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Submuestras -- steinbach

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Submuestras -- steinbach

  1. 1. Muestreo de suelos ¿cuántas submuestras de suelo hay que tomar para caracterizar la fertilidad de un lote en la Pampa ondulada? Roberto Alvarez, Haydée S. Steinbach, Bernardo Bauschen y Jean N. Enjalbert Facultad de Agronomía, UBA, Av. San Martín 4453, Buenos Aires, Argentina. ralvarez@agro.uba.arIntroducción lote según el error aceptado (Barberis et al., 1977). Estos resultados contrastantes indican que es nece-E l muestreo de suelos para el diagnóstico de la fertilidad y recomendación de fertilización se haconvertido en una práctica corriente en la Región sario profundizar en el estudio de la variabilidad de las propiedades comúnmente determinadas para caracterizar la fertilidad de los suelos.Pampeana. Generalmente, la unidad de manejo En este trabajo evaluamos la variabilidad de algunases el lote, pero pueden serlo partes del lote, que propiedades que se usan habitualmente en la carac-representen ambientes distintos, como por ejemplo terización de la fertilidad edáfica, en dos situacioneszona alta y zona baja, en las situaciones que sea representativas de la Pampa Ondulada, a fin denecesario aplicar manejos diferentes con condicio- estimar el número de submuestras necesario paranes de fertilidad contrastantes. De cada unidad de no exceder un error aceptable.manejo se genera una muestra compuesta, que esla combinación de varias submuestras tomadas de Materiales y métodosdiferentes lugares. Una pregunta que comúnmente seplantea, al momento de realizar el muestro de suelos, Se eligieron dos lotes de la Pampa Ondulada cones ¿qué cantidad de submuestras es adecuada para Argiudoles Típicos de textura franco arcillo limosa,caracterizar la fertilidad del lote? relieve ondulado y larga historia de uso bajo rotaciónSe ha difundido la idea que entre 20 y 30 submues- pastura-agricultura. Los lotes habían estado al menostras por lote es una cantidad adecuada (Mallarino, los últimos tres años bajo agricultura, siendo los cul-2001; Roberts y Henry, 2000), cuando se va a aplicar tivos principales trigo, soja y maíz, y los sistemas deun manejo uniforme, aunque en la práctica es común labranza en un caso arado de reja y vertedera y en elsacar una cantidad menor de submuestras. Con unas otro siembra directa. El trigo y maíz eran fertilizados30 submuestras la distribución de frecuencias del gru- con nitrógeno, principalmente al voleo, y con fósforopo de datos tiende a la normalidad, distribución que en bandas a la siembra. El último cultivo había sidose asume para muchas variables edáficas (Nelson, en los dos lotes maíz. La superficie de ambos lotes1999). Sin embargo, el error que se comete al estimar era de aproximadamente 100 ha, realizándose ella media de la población (valor real de la variable muestro antes de la siembra de los cultivos de verano.de fertilidad de interés) puede ser mayor al aceptable Se dividió la superficie de los lotes en una grilla concon esta cantidad de submuestras, disminuyendo al cuadrados de 1 ha, tomándose en cada cuadradoincrementar el número de las mismas (Nelson, 1999; una submuestra en el centro del mismo de 0 a 30Roberts y Henry, 2000). cm con barreno de 2 cm de diámetro. Debido a laSe puede estimar la cantidad de submuestras necesa- forma de los lotes, en algunos casos la distancia delrias para caracterizar la fertilidad del suelo realizando punto de muestreo al alambrado fue menor de 50un muestreo previo que permita conocer la variabili- m, pero en ningún caso menor a 30 m y, en conse-dad de las propiedades a evaluar (Petersen y Calvin, cuencia, algunos cuadrados tuvieron menos de 1 ha1996). A partir de la variabilidad encontrada en el (aprox. 