Características del secado

La Figura 9, muestra el contenido (%) de poros por tamaño (μm) de los suelos; las Figuras 10, 11 y 12, muestran los perfiles de tensiones mátricas desarrolladas durante el secado. El secado de los suelos fue más lento que el esperado para condiciones naturales, esto producto de las limitadas condiciones de ventilación del laboratorio. Una posible explicación adicional al lento secado, podría ser que estos pasaron mucho tiempo en condiciones saturadas y con un nivel freático, por lo que no lograron altos niveles térmicos internamente.

Durante el secado del suelo, disminuye el contenido de agua superficial, por lo que la tensión aumenta y el gradiente hidráulico aumenta (con respecto a un punto inmediatamente debajo de la superficie), pero la kns baja. Esto genera un flujo vertical ascendente de agua por capilaridad. En este tipo de flujo la kns será más dependiente de la textura (Hartge y Horn, 1991, citados por ELLIES et al., 1997) y además en alto grado del contenido de agua o del grueso de las películas de agua (BERRY y REID, 1993 y WHITLOW, 1994).

Inicialmente todos los suelos se secaron de manera similar; en igual período de tiempo (20 d) desarrollaron una tensión de alrededor de -100 hPa. Posteriormente, los suelos bajo bosque se secaron más rápido que los suelos bajo pradera, desarrollando mayores tensiones en igual periodo de tiempo (40 d). Este secado más acelerado de los suelos bajo bosque, se presentó entre -100 hPa y -300 hPa, como producto de la mayor proporción de poros medios y gruesos (>0,2 μm) presentes (Figura 9), lo que generó una sección conductora mayor a tensiones más bajas, por lo tanto una kns más alta a bajas tensiones.

El incremento en la velocidad del secado, en mayor magnitud en los suelos bajo pradera a tensiones mayores de -300 hPa se debe a una alta proporción de poros

medios y finos (<10 μm), lo que genera que la sección conductora a tensiones mayores sea más grande, por lo tanto una kns relativa a los suelos bajo bosque será más alta a tensiones mayores.

El menor secado de los suelos bajo bosque, registrados al finalizar la etapa (90 d), ocurre por la mayor proporción de macroporos en superficie y probablemente, por la alta hidrofobicidad del suelo, lo que afectaría la kns a medida que las tensiones van en aumento. De este modo, la continuidad de los poros entre los agregados del suelo, en superficie y en profundidad seria menor. Al respecto DÖRNER y DEC (2007), señalan que la continuidad de los poros, esta estrechamente relacionada con la habilidad para trasmitir fluidos.

El mayor secado en los suelos bajo pradera seria consecuencia del manejo agropecuario más intensivo y/o degradante, lo que provocó una modificación de la estructura, aumentando la porosidad media y fina. Como consecuencia de esto, disminuyó la kns a bajas tensiones y la aumentó a tensiones más altas, lo que generó una mayor diferencia de gradientes entre superficie y profundidad.

81 86 80 70 ₆₈ 78 19 14 20 30 32 22 29 30 56 66 39 49 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Pradera Bosque Pradera Bosque Pradera Bosque

Mariposa Fresia Metrenco

V olum en de por os ( % ) Ǿ < 10 μm Ǿ > 10 μm Ǿ > 0,2 μm

FIGURA 9 Contenido (%) de poros por tamaño (μm) en los suelos bajo bosque y pradera.

FIGURA 10 Variación de la tensión mátrica durante un secado de 90 días en el suelo Mariposa bajo bosque y pradera.

