Proponen método para estudiar suelos volcánicos con miras a perfección modelos hídricos para la agricultura

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Hace poco, la prestigiosa revista Agricultural and Forest Meteorology” publicó el artículo“Using wavelet analyses to identify temporal coherence in soil physical properties in a volcanic ash-derived soil” (Uso de análisis wavelet para identificar la coherencia temporal en las propiedades físicas del suelo en un suelo derivado de cenizas volcánicas).

El objetivo de este trabajo fue analizar y cuantificar discrepancias en la coherencia temporal de estimaciones de parámetros del suelo, basado en el estudio de datos en series de tiempo de alta frecuencia, relacionados al contenido volumétrico de agua, potencial mátrico (tensión a la que el agua es retenida en los poros del suelo) y temperatura del suelo, a diferentes profundidades, explica el Ingeniero Agrónomo de la UACh, Sebastián Bravo, quien es el primer autor de esta publicación.

Esta investigación se realizó en un lisímetro de alta precisión instalado en un suelo derivado de cenizas volcánicas ubicado en la Estación Experimental Agropecuaria Austral (EEAA), en Cabo Blanco en Valdivia. Este equipamiento fue adquirido en el marco de un proyecto FONDEQUIP liderado por la Dra. Dorota Dec, académica del Instituto de Ingeniería Agraria y Suelos (IIAS) de la Facultad de Ciencias Agrarias y Alimentarias de la Universidad Austral de Chile.

Es importante destacar que este artículo nace de la tesis de pregrado que el profesional desarrolló tutelada por el Dr. José Dörner, Director IIAS y del Centro de Investigación en Suelos Volcánicos (CISVo) de la UACh.

Los co-autores de la publicación son el Dr. Mauricio González- Chang y el Dr. Felipe Zúñiga, ex alumnos y, actualmente, académicos en Universidad de Aysén; la Dra. Dorota Dec; la Dra. Susana Valle y el Dr. José Dörner, académicos del IIAS de la UACh y el Prof. Dr. Ole Wendroth de la Universidad de Kentucky y actual presidente de la Sociedad de Ciencias del Suelo de América.

Sobre el contexto y el artículo

En Chile, alrededor del 60% de nuestra agricultura se encuentra sobre suelos de origen volcánico, conocidos, localmente, como suelos Trumao se caracterizan por retener un alto contenido de materia orgánica (incluso sobre 20%) y por presentar una densidad aparente muy baja (< 0.9 Mg/m3), lo que determina, especialmente cuando son profundos (> 2 m), que presenten una gran capacidad para almacenar agua en el perfil.

Para los investigadores del área, esta última característica, corresponde a una función que es muy importante para los sistemas productivos agropecuarios, que requiere ser estudiada, no tan solo desde su capacidad de almacenamiento, sino que también desde el punto de vista del transporte de agua en el perfil.

Es así que este estudio efectuado por un grupo de investigadores, evidencia las diferencias y similitudes entre aquellas series de tiempo, se utilizaron métodos de análisis espectral como Continuous Wavelet Transform y Cross-Wavelet Analysis, identificando ciertos patrones de comportamiento temporal en la variabilidad de las estimaciones, “lo que describe una respuesta por parte del suelo ante eventos medio ambientales tales como las precipitaciones”, sostiene Sebastián Bravo.

“Un patrón es un comportamiento que sigue algún orden o forma específica y que puede ser repetitivo en el tiempo o espacio. En nuestro caso, estos patrones suceden en el tiempo y nos enfocamos en describir su duración y frecuencia en la que ocurren; el método es capaz de reconocer si la variación en el tiempo posee algún comportamiento específico, lo que se hace posible mediante la representación de las series de tiempo en ondas (wavelets), las cuales describen una frecuencia a determinadas escalas”, explicó el Profesional.

Para el Dr. José Dörner “esta investigación propone la aplicación de metodologías utilizadas principalmente en ciencias geofísicas para la identificación y descripción de fenómenos complejos de nuestro planeta”.

Agrega que esto abre una gama de ideas y posibilidades de investigación para un mejor entendimiento e interpretación de los procesos dinámicos del agua y la temperatura en el suelo, así como tantos otros, siendo un gran complemento para las herramientas matemáticas y estadísticas comúnmente usadas en estudios agrícolas, las cuales se ven limitadas a supuestos de aleatoriedad de ciertas características del campo”.

En ese contexto – recalca- que esta metodología “nos sirvió para analizar si la instalación de un lisímetro en campo altera las propiedades físicas del suelo o no, lo que es fundamental para determinar si los datos de balance hídrico que se registran con este tipo de tecnología, reflejan de forma correcta la dinámica del agua de un suelo. Por lo tanto, esta publicación constituye una propuesta metodológica que esperamos sirva para muchos investigadores que trabajan con lisímetros”.

Por la tanto, se propone un “prometedor método para configurar una mejor representación del funcionamiento e importancia de nuestros suelos, y así, contribuir al perfeccionamiento de los modelos hidrológicos y de balance hídrico para la agricultura, generando nuevas propuestas para el uso eficiente de los recursos”, concluye Sebastián.

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