0.8 ha). Se tomaron 96 submuestras por lotepremuestreo, se estima la cantidad de submuestras que no se mezclaron y se analizaron por separadoa tomar en el muestreo definitivo para no exceder un determinándose pH, carbono orgánico, nitrógeno deerror aceptable en la determinación de la fertilidad. nitratos y fósforo extractable (Tabla 1).En el uso agronómico esto se torna irrealizable y Se tomó al promedio de los valores de las propieda-es necesario un criterio de muestreo predefinido al des determinadas para el total de submuestras comomomento de ejecutar el mismo. el mejor estimador del valor poblacional (muestraAlgunas propiedades tienen mayor variabilidad que numerosa) y se agrupó los valores de las submuestrasotras, por ejemplo, el contenido de carbono orgánico en grupos menores (muestras). Primero se generarones menos variable que el nivel de nitratos o de fósfo- dos muestras integradas cada una por la mitad dero extractable del suelo (Mallarino, 2001; Vázquez las submuestras, luego cuatro muestras integradasy Leroux, 1983). Algunos trabajos locales que han cada una por un cuarto de las submuestras y se siguióinvestigado el número de submuestras necesarias subdividiendo de esa manera hasta tener muestraspara caracterizar la fertilidad nitrogenada de suelos formadas por una sola submuestra. Las agrupacionesde la Pampa Ondulada han recomendado valores se hicieron de forma lógica y no al azar, combinandotan distintos como 30-40 submuestras por lote (Váz- valores de submuestras de la manera que las hubieraquez y Leroux, 1983) hasta 30-110 submuestras por tomado una persona que quisiera muestrear los lo- Informaciones #37 17 Agronómicas
  2. 2. Muestreo de suelostes recorriéndolos en un diseño de “banda griega”. El criterio, muchas veces aplicado a nivel agronó-Por consiguiente, no se agruparon en ningún caso mico, de tomar 20-30 submuestras por lote parecemuestras contiguas sino lo mas separadas posibles. adecuado para pH, carbono orgánico y nitratos,En el caso del lote bajo siembra directa se verificó pero hubiese inducido, en varias de las muestrasque no existieran diferencias entre los promedios de posibles de extraer, a tener diferencias con la medialas situaciones hilera, entresurco e intermedia. Al de la muestra numerosa de 25-50 % para fósforono detectarlas se combinaron submuestras como se extractable (2.5-6.0 ppm). Este error es demasiadoindicó. Se calcularon los promedios de las variables grande en el diagnóstico de la fertilidad e induciríapara las muestras integradas por diferente cantidad recomendaciones de fertilización erróneas (Ortegade submuestras y se calcularon las diferencias en et al., 2000). Estos resultados se deben en partevalor absoluto con la media numerosa, expresando a que la distribución de frecuencias de la variableesas diferencias de manera porcentual a la misma. fósforo extractable no es normal sino que sigue unaPor métodos gráficos se estimó el máximo desvío distribución asimétrica hacia la derecha, con algunosporcentual de los promedios en relación a la muestra valores muy altos (Roberts y Henry, 2000). Estos senumerosa, ajustando una función de máxima, y sobre generan en pequeños sectores de los lotes donde ella función de máxima, el número de submuestras nivel de fósforo es mucho mayor al promedio y lanecesario para no tener un desvío respecto de ella toma de alguna submuestra en ellos afecta la mediamayor al 10%, como error aceptable, para carbono de la muestra induciendo una sobrestimacion deorgánico (aprox. 0.2%), nitrógeno de nitratos (aprox. la fertilidad fosforada (Gutierrez Boem y Marasas,0.7 ppm) y fósforo extractable (aprox. 1.1 ppm). Para 2005). En nuestro caso, las zonas de los lotes conpH, por ser una variable logarítmica, se fijó el error muy altos contenidos de fósforo extractable (mas delaceptable en 1.6 % de la media (aprox. 