Un aspecto a considerar en el suelo Mariposa bajo bosque (Figura 10), respecto a la generación de un flujo preferencial (Figura 6). Este no se presentó en el perfil de tensiones para el secado, incluso experimentó un mayor secado durante casi toda la etapa respecto al suelo bajo pradera. Esto probablemente corresponde a una recuperación del volumen y función de sus poros a raíz de la contracción del suelo al secarse y, también a un aumento en la pérdida de vapor de agua, a través, de las grietas formadas al contraerse el suelo, aumentando el área de evaporación. Al respecto DEC et al. (2011) al trabajar con un Duric Hapludand, Serie Valdivia, concluyeron que generalmente después de los eventos de pastoreo la deformación del suelo provoca una reducción en la capacidad y permeabilidad de aire, sin embargo,

Bosque

después de los ciclos naturales de mojado y secado, los poros del suelo son capaces de recuperar su integridad.

En el suelo bajo bosque (Figura 10), el secado fue mayor hasta casi finalizar la etapa (60 d). Las tensiones producidas en superficie (-1150 hPa) y en profundidad (-800 hPa) fueron menores que en el suelo bajo pradera en superficie (-1450 hPa) y en profundidad (-700 hPa).

La mayor proporción de poros medios y gruesos que se presenta en bosque (Figura 9), generó un mayor secado, debido a una mayor kns. De este modo, al aumentar el gradiente hidráulico la ascensión capilar fue mayor. Este fenómeno es importante en este suelo y se ve favorecido probablemente por su menor hidrofobicidad. De este modo, estos suelos se secaron más, a mayor profundidad, y de manera similar, diferenciándose al final de la etapa (90 d) en profundidad de 0-20 cm, debido a una disminución de su kns al aumentar la tensión. Esto probablemente, por una mayor agregación en superficie del suelo bajo bosque, por efecto de la contracción del suelo al secarse y, favorecida en superficie por la materia orgánica y, en menor medida por la porosidad gruesa (14%). A resultados similares llegaron DÖRNER et al. (2009) en un Andisol del sur de Chile. Además hay que considerar que la evapotranspiración presente en el suelo bajo pradera contribuye de manera importante al secado superficial del suelo aumentando las gradientes hídricas y mátricas. Al respecto HUBER (1991) señala que el secado del suelo no es solo una respuesta a la energía radiante recibida en la superficie, sino que depende también del uso y consumo de agua por parte de las plantas. Bajo pradera este es máximo en las capas superficiales del suelo. Bajo bosque el secado llega a mayores profundidades, pero con valores menos extremos. De este modo, hay que considerar que probablemente, el secado superficial en un suelo bajo bosque sería menor que el experimentado en las muestras de suelo, por la falta del componente vegetal.

FIGURA 11 Variación de la tensión mátrica durante un secado de 90 días en el suelo Fresia bajo bosque y pradera.

En los suelos Fresia (Figura 11) se presento una menor diferencia en el secado entre el suelo bajo bosque y bajo pradera. Esto seria consecuencia de la menor variación en la distribución de poros por tamaño y, además, de una mayor heterogénea en su distribución de poros (Cuadro 6). Al respecto ELLIES et al. (1996) y ELLIES et al. (1997) señalan que, en el caso de los suelos bajo bosque o bajo pradera con manejos que conservan su estructura y, mantienen altos contenidos de materia orgánica se favorece la conservación de la estructura, con lo cual, no se altera sustancialmente el flujo del agua. Esto explicaría el menor secado al final de la etapa respecto a los otros suelos. La tensión alcanzada fue menor bajo bosque (-600 hPa) que bajo pradera (-850 hPa).

Bosque

El menor secado del suelo Fresia y especialmente bajo bosque, sería consecuencia de la mayor porosidad gruesa (30%) y, además, la alta hidrofobicidad del suelo (ELLIES et

al., 2002b; CAMPOS, 2004 y CUEVAS, 2006) que afectaría la kns. Estos factores

permitieron un efecto de colchón anti-evaporante (definido por VHYMEISTER, 1980) en el suelo a profundidad de 0-20 cm, que se genera cuando existe alta porosidad gruesa en superficie la que afectaría la continuidad y/o interconexión entre los poros de superficie y profundidad. Además la menor proporción de poros medios y finos (70%), más la alta hidrofobicidad en el suelo, determinaron un menor ascenso capilar, por lo que se secó menos en profundidad. La menor capilaridad también se explica por un cambio a textura franco arcillo arenosa a profundidad de 15 cm (IREN, 1964). De este modo las gradientes de tensión producidas en superficie (-600 hPa) y en profundidad (-300 hPa) fueron menores.

