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Resumen "Heft 6"


Freiburger Bodenkundliche Abhandlungen

Schriftenreihe des
Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre
der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.Br.
Schriftleitung: F. Hädrich


Heft 6


Renato Grez


Nährelementhaushalt und Genese von Böden
aus vulkanischen Aschen in Südchile


Freiburg im Breisgau 1977

ISSN 0344-2691

Resumen:

El presente trabajo se refiere a dos temas principales:
a)    estudio del estado nutricional y
b)    estudio genético (químico-mineralógico) de suelos derivados
de cenizas volcánicas en el sur de Chile.
La zona de estudio se encuentra ubicada entre 39°00'-41°15'S y 71°50'-73°30'W. Cubre aproximadamente 15000km  y se extiende desde la Cordillera de los Andes a través del Valle Longitudinal hasta la Cordillera de la Costa.
En base a mapeos de suelos y estudios de propiedades de sitios, las que fueron realizadas con anterioridad por el Instituto de Suelos Forestales de la Universidad Austral, se eligieron 49 perfiles representativos para ser investigados más detalladamente. Se trata primordialmente de sitios ubicados en planicies plantadas con Pinus radiata. La selección de los perfiles se efectuó de tal manera que se incluyeron tanto distancias comprendidas entre 10 y 140km de los volcanes como diversas alturas entre 20 y 1000m s.n.m.
El motivo principal de esta investigación consistió en el estudio de suelos derivados de cenizas volcánicas finas ubicados entre 50 y 120km de los volcanes de la Cordillera de los Andes. Un objetivo primordial en el estudio del estado nutricional de estos suelos era el ordenarlos según su potencial nutritivo para delimitar aquellos sitios más adecuados para la producción intensiva de Pinus radiata. Para ello se determinaron los elementos nutritivos en soluciones de diversa fuerza extractiva (HC1 3%, ác.cítrico 1%, NH4Cl 1%). Como una primera aproximación para lograr la agrupación de estos suelos se utilizaron los promedios ponderados de las extracciones junto a los valores de pH, C., N  y análisis granulométrico, considerando al mismo tiempo la distancia de los perfiles con respecto a los volcanes.
Se pudo comprobar la existencia de una buena concordancia entre el potencial nutritivo y el grado de desarrollo de los suelos como asi mismo con sus distancias a los volcanes. Ello permitió, en forma analíticamente fundamentada, distribuir los suelos derivados de cenizas volcánicas en 3 grupos, como también el separarlos de otro grupo en que se incluyeron casos especiales de formación que difieren del proceso normal.

Grupo Distancia a la linea de los volcanes (Km) Perfil Nr.
I
< 20
1 - 10
II 50 - 90
11 - 19
III
> 90
20 - 41
Casos especiales
Diversas distancias
42 - 49

Para la evaluación de la calidad de sitio debió recurrirse a valores guias representativos de centroeuropa bajo la consideración de los factores locales, climáticos y orográficos ya que en Chile no se han establecido hasta la fecha valores guías para la clasificación de los suelos según sus reservas de elementos nutritivos basados en las extracciones ya mencionadas. Se comprobó que en suelos del grupo I el crecimiento de Pinus radiata era limitado por el reducido grado de intemperización y elevado drenaje. En los suelos del grupo II y III la oferta de nutrientes era desde buena hasta muy buena. Condiciones físicas favorables y un período vegetativo prolongado permiten un crecimiento extraordinario. El óptimo de productividad es alcanzado en suelos del grupo II.
Problemas nutricionales especiales en relación al Pinus radiata son poco comunes en suelos de los grupos II y III. En los suelos del grupo II los árboles sufren ocasionalmente deficiencias de P, la que sólo se presenta en edad joven. Los síntomas de deficiencia desaparecen normalmente al alcanzar una mayor edad al producirse simultáneamente una expansión de su sistema radicular a zonas más profundas del suelo. En los suelos del grupo III se comprobó en general una fijación más intensa del P, la que se refleja en un menor crecimiento en estos sitios. Sin embargo, estos suelos se pueden clasificar como sitios de producción buenos hasta muy buenos en comparación a los suelos forestales de centroeuropa.
La agrupación de estos suelos según su potencial nutritivo se aseguró mediante la determinación de Fe, Al, Mn y Si solubles en HC1 3%. En base a estas determinaciones fue posible establecer en una primera aproximación una secuencia genética de los suelos, la que en gran parte coincidió con la clasificación según potencial nutritivo. Alli, las mayores cantidades de Fe, Al, Mn y Si extraídas correspondieron a los suelos del grupo II, las que comparadas con aquellas del grupo I fueron consideradas como indicio de un mayor grado de intemperización y presencia de compuestos amorfos.
Para lograr una mejor clasificación de los suelos según sus contenidos de compuestos amorfos se efectuó una extracción de Fe, Al, Si y Mn con oxalato de amonio (AO). Los resultados permitieron una división diferenciada de los Andosoles en 3 grupos:

GrupoDistancia a la linea de los volcanes (Km)Perfil Nr.
I
< 20
1 - 6
a < 20
7 - 10
b 50 - 90
11 - 19, 40
III
> 90
20 - 39, 41

