Distribución de agregados en suelos calizos

Bilbao, 26 de junio de 2015
Distribución de agregados en suelos
calizos forestales. Efecto de la gestión y
del tratamiento de los restos de clara
Mª Belén Turrión; Teresa de los Bueis ; David Somovilla;
Francisco Lafuente ; Olga López; Rafael Mulas
[email protected]
Instituto Universitario de Investigación
GESTIÓN FORESTAL SOSTENIBLE
Universidad de Valladolid-INIA
INTRODUCCIÓN
Estabilización de la
materia orgánica del suelo
Residuos vegetales
y restos
animales
Recalcitrancia de los
compuestos orgánicos
Interacción de la MO con
las superficies reactivas
de la fracción mineral del
suelo
Innaccesibilidad de la MO
para los microorganismos
vivos y enzimas.
Directamente relacionada
con la agregación o
estructura del suelo.
Bacteria
hongos
Actinomicetes
SOM
2
OBJETIVOS
Evaluar el efecto del tipo de vegetación: arbustiva (jaral), arbórea
natural (masa mixta de encinar-quejigar) y pinar de repoblación
sobre la distribución de los agregados edáficos y la cinética de
mineralización de su MO.
Evaluar el efecto de las claras (diferenciándose dos niveles de
corta 0% y 45%) y del tratamiento de los restos de corta (extracción
total versus trituración y aporte sobre el suelo) en una masa de
repoblación de Pinus halepensis sobre la distribución de los
agregados edáficos y la cinética de mineralización de su MO.
MATERIAL Y MÉTODOS
Montes Torozos =>Páramo
Calcáreo Castilla y León
850 msnm
PMA 495mm
TMA 11ºC
Oscilación térmica anual
TM min. abs. -8,4ºC
P ver. 72 mm
Prof. Suelos 50cm
Pedregosidad
Franco-arcillo arenosa
Carbonatos
pH ~ 8
MATERIAL Y MÉTODOS
-Repoblaciones monoespecíficas
en estado de latizal de pino
carrasco (Pinus halepensis)
- Masas mixtas de bosque mediterráneo de
encina (Quercus ilex subsp. rotundifolia) y
quejigos (Quercus faginea) con una orla
arbustiva asociada, principalmente jaras.
MATERIAL Y MÉTODOS
44 ptos. muestreo/p
PINAR
Muestreo lineal
11 itinerarios (5m)
4 ptos
ENCINAR
22 bajo encina-quejigo
22 bajo jara y pastizal
MATERIAL Y MÉTODOS
8,5 cm Ø
5 cm H
MATERIAL Y MÉTODOS
Método de separación de agregados
Schutter et al. (2002).
8% humedad
100-110 g suelo
20 mm
10 mm
5 mm
2 mm
0,25 mm
0,05 mm
MATERIAL Y MÉTODOS
Mineralización de la MOS
Medida del CO2 desprendido
durante la incubación de los
agregados del suelo en un sistema
cerrado según Isermeyer (1952)
43 días, 28-29ºC
MATERIAL Y MÉTODOS
Gráficas del C mineralizado frente al tiempo
Ajuste de las curvas de mineralización.
Cmin = Co(1-e-k*t)+h*t
Bonde et al., (1988)
MÉTODOS ESTADÍSTICOS
ANOVA
Cmin: C mineralizado en t
Co: C lábil fácilmente mineralizable
k: cte. mineralización pool lábil
h: cte. mineralización pool
moderadamente lábil
Comparación de medias mediante Test LSD
STATGRAPHICS plus
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Megaagregados
100
a
c
[%]
80
ab
60
40
Macroagregados
20
0
25
encinar
jaral
pinar
a
20
Microagregados
10
b
b
[%]
15
10
a
5
9
8
7
0
b
encinar
[%]
6
5
4
c
3
2
1
0
encinar
jaral
pinar
jaral
pinar
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Megaagregados
100
90
a
b
b
80
70
[%]
60
Macroagregados
50
40
25
30
20
20
a
a
pinar extracción
pinar trituración
10
0
pinar testigo
pinar extracción
pinar trituración
b
[%]
15
10
5
[%]
Microagregados
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
pinar testigo
a
b
pinar testigo
b
pinar extracción
pinar trituración
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
MWD (mm)
18,0
16,0
14,0
A
Ba
B
12,0
ab
b
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
encinar
jaral
pinar testigo
pinar
pinar
extracción trituración
Mean Weight Diameter => Índice que caracteriza la estructura del suelo (Six
et al., 2000)
MWD (mm) = ∑ (porcentaje peso de cada tamaño de agregado* diámetro
medio de cada tamaño de agregado)
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4000
MACROAGREGADO
3500
Cmin [mg C/kg suelo]
3000
2500
2000
1500
1000
500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
0
10
20
30
40
50
0
10
Tiempo (días)
Jaral
MICROAGREGADO
3500
3000
Encinar
2500
Pinar testigo
2000
Pinar trituración
1500
Pinar extracción
1000
500
0
0
10
20
20
30
Tiempo (días)
4000
Cmin [mgC/kg suelo]
Cmin [mg C/kg suelo]
4000
MEGAAGREGADO
3500
30
Tiempo (días)
40
50
40
50
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
EFECTO DEL TIPO DE VEGETACIÓN Y TAMAÑO DE AGREGADO
ANOVA
VEGETACIÓN
TAMAÑO
VEGETACIÓN*TAMAÑO
