Calidad de los suelos de viñedo en la Denominación de Ori­gen Rioja: Indice de riesgo de encostramiento (FAO­PNUMA), contenido de carbono orgánico y relación con la fertilidad del suelo

 

F. Peregrina¹, D. López, O. Zaballa, M. T. Villar, G. González & E. García-Escudero

¹ Servicio de Investigación y Desarrollo Tecnológico Agroalimentario (CIDA), Gobierno de La Rioja. Ctra. Logroño-Mendavia NA-134 Km. 87,8. 26071 Logroño, La Rioja, España, e-mail: viticultura4.cida@larioja.org

 

RESUMEN

El objetivo de este trabajo es evaluar en primera aproximación la calidad de los suelos de viñedo en la Denominación de Origen Calificada (D.O.Ca) Rioja. Pa­ra ello se tomaron los 30 cm superficia­les de 123 suelos de viñedo con laboreo convencional. Se analizó el carbono or­gánico, pH, C.E., carbonatos, textura, bases de cambio y P Olsen; se determinó también el índice de riesgo de formación de costra superficial (FAO-PNUMA). Según este índice FAO-PNUMA más del 50 % de los suelos tienen un riesgo medio-alto de encostramiento. El conte­nido de carbono orgánico, está por deba­jo del 1%, inferior al nivel necesario para mantenimiento de la calidad del suelo. El carbono orgánico está correlacionado con la fracción arcilla y con el P Olsen, indicando el favorable efecto de la materia orgánica en la disponibilidad del P. ­

Palabras-clave: Calidad de suelos; Carbo­no orgánico; Fertilidad de suelo; Viñedo

 

Soil quality of vineyards in the Origin Denomination Rioja: Index of overcrusting risk (FAO-PNUMA), content of organic carbon and rela­tion with soil fertility

ABSTRACT

The aim of this study was evaluate in first approximation the soil quality in vineyards of the Origin Denomination Rioja. For this study, soil samples were collected from 0 cm to 30 cm depth in 123 vineyards under conventional tillage, and were determined the organic carbon, pH, C.E, % carbonates, texture, ex­changeables bases and P Olsen. Also was calculated the index of overcrusting risk by FAO-PNUMA. According FAO­PNUMA index, over 50 % of the soils had a medium-high overcrusting risk. The average organic carbon content was inferior to the 1 % necessary level to maintain the quality of the soil. Also organic car­bon was correlated with the clay content and with the P Olsen, indicating the posi­tive effect of the organic matter in the P availability.

Key-words: Organic carbon; Soil fertility; Soil quality; Vineyards

 

INTRODUCCIÓN

La Denominación de Origen Calificada (D.O.Ca.) Rioja tiene una superficie apro­ximada de 60.000 ha de viñedo. En este cultivo el control de las malas hierbas se realiza fundamentalmente mediante el la­boreo de las calles. Este manejo deja el suelo desnudo durante la mayor parte del año, lo que unido a unas condiciones cli­máticas mediterráneas, pueden favorecer la formación de costras superficiales, que es uno de los principales mecanismos de degradación del suelo por sus consecuen­cias negativas para su erosionabilidad, po­tenciando en gran medida la escorrentía superficial (Morgan, 1997). Por su parte, el contenido en materia orgánica es otro factor indicador de la calidad del suelo. Loveland & Webb (2003) han marcado el umbral del 2 % de carbono orgánico co­mo valor por debajo del cual pueden ori­ginarse pérdidas importantes de calidad del suelo. En términos de fertilidad, sugie­ren que por debajo del 1 % de carbono orgánico, el bajo contenido en N minera­lizable dificulta el mantenimiento de las cosechas.

El objetivo es estudiar el riesgo de for­mación de costras superficiales, el nivel de carbono orgánico y la relación del car-bono orgánico del suelo con otras propie­dades del suelo y los niveles de fertilidad, en viñedos de la D.O. Ca. Rioja.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Se seleccionaron 123 parcelas de vid en producción, representativas del perfil medio del cultivo de viñedo en la D.O.Ca. Rioja (Figura 1). Se clasificaron según su posición en las unidades geomorfológicas, resultando 37 en terrazas, 58 en glacis y 28 en laderas. En cada parcela se tomaron 8 submuestras de los 30 cm superficiales que se mezclaron y homogenizaron, se secaron al aire y se tamizaron a 2 mm. En ellas se determinó el pH y conductividad eléctrica en el extracto (1:2,5), el carbono orgánico oxidable según el método de Walkley-Black (Nelson & Sommers, 1982), la textura por el método de la pipeta automatizado (determinándose las fracciones arena, arcilla, limo USDA (50-2 µm) y el limo Internacional (20-2 µm) (Porta, 1986), carbonatos totales determina­dos con calcímetro (Porta, 1986) , caliza ac­tiva con oxalato amónico (Porta, 1986), la capacidad de intercambio catiónico total y las bases de cambio con cobaltihexamina (Orsini & Remy, 1976), y el P por el méto­do Olsen (Olsen et al. 1954).