La mayor cantidad de compuestos amorfos se encontró en suelos del grupo II (elevada extracción de Al, Si y Fe). Para determinar el contenido de óxidos cristalinos y con ello establecer una secuencia de desarrollo aún más exacta, se eligieron 17 suelos representativos de la serie y se extrajeron con ditionito-citrato-bicarbonato (DCB). Aqui se extrajeron elevadas cantidades de Fe, Al y Mn; sin embargo el Si no fue solubilizado en cantidades considerables. Una comparación con las cantidades extraídas por AO indicó una solubilización especifica superior del AO sobre el Al y Si en aquellos suelos que contenían una participación significativa de compuestos amorfos. Mediante la evaluación combinada de las extracciones con AO y DCB se posibilitó una mejor clasificación de los suelos según su contenido de compuestos amorfos, paracristallnos y cristalinos. Asi, en los grupos I y II, valores de AlQ/Ald>0.6 y cantidades elevadas de Si  indicaron la presencia de compuestos amorfos (en nuestro caso principalmente alofán). En los suelos del grupo III, valores de AlQ/Ald<0.6 y reducidas cantidades de SiQ implicaron el predominio de compuestos mejor cristalizados. El incremento del grado de intemperización que ocurre simultáneamente con el aumento de la distancia respecto a los volcanes, es decir, aumento de los óxidos pedogénicos más resis tentes al ataque de las soluciones extractoras, se comprobó entre otros por una disminución continua de la relación Feo /Fed.
La combinación de las extracciones AO y DCB evaluadas en relación con el análisis total se prestaron además para la comprobación de mecanismos de formación que se desvían del caso normal, como por ejemplo influencias hidromórficas o variación en la composición del material de origen.
En algunos ejemplos seleccionados se estudiaron las variaciones con la profundidad de las cantidades de elementos extraídos con AO y DCB. Se comprobó que en los suelos del grupo III el grado de cristalización de los minerales secundarios aumenta con la profundidad, en suelos del grupo II es normal un incremento de componentes amorfos y en los suelos del grupo I se presenta un comportamiento irregular.
Para la confirmación del grado de  intemperización,determinado mediante las extracciones con AO y DCB,se efectuaron estudios mineralógicos de la fracción arcilla. En primer lugar se llevaron a cabo una serie de intentos para determinar de qué manera se podían solucionar los problemas que se presentan especialmente en la dispersión de suelos alofañicos. Un resultado satisfactorio se logró con una dispersión repetida en agua desionizada y recuperación de la arcilla por centrifugación después de haber eliminado la materia orgánica con H2O2 y de haber extraído los óxidos de Fe mediante extracciones con DCB. Al mismo tiempo se estudió el efecto de los tratamientos con H2O2, AO y DCB sobre  la fracción arcilla de un suelo alofánico. Se comprobó que un tratamiento con H2O2 prácticamente no tenía influencia sobre la calidad de los espectros XRD e IR. Un tratamiento con DCB mejoró la calidad de los espectros y produjo un mayor rendimiento en la recuperación de arcilla (< 2 µ) sin atacar considerablemente al alofán. Un tratamiento con AO dio menores rendimientos de arcilla y atacó fuertemente al alofán y a otros compuestos amorfos. De esta manera se posibilitó la identificación mediante XRD e IR de aquellos minerales cristalinos cuyos peaks característicos estaban anteriormente sobrepuestos por bandas de compuestos amorfos. Además, algunos minerales de arcilla mostraron ser inestables frente a tratamientos térmicos evidenciando asi sus estados paracristalinos.
En base a numerosas investigaciones efectuadas a 16 perfiles representativos de la serie de desarrollo se encontró la siguiente secuencia de formación para los minerales de la fracción arcilla




Con mucha probabilidad puede ocurrir la formación de metahaloi-sita tanto directamente del alofán como también por intermedio de gibsita.  La formación de minerales de carga variable 14 8 (clorita-vermiculita) puede provenir probablemente tanto de la metahaloisita como también de gibsita.
Una comparación de la composición mineralógica de la fracción arcilla con los valores correspondientes de Sio , Feo /Fed, y Alo /Ald del suelo fino confirmaron en todos los casos la apli-cabilidad de las extracciones con AO y DCB para la identificación de compuestos con diferentes grados de cristalización. En el estudio de las variaciones de los minerales de arcilla con la profundidad ocurrió que el aumento de Sio , Alo  y Alo /Ald, no siempre estuvo acompañado de un aumento simultáneo de aquellos compuestos amorfos cuyos espectros IR se asocian principalmente al alofán. Esto hace suponer que en los horizontes más profundos existen otros compuestos amorfos y paracristalinos que son atacables por la solución AO, implicando que la extracción no es especifica para el alofán sino que más bien indica la presencia de compuestos amorfos en general.
En la secuencia encontrada la gibsita tiene una importancia mayor que la supuesta hasta la fecha. Ella constituye una base de cristalización a partir de la cual se pueden formar otros minerales secundarios, lo que corresponde a las propiedades que o— tros autores le han atribuido. Estos suelos ofrecen por lo tanto una buena posibilidad para investigar el verdadero rol de la gibsita en la formación de minerales secundarios.


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