo en unidades topográficasp. 82
- Figura 26. División del área de monitoreo en unidades topográficas y coberturap. 82