Distribución de potasio, magnesio y hierro en sedimentos saltables de suelos de diferentes texturas y contenidos de humedad

Abstract

La erosión eólica es uno de los procesos de degradación de suelos más importantes en ecosistemas áridos y semiáridos. La acción del viento, produce la remoción, selección y transporte de partículas del suelo afectando su fertilidad física y química. La humedad del suelo es uno de los factores que controla su magnitud ya que, mayores contenidos de humedad, incrementan la adhesión de las partículas entre sí, aumentando la velocidad umbral. Existen contenidos críticos de humedad del suelo a partir de los cuales un suelo deja de erosionarse, que no sólo dependen de la textura del suelo, sino también de la micro y macro agregación, y son específicos para una velocidad de viento. El objetivo de este trabajo fue evaluar en el material erosionado por el viento en suelos de diferentes texturas con diferentes contenidos de humedad, la distribución de K, como indicador de minerales claros (livianos) y de Fe y Mg, como indicadores de minerales oscuros (pesados). Para ello, se colectaron sedimentos eólicos a diferentes alturas, luego de simulaciones realizadas en túnel de viento, a los que se les midió la concentración de Fe, Mg y K. En todos los casos, la textura y la materia orgánica (MO) fueron los factores determinantes de la distribución vertical de los elementos. Los suelos de texturas contrastantes, Cramer (AF, arenoso franco) y La Victoria (F, franco) evidenciaron una disminución en la concentración del Fe en altura (0 – 17,1 cm), de 10539,26 a 7765,34 ppm para el suelo AF y de 14454,05 a 5973,22 ppm para el suelo F. Los suelos de texturas intermedias Facultad Natural (FA1, franco arenoso) y Olivillos (FA2, franco arenoso), no mostraron variación en altura para este elemento. El K mostró un comportamiento segregado para los suelos de texturas más gruesas disminuyendo su concentración con la altura, de 6488,28 a 1601,39 ppm para AF, de 6451,17 a 861,87 para FA2 y de 5544,62 a 1103,88 ppm para FA1. Sin embargo, para el suelo de textura fina (F) solo se logró cuantificar a la menor altura de muestreo (0 – 5,7 cm). Por otra parte, el Mg solo se encontró a partir de los 11,4 cm para todos los suelos y principalmente se hizo visible en el suelo texturalmente más fino (F). En cuanto a la composición mineralógica, se observó que con un incremento de la altura de recolección, la proporción entre minerales claros y oscuros se hace menor para todos los suelos ensayados. Esto implica una mayor concentración de minerales ricos en Fe y Mg, principalmente, que se transportan a mayores alturas. Finalmente, el contenido de humedad influenció positivamente en la erosión de los elementos en los primeros 5,7 cm del ensayo. Para la mayoría de los suelos, se obtuvo una disminución de la concentración de los elementos a medida que aumentaba el contenido de humedad relativa (HR) lo que favorece su retención y disminuye sus pérdidas del suelo de origen. También se pudo establecer que los suelos de texturas gruesas e intermedias, con bajos contenidos de MO (AF y FA2), transportan elementos a elevados contenidos de humedad (20 a 70%) mientras que los suelos finos lo hacen en un rango más acotado (10 a 40%). Tanto la distribución de los elementos en altura como el efecto de la humedad sobre los mismos, está condicionado por el tipo de suelo, siendo su clase textural y la micro y macro agregación los factores más importantes que limitaron su movimiento.

Wind erosion is one of the most important soil degradation processes in arid and semi- arid ecosystems. The action of wind produces the removal, selection and transport of soil particles, affecting its physical and chemical fertility. Soil moisture is one of the factors that controls its magnitude, since higher moisture contents increase the adhesion of particles to each other, increasing the threshold velocity. There are critical soil moisture contents from which a soil stops eroding, which not only depend on soil texture, but also on micro and macro aggregation, and are specific to a wind speed. The aim of this work was to evaluate in the material eroded by the wind in soils of different textures with different moisture contents, the distribution of K, as an indicator of light minerals (light), and Fe and Mg, as indicators of dark minerals (heavy). Thus, wind sediments were collected at different heights, after simulations carried out in a wind tunnel, to which the concentration of Fe, Mg and K was measured. In all cases, the texture and organic matter (OM) were the determining factors of the vertical distribution of the elements. Soils with contrasting textures, Cramer (AF, sandy loam) and La Victoria (F, loam) showed a decrease in the Fe concentration in height (0 - 17.1 cm), from 10539.26 to 7765.34 ppm for the AF soil and from 14454.05 to 5973.22 ppm for the F soil. The soils of intermediate textures Facultad Natural (FA1, sandy loam) and Olivillos (FA2, sandy loam), did not show variation in height for this element. The K showed a segregated behavior in height for the coarser textured soils, decreasing its concentration as the height profile progressed, from 6488.28 to 1601.39 ppm for AF, from 6451.17 to 861.87 for FA2 and from 5544.62 to 1103.88 ppm for FA1. However, for the fine-textured soil, F, it was only possible to quantify at the lowest sampling height (0 - 5.7 cm). On the other hand, Mg was only found from 11.4 cm for all soils and it was mainly visible in the finer textural soil (F). Regarding the mineralogical composition, it was observed that as the profile progresses, the proportion between light and dark minerals becomes lower for all the soils tested. This implies a higher concentration of minerals rich in Fe and Mg, mainly, which are transported to high heights. Finally, the moisture content positively influenced the erosion of the elements at the first 5.7 cm of the test. For most of the soils, a decrease in the concentration of the elements was obtained as the relative humidity (RH) content increased, which favors their retention and decreases their losses from the original soil. It was also possible to establish that coarse and intermediate textured soils, with low OM contents (AF and FA2), transport elements at high moisture contents (20 to 70%) while fine soils do so in a narrower range (10 to 40%). Both, the distribution of the elements in height and the effect of humidity on them, is conditioned by the type of soil, being their textural class and the micro and macro aggregation the most important factors that limited their movement.