Estructura y porosidad en andisoles con vegetación natural y con

B O S Q U E 21(1): 25-36, 2000
Estructura y porosidad en andisoles con
vegetación natural y con plantaciones de Pinus ponderosa
Dougl. en el sudoeste de Neuquén, Argentina*
Structure and porosity of andisols under natural vegetation and Pinus ponderosa D o u g l . Plantations in Southwest N e u q u é n , Argentina P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
Facultad Ciencias Agrarias, Universidad Nacional del Comahue, Pasaje de la Paz 235, 8370 S. M. Andes, Argentina SUMMARY The effect of vegetation on morphological soil features was examined by characterizing twenty-six sites in southwest
Neuquén province, Argentina. Thirteen sites were under native vegetation Nothofagus forest and thirteen under
Pinus ponderosa Dougl. Four representative soil profiles were compared, under both conditions, to establish it there
were any relationships between vegetation change and soil porosity, soil water retention and soil structure. For each
horizon, three samples were plotted for bulk density and three undisturbed samples for water characterization.
Hydric constants were determined for disturbed and undisturbed samples. Hydric contents at low tension were made
with tension tables, and others with a pressure plate extractor. Total porosity and pore size distribution (macropores
and micropores) were determined. A change in soil structure from granular to massive was observed under ponderosa
pine at all sites. No significant changes in bulk density and total porosity were detected between the vegetation
conditions. The change in soil structure reflected the change in pore size distribution, increasing microporosity and
decreasing macroporosity under ponderosa pine.
Key words: water retention, volcanic ash, andinopatagonia, Nothofagus, Pinus ponderosa Dougl.
RESUMEN
Se caracterizaron veintiséis sitios, trece bajo vegetación nativa de bosque de Nothofagus y trece bajo vegetación
implantada con Pinus ponderosa Dougl. para determinar el electo que la vegetación pueda tener sobre las caracte­
rísticas morfológicas del suelo en el sudoeste de la Provincia del Neuquén, Argentina. En cuatro perfiles represen­
tativos se compararon estructura y porosidad bajo esas dos condiciones, para establecer si existe relación entre el
tipo de vegetación y la porosidad, la retención hídrica y la estructura. Se tomaron tres muestras por horizonte para
densidad aparente y tres muestras no disturbadas para la caracterización hídrica. El contenido de humedad a bajas
tensiones se determino en mesas de tensión y las demás con la placa extractora por presión. Se calculó la porosidad
total y la distribución por tamaño de poros (macroporos y microporos). Se observó un cambio de estructura en todos
los sitios bajo pino ponderosa, pasando de granular a masivo. No se encomió diferencia significativa en la densidad
aparente, y la porosidad total se mantuvo bajo las dos condiciones de vegetación. El cambio en la estructura refleja
el cambio de la distribución del tamaño de poros, amentando la microporosidad y disminuyendo la macroporosidad
bajo pino ponderosa.
Palabras clave: retención hídrica, ceniza volcánica, andinopatagonia, Nothofagus, Pinus ponderosa Dougl.
*
S u b s i d i a d o p o r l a S e c r e t a r i a d e I n v e s t i g a c i ó n d e l a U n i v e r s i d a d N a c i o n a l del C o m a h u e d e n t r o del P r o y e c t o d e I n v e s t i g a c i ó n
S003.
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P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
INTRODUCCION
la vegetación que fue sustituyendo a la p r i m e r a
sucesión se observó un c a m b i o microestructural.
En la región andinopatagónica los suelos deri­
La microestructura bajo pastura era en bloques
vados de cenizas volcánicas adquieren gran rele­
subangulares, al desarrollarse el b o s q u e p a s ó a
vancia, en relación con el uso forestal, por su
migas y granulos con una alta porosidad y c o n d u c ­
a m p l i a distribución areal, por su potencial forestal
tividad hidráulica. Por otro lado, el m i s m o autor
y por sus propiedades particulares y únicas. Las
(Tamura et al.
principales particularidades se centran en las pro­
sucesivos en un andosol encuentra el desarrollo de
1991) en trabajos e x p e r i m e n t a l e s
p i e d a d e s físicas, que son atribuibles al material
estructura migajosa con un incremento de los po­
parental; incluyen: el color m u y oscuro, la dificul­
ros m a y o r e s de 2 mm y un i n c r e m e n t o de la
tad en la dispersión de arcillas, la baja densidad
conductividad hidráulica. Los resultados de estos
aparente, la alta capacidad de retención hídrica
trabajos sugieren que los suelos ándicos desarro­
a c o m p a ñ a d a de una alta permeabilidad, así c o m o
llan en pocos años la estructura luego de la insta­
un desecamiento irreversible al aire (Besoain 1985,
lación de vegetación secundaria. Sato y T o k u n a g a
Shoji et al. 1993, W a d a 1985, M a e d a et al. 1977).
(1989) a través del e x a m e n de m a c r o p o r o s de
Es importante considerar que el éxito de la sil­
Andosoles encuentran la formación de m a c r o p o r o s
vicultura sustentable está indefectiblemente ligado
por raíces de las plantas, que permiten tanto la
con el desarrollo y adopción de prácticas que inte­
retención de agua c o m o el drenaje.
gran el potencial genético de las especies y la dis­
En este estudio se consideran variaciones morfo­
ponibilidad de agua y nutrientes del suelo en el
lógicas de suelos derivados de cenizas volcánicas,
largo plazo ( N a m b i a r 1995).
asociadas a distintos tipos de vegetación c o n s e ­
Se torna fundamental profundizar el conocimien­
cuencia de las plantaciones realizadas con conife­
to del c o m p o r t a m i e n t o del sistema suelo-agua,
ras exóticas en la región andinopatagónica, P r o ­
considerando el particular comportamiento del agua
vincia del N e u q u é n , en la zona correspondiente al
en los suelos derivados de cenizas volcánicas y
b o s q u e m u y h ú m e d o a h ú m e d o . Se pretende lo­
los p o c o s a n t e c e d e n t e s existentes en la región.
