The role of soil physics in fighting soil degradation. A case study in the Valencia Region, Spain

Taking into consideration the peculiar characteristics of climate, topography, geology, soils and managing systems in the Valencia region, some proven general facts in soil Physics are presented, emphasizing some points needing further investigation which, as a whole, fall within the framework of actions in controlling soil degradation processes. The text is divided into two sections: the first, and longer, deals with the study of hydrological and erosion processes. Involving Soil Physics In the explanation of some behaviours and mechanisms; in the second, the various mechanisms of physical degradation leading to soil compaction are shown, and the main causes and Impacts are also determined.[es] Teniendo en cuenta las características peculiares del clima, topografía, geología, suelos y sistemas de manejo en la Región Valenciana, se exponen algunos hechos probados como suficientemente generales en la Física de suelos y algunos de los avances más significativos de dicha disciplina, enmarcando al mismo tiempo aspectos que necesitan ser Investigados, como base para la aplicación de un modelo conceptual de actuación para el control de los procesos de degradación del suelo. La exposición queda dividida, por consideraciones didácticas, en dos apartados. El primero, más extenso, se dedica al estudio de los procesos hidrológicos y erosivos, implicando a la Física del Suelo en la explicación de algunos comportamientos y mecanismos. En el segundo, se exponen los diferentes mecanismos de degradación física que conducen a la compactación del suelo, identificándose las principales causas y las repercusiones. [fr] Compte tenu des particulières caractéristiques du climat, topographie, géologie, sols et systèmes d'aménagement des sols dans la Région de Valence, on expose Ici quelques sujets bien connus, sur la Physique du Sol, et on signale certains rapports qui doivent être recherchés pour l'application d'un modèle conceptuel dans la prévision rational des processus de dégradation du sol. Le travail est divisé en deux parties: dans la première on étude les processus hydrologiques et les processus érosifs, en impliquant la Physique du Sol dans la recherche des mécanismes des conduites. Dans la deuxième partie on présente les mécanismes de la dégradation physique du sol -notamment le compactage et le scellage du sol- et on identifie les causes principales menant à leur prévision, les effets de la conduite du sol, et quelques lignes de recherche applicables à la minimisation des risques de dégradation physique du sol

Capacidad de las raíces para penetrar sustratos compactados y detectar grietas. Metodología y aplicación a la colonización vegetal de laderas erosionadas en ambiente semiárido

En el presente trabajo, proponemos profundizar en el conocimiento sobre los procesos que limitan la colonización vegetal de laderas erosionadas en ambientes semiáridos, y más específicamente sobre la penetración de raíces en suelos compactados. Para ello, hemos desarrollado una metodología para el estudio de la capacidad de las raíces para penetrar sustratos y detectar grietas en un rango amplio de compactaciones. Hemos analizado además el efecto de la morfología de las raíces, del nivel de resistencia a la penetración y del espesor del nivel más superficial del sustrato en la penetración de las raíces y en la detección de grietas por las raíces. Esta metodología se basa en el uso de discos de cera cuyo nivel de resistencia a la penetración depende de las proporciones de mezcla de parafina y vaselina en condiciones controladas de laboratorio. Para el estudio se utilizó un diseño factorial cruzado 2 x 2 x 5, con dos especies de distinta morfología radicular (pivotante vs. fasciculada), dos espesores de sustrato (3 y 7 mm) y cinco niveles de resistencia a la penetración comprendidos entre 60 y 1500 kPa. Los resultados indican que el nivel de resistencia a la penetración y el espesor del sustrato influyen sobre la tasa (número de raíces por semilla que penetran el sustrato) y velocidad (número de días para que se produzca la primera penetración) de penetración de las raíces para las dos morfologías de raíces estudiadas. Al contrario, no se aprecia ningún efecto del tipo de raíz en la velocidad para penetrar el sustrato. Por otro lado, se ha puesto de manifiesto el papel importante del nivel de resistencia a la penetración y de la morfología de las raíces en la detección de grietas superficiales por las raíces. A partir de los resultados obtenidos, se discuten las distintas estrategias posibles que podrían explicar el éxito de las especies colonizadoras de taludes de carreteras. Asimismo, una estrategia mixta, que contempla la penetración del suelo o la detección de grietas superficiales por las raíces, podría tener éxito en los terraplenes, mientras que en los desmontes con valores limitantes de resistencia a la penetración por las raíces en las capas superficiales del sustrato geológico, la capacidad de las raíces para detectar grietas con un microambiente más favorable podría ser una estrategia de éxito para las plantas.Este trabajo ha sido realizado con la financiación del Ministerio de Ciencia y Tecnología (Proyecto REN 2001-2313 y Programa Ramón y Cajal co-financiado por el Fondo Social Europeo).Peer Reviewe

Methodology to assess the maximum irrigation rates at regional scale using geostatistics and GIS