0.1). doble de la media) representaban un 8-10% de su superficie, pero por otro lado, zonas con valores muyResultados y discusión bajos (menos de la mitad de la media) representaban un 30-40% de la misma. Las zonas de altos o bajosLa variabilidad de las propiedades se incrementó niveles de fósforo no podían asociarse con factoresen el orden: pH < carbono orgánico < nitratos < topográficos, de manejo o de otra índole.fósforo extractable y, la misma tendencia mostraron A nivel de producción es común encontrar registroslas diferencias entre las medias de muestras peque- de niveles de fósforo de lotes que presentan cambiosñas respecto de la muestra numerosa (Figs. 1, 2, 3 y enormes entre diferentes muestreos, a veces dentro de4). Para no exceder el error considerado aceptable un mismo año. Estos cambios no tienen tendencia enrespecto de la media de la muestra numerosa era el tiempo subiendo y bajando los resultados sin patrónnecesario tomar 6-24 submuestras para pH, 10-12 entendible. Este problema lleva a algunos técnicos apara carbono orgánico, 15-25 para nitratos y 45-55 usar para la recomendación de fertilización un pro-para fósforo extractable. medio de los análisis realizados en los últimos años, y no el resultado del análisis 60 Reja 60 realizado a la siembra del cultivo Directa a fertilizar. Debe buscarse la raízDiferencia con media (%) Diferencia con media (%) 50 50 40 de este problema en fallas del 40 muestreo más que en posibles 30 30 errores analíticos cometidos en 20 20 el laboratorio. Para el muestreo de fósforo 10 10 extractable no resulta suficiente 0 0 tomar 20-30 submuestras por 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 lote y se debe incrementar la Número de submuestras Número de submuestras cantidad a tomar. En el caso Figura 1. Diferencia porcentual entre los promedios de valores de pH de muestras de los lotes estudiados aquí un compuestas por diferente cantidad de submuestras y una muestra de gran tamaño (n número adecuado resultó 50. = 96) en dos lotes agrícolas manejados bajo sistemas de labranza contrastantes. Se ha En la práctica esta cantidad es ajustado una función a los casos de diferencias máximas. Las flechas indican el número excesiva para tomar todos los de submuestras mínimo para que en ningún caso las diferencias con el promedio de la años en muchos lotes. Para ca- muestra de gran tamaño difieran en más de un 1.6 % de este último. racterizar la fertilidad fosforada Tabla 1. Variabilidad de las propiedades evaluadas. Lote Medida pH Carbono (%) N-nitrato (ppm) P extractable (ppm) Rango 5.4 - 8.8 1.1 - 3.2 0.4 - 17 1.8 - 67 Reja Promedio 6.2 2.2 6.6 10 CV 10 17 41 97 Rango 5.5 - 6.5 0.9 - 1.8 2.8 - 13 2.0 - 257 Directa Promedio 5.8 1.4 7.7 12 CV 2 11 22 220*CV= coeficiente de variación Informaciones #37 18 Agronómicas
  3. 3. Muestreo de suelosde los suelos, teniendo en cuenta la baja velocidad Agronómicas 7: 1-5.de cambio temporal del fósforo (Bullock, 2000), la Petersen R.G. y L.D. Calvin. 1996. Sampling. En: Methods of soil analysis, Part 3-Chemical methods, pág. 1-17.recomendación más adecuada parece hacer mues- Roberts T.L. y J.L. Henry. 2000. El muestreo de suelos: lostreos intensivos cada 2-4 años en lugar de realizar beneficios del buen trabajo. INPOFOS Cono Sur. Informacionesmuestreos de baja intensidad todos los años. Este tipo Agronómicas 8: 7-10.de recomendación ya se ha realizado anteriormente Vázquez M.E. y G. Leroux. 