grar un aporte a la c o m p r e n s i ó n de la relación
C o l m e t D a a g e et al. (1988) plantean las particula­
entre la porosidad y la retención de a g u a en suelos
ridades de estos suelos citando altos valores de
derivados de cenizas volcánicas q u e han sido so­
retención hídrica, q u e en algunos casos superan el
metidos a diferentes usos. Para esto se caracteri­
1 0 0 % base seca, llegando en Chile al 2 0 0 % base
zan las propiedades hídricas bajo dos condiciones
seca, e informan valores de retención métrica a
de uso, bajo vegetación natural (bosque m i x t o de
1.5 M P a , 0.033 M P a , así c o m o el contenido de
diferentes especies del género Nothofagus) y bajo
agua al fin de la estación seca en una serie de
vegetación
perfiles dentro de la transecta P a s o H u a H u m -
ponderosa D o u g l , pino ponderosa).
implantada
con
coniferas
(Pinus
Collón Cura. Estos valores pueden variar según el
El objeto de este trabajo es estudiar las relacio­
uso de los suelos y son m u y pocos los anteceden­
nes entre la porosidad, la retención hídrica, la es­
tes en la zona sobre el tema (Broquen et al. 1995).
tructura y su variación bajo pino p o n d e r o s a dentro
En Chile se encuentran trabajos realizados sobre
de la biosecuencia b o s q u e h ú m e d o m u y h ú m e d o
suelos volcánicos relacionados con cambios en la
en la región andinopatagónica en la P r o v i n c i a del
porosidad debidos al uso (Ellies 1995 a, b, Ellies
N e u q u é n . El pino p o n d e r o s a es la especie utiliza­
et al. 1993 a, b). Se encontró, c o m o consecuencia
da en forestaciones de importancia comercial q u e
del uso forestal, una reducción de la porosidad
abarca m a y o r e s superficies.
total y una redistribución de t a m a ñ o de poros,
d o n d e la reducción se p r o d u c e en la pérdida de la
porosidad gruesa, que se transforma en pequeña.
MATERIALES Y METODOS
T a m u r a et al. (1990) estudia los cambios de pro­
piedades de un andosol en Japón, encontrando cam­
El estudio se localiza en el sudoeste de la P r o ­
bios en la estructura después de pocos años de la
vincia de N e u q u é n , en una zona caracterizada por
instalación de vegetación secundaria, en un suelo
la presencia de la Cordillera de los A n d e s , con
d e s n u d o d o n d e la estructura migajosa y la agrega­
una altitud de alrededor de 2.000 m que d e s c i e n d e
ción eran casi ausentes. En los 6 a 10 años poste­
paulatinamente hacia el este hasta a p r o x i m a d a m e n ­
riores se desarrolló una estructura granular. Según
te los 6 0 0 m, m o d e l a d a p o r la acción de los
26
RETENCION
HIDRICA, CENIZA VOLCANICA, ANDINOPATAGONIA, NOTHOFAGUS,
glaciares y cubierta luego por depósitos de cenizas
PINUS PONDEROSA
• Situaciones bajo vegetación nativa e implanta­
volcánicas. L o s vientos dominantes, dirección oes­
da en equivalentes condiciones de sitio: igual
te-este, c a r g a d o s con h u m e d a d del O c é a n o Pacífi­
posición, exposición, grados de pendiente, c o ­
c o , se van t o r n a n d o m á s secos a m e d i d a que se
lindantes. C o n una distancia de 20 m de separa­
alejan de la cordillera (Colmet D a a g e et al. 1988).
ción, garantizando la m í n i m a influencia de la
En la zona boscosa los suelos se caracterizan
vegetación implantada sobre la natural, tanto a
por ser en su m a y o r í a alofanizados, profundos, con
nivel hojarasca c o m o de raíces.
d e n s i d a d e s aparentes < 0.9 Mg m - 3 . Tienen altos
• Plantaciones con densidades entre 5 0 0 y 2.500
porcentajes de materia orgánica, entre el 10 y 5%
e j e m p l a r e s p o r h e c t á r e a , sin i n t e r v e n c i o n e s
en
silvícolas que hayan alterado notablemente el
superficie, una capacidad de intercambio
catiónico relativamente alta, con predominio de
suelo, tales c o m o quemas, extracciones de ejem­
las cargas variables. Estas cargas tienen su origen
plares con remoción de hojarasca o raleos in­
en la presencia de alófanos y materia orgánica. La
tensivos. Con edades entre 14 y 56 años. La
retención de fósforo es alta, en general superior al
edad de las plantaciones se determinó por lec­
8 5 % , la disponibilidad de las bases de cambio es
tura de anillos de tarugos extraídos con barreno
baja en la zona m u y h ú m e d a (3-6 cmol k g - 1 ) y
de incremento.
buena en la zona húmeda (10-15 cmol k g - 1 )
• Vegetación nativa en condiciones lo m á s próxi­
( C o l m e t D a a g e et al. 1988). El régimen térmico
ma posible a su situación de origen, al m o m e n ­
de los suelos es mésico y el hídrico es údico (Ferrer
to de realizada la plantación. C o m o situación
et al. 1991).
de origen se consideraron los sitios con vegeta­
P a r a determinar los límites de la biosecuencia
ción natural en los que no se evidencien altera­
b o s q u e se consideró c o m o e x t r e m o oeste la Cordi­
ciones notables desde la instalación de la plan­
llera de los A n d e s y hacia el este la L o m a Atrave­
tación, que no hayan sido sometidas a extrac­
sada ( 4 0 ° 3 ' 3 5 " L S , 7 2 ° 1 2 ' 1 9 " L O ) . Para fijar el
ciones, q u e m a s , ni a un uso agrícola o g a n a d e r o
e x t r e m o este se tuvieron en cuenta los cambios
intensivo o correspondan a cortafuegos. P a r a
q u e ocurren a nivel del suelo, producto del pasaje
esto se consideró la historia previa, en general
del régimen údico a un dominio del régimen xérico,
i n d o c u m e n t a d a , aportada por los p o b l a d o r e s ,
a s o c i a d o a su vez al c a m b i o de vegetación. El
administradores o propietarios de los estableci­
c a m b i o de r é g i m e n hídrico de los suelos genera
mientos.