Ponencia presentada en la Conference of Agricultural Engineering celebrada en Valencia del 8 añ 12 de julio de 2012Soil water holding capacity is an important parameter for irrigation scheduling and water balance modelling in fields. In the framework of precision irrigation the knowledge of the spatial distribution of this parameter is useful to advice the maximum irrigation rate specifically for each field in an irrigation district, region, etc. The soil water holding capacity (SWHC) can be assessed as the soil water content between the field capacity (FC) and the permanent wilting point (PWP). In this work, we present a methodology to assess the spatial distribution of the maximum irrigation rate depending on the soil water holding capacity. This methodology combines geostatistic techniques with geographical information system-GIS tool. A pilot zone of 12 400 ha located in the Palancia river lowland (between Valencia and Castellón province, Spain) in which the main irrigated crops are citrus (53.8 %), and vegetables (13.3 %), was selected to develop this methodology. For spatial modelling of SWHC, experimental semivariograms were assessed for the FC and PWP at three soil depth intervals (0-10, 10-30, 30-60 cm). Spherical models fitted well to the experimental semivariograms, with a very high spatial dependency index (ID = 0.05-0.41) which support reliable predictions on basis the fitted models. The cokriging spatial interpolation method, considering the percentage of sand as secondary variable, was the best option to minimize the root mean square error in the cross-validation test.Peer Reviewe

Aspectos fundamentales del regadio

Excma. Diputación Provincial de SalamancaPeer reviewe

Características hidrofísicas y evolución de la reserva de agua del suelo en parcelas con cultivo de trigo en régimen de secano

16 páginas, 1 figura, 7 tablas. -- Con la colaboración técnica de: J. Hernández Pombero[EN]The importance of the spatial variability of the hydrophysical characteristics of the soil in the moisture regime is recorded in an experimentation carried out in five sites in semiarid climate with dryland wheat cultivation. Samples of the differents horizons are grouped in five textural-types in each one site, from sandy until clayey soils; sandy horizons are very frequents in the arable layers, and the clayey horizons, in the deeper layers. From the analysis of the soils could be said that the water retention and the disposition of the horizons, in the de profil. - both related with water conservation - are higly variables, and that these are determining the soil moisture regime. The significance of the hydrophysical characteristics of each soil, given to the scarce variability of the rainfall regime in the zone, is demostrated since the bulk spatial variability of the water content extends with the advance of the vegetative cycle.[ES]Se analiza la importancia de la variabilidad espacial de las características hidrofísicas del suelo en su comportamiento hídrico in situ en cinco parcelas experimentales con cultivo de trigo en régimen de secano. Las muestras de los diferentes horizontes edáficos de cada parcela se agrupan en cinco tipos texturales, desde arenosos hasta arcillosos, predominando los primeros en la capa arable y los últimos en los más profundas. Del estudio se deduce que los parámetros hidrofísicos más variables, y los que más determinan el comportamiento hídrico in situ son la capacidad de retención de agua y la disposición de los horizontes en el perfil en relación con la economía del agua. La variablidad espacial de la reserva de agua entre parcelas aumenta a medida que avanza el ciclo vegetativo, lo que a tenor de la escasa variablidad en la pluviometría de la zona, pone de manifiesto la importancia de las características hidrofísicas en el suministro de agua de cada suelo.Peer reviewe

Sobre la física del suelo y su importancia en el uso y conservación del mismo

21 páginas[EN]In this review about Soil Physic is stated that the colaboration among all the scientifics relationed with the Soil- Plant- Atmosphere-System is necessary, from both agricultural and ecological points view. In regarding the soil as a porous medium, the contribution of the Soil Physic to the rational manegement of the water and soil is considered. Also, the applications of the Soil Physic to the food production and the soil and water conservation are showed, and the priorities in the present research lines are pointed out.[ES]En este trabajo monográfico sobre Física de Suelos se hace un análisis bibliográfico del desarrollo de los conocimientos relativos a dicha especialidad y del estado actual de los mismos. Se plantea la necesidad de colaboración de todas las ciencias relacionadas de alguna forma con el sistema suelo-planta-atmósfera, en vistas a la explotación racional del suelo y del agua, tanto desde el enfoque agrícola como ecológico. Partiendo de la base del estudio del suelo como medio poroso, con la revisión de las propiedades físicas ligadas al mismo, se cuestiona la aportación de la Física de Suelos al manejo racional del Suelo y del Agua. También se muestran las aplicaciones de la Física de Suelos a la producción de alimentos y a la conservación del agua y del suelo. Finalmente, se incluyen algunas de las líneas prioritarias de investigación en dicha especialidad.Peer reviewe

Ensayo de clasificación climática de suelos de la Cuenca del Duero

14 páginas, 1 figura, 3 tablas. -- Con la colaboración técnica de: J. Hernández Pombero[EN]Soil-water regimes of the Duero basin are studied, using data from the soil-water-reserve evolution and climatic conditions. The textural nature of the soils is highly responsable of the soil hydrodynamism, for that the former is a differential property of the soil-water regimen. The prominent hydroclimatic-regimen types are first, the Aridic; second, the Xeric and third, in minority, the Ustic.[ES]Se estudian los regímenes de humedad de suelos de la Cuenca del Duero, a partir de datos directos de la evolución en el tiempo de la reserva de agua, y según las condiciones climáticas propias de la zona. La naturaleza textural de los suelos se muestra como una propiedad diferenciadora de dichos regímenes, en cuanto responsable, en gran medida, del hidro-dinamismo del agua del suelo. En concordancia con la tipología hidro-climática (clima semiárido, árido o subhúmedo) destacan los regímenes de tipo Arídico, seguidos del Xérico y en menor proporción los de tipo Ustico.Peer reviewe