Suelos Volcánicos y Agroecosistemas del Sur de Chile

(1)

Dr. José Dörner - CISVO - UACh

Suelos Volcánicos y

Agroecosistemas del Sur

de Chile

Centro de Investigación en Suelos Volcánicos

CISVo

Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias Agrarias

Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales Facultad de Ciencias

Facultad de Ciencias de la Ingeniería

Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile-INIA Christian Albrechts Universität zu Kiel-Alemania

Leibniz Universität Hannover-Alemania

Albert Ludwig Universität Freiburg (i. Brsg.)-Alemania Gent Universiteit -Bélgica

(2)

Suelos Volcánicos y

Agroecosistemas del Sur

de Chile

Suelos Volcánicos

CISVo

(3)

CENTRO DE INVESTIGACION EN SUELOS VOLCANICOS - CISVo

Suelos Volcánicos

Fuente: Vulcanology

(4)

SUELOS VOLCANICOS

< 1% Suelos del Mundo

Matus et al. (2006)

LABORATORIO NATURAL

Suelos Particulares

Propiedades Extremas

60% Suelos de Uso Arable en Chile

Distintos Usos & Manejos

(5)

Suelos Volcánicos

Funciones del Suelo en Biosfera

- Sustento Sistemas Productivos Silvoagropecuarios

- Regulador de Ciclos (agua, aire, sustancias inorgánicas y orgánicas)

- Hábitat (Microorganismos, Plantas, Animales y Seres Humanos)

- Archivo de la Historia (Paisaje)

¿Por qué estudiar los suelos, su calidad y

funcionamiento?

5 Diciembre (Día del Suelo)

Importancia Suelos

Seguridad Alimentaria

Servicios Ecosistémicos

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Suelos Volcánicos

Andisoles Reynolds et al. (2008) Andisoles

SUELOS EXTREMOS

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Native Forest (NF)

30 years old Pasture (P30)

Crop (C)

In

te

n

si

d

ad

d

e

Uso

d

el

Suelo

+

-LABORATORIO NATURAL

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Desarrollo de Investigación Básica y Aplicada

Manejo Sustentable de Suelos Volcánicos

Diversos Usos Silvoagropecuarios

Centro-Sur de Chile

¿Cuál es nuestro

objetivo?

¿Por qué nace el

Centro?

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P r e s e n t a c i ó n d e P r o y e c t o s d e Investigación

E j e c u c i ó n d e P r o y e c t o s d e Investigación Multidisciplinarios

Actividades de Vinculación con el Medio Edición Especial Agro Sur “Celebrating

de International Year of Soils: Soil Science Contributions to Highlight the Relevance of Soil Functions”

DID - UACh

CISVo è Historia

2012 – 2015

Calidad de Suelos Hidrología de Suelos

Contaminación Difusa Agricultura

2015 –

2012 2015

Erupciones Volcánicas y Formación de Suelos Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

Diseños de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles Desde el Suelo a la Mesa

FCA – FCFRRNN – FC – INIA – UdeC FCA – FCFRRNN – FC – FCI – INIA – UdeC – Uchile

(10)

Erupciones, Mineralogía y Formación de Suelos Volcánicos

Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

Desde el Suelo a la Mesa

Centro de Investigación en Suelos Volcánicos

Estudiar la calidad y funcionamiento de suelos volcánicos con distinto

grado de desarrollo y bajo un amplio rango de usos e intensidades de manejo

con el fin de diseñar sistemas productivos silvoagropecuarios que

permitan aumentar la eficiencia en el uso de los recursos naturales en la

(11)

Equipo

Susana Valle, Manuel Schilling, Hector Pesenti, Alejandra Zúñiga, Oscar Seguel

Objetivos

Caracterizar el material volcánico presente en los distintos tipos de suelos

mediante métodos cristalográficos y geoquímicos… evaluar el impacto de los

eventos eruptivos sobre la formación y el desarrollo de los Andisoles

(asociado a LI2, LI3 & LI4).