un c a m b i o en la edafogénesis, que se manifiesta
El límite de la transecta se fijó entre la Estancia
en variaciones en la composición mineralógica, con
Q u e c h u q u i n a (40°09' L S , 7 1 ° 3 5 ' L O ) y la vertien­
presencia de arcillas embrionarias, d e t e r m i n a n d o
te oeste de L o m a Atravesada de Taylor ( 4 0 ° 0 5 '
su transición a molisoles. Esta transición está de­
L S , 71°12' L O ) , por ser éstas las situaciones ex­
tectada en perfiles de suelo ubicados hacia el este
tremas dentro de la biosecuencia d o n d e se encuen­
de L o m a A t r a v e s a d a (Colmet D a a g e et al. 1988).
tran plantaciones. Las precipitaciones varían de
Se seleccionó el pino ponderosa por ser la es­
oeste a este entre los 2.000 mm y los 1.200 m m , la
pecie con la q u e se ha forestado un m a y o r n ú m e r o
vegetación natural d o m i n a n t e en la transecta co­
de hectáreas en la región, y el orden andisoles, por
rresponde a la formación de b o s q u e m i x t o de dife­
ser el de m a y o r distribución areal de importancia
rentes especies del género Nothofagus. H a c i a el
forestal, a b a r c a n d o una m a y o r área asociada a los
oeste del bosque mixto de Nothofagus con d o m i ­
sitios con m a y o r índice de sitio (Girardin y Broquen
nio del Nothofagus obliqua (Mirb.) B l u m e . (roble
1995) en la biosecuencia seleccionada.
pellín)
y/o
Nothofagus
dombeyii
(Mirb.)
Blume.
(coihue) y/o Nothofagus alpina (Phil) D i m . et M i l .
Criterios de selección de las unidades de muestreo:
(raulí). Las especies m á s frecuentes del sotobosque
P a r a la selección de los puntos de muestreo se
fueron
consideró:
culeou E. Desv. (caña colihue), Trifolium sp (tré­
• U n a transecta oeste-este, abarcando las posi­
bol), Ovidia andina (Poepp et Endl.) M e i s s n . (pi­
Berberis
heterophyla (berberis), Chusquea
bles variaciones biotopo-climáticas existentes
llo-pillo). La vegetación pasa hacia el este a b o s ­
dentro de la biosecuencia bosque.
que mixto abierto de Lomatia hirsuta (Lam.) Diels
t o r e a n d o las propiedades ándicas con el test de
(radal) y/o Nothofagus antarctica (Forst.f.) Oerst.
(ñire), a ñiranto - pastizal c o m p u e s t o por bosquetes
Fieldes y Perrotts a c a m p o .
de ñire con Mulinum espinosum Pers. (neneo), Stipa
• Suelos derivados de cenizas volcánicas, m o n i ­
27
P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
speciosa.
Trin
(coirón amargo), Festuca pallescens
(St.Yv.), P a r o d i
ño, similares a los utilizados para densidad apa­
(coirón dulce), Acaena splenden
rente, respetando el criterio q u e la altura fuese
( a c a e n a ) , a c o r d e con los antecedentes ( M o v i a et
m e n o r que el d i á m e t r o . L a s d e t e r m i n a c i o n e s se
al. 1 9 8 1 , C o l m e t D a a g e et al. 1988).
hicieron con m u e s t r a s no disturbadas a e x c e p c i ó n
Se seleccionó un total de trece situaciones en
del valor correspondiente a la tensión de 1.5 M P a .
diferentes condiciones de sitio, abarcando cada una
F u e necesario ajustar la m e t o d o l o g í a y repetir las
de ellas dos parcelas en condiciones equivalentes,
m e d i c i o n e s , c o n s i d e r a n d o los m a y o r e s t i e m p o s
u n a bajo vegetación i m p l a n t a d a y otra bajo vege­
i n s u m i d o s al utilizar muestras no disturbadas. L a s
tación nativa. Se d e t e r m i n a r o n las especies d o m i ­
constantes hídricas se determinaron a d e m á s con
nantes del estrato d o m i n a n t e y del sotobosque. Se
muestras disturbadas, para tener un p a r á m e t r o de
e s t i m ó el g r a d o de cobertura vegetal para a m b o s
c o m p a r a c i ó n con otros trabajos, y p o d e r realizar
una primera estimación de las variaciones q u e el
tipos de vegetación.
De los trece sitios se seleccionaron cuatro uni­
uso de muestras no disturbadas p u e d a generar.
d a d e s de m u e s t r e o representativas de los e x t r e m o s
de la b i o s e c u e n c i a b o s q u e , dos en el e x t r e m o este
La
y dos en el oeste. En cada caso se realizó la des­
m é t o d o de desorción de agua a partir de las m u e s ­
cripción y t o m a de muestras para realizar el estu­
tras no d i s t u r b a d a s , s a t u r a d a s por h u m e c t a c i ó n
distribución
de porosidad:
se
estimó
por
el
dio de las p r o p i e d a d e s físicas. L a s propiedades
gradual, sin desecación previa al aire. Para t a m a ñ o
físicas estudiadas fueron aquellas que pueden ser
de poros se considera el d i á m e t r o equivalente es­
modificadas por el uso, relacionadas con la poro­
t i m a d o por la retención del líquido y la presión
s i d a d total y d i s t r i b u c i ó n de p o r o s i d a d e n t r e
capilar, t o m a n d o 10 μm para el límite entre
macroporos y microporos.