 

Figura 1-Situación de los puntos de muestreo y líneas isoyetas

 

Se calculó el índice de riesgo de desarro­llo de costra superficial (IE) según FAO­PNUMA, (1980):

IE=[(1,5 x % Limo fino(20-2 µm) + 0,75 x % Limo grueso(50-20 µm)]/(%Arcilla + 10 x %Materia Orgánica)

Se agruparon en las 5 clases establecidas por Bienes et al. (1994):

Clase I: IE <1,15; Clase II: 1,16<IE<1,25; Clase III: 1,26<IE<1,55; Clase IV: 1,56<IE<1,65; Clase V: IE>1,66.

Los análisis estadísticos efectuados, con­sistieron en aplicar el test de rango múltiple de Tukey, el cálculo de correlaciones, el análisis de componentes principales y el análisis Cluster, y se realizaron con el pro­grama Statgraphics Plus for Windows 4.0.

 

RESULTADOS

En los 30 cm superficiales de los suelos estudiados predominan las texturas francas con cantidades apreciables de limo y conte­nidos en carbono orgánico inferiores al 1 % (Tabla 1).

 

Tabla 1-Media, mediana, desviación standard y valor máximo y mínimo de los paráme­tros físico-químicos de los suelos estudiados (n=123).

 

Estas características hacen que de los sue­los analizados, más del 50 % se clasifiquen en las tres clases de mayor riesgo de encos­tramiento superficial definidas por Bienes et al. (1994) (Figura 2).

 

Figura 2 -Porcentaje de distribución en Clases de riesgo de formación de costra superficial definidas por Bienes et al. (1994) de los suelos estudiados (n=123).

 

El % Carbono Orgánico en los 30 cm superficiales, es similar al recopilado por Romanyà et al. (2007), para viñedos en cli-ma mediterráneo de España y es menor del 1,6 % valor por debajo del cual, Malinda (1995) observó un incremento importante de la pérdida de suelo por erosión (Tabla 1); también es inferior al 1 % establecido por Loveland & Webb (2003), por debajo del cual, el reducido contenido en N minerali­zable puede dificultar el mantenimiento de las cosechas.

El % Carbono Orgánico de los suelos situados en posiciones de ladera, es menor que los situados sobre terrazas (Figura 3), lo que indicaría que la mayor erosión en las laderas contribuye a la disminución del carbono en estos suelos.

 

Figura 3-Promedio de % Carbono Orgánico del suelo de cada posición geomorfológica. Las líneas de pun-to indican los niveles de carbono referido por cada autor. Se representa el error standard al 95 % y las letras muestran las diferencias significativas entre las geoformas según el test de Tukey, p< 0,05.

 

El análisis cluster muestra la relación entre el % Arcilla y % Carbono Orgánico (Figura 4); así como entre las dos fraccio­nes de limo y el % Carbonato Total y % Caliza Activa. También se observan la relación del K y P, que sería debida a la aplicación conjunta de estos dos nutrien­tes en el abonado.

 

Figura 4 -Dendograma obtenido a partir del análisis Cluster

 

El análisis de componentes principales, muestra como se agrupan las fracciones de limo (USDA e IS) con el % Carbonato Total y el % Caliza Activa, el % Carbono Orgánico con la CIC y el Ca (Figura 5). El componente 1 se podría asignar al fac­tor textura del suelo y el componente 2 al factor fertilidad de P y K. De esta manera la variabilidad, del carbono orgánico se distribuye de forma casi equitativa entre estos dos componentes.

 

Figura 5 -Análisis de componentes principales. Variabilidad explicada por la componente 1,40 % y por la componente 2,16 %.

 

El análisis cluster muestra la relación entre el % Arcilla y % Carbono Orgánico (Figura 4); así como entre las dos fraccio­nes de limo y el % Carbonato Total y % Caliza Activa. También se observan la relación del K y P, que sería debida a la aplicación conjunta de estos dos nutrien­tes en el abonado.