1983. Estudio de la variabilidad edá-en otros países (Mallarino, 2001). fica de algunas determinaciones químicas a través de un muestreoEn cuanto a la relación entre el número de submues- compuesto. Rev. Fac. Agronomía-UBA 4: 7-13. tras necesario y el tamaño dellote, algunos estudios indican 60 60que el aumento de la superficie Reja Directa Diferencia con media (%) Diferencia con media (%)a muestrear determina la nece- 50sidad de incrementar levemente 40 40el número de submuestras que 30se deben extraer (Roberts yHenry, 2000). Por ejemplo, para 20 20un lote del doble de superficie 10que otro se necesitan solo un 0 010% más de submuestras para 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100mantener el error en un límite Número de submuestras Nümero de submuestrasaceptable. En consecuencia, Figura 2. Diferencia porcentual entre los promedios de valores de carbono orgánico depodría generalizarse que con 25 muestras compuestas por diferente cantidad de submuestras y una muestra de gran tamañosubmuestras por lote o unidad (n = 96) en dos lotes agrícolas manejados bajo sistemas de labranza contrastantes. Se hade muestreo podemos caracte- ajustado una función a los casos de diferencias máximas. Las flechas indican el númerorizar el pH y los contenidos de de submuestras mínimo para que en ningún caso las diferencias con el promedio de lacarbono orgánico y nitratos de muestra de gran tamaño difieran en más de un 10 % de este último.los suelos, siendo necesario du-plicar la cantidad de submues- 160 160 Rejatras cuando se desea definir la Directa Diferencia con media (%) Diferencia con media (%)fertilidad fosforada. 120 120Bibliografía 80 80 40 40Barberis L.A., D. Zourarakis y D.Sunde. 1977. Influencia de las técnicasde muestreo y acondicionamiento en la 0 0 20 40 60 80 100 0 0 20 40 60 80 100determinación del nivel de nitratos en Número de submuestras Número de submuestrassuelo. III Reunión Nacional de Fertilidady Fertilizantes, actas C/8: 1-14.Bullock D. 2000. Análisis de suelos. Figura 3. Diferencia porcentual entre los promedios de valores de nitratos de muestrasAlgunas ideas acerca de precisión y pro- compuestas por diferente cantidad de submuestras y una muestra de gran tamaño (nducción bajo siembra directa. INPOFOS = 96) en dos lotes agrícolas manejados bajo sistemas de labranza contrastantes. Se haCono Sur. Informaciones Agronómicas ajustado una función a los casos de diferencias máximas. Las flechas indican el número6: 1-4. de submuestras mínimo para que en ningún caso las diferencias con el promedio de laGutiérrez Boem F.H. y P Marasas. .A. muestra de gran tamaño difieran en más de un 10 % de este último.2005. Pequeñas zonas con altas concen-traciones de P causan grandes errores en 600 600la determinación de P disponible a nivel Reja Directa Diferencia con media (%) Diferencia con media (%) 500 500lote. INPOFOS Cono Sur. InformacionesAgronómicas 25: 9-11. 400 400Mallarino A.P 2001. Manejo de nu- . 300 300trientes sitio-específico con énfasis en 200el muestreo de suelos y la fertilización 200variable con fósforo y potasio. Jornada 100 100de Actualización Técnica para profesio- 0 0nales-Fertilidad 2001. Ed. INPOFOS 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100Cono Sur, pág. 8-12. Número de submuestras Número de submuestrasNelson L. 1999. Estadística en lainvestigación del uso de fertilizantes.Ed. INPOFOS Norte de Latinoamerica, Figura 4. Diferencia porcentual entre los promedios de valores de fósforo extractable66 pág. de muestras compuestas por diferente cantidad de submuestras y una muestra de granOrtega R., M. Flores y C. Quilama- tamaño (n = 96) en dos lotes agrícolas manejados bajo sistemas de labranza con-pu. 2000. Agricultura de precisión: trastantes. Se ha ajustado una función a los casos de diferencias máximas. Las flechasintroducción al manejo sitio –específico. indican el número de submuestras mínimo para que en ningún caso las diferencias con elINPOFOS Cono Sur. Informaciones promedio de la muestra de gran tamaño difieran en más de un 10 % de este último. Informaciones #37 1 Agronómicas

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