m a c r o p o r o s ( M P ) y m i c r o p o r o s ( m p ) . El límite
La porosidad total (PT):
diferentes valores (Kay 1990, O a d e s y W a t e r s
entre MP y mp no es claro, se encuentran citas de
se calculó utilizando el
valor de d e n s i d a d de partícula δs = 2.65 Mg m - 3 y
1991, Dexter 1988, Ellies et al. 1993a). T o m a n d o
d e n s i d a d aparente δa, siendo la PT = (l-δa/δs). Se
el valor de 10 μm se incluirían c o m o mp los
utilizó ese valor de d e n s i d a d de partícula d a d o q u e
m e s o p o r o s y m i c r o p o r o s (Dexter 1988). E s t o a su
Shoji et al. (1993) hacen notar q u e los alófanos en
vez coincide con el valor citado por Ellies (1995a,
los andisoles tienen densidades de partícula entre
b,) Ellies et al. (1993 a, b) por e n c i m a del cual
2.5 y 2.7 Mg m - 3 , p l a n t e a n d o que es similar para
corresponde a p o r o s o c u p a d o s por aire de drenaje
otros suelos minerales. Para d e n s i d a d aparente se
de lento a rápido.
t o m a r o n tres m u e s t r a s por horizonte, utilizando el
m é t o d o del cilindro ( S A M L A 1996). L a s propie­
El
d a d e s de estos suelos permiten el uso del cilindro
se determinó a partir de tres m u e s t r a s no disturba­
para d e t e r m i n a r la densidad aparente (Broquen et
das por horizonte. Se usaron m e s a s de tensión para
al.
1995). L o s cilindros fueron construidos con
determinar con m a y o r exactitud los c o n t e n i d o s de
tres aros móviles encastrados, el central de volu­
h u m e d a d entre saturación y 0.020 M P a (Danielson
m e n fijo, con u n a relación altura/diámetro próxi­
y Sutherland 1986). L o s p u n t o s a 0 . 0 3 3 , 0 . 1 , 0 . 3 ,
ma a 0.35 (diámetro de 7 cm y una altura de 2.5
0.5, 1.5 M P a se determinaron con el plato extractor
c m ) . El aro inferior biselado, afilado y el superior
por presión. El valor a 1.5 M P a se d e t e r m i n ó c o n
contenido
de
humedad
a
diferentes
tensiones:
de a p o y o , de forma tal de facilitar la penetración,
el plato extractor u s a n d o m u e s t r a s d i s t u r b a d a s ,
el corte del suelo y m i n i m i z a r las deformaciones.
c o r r e s p o n d i e n d o este valor a la porosidad textural,
El m u e s t r e o se realizó en el m i s m o m o m e n t o en
la que es m e n o s afectada por la variabilidad del
c a d a sitio bajo a m b o s usos, a m o d o de m i n i m i z a r
suelo o la estructura ( I N T A 1998).
el sesgo q u e las variaciones estacionales p u e d e n
llegar a g e n e r a r en la estructura del suelo y su
densidad.
RESULTADOS Y DISCUSION
P a r a la caracterización hídrica se tomaron tres
m u e s t r a s no disturbadas p o r horizonte, con cilin­
Del análisis de los antecedentes se d e s p r e n d e
dros de v o l u m e n y peso c o n o c i d o , sustituyendo el
q u e los valores de retención hídrica a 1.5 M P a (P.
e q u i p a m i e n t o a d e c u a d o q u e a c o m p a ñ a los platos
M. P.) y 0.033 M P a (C.C.) se obtuvieron de m u e s ­
extractores, t o m a d a s con cilindros de m e n o r tama­
tras disturbadas utilizando la m e t o d o l o g í a tradi­
28
RETENCION
HIDRICA, CENIZA VOLCANICA, ANDINOPATAGONIA, NOTHOFAGUS,
PINUS PONDEROSA
cional. Es importante considerar que las muestras
entre 100% y 7 0 % con un valor m e d i o de 8 9 . 2 % ,
disturbadas no reflejan las condiciones de c a m p o ,
y la diversidad de especies permiten estimar q u e
lo q u e se acentuaría en estos suelos dada la estruc­
la alteración de la vegetación natural no es severa.
tura de finos agregados m u y estables, con un ta­
El bosque implantado fue en todos los sitios de
m a ñ o de agregados similar al limo o a la arena
Pinus
(Mizota y van R e e u w i j k 1989). En diferentes es­
g u n o s c a s o s con p r e s e n c i a d e s o t o b o s q u e d e
ponderosa Dougl. (pino ponderosa), en al­
tudios realizados en Japón (Shoji et al, 1993) se
Chusquea culeou E. Desv. (caña colihue), así c o m o
encontraron grandes diferencias utilizando m u e s ­
algún
tras no disturbadas en particular para capacidad de
Dougl. (pino oregón). La edad de las plantaciones
c a m p o (0.033 M P a ) .
está c o m p r e n d i d a entre los 14 y 56 años con un
renoval
de
Pseudotsuga
menziesii
(Mirb.)
En los suelos derivados de cenizas volcánicas,
valor m e d i o de 2 8 . 3 , siendo una sola de 14 años.
la distribución de los agregados está m á s fuerte­
Los porcentajes de cobertura oscilan entre 1 0 0 % y
m e n t e relacionada con la distribución y el t a m a ñ o
8 0 % , con un valor m e d i o de 9 1 . 5 4 % .
de los poros y la retención de agua que con la
Bajo vegetación implantada de pino, c u a n d o las
distribución y t a m a ñ o de las partículas (Shoji et
densidades son altas, no se encuentra vegetación
al. 1993). La textura no permite predecir el c o m ­
de sotobosque, sobre todo c o n s i d e r a n d o la vegeta­
portamiento de suelos alofánicos dado que los agre­
ción heliófila. El sotobosque de caña colihue se
gados no se pueden dispersar con los m é t o d o s tra­
mantiene bajo bosque implantado en dos casos (si­
dicionales de análisis m e c á n i c o (Besoain 1985,
tios 3 y 4).
M a e d a et al. 1977). E s t o genera grandes diferen­
L o s sitios, en a m b o s e x t r e m o s de la biosecuen­
cias entre las determinaciones a c a m p o y de labo­
cia, no fueron sometidos a ningún otro m a n e j o
r a t o r i o , no reflejando la c o m p o s i c i ó n g r a n u l o ­
(forestal, agrícola o ganadero) desde el m o m e n t o
métrica el c o m p o r t a m i e n t o del suelo. Se utiliza
de la instalación de la plantación hasta la fecha de
para estos suelos un modificador de la textura a
las mediciones, según los antecedentes recopila­
c a m p o a p l i c á n d o s e el termino " a p a r e n t e " (Soil
dos y las observaciones a c a m p o . Las c o m p a r a c i o ­
Survey Staff 1994) o el prefijo " p s e u d o " en su
nes se realizaron en sitios que desde hace 56 años
designación (Colmet D a a g e et al. 1988).