El mayor secado y más homogéneo en el perfil del suelo bajo pradera (Figura 11), como lo indica la gradiente de tensión entre superficie (-850 hPa) y profundidad (-650 hPa), puede explicarse por una mayor pérdida de vapor de agua a través de la evapotranspiración, producto de la vegetación presente en las muestras de suelo y, como consecuencia de una menor proporción de macroporos (20%) por lo que el efecto de colchón anti-evaporante fue menor. Además, la mayor proporción de poros medios y finos (80%), determinó un mayor ascenso capilar.

Hay que considerar que el suelo bajo pradera presenta mayor hidrofobicidad que el suelo bajo bosque, debido al mayor contenido de materia orgánica producto del reciclaje y del aporte orgánico de fecas animales durante el pastoreo (CAMPOS 2004). De este modo un factor que podría favorecer el secado más parejo en el perfil de este suelo, sobre todo a tensiones más bajas, seria la pérdida por movimiento de vapor de agua. Este ocurriría a través de los macroporos y bioporos (abundantes en este suelo) que otorgan una mayor continuidad al sistema poroso (ELLIES et al., 1997), modificando la distribución de poros. De este modo, la capacidad de un suelo para trasmitir fluidos estaría estrechamente ligada a la continuidad de los poros entre superficie y profundidad.

FIGURA 12 Variación de la tensión mátrica durante un secado de 90 días en el suelo Metrenco bajo bosque y pradera.

En el suelo Metrenco, el secado entre bosque (-300 hPa) y pradera (-1.550 hPa), fue más extremo (Figura 12). El secado en bosque, fue menor al esperado, al considerar las proporciones de poros que presenta (medios y finos 78%; macroporos 22% y; medios y gruesos 49%), que lo deja en una situación intermedia frente a los otros suelos bajo bosque. Este comportamiento sería producto de su estructura más inestable (ELLIES et al., 2002a y CAMPOS, 2004) dispersa anteriormente (como se muestra en la etapa de infiltración, Pág. 35), no se agregó en esta etapa de secado más que lo suficiente para permitir el vaciado de los macroporos recuperando su capacidad de aire y conservando el agua en los poros medios y finos, para mantenerse en condiciones siempre húmedas, como lo define INE ARAUCANIA (2010) y sustentar

Pradera

la vegetación hidrófila (RAMÍREZ et al., 2003 y INE ARAUCANIA, 2010) que caracteriza a este bosque.

El suelo bajo pradera, presentó un efecto importante en superficie. Este suelo, a pesar de tener una mayor proporción de macroporos (32%), desarrolló a profundidad de 10- 15 cm, una zona de inflexión en las curvas de tensiones incrementando aún más la tensión en superficie. Este incremento del secado seria producto, además, de la evapotranspiración, de una mayor proporción de poros medios y finos que se generarían a raíz de la baja estabilidad al agua de los agregados en superficie. De este modo habría un aumento de la kns a medida que el suelo se seca y aumenta la tensión en superficie. Por otra, parte la marcada diferencia de gradientes entre superficie (-1550 hPa) y profundidad (-400 hPa) sería producto de las pérdidas de vapor de agua, a través de las grietas formadas en la superficie. Esto también incrementaría el mayor secado superficial. Este mayor secado puede ser producto también, de la menor hidrofobia que presenta la matriz del suelo y sus agregados, por lo que los flujos por capilaridad son importantes (ELLIES et al., 2002a y CUEVAS, 2006).