Erupciones Volcánicas, Mineralogía y Formación…

(12)

Efectos de la caída de tefra en bosques de Nothofagus pumilio…

Erupciones Volcánicas, Mineralogía y Formación…

Novoa (2013) PUY 0 10 20 30 40 50 PFO OSO V olum en [% ] 0 10 20 30 40 50 VLD LLS 0 20 40 60 80 100 0 10 20 30 40 50 CUD 0 20 40 60 80 100 PAU PAI ab a b a a a b a c _b a a c b c a b a a a a a a b b ab c a b a b b a b ab a González et al. (2015) Concentración de Ceniza [%]

(13)

Erupciones Volcánicas, Mineralogía y Formación…

Notro Pelú Notro+Pelú

0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 Suelo Rizósfera P -Ol se n (m g kg -1 ) FONDECYT REGULAR

Dra. Alejandra Zúñiga & Dra. Susana Valle

Evaluation of a combined system: "Lupinus-Embothrium coccineum" for restoration of volcanic impacted areas in southern Chile. Cost and benefits of cluster roots

(14)

Equipo

Oscar Thiers, José Dörner, Oscar Martínez, Rainer Horn, Felipe Zúñiga, Galo Valdebenito, Leandro Paulino, Helmer Schack-Kichner

Objetivos

Evaluar el impacto del desarrollo del suelo, del tipo de uso (bosque nativo, praderas y cultivos) y de la intensidad de manejo sobre la calidad &

funcionamiento de los suelos derivados de cenizas volcánicas teniendo en

cuenta su variabilidad espacial & temporal (asociado a LI1 & LI3)

Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

Desarrollo suelo / Intensidad manejo, indicadores de calidad,

funcionamiento suelos para mejorar la eficiencia de uso de recursos en sistemas productivos silvoagropecuarios

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Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

Andisoles

Reynolds et al. (2008)

(16)

Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

A ir c ap ac it y [Vo l. % ] 0 5 10 15 20 25 30 35 Bd v/s Ac

Critical value for Ac Critical value for Bd

R2_{= 0.66; P > 0.008} Pl an a va ila bl e w at er [ Vo l. % ] 0 10 20 30 40 50 Bd v/s PAW R2_{= 0.94; P > 0.94}

Critical value for Kl Critical value for Bd

Bulk density [g/cm3_] 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 S-In de x [-] 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 S-Index v/s Bd

Critical value for S Critical value for Bd

R2_{= 0.51; P < 0.03} Bulk density [g/cm3_] 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 Ai r co nd uc ti vi ty [ lo g cm /s ] -4 -3 -2 -1 0 Bd v/s Kl

Critical value for Kl Critical value for Bd

R2_{= 0.61; P > 0.01} Andic Bd Andic Bd Andic Bd Andic Bd PAW R2_{= 0.66; P < 0.008} _R2_{= 0.94; P < 0.008} R2_{= 0.51; P < 0.03} _R2_{= 0.61; P < 0.01} Da Andisol VC ≠ Grado desarrollo

Liquiñe, Los Lagos, Osorno, Valdivia

≠ Usos

NF, P, C

(17)

FONDECYT INICIACION EN INVESTIGACIÓN Dra. Susana Valle

Calidad y Funcionamiento de Suelos Volcánicos

0 10 20 30 40 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 R2= 0.81*** Ñ BN Ñ P Ñ C T BN T P T C A BN A P A C MO (g 100 g-1) Da ( M g m -3 )

Assessment of soil quality and the applicability of soil quality indicators in soils derived from volcanic materials under different land uses in Southern Chile

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Equipo

Dante Pinochet, Victor Gerding, Dorota Dec, Olga Barbosa, Ignacio López, Jaime Cuevas, Oscar Balocchi

Objetivos

Diseñar sistemas de producción silvoagropecuarios para aumentar la

eficiencia de uso de los recursos en el mediano y largo plazo (asociado a LI2).

Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

Calidad de Suelo y su Variación Espacio-Temporal, Diseño de Sistemas de Producción Silvoagropecuarios Sostenibles, Eficiencia de Uso de los

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Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

Dec & Dörner (2014)

0.0 28.0 56.0 84.0 0.0 17.1 34.1 51.2 0.380 0.365 0.349 0.334 0.319 0.303 0.288 0.273 0.257 0.242 0.227 0.211 0.196 0.181 0.165 0.150

(20)

Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

Implementación de un Lisímetro de Alta Resolución… Proyecto FONDEQUIP

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Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

150 100 50 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 150 100 50 0 0 15 30 45 60 Pro fu nd id ad (cm) Densidad aparente (g cm-3₎ Resistencia a la penetración (MPa)

Contenido de raíces finas (en 100 cm2₎ 150 100 50 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5

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Diseño de Sistemas Silvoagropecuarios Sostenibles

Habilitación de Suelos Ñadi

The land use change and drainage of a ñadi soil (aquands) in southern Chile: Effects on soil structure dependent properties related pore functions, chemical properties and GHG emissions. Dörner, Dec, Thiers & Paulino. Investigadores Invitados, Tesistas Pre- y Postgrado.

0 30 60 0 43 87 130 z [cm] 90 82 74 65 57 49 41 33 25 16 8 0 0 30 60 0 43 87 130 WT / Jn [cm] 90 82 74 65 57 49 41 33 25 16 8 0 0 30 60 0 43 87 130 WT / Dc [cm] 90 82 74 65 57 49 41 33 25 16 8 0

Water table height [cm]

0 20 40 60 80 100 So il wa te r co nt en t [Vo l. % ] 0 20 40 60 80 100 y = 88.9 e(-0.02 x) R2 = 0.55 P < 0.001

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Equipo

Carolina Lizana, Daniel Calderini, Javier Parada, Rodrigo Arias

Objetivos

Evaluar el impacto de las estrategias de manejo agronómico sobre la calidad

de los alimentos (asociado a LI2 & LI3).

Estudiar la transferencia de elementos minerales desde el suelo a la dieta con objetivos de salud y bienestar humano (LI1, LI2 & LI3)

Desde el Suelo a la Mesa

Diseño de Sistemas de Producción Silvoagropecuarios Sostenibles, Eficiencia de Uso de los Recursos para la Producción de Alimentos de Calidad

(24)

Desde el Suelo a la Mesa

Convencional

_{45 pl m}

-2

7,9 1

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Desde el Suelo a la Mesa

Kambara Bacanora N itró ge no e n gra no (% ) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Año 1 Año 2 Año 1 Año 2

*

Convencional

45 pl m-2

Proteína en grano

Índice de cosecha de nitrógeno Convencional: 75% Baja densidad: 85%

Hasan & Calderini

Respuesta de la concentración de proteína en grano

a la densidad y arreglo espacial

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Desde el Suelo a la Mesa

Absorción de N y P en respuesta

a la densidad y arreglo espacial

0 10 20 30 40 50 Kambara Bacanora

N a bso rb id o (g m -2 ) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Kambara Bacanora

P a bso rb id o (g m -2 )

Nitrógeno

Fósforo

(27)

(28)

Suelos Volcánicos y

Agroecosistemas del Sur

de Chile

Centro de Investigación en Suelos Volcánicos

CISVo

Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias Agrarias

Facultad de Ciencias Forestales y Recursos Naturales Facultad de Ciencias

Facultad de Ciencias de la Ingeniería

Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile-INIA Christian Albrechts Universität zu Kiel-Alemania

Leibniz Universität Hannover-Alemania

Albert Ludwig Universität Freiburg (i. Brsg.)-Alemania Gent Universiteit -Bélgica

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