L a s m a y o r e s dificultades radicaron en la ubica­
tuvieron prácticamente indisturbados.
(extremo oeste) y 17 años (extremo este) se m a n ­
ción de las parcelas en equivalentes condiciones
de sitio bajo vegetación nativa. En m u c h o s casos
Características
los sitios sin forestar abarcan franjas de m e n o s de
bajo
20 m, en las q u e al hacer las prospecciones de
son todos derivados de cenizas volcánicas, corres­
suelo se encontraban raíces de pino en profundi­
pondiéndoles el orden andisoles (Soil T a x o n o m y
dos
de
los
condiciones
suelos
de
de
los
vegetación.
trece
Los
sitios
suelos
dad, a pesar de no haber evidencia de acumula­
1992). Las secuencias de horizontes son muy se­
ción de acículas en superficie, lo que determinó su
mejantes entre los suelos bajo los dos tipos de
descarte. Por otra parte, en otras plantaciones los
vegetación. En las situaciones m á s hacia el oeste
lugares sin forestar corresponden aparentemente a
aparecen varias deposiciones sucesivas de cenizas,
interrupciones debidas a condiciones extremada­
que se reflejan en los horizontes tápticos.
m e n t e desfavorables, tales c o m o suelos m u y su­
L o s horizontes superficiales, es decir, el hori­
perficiales arcillosos, sustratos morrénicos o de ma­
zonte orgánico O y el horizonte mineral con in­
teriales tobáceos, no p u d i e n d o considerarse equi­
corporación de materia orgánica A, manifiestan
un patrón de c o m p o r t a m i e n t o diferente que se re­
valentes las condiciones.
fleja en el espesor del horizonte O y en el color y
Características
de
la
vegetación.
Bajo
vegetación
estructura del horizonte A.
natural, los porcentajes de cobertura del estrato
En el cuadro 1 se sintetizan las características
arbóreo d i s m i n u y e n en dirección oeste-este. En las
morfológicas m á s relevantes de las parcelas de la
parcelas de m e n o r e s precipitaciones se observa un
biosecuencia bosque. T o d o s los suelos son p r o ­
i n c r e m e n t o del estrato herbáceo con especies que
fundos, excepto uno, oscuros en superficie, de co­
suelen encontrarse en la transición a la estepa. En
lor negro (10 YR 2/1) a pardo muy o s c u r o (10 YR
todos los casos la vegetación está alterada por
2/2) en h ú m e d o que cambia a gris oscuro (10 YR
p a s t o r e o , lo q u e es también m á s notorio hacia el
3/1) o pardo grisáceo muy oscuro ( 1 0 Y R 3/2) cuan­
este. L o s altos porcentajes de cobertura vegetal,
do seco. El color en h ú m e d o del horizonte A se
29
P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
CUADRO 1
Características morfológicas de los suelos seleccionadas como más relevantes.
Selected relevant morphological soil features.
Sitioo
Siti
N°
Pptt
Pp
mm
Parcelaa
Parcel
N° V
Horizonte a
Prof.
Prof.
totall
tota
Prof.
Color
Estructura
(cm)
(cm)
Húmedo
Tipo
1
20000
200
01 PP
02 VN
50
47
0-14
0-15
10 YR 2/1
10 YR 2/1
grano suelto
granular
2
20000
200
03 PP
04 VN
145 +
150+
0-50
0-10 Al
10-55 A2
10 YR 2/1
10 YR 2/1
10 YR 2/1
masiva
granular
masiva
05 PP
100+
0-50
10 YR 2/1
masiva
06 VN
100+
0-50
10 YR 2/1
grano suelto
3
20000
200
4
20000
200
07 PP
08 VN
160+
110+
3-37
3 -13 Al
13-35 A2
10 YR 2/1
10 YR 2/2
10 YR 2/2
masiva
granular
masiva
5
18000
180
09 PP
10 VN
180+
180+
0- 75
0-12 Al
12-80 A2
10 YR 2/1
10 YR 2/2
10 YR 2/2
masiva
granular fluffy
masiva
6
18000
180
11 PP
200+
0-50
10 YR 2/1
masiva
12 VN
200+
0-30 Al
30-50 A2
10 YR 2/1
10 YR 2/2
granular
masiva
7
12000
120
13 PP
14 VN
110+
100+
0-110
0-12 Al
12-100 A2
10 YR 2/1
10YR 2/2
10YR 2/2
grano suelto
granular
masiva a grano suelto
8
12000
120
15 PP
16 VN
110+
110
0-70
0-60
10 YR 2/1
10 YR 2/1
grano suelto
granular y grano suelto
9
12000
120
17 PP
100+
18 VN
120+
0-25 Al
25-65 A2
0-30 Al
30-70 A2
10
10
10
10
YR
YR
YR
YR
2/1
2/2
2/2
2/2
grano suelto
masivo
granular
grano suelto
19 PP
110+
20 VN
120+
0-16 Al
16-42 A2
0-12 Al
12-70 A2
10
10
10
10
YR
YR
YR
YR
2/1
2/2
2/1
2/2
masiva bloques finos
masiva a g. suelto
granular
masiva a bloques finos
21 PP
100
0-33
10 YR 2/1
grano suelto
22 VN
120
0-34
10 YR 2/2
granular
23 PP
155+
0-60
10 YR 2/1
grano suelto
24 VN
155+
0-60
10 YR 2/1
granular
25 PP
143
0-44
10 YR 2/1
bloques + granular
26 VN
143
0-26 Al
26-46 A2
10 YR 2/2
10YR 2.5/2
granular
granular + grano suelto
10
12000
120
11
12000
120
12
12000
120
13
12000
120
Ref.: Ppt: precipitaciones medias anuales. V: vegetación, PP: pino ponderosa; VN: vegetación natural. Prof: profundidad.
Color: Notación Munssell.