Cfox
Cmin42d
Co
k
h
Co*k
***
***
***
***
***
***
*
***
***
NS
***
***
NS
***
***
NS
***
***
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
* p < 0,05
** p < 0,01
*** p < 0,001
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
1,05
1,12
1,02
%Cfox
%Cfox
0,95
0,85
0,75
0,92
0,82
0,72
0,62
0,52
0,65
encinar
jaral
1
pinar
2
3
4
tamaño
(Xvegetacion
1000)
4
vegetacion
encinar
jaral
pinar
3
Cmin42d
[gC/kg suelo]
2
1
0
1
2
3
4
tamaño
5
6
7
5
6
7
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
EFECTO DEL TIPO DE VEGETACIÓN Y TAMAÑO DE AGREGADO
ANOVA
Cfox
Cmin42d
Co
k
h
Co*k
***
***
***
***
***
***
*
***
***
NS
***
***
NS
***
***
NS
***
***
VEGETACIÓN
TAMAÑO
VEGETACIÓN*TAMAÑO
* p < 0,05
** p < 0,01
*** p < 0,001
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
Interactions and 95,0 Percent LSD Intervals
0,32
1200
vegetacion
encinar
jaral
pinar
k 0,28
[día-1]
0,24
k
Co
1000
[mgC/ 800
kg suelo]
600
0,2
400
0,16
200
0,12
0
1
2
3
4
5
6
encinar
7
Interactions and 95,0
Percent LSD Intervals
tamaño
80
h
[día-1]
pinar
vegetacion
vegetacion
encinar
jaral
pinar
60
jaral
300
Co k
vegetacion
encinar
jaral
pinar
250
[mgC/kg
200
suelo día]
150
40
100
20
50
0
0
1
2
3
4
tamaño
5
6
7
1
2
3
4
tamaño
5
6
7
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
EFECTO DEL TIPO DE TRATAMIENTO Y TAMAÑO DE AGREGADO
ANOVA
Cfox
Cmin42d
Co
k
h
Co*k
TRATAMIENTO
***
***
***
**
**
***
TAMAÑO
**
***
***
***
***
***
TRATAMIENTO*TAMAÑO
NS
***
**
***
***
***
* p < 0,05
** p < 0,01
*** p < 0,001
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
Means and 95,0 Percent LSD Intervals
1,08
0,89
0,98
%Cfox
%Cfox
0,79
0,69
0,59
0,88
0,78
0,68
0,58
0,48
0,49
Extraido
Testigo
1
Triturado
2
4
5
6
tamaño
Tratamiento
2400
Cmin42d
3
Tratamiento
Extraido
Testigo
Triturado
2000
[mgC/ 1600
kg suelo] 1200
800
400
0
1
2
3
4
tamaño
5
6
7
7
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
EFECTO DEL TIPO DE TRATAMIENTO Y TAMAÑO DE AGREGADO
ANOVA
* p < 0,05
Cfox
Cmin42d
Co
k
h
Co*k
TRATAMIENTO
***
***
***
**
**
***
TAMAÑO
**
***
***
***
***
***
TRATAMIENTO*TAMAÑO
NS
***
**
***
***
***
Interactions and 95,0 Percent LSD Intervals
1160
*** p < 0,001
Interactions and 95,0 Percent LSD Intervals
Tratamiento
Extraido
Testigo
Triturado
960
Co
[mgC/ 760
kg suelo]560
** p < 0,01
0,77
Tratamiento
Extraido
Testigo
Triturado
k
0,57
-1
[día ]
0,37
360
0,17
160
-0,03
-40
1
2
3
4
5
6
1
7
2
3
h
[día-1]
Tratamiento
Extraido
Testigo
Triturado
30
20
5
6
7
tamaño
Interactions and 95,0
Percent LSD Intervals
tamaño
40
4
190
Co k
Tratamiento
Extraido
Testigo
Triturado
150
[mgC/kg
110
suelo día]
70
10
30
-10
0
1
1
2
3
4
tamaño
5
6
7
2
3
4
tamaño
5
6
7
CONCLUSIONES
La vegetación condiciona la distribución de agregados, presentando los suelos bajo
jaral mayor proporción de los tamaños más pequeños microagregados y
macroagregados en comparación con los suelos bajo vegetación arbórea.
La trituración de los restos de las claras y su aporte sobre el suelo en los suelos calizos
estudiados mejoró la estructura del suelo incrementando el porcentaje de
microagregados y macroagregados, frente a los megaagregados que son menos
estables y perduran menos en el suelo.
La cinética de mineralización del C de los agregados se ajustó muy bien a la
modelizada por la ecuación de Bonde et al (1988) que consta de un término
exponencial simple (mineralización del pool altamente lábil) y uno lineal (pool
moderadamente lábil).
Los parámetros de mineralización de la MO de los microagregados mostraron valores
significativamente distintos al del resto de agregados, presentando más altas
velocidades iniciales de mineralización del pool lábil, mayores tasas de mineralización
del pool moderadamente lábil y también mayores concentraciones del pool de C
fácilmente mineralizable.
El efecto de las claras y del tratamiento de los restos de corta en la cinética de
mineralización del C sólo se puso de manifiesto en la fracción correspondiente a los
microagregados y megaagregados de mayor tamaño.
Agradecimientos
La investigación planteada se encuadra dentro del Proyecto
titulado “Estrategias selvícolas para la adaptación y mitigación
del cambio climático en repoblaciones de pinares
(PINES4CHANGES)”, financiado por el MINECO. Subprograma
Proyectos de Investigación Fundamental no orientada 2011.
Ref.: AGL2011-29701-C02-02.
Beca de Colaboración en Departamentos de D. Somovilla