García Navarrete, Frank JimyCasas Sanabria, Lady Laura2021-03-182021-03-182021-03-18https://repositorio.ecci.edu.co/handle/001/931El presente trabajo evalúa el comportamiento hidráulico del suelo y la captura de carbono como respuesta a la incorporación de materia orgánica dentro del proyecto “RESPUESTA DE 6 VARIEDADES/injerto DE Vitis vinífera A PRACTICAS DE MANEJO DE AGRICULTURA LIMPIA, EN EL CRECIMIENTO, DESARROLLO, PRODUCCION Y CALIDAD AGROINDUSTRIAL DE UVAS PARA MESA Y VINO EN LA UNION VALLE DEL CAUCA”; y tiene como finalidad principal la construcción de conocimiento sobre buenas prácticas de manejo ambiental del suelo para el cultivo de la vid. La Política de Gestión Integral de Suelo (GIAS, 2013), asevera que en Colombia entre los índices de la degradación del suelo, se tiene la pérdida de materia orgánica, el sellamiento, y la compactación; los que afectan negativamente su capacidad para cumplir con sus funciones y servicios ecosistémicos (Lal, 1994). (Lal, 1997). De otro lado (Lal, 2012) indica que el cambio de uso del suelo hacia sistemas intensivos y semintensivos, desencadenan procesos de degradación (principalmente explicada por la disminución de la materia orgánica), lo que se expresa como la disminución de su capacidad de producción o de cumplir con sus funciones ambientales. “El manejo del suelo y de los cultivos puede mejorar en forma importante el tiempo de residencia y el almacenamiento del nuevo carbono en el suelo, lo cual es considerado en el Protocolo de Kyoto y los acuerdos post-Kyoto” (Buyanovski G. , 1998). Las bondades de las buenas prácticas de manejo del suelo y cultivos se ven reflejadas en el comportamiento hidráulico del suelo; es así como (Paz, Lado, & Ben-Hur, 2004) confirman que la mayor disminución de la conductividad hidráulica se presentó en suelos con bajo contenido de materia orgánica, lo que se explica por aplastamiento y dispersión de arcilla. Si se considera que los coloides del suelo -las arcillas y la materia orgánica- a través de sus cargas y cationes intercambiables, y en conjunto su capacidad floculante son las responsables de la estabilidad estructural, la incorporación de materia orgánica resultaría en la mejora de la estructura y porosidad del suelo, por ende la consecuente mejora de las propiedades hidráulicas mediadas por la acción de los poros presentes. Es confirmado por los autores(Bowman, Reeder, & Lober, 1990) quienes encontraron bajos contenidos de agua en el suelo a capacidad de campo (-33 Kpa) debido a la pérdida de materia orgánica. De otro lado, en suelos con rotaciones de pastos con cultivos de alfalfa, maíz y mijo (Joseph, Maysoon, & Merle, 2008) encontraron que al incrementar el contenido de materia orgánica disminuyó la densidad aparente, se incrementaron la agregación, la porosidad de diámetro mayor a 50µm y la conductividad hidráulica saturada. En el cultivo de la caña, (Cherubina, Karlen, Franco, & Tormena, 2016) indican que las operaciones de labranza realizadas durante la replantación a los 5 años, tuvieron un efecto positivo a corto plazo sobre la calidad física del suelo, aunque con el tiempo disminuyó aún más la resistencia a la erosión y la degradación estructural. Los mismos autores, aseveran que estos suelos deben manejarse de manera que se incremente la materia orgánica y de esta forma minimizar la compactación; con lo que se evitaría una mayor degradación de la calidad física del suelo y la mejora de la sostenibilidad económica y ambiental de la producción del cultivo de caña de azúcar. En la vid es posible tener patrones de enraizamiento injertados a la variedad que se va a utilizar como cultivo, esto con el fin de aprovechar las ventajas de variedades con buen desarrollo radical y variedades de alto valor comercial para mesa o vino. Pese a lo anterior, las zonas productoras de uva tienen en común que presentan suelos de fácil manejo por sus propiedades hidráulicas debidas a la alta porosidad; es así que en Chile y Perú predominan los suelos arenosos, mientras en España los Entisoles e Inceptisoles de diferente granulometría son de bajo desarrollo pedogenético (Penedes y Priorar); condiciones que contrastan con la alta microporosidad de los suelos del Valle del Cauca, que dificultan el manejo de la fertigación y la aireación. Bajo estas consideraciones, se formula el interrogante de la investigación.MANEJO AMBIENTAL PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES HIDRÁULICAS Y LA CAPTURA DE CARBONO EN UN SUELO PARA CULTIVO DE UVAS DE MESA Y VINO EN EL MUNICIPIO DE LA UNIÓN, VALLE DEL CAUCA. EMPRESA CASA GRAJALES. 