30
RETENCION
HIDRICA, CENIZA VOLCANICA, ANDINOPATAGONIA, NOTHOFAGUS,
PINUS PONDEROSA
m a n t i e n e negro bajo pino p o n d e r o s a en siete si­
b o s q u e pasó a m i g a s y gránulos con una alta poro­
tios; en seis casos se nota un c a m b i o del pardo
sidad y alta conductividad hidráulica.
m u y o s c u r o bajo vegetación natural a negro bajo
El horizonte orgánico O está s i e m p r e presente
pino ponderosa.
bajo pino ponderosa, es en todos los casos, m e n o s
En todos los casos bajo pino hay un c a m b i o de
uno, de m a y o r espesor q u e bajo vegetación natu­
estructura, p a s a n d o de granular bajo b o s q u e nati­
ral. La situación en la q u e es de m a y o r e s p e s o r
vo a m a s i v a o grano suelto. La estructura m a s i v a
bajo vegetación natural c o r r e s p o n d e a la p a r c e l a
es particular en estos suelos, continua, coherente,
4 / 0 8 , bajo b o s q u e m u y cerrado de raulí y roble
q u e en general tiende a r o m p e r a bloques irregula­
con sotobosque de
res, m u y débiles, b l a n d o en seco, m u y friable, no
colihue), con una alta cobertura del s o t o b o s q u e .
Chusquea
culeou D e s v . (caña
a d h e s i v o y no plástico, d o n d e las raíces se desa­
Se p r o c e d e a la c o m p a r a c i ó n de las m e d i a s de
rrollan sin ningún tipo de i m p e d i m e n t o . El pasaje
los espesores de los horizontes orgánicos realizan­
de la estructura granular a m a s i v a o grano suelto
do el análisis de la varianza (cuadro 2).
está i n d i c a n d o un c a m b i o en la agregación de las
Al ser el valor de F = 6.578 m a y o r q u e F crítico
partículas sólidas y coloidales del suelo. D a d o el
= 4.226 para α = 0.05, p o d e m o s afirmar q u e exis­
r a n g o de e d a d e s de las plantaciones, se estaría
te una diferencia significativa entre las m e d i a s de
observando en esta zona bajo régimen hídrico údico
los espesores del h o r i z o n t e o r g á n i c o bajo vegeta­
u n a r á p i d a respuesta del suelo a los c a m b i o s de
ción natural y bajo vegetación i m p l a n t a d a de pino.
vegetación, siendo los resultados acordes con lo
Se caracterizaron cuatro perfiles c o m p l e t o s c o ­
r e p o r t a d o p o r diferentes autores ( T a m u r a et al.
rrespondientes a las parcelas 4/07, 4 / 0 8 , 10/19 y
1 9 9 1 , 1990, H i g u c h i y Kashiwagi 1993, Sato y
10/20 (cuadro 1), cuyas principales p r o p i e d a d e s se
T o k u n a g a 1989). T a m u r a et al. (1990) estudian
r e s u m e n en el c u a d r o 3. L o s dos suelos del extre­
los c a m b i o s de p r o p i e d a d e s de un andosol, encon­
mo oeste corresponden a Udivitrand táptico y los
t r a n d o c a m b i o s en la estructura después de p o c o s
del este a un H a p l u d a n d vítrico (Soil Survey Staff
años de instalación de vegetación secundaria, en
1992), con texturas aparentes m á s gruesas en los
un suelo d e s n u d o d o n d e la estructura migajosa y
horizontes superficiales. Son en superficie n e g r o s
la a g r e g a c i ó n eran casi ausentes. En los 6 a 10
en h ú m e d o , t o r n á n d o s e p a r d o amarillentos en p r o ­
años posteriores se desarrolló una estructura
fundidad, tanto bajo vegetación natural c o m o im­
granular. S e g ú n la vegetación que fue sustituyen­
plantada.
do a la p r i m e r a sucesión se observó un c a m b i o
En a m b o s casos se observan diferentes estruc­
microestructural. La microestructura bajo pastura
turas, coherente y continua bajo pino y granular
era en b l o q u e s subangulares, al desarrollarse el
bajo vegetación nativa.
CUADRO 2
Análisis de varianza del espesor del horizonte orgánico. Variance analysis: organic horizon thickness. Resumen
Grupos
Cuenta
Suma
Promedio
Varianza
PP
VN
13
13
163
81
12.5384
6.2307
28.6026
50.0256
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de
los cuadrados
F
Probabilidad
F crítico
( α = 0.05)
Entre grupos
Dentro de los grupos
Total
258.6154
943.538
1.202.154
1
24
25
258.615
39.314
6 578
0.017
4.226
Ref.: PP: pino ponderosa VN: vegetación natural.
31
P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
CUADRO 3
Características de los sitios y propiedades morfológicas de los cuatro suelos representativos.
Site characteristics and morphological features from four representative soils.
Este
Est
e
Oeste
Oest
e
Vegetación
Ppt
Topografia
Suelo
Especies del estrato
dominante
Cob
Formación
mm
Alt
msnm
Exp
Pdte
Pos
Clasificación (Soil Survey Staff)
Secuencia de horizontes
Pinus ponderosa Dougl. (pino
ponderosa) Chusquea culeou
Desv. (caña colihue)
100%
Bosque
implantado
56 años
2000
650
SE
15%
pie
loma
Udivitrand táptico
Oi - Oe -Oa-C-2A-2AC-3A-3C- 4Ab
Nothofagus alpina (phil) Dim. Et
Mil (raulí) Nothofagus dombeyii
(Mirb.) Blume (coihue), Chusquea
culeou Desv. (caña colihue)
100%
Bosque
mixto
Denso
2000
650
SE
15%
pie
loma
Udivitrand táptico
Oi - Oe -Oa- C- 2A1-2A2-2AC1­
2AC2-3ACb
Pinus ponderosa Dougl
90%
Bosque
implantado
17 años
1200
860
O
12%
media
loma
baja
Hapludand vítrico
Oi ­ Oe- Oa -A1-A2-AC
Mulinum espinosum (neneo)
Stipa speuosa Trin (coirón
amargo), Festuca palliesens
(St. Yv. ) Parodi (coirón dulce)
Acaena splenden (acaena)
Nothofagus antarctica (ñire)
70%
Estepa
herbácea
matorrales
ñire
1200
860
O
12%
media
loma
baja
Hapludand vítrico
A1-A2-AC
Ref.: Cob.: cobertura vegetal. Ppt: precipitación media anual. Alt. Altitud. Exp. Exposición. Pdte: pendiente. Pos.: posición.