El análisis de componentes principales, muestra como se agrupan las fracciones de limo (USDA e IS) con el % Carbonato Total y el % Caliza Activa, el % Carbono Orgánico con la CIC y el Ca (Figura 5). El componente 1 se podría asignar al fac­tor textura del suelo y el componente 2 al factor fertilidad de P y K. De esta manera la variabilidad, del carbono orgánico se distribuye de forma casi equitativa entre estos dos componentes.

Existe una correlación positiva entre el debería a que el carbono orgánico bio­% de Carbono Orgánico y el % Arcilla químicamente estabilizado está asociado (Tabla 2). Este resultado es similar al habitualmente a la fracciones arcilla y obtenido por Plante et al. (2006), y se limo (Paul & Clark, 1989).

 

Tabla 2 -Tabla de coeficientes de correlación lineal (r) entre algunos parámetros físico-químicos de los suelos estudiados (n=123)

 

Ca, Mg y K también presentan correla­ciones positivas con el % Arcilla. Así mismo, el % Carbono Orgánico está cor­relacionado positivamente con Ca, Mg, K y P Olsen. La correlación del % Car-bono Orgánico con el P Olsen, se expli­caría por la existencia de una fracción de P biogénico (aportado por los restos vegetales de la vid), que no estaría rela­cionada con la fracción de carbono bio­químicamente estabilizado por la arcilla (ya que el P no se encuentra correlacio­nado con la arcilla), sino con el carbono no protegido, definido como las partícu­las de materia orgánica libres, que inclu­yen la materia orgánica particulada (MOP), restos plantas de metabolización rápida, carbohidratos microbianos y las más recalcitrantes partículas derivadas de restos de plantas y de productos de la descomposición microbiana (Six et al., 2001).

 

CONCLUSIONES

De los resultados obtenidos en los sue­los estudiados en la D.O. Ca. Rioja, se puede concluir que una parte considera­ble tienen riego de sufrir degradación física por la formación de costra superfi­cial. El contenido de carbono orgánico, en sus 30 cm superficiales, está por debajo de los niveles necesarios para mantener la calidad del suelo. En estas condiciones climáticas y de manejo de suelo, la correlación existente entre la fracción arcilla y el carbono orgánico podría ser atribuida a la existencia de una fracción de C físicamente estabili­zada. A pesar de sus bajos niveles, el carbono orgánico está correlacionado con el P Olsen, indicando el favorable efecto del contenido de materia orgánica en la disponibilidad del P.

 

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo ha sido posible al proyecto INIA, SC 00-16 y a proyectos regionales del Gobierno de La Rioja. También a la financiación del INIA y del Fondo Social Europeo a través de la convocatoria contratos Doctores INIA-CCAA.

Agradecimientos a Mª Carmen Arroyo del Laboratorio Regional del Gobierno de La Rioja.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Bienes, R., Nieves, M., Rodríguez, C., Mos­coso, J. & del Olmo, A. 1994. Soil over-crusting index map of the Madrid com­munity. XV International Congress Sci­ence of Soil, Tomo 5b, pp. 58-59, Mexico.

FAO-PNUMA 1980. Metodología provi­sional para la evaluación de la degrada­ción de los suelos. FAO, Roma, Italia.

Loveland, P. & Webb, J. 2003. Is there a critical level of organic matter in the ag­ricultural soils of temperate regions: a review. Soil and Tillage Research, 70: 1­-18.

Malinda, D. K. 1995. Factors in conserva­tion farming that reduce erosion. Austra­lian Journal of Experimental Agricul­ture, 35:969-978.

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Olsen, S.R., Cole, C. V., Watanabe, F. S. & Dean, L. D. 1954. Estimation of avail­able phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circu­lar 939. U.S. Government Printing Of­fice, Washington D.C., USA.

Orsini, L. & Remy, J. C. 1976. Utilisation du chlorure de cobaltihexammine pour la determination simultanée de la ca­pacité d’échange et des bases échange­ables des sols. Science du Sol, 4: 269­-275.

Paul, E. A. & Clark F. E. 1989. Soil micro­biology and biochemistry. Academic Press, New York, USA.

Plante, A. F., Conant , R. T., Stewart, C. E., Paustian, K. & Six, J. 2006. Impact of soil texture on the distribution of soil or­ganic matter in physical and chemical fractions. Soil Science Society of Ame­rica Journal, 70:287–296.

Porta, J. 1986. Técnicas y experimentos en Edafología. Col.legi Oficial d´Enginyers Agrònoms de Catalunya, Barcelona, España.

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Six, J., Guggenberger, G., Paustian, K., Haumaier, L., Elliott, E.T. & Zech W. 2001. Sources and composition of soil organic matter fractions between and within soil aggregates. European Jour­nal of Soil Science, 52:607–618.