12 1. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 12 1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 12 1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 15 2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN 16 2.1. OBJETIVO GENERAL 16 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 16 3. JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN 17 3.1. JUSTIFICACIÓN 17 3.2. DELIMITACIÓN 21 4. MARCO DE REFERENCIA DE LA INVESTIGACIÓN 22 4.1 MARCO TEÓRICO 22 4.1.1 La Materia Orgánica y las Propiedades Físicas del Suelo. 22 4.1.2 La Incorporación de Materia Orgánica al Suelo y la Captura de Carbono 24 4.1.3 Para Colombia 26 4.1.4 Efecto de la agricultura en la emisión y absorción de CO2. 26 4.2 MARCO CONCEPTUAL 28 4.2.1 Distribución de Tamaño de Partículas o Textura 28 4.2.2 Límites de Plasticidad 30 4.2.3 Densidad aparente 31 4.2.4 Porosidad 31 4.2.5 Módulo de Ruptura 32 4.2.6 Movimiento y Retención de Agua en el Suelo 33 4.2.7 Problemas de Compactación Aireación 35 4.3 MARCO LEGAL 36 4.3.1 Política Nacional para la Gestión Integral Ambiental del Suelo GIAS 36 4.3.2 Política para la Gestión Sostenible del Suelo 37 4.3.3 Protocolo de Kyoto 38 4.4 MARCO HISTÓRICO 38 5. TIPO DE INVESTIGACIÓN 44 6. DISEÑO METODOLÓGICO 45 6.1. DIAGNOSTICAR LA COMPOSICIÓN MECÁNICA DEL SUELO, LA PLASTICIDAD Y EL CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA. 45 12.1.1 Distribución de Tamaño de Partículas o Textura 45 12.1.1 Límites de Plasticidad 51 12.1.1 Contenido de Materia Orgánica del Suelo 54 6.2. DIAGNOSTICAR LAS CONDICIONES ESTRUCTURALES Y LA DINÁMICA ESTRUCTURAL DEL SUELO SUPERFICIAL 54 6.2.1 Densidad Aparente 55 6.2.2 Porosidad [Mesa de Tensión] 57 6.2.3 Módulo de Ruptura 59 6.2.4 Porcentaje de Agregación 61 6.2.5 Distribución de Agregados Estables al Agua 64 6.2.6 Estabilidad de Agregados Frente al Impacto de las Gotas 68 6.3. DIAGNOSTICAR LA PENETRACIÓN Y CIRCULACIÓN DEL AGUA EN EL SUELO (INFILTRACIÓN CON ANILLO, BOTELLA DE MARIOTTE Y LLUVIA SIMULADA; CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA EN SUELO SATURADO CON CARGA CONSTANTE E ÍNDICE DE SELLADO). 73 6.3.1 Infiltración en Cilindro 73 6.3.2 Infiltración de Agua Lluvia Simulada 79 6.3.3 Conductividad Hidráulica en Suelo Saturado con Carga Constante 83 6.4. DIAGNOSTICAR LA RETENCIÓN Y PÉRDIDA DE HUMEDAD DEL SUELO (CC EN CAMPO Y CCRH). 86 6.4.1 Capacidad de Campo en Campo 86 6.4.2 Curva Característica de Retención de Agua en el Suelo 89 6.5. DIAGNOSTICAR LOS PROBLEMAS DE COMPACTACIÓN Y ENCOSTRAMIENTO DEL SUELO (PROCTOR Y RESISTENCIA A LA RUPTURA). 94 6.5.1 Compactación, Aireación y Modulo de Ruptura 94 6.6. APLICACIÓN DE LA MATERIA ORGANICA COMERCIAL AL SUELO 99 6.7. DISEÑÓ DEL EXPERIMENTO Y DE CORRELACIÓN ENTRE LAS PROPIEDADES DETERMINADAS Y LOS TRATAMIENTOS DE MATERIA ORGÁNICA. 101 6.8. CARACTERÍSTICAS DEL SUELO ESTUDIADO 102 7. FUENTES PARA LA OBTENCIÓN DE INFORMACIÓN 106 7.1. FUENTES PRIMARIAS 106 7.2. FUENTES SECUNDARIAS 106 8. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 109 8.1. DIAGNOSTICAR LA COMPOSICIÓN MECÁNICA DEL SUELO Y EL CONTENIDO DE MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO (MOS) 112 8.1.1 Textura del Suelo 113 8.1.2 Materia Orgánica del Suelo (MOS) 114 8.1.3 Humedad Óptima de Labranza (Hopt1) 116 8.2. DIAGNOSTICAR LAS CONDICIONES ESTRUCTURALES Y LA DINÁMICA ESTRUCTURAL DEL SUELO SUPERFICIAL 119 8.2.1 Densidad Aparente [Dan(Mg.m-3)] 119 8.2.2 Porosidad Total [PT] 122 8.2.3 Microporosidad (Microporos) 125 8.2.4 MR Módulo de Ruptura [MR] 126 8.2.5 Porcentaje de Agregados Retenidos en Tamices 20*35 126 8.2.6 Índice de Estabilidad [IndiceEstab] 130 8.2.7 Microagregados 130 8.3. DIAGNOSTICAR LA PENETRACIÓN Y CIRCULACIÓN DEL AGUA EN EL SUELO 132 8.3.1 Conductividad Hidráulica Saturada (Ks(cm/h)) 132 8.3.2 Velocidad de Infiltración (VI) 134 