En el c u a d r o 4 se vuelcan los valores de las
d e n s i d a d e s aparentes y las constantes hídricas de
los cuatro suelos representativos.
La 5a baja (< 0.82 Mg c m - 3 ) . C o n s i d e r a n d o la
s e c u e n c i a de horizontes se c o m p a r a n estadística­
m e n t e los valores de δa bajo vegetación natural e
i m p l a n t a d a (cuadros 5 y 6).
En los dos c a s o s (oeste y este) al ser el valor
de F m e n o r q u e el F crítico para
α = 0.05, p o d e ­
m o s afirmar q u e no existe una diferencia signifi­
cativa entre las m e d i a s de las densidades aparen­
tes bajo vegetación natural y bajo vegetación im­
p l a n t a d a de p i n o (cuadros 5 y 6). Esto confirma
r e s u l t a d o s anteriores ( B r o q u e n et al.
1995), así
c o m o en estudios realizados en Japón por Higuchi
y K a s h i w a g i (1993), quienes c o m p a r a n las carac­
terísticas m o r f o l ó g i c a s y c o n t e n i d o s de materia
o r g á n i c a de suelos cultivados durante 197 años y
encuentran, entre otros resultados, ausencia de di­
ferencia significativa en color del suelo y valores
de d e n s i d a d aparente entre los suelos cultivados y
no cultivados.
32
Se calcularon la PT, la MP y mp v o l c á n d o s e
los valores en las tablas adjuntas a las figuras 1 y
2. Se d e s p r e n d e q u e la PT es m u y alta, o s c i l a n d o
alrededor de 7 0 % , lo que d e t e r m i n a un v o l u m e n
de sólidos bajo: 2 7 % en p r o m e d i o . La PT está
d o m i n a d a por u n a alta p r o p o r c i ó n d e M P .
Se procede a la c o m p a r a c i ó n de los valores de
PT en el perfil del suelo bajo p i n o y bajo vegeta­
ción natural; t o m a n d o c o m o base que la d e n s i d a d
aparente no varía significativamente, se p u e d e afir­
m a r q u e la porosidad total se m a n t i e n e bajo a m ­
bos tipos de vegetación.
El c a m b i o de estructura o b s e r v a d o a c a m p o
(cuadro 3) refleja el c a m b i o de la distribución del
t a m a ñ o de p o r o s , a u m e n t a n d o bajo pino la mp
(porosidad en agua) y d i s m i n u y e n d o la MP (poro­
sidad en aire). Esta variación en la distribución de
porosidad no se detecta usando muestras
disturbadas con las q u e no hay p r á c t i c a m e n t e va­
riación del contenido de h u m e d a d a 0.033 M P a .
(poros > 1 0 μ m ) . E l porcentaje d e M P bajo pino e s
m u y alto, m a y o r de 10%, valor c o n s i d e r a d o c o m o
crítico para el aire en el suelo. D e x t e r (1988) plan­
RETENCION
HIDRICA, CENIZA VOLCANICA, ANDINOPATAGONIA, NOTHOFAGUS,
PINUS PONDEROSA
CUADRO 4
Densidad aparente y contenido de humedad de los 4 suelos representativos.
Bulk density and hydric contents from four representative soils.
Contenido humedad
0.033MPa
δa
Este
Hapluda;nd vítrico
Oe ste
Udivitran d táptico
V
1.5MPa
θv nd
3
3
cm /cm
θgd
3
cm / g
0.43
0.39
0.38
ND
0.26
0.30
0.29
0.26
ND
0.19
0.13
0.14
0.15
ND
ND
0.29
ND
0.27
ND
0.38
0.22
ND
0.22
0.23
0.16
0.14
ND
0.17
0.19
0.12
0.13
ND
0.09
ND
0.23
0.82
0.73
0.74
0.26
0.32
0.26
0.25
0.36
0.39
0.20
0.26
0.29
0.15
0.21
0.16
0.75
0.81
0.72
0.26
0.28
0.35
0.11
0.24
0.44
0.09
0.21
0.33
0.15
0.37
0.20
θg d
-3
Horiz.
Mg m
PP*
2A
2AC
3A
3C
4Ab
0.70
0.74
0.68
ND
0.73
0.21
0.27
0.27
ND
ND
VN*
2A1
2A2
2AC1
2AC2
3ACb
0.64
ND
0.77
0.82
0.74
PP
Al
A2
AC
VN
Al
A2
AC
θg nd
3
cm /g
Ref.: V: vegetación. PP: pino ponderosa. VN: vegetación natural. Horiz.: secuencia horizontes, δa: densidad aparente. θg conte­
nido agua gravimetrico. θv contenido volumétrico. d: disturbada, nd: no disturbada. ND: no determinado. *No se incluye el
horizonte C por ser discontinuo y menor de 2 cm.
CUADRO 5
Análisis de varianza: δa bajo pino y bajo vegetación natural (oeste).
Variance analysis: bulk density under ponderosa pine and natural vegetation (west).
Resumen
Grupos
Cuenta
Suma
Promedio
Varianza
PP
VN
4
4
2.85
2.97
0.7125
0.7425
0.00076
0.00576
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Entre grupos
Dentro de los grupos
Total
Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Promedio de
los cuadrados
F
Probabilidad
F crítico
( α = 0.05)
0.0018
0.01955
0.02135
1
6
7
0.0018
0.0033
0.552
0.485
5.987
Ref.: PP: pino ponderosa. VN: vegetación natural.
33
P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
CUADRO 6
Análisis de varianza δa bajo pino y con vegetación natural (este).
Variance analysis bulk density under ponderosa pine and natural vegetation (east).
Resumen
Grupos
Cuenta
Suma
Promedio
Varianza
PP
VN
3
3
2.29
2.28
0.763
0.760
0.0024
0.0021
Grados de
libertad
Promedio de
los cuadrados
F
Probabilidad
F critico
( α = 0 05)
1
4
5
1.6667E-05
0.00226667
0.007
0.9358
7.709
Análisis de varianza
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados
1.6667E-05
Entre grupos
Dentro de los grupos 0.00906667
0.00908333
Total
Ref.: PP: pino ponderosa VN: vegetación natural.
tea q u e m a s del 1 0 % del v o l u m e n del suelo a
c a p a c i d a d de c a m p o d e b e estar lleno c o n aire y de
ese aire al m e n o s el 1 0 % tiene q u e ser o x í g e n o , de
lo q u e se d e s p r e n d e q u e d e b e h a b e r al m e n o s 1 0 %
de p o r o s m a y o r e s de 30 μm y un m á x i m o volum e n de p o r o s de retención entre 30 y 0 2
μm
Se g r a n e a n las distribuciones de p o r o s i d a d y su
relación c o n el v o l u m e n de sólidos p a r a a m b o s
sitios oeste bajo v e g e t a c i ó n i m p l a n t a d a y bajo
v e g e t a c i ó n nativa (figura 1) y este bajo v e g e t a ción i m p l a n t a d a y bajo v e g e t a c i ó n nativa (figu­
ra 2).
Figura 1: Distribución de la porosidad bajo pino ponderosa y bajo vegetación natural (oeste).
Soil porosity distribution under ponderosa pine and natural vegetation (west).
34
RETENCION
HIDRICA, CENIZA VOLCANICA, ANDINOPATAGONIA, NOTHOFAGUS,
PINUS PONDEROSA
Figura 2: Distribución de la porosidad bajo pino ponderosa y bajo vegetación natural (este).
Soil porosity distribution under ponderosa pine and natural vegetation (east).
Figura 3: Curvas de retención hídrica del horizonte A
bajo pino ponderosa y bajo vegetación natural (oeste).
Moisture retention curves under ponderosa pine and natural
vegetation, A horizon (west).
El c o m p o r t a m i e n t o es algo diferente en el
Udivitrand táptico (oeste). Al ser un suelo p r o d u c ­
to de sucesivos depósitos de cenizas volcánicas,
aparecen discontinuidades litológicas con un hori­
zonte táptico. Se observa tanto bajo vegetación
nativa c o m o i m p l a n t a d a q u e l a m i c r o p o r o s i d a d n o
varía en los dos p r i m e r o s horizontes, d i s m i n u y e n ­
do l u e g o en profundidad. En el H a p l u d a n d vítrico
(este, bajo VN y P P ) se o b s e r v a un incremento de
la m i c r o p o r o s i d a d con la profundidad. C o m p a r a n ­
do la distribución de p o r o s i d a d en el primer hori­
zonte bajo a m b o s tipos de vegetación, se observa
Figura 4: Curvas de retención hídrica del horizonte A
bajo pino ponderosa y bajo vegetación natural (este).
Moisture retention curves under ponderosa pine and natural
vegetation, A horizon (east).
q u e la p o r o s i d a d total se m a n t i e n e , d i s m i n u y e n d o
la m a c r o p o r o s i d a d y a u m e n t a n d o la m i c r o p o r o ­
sidad.
En a m b o s sitios (oeste y este) el v o l u m e n de
sólidos es m u y bajo y se m a n t i e n e dentro del m i s ­
mo rango de valores en todo el perfil, la p o r o s i d a d
total se m a n t i e n e , a u m e n t a la p o r o s i d a d en a g u a y
d i s m i n u y e n o t a b l e m e n t e la p o r o s i d a d en el p r i m e r
horizonte bajo b o s q u e i m p l a n t a d o de p i n o en rela­
ción al b o s q u e de Nothofagus.
Si se considera la curva de retención hídrica a
bajas tensiones (figuras 3 y 4) se o b s e r v a el m i s ­
35
P. BROQUEN, G. FALBO, C. FRUGONI, J. L. GIRARDIN, M. GUIDO, P. MARTINESE
m o c o m p o r t a m i e n t o , n o t á n d o s e c l a r a m e n t e l a di­
ferencia entre a m b o s tipos de v e g e t a c i ó n a conte­
n i d o s de h u m e d a d a l g o m e n o r e s a la saturación
Es de d e s t a c a r q u e la p o r o s i d a d total inferida a
partir de la c u r v a de r e t e n c i ó n hídrica no c o i n c i d e
c o n la c a l c u l a d a a partir de la d e n s i d a d aparente y
la de partícula. E s t o p r o b a b l e m e n t e se d e b a a q u e
no t o d o s los e s p a c i o s v a c í o s llegan a c o l m a r s e de
a g u a p o r l a p r o p i a t o r t u o s i d a d del
volumen de
p o r o s . P u e d e q u e d a r m u c h a s v e c e s aire e n t r a m p a ­
d o , l o q u e d e t e r m i n a u n alto t i e m p o d e h u m e d e c i ­
m i e n t o q u e no llega a ser c o m p l e t o ( M a e d a et al.
1977). El p o r c e n t a j e de h u m e d a d a las diferentes
t e n s i o n e s fue s i e m p r e m a y o r bajo p i n o q u e bajo
v e g e t a c i ó n nativa.
CONCLUSIONES
La p o r o s i d a d total de los suelos no varió bajo
p i n o p o n d e r o s a , s i e n d o en todos los casos de alre­
d e d o r del 7 0 %
E l c a m b i o d e estructura, granular c o n vegeta­
c i ó n natural y m a s i v o con p i n o p o n d e r o s a , refleja
el c a m b i o en la distribución de la p o r o s i d a d .
La d i s t r i b u c i ó n de la p o r o s i d a d varía bajo los
d o s tipos d e v e g e t a c i ó n , s i e n d o m e n o r l a porosi­
dad en aire y m a y o r la p o r o s i d a d en a g u a bajo
p i n o p o n d e r o s a e n los h o r i z o n t e s superiores.
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