8.4. DIAGNOSTICAR LA RETENCIÓN DE AGUA 135 8.4.1 Capacidad de Campo (0.3bar) 135 8.4.2 Agua Aprovechable (AA) 137 8.5. DIAGNOSTICAR LOS PROBLEMAS DE COMPACTACIÓN Y ENCOSTRAMIENTO DEL SUELO 138 8.5.1 Módulo de Ruptura 138 12.1.1 Compactación 138 8.6. CAPTURA DE CARBONO EN EL SUELO (COS) A PARTIR DEL AUMENTO DE LA MOS 140 9. CONCLUSIONES 143 10. RECOMENDACIONES 147 11. REFERENCIAS (BIBLIOGRAFÍA) 148 12. ANEXOS 153 12.1. ANEXO X1. INFORME DE ANÁLISIS DE VARIANZA DE RStudio 153 12.1.1 Resultados para Profundidad de 0-30 cm. 153 12.1.2 Resultados para Profundidad de 30-60 cm. 163 12.2. ANEXO X2. TABLA DE RESULTADOS DE ANALISIS FÍSICOS DEL ENSAYO 172 ANEXO X3. DESCRIPCIÓN DEL SUELO BAJO ESTUDIO 173 Lista de Figuras Figura 1 Área Sembrada en Uva en el Municipio de La Unión Entre 2000 y 2018. 19 Figura 2 Triángulo de Clasificación Textural 50 Figura 3 Muestreador Uhland 55 Figura 4 Montaje para determinar estabilidad de agregados del suelo 68 Figura 5 Montaje de la Prueba de Infiltración con Cilindro 75 Figura 6 Montaje del Simulador de Lluvias y las Muestras de Suelo 81 Figura 7 Variación de la MO del Suelo Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial en la Capa de 0-63 cm 115 Figura 8 Variación de la MOS Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial en la Capa de 30-60 cm 116 Figura 9 Variación de la Humedad Óptima de Labranza (Hopt1) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial en la Capa de 30-60 cm 117 Figura 10 Variación de la Humedad Óptima de Labranza (Hopt1) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 30-60 cm 119 Figura 11 Variación de la Densidad Aparente (Mg.m-3) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 120 Figura 12 Variación de la Densidad Aparente (Mg.m-3) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 30-60 cm 122 Figura 13 Variación de la Porosidad Total (PT) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 123 Figura 14 Variación de la Porosidad Total (PT) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 30-60 cm 124 Figura 15 Variación de la Microporosidad Total (Microporos) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 125 Figura 16 Variación del Porcentaje de Agregados Retenidos en los Tamices 20 (a) y 35 (b) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 127 Figura 17 Variación en la Distribución del Tamaño de Agregados Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial 129 Figura 18 Variación de los Microagregados Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 131 Figura 19 Conductividad Hidráulica Saturada Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO 133 Figura 20 Variación de la Velocidad de Infiltración (VI) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 134 Figura 21 Variación de la Capacidad de Campo (0.3bar) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 136 Figura 22 Variación del Agua Aprovechable (AA) Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 137 Figura 23 Variación del Grado de Compactación Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 139 Figura 24 Variación del Carbono Orgánico del Suelo Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial, en la Capa de 0-30 cm 140 Figura 25 Variación del COS Bajo la Aplicación de 10, 50 y 100 Mg.ha-1 de MO Comercial en la Capa de 30-60 cm 142 Figura 26 Fotografía del Perfil del Suelo V26 de la Serie GLar 173 Lista de Tablas Tabla 1 Tabla para el Ajuste de la Lectura del Hidrómetro 30 Tabla 2 Cálculos para Diámetro Medio Ponderado del Suelo 48 Tabla 3 Estabilidad de Agregados 66 Tabla 4 Tabla de Cálculo de la Infiltración del Suelo 76 Tabla 5 Tabla para Cálculo de Índice de Sellado 81 Tabla 6 Tratamientos del Ensayo 101 Tabla 7 Prueba de Normalidad de las Variables Analizadas 109 Tabla 8 Significancia Estadística (p<0.2) Determinada para las Propiedades Evaluadas 111 Tabla 9 Textura de los Suelos Estudiados 113173 p.application/pdfspaDerechos Reservados - Universidad ECCI, 2021Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessOrganic matterMateria orgánicaPropiedades físicasPhysical propertiesMovimiento del aguaWater movementSueloSoilMedio ambienteEnvironmentalCarbono orgánico.Organic carbon.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2