Liberación experimental de bases en suelos de origen granitico del maresme (Barcelona): posibles componentes periodicos en las series cronologicas de valores

ARXIUSde I'Es. d'Ag ic. de Ba celona 9 LIBERACION EXPERIMENTAL DE BASES EN SUELOS DE ORIGEN GRANITICO DEL MARESME (BARCELONA) : POSIBLES COMPONENTES PERIODICOS EN LAS SERIES CRONOLOGICAS DE VALORES po J. BECH, J.M. FDEZ. DELGADO y M. BERBEL Labo a o i de S6ls. Escola d Ag icubum de Ba celona (U.P.B.) y Labo a o io de Fisiología Vege al y Eda ologia SUMMARY Ma hema ical p ocedu es ha e been employed o analyse he oscilla ions which appea in he g aphic ep esen a- ions o ch onological se ies o expe i- men al libe a ion alues o bases (Ca, K, Na and Mg), oge he wi h conduc i- i y a ia ions and pH e olu ion, o soils o g ani e o igin om he "El Ma esme" dis ic (Ba celona, Spain). The expe imen al libe a ion ech- nique was pe o med by means o au oma ic pe cola ion a 30°C o yea and a hal , o 200 g . samples which we e leached wi h 30 ccs. o dis illed wa e e e y 24 hou s. On he ma hema ical p ospec ion, heo e ical compound models we e used, whose oscilla ions we y he esul o (making up) hy mical luc ua ions o pe iods o 14,8 and 3 5 days. These models ha e been applied o he au o- co elog ams o he inc eases in hese alues wi h espec o he iply smoo- hed cu e o niobile a e ages, hus de e mining he pe cen age coinciden e be ween he models and g aphs. The pe cen ages ob ained we e high ( ) 70 %) and hose ob ained in eal alue g aphs main ain a di ec ela ion- ship hose ound in au oco elog ams. 10 ARXIUS de I'Esc. d'Aq ic. de Ba celona RESUM S'anali zen pe mi ja de p ocedi- men s ma ema ics les oscil.lacions que apa eixen en ep esen acions g a iques de se ies c onologiques de alo s, d'alli- be amen expe imen al de bases (Ca, K, Na i Mg), de a iació de la conduc i i a i d'e olució del pH en sols d'o igen g a- ní ic de la coma ca del Ma esme (Ba ce- lona). La ecnica d'allibe amen expe imen- al a ésse la de pe colació au oma ica a 30JC, al lla g d'un any i mig, de 200 g ams de ma e ial pe mos a assajada, que e a lixi iada amb 30 cc. d'aigua des il.lada cada 24 ho es. En la p opsecció ma ema ica s'han emp a pau es eo iques compos es, les oscil.lacions de les quals e en el esul a de compond e luc uacions í miques de pe íodes de 14.8 i 35 dies. Aques es pau es han es a aplicades a les g i i- ques de alo s espec e al e ce sua i - za de mi janes mobils i s'han de e mi- na els pe cen a ges de coincidkncies en e pau es i g a iques. Els % ob ingu s són ele a s (supe io s al 70 %) i gua den elació di ec a els ob ingu s en g a iques de alo s eals amb els oba s en au oco elog an~es. INTRODUCCION El in e és ag onómico de la libe a- ción expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico ha sido pues o de mani ies o po di e sos au o es: BASTI- SE (1951), SIMONSON (1970 y CABI- BEL (1972. En an e io es abajos (BECH , 1966, 71, 72, 73 y 74) hemos expues o mé o- dos o iginales y esul ados de nues as expe iencias en es a línea de in es iga- ción, que aba can buena pa e de la p oblemá ica desa ollada en nues a esis doc o al en ciencias. Po an o, el obje o de la p esen e publicación, más que insis i en la des- c ipción de los mé odos y condiciones de la expe iencia de ex acción de bases -lo cual ya se hizo en el luga ci ado-, se cen a en la exposición de los p oce- dimien os de p ospección es adís ica u ilizados en la in es igación de los posibles componen es í micos en las se ies c onológicas de alo es y en los esul ados ob enidos con los mismos. MATERIAL Dado que el es ablecimien o de expe- ol de a iables en el iempo limi aba iencias de libe ación con un al o con- el núme o de mues as a emplea , e a ARXIUS de I'Esc. d'Aq ic. de Ba celona 11 -- necesa io que es as uesen su icien e- men e ep esen a i as. Po ello, p e- iamen e se hizo un mues e0 gene al de los suelos g aní icos de la coma ca dzl Ma esme (Ba celona), que comp endía unas cincuen a mues as. Una ez anali- zadas. se escogie on de en e ellas es, que espondían a las ca ac e ís icas medias más ecuen es: una de los sue- los g aní icos de la llanu a in e io (BECH, 1972) -la núme o 7-, y dos de los sap oli os del escalón in e medio -núme os 4 y 5-, que de hecho cons- i uyen las dos únicas unidades de - -- - - -- - - in e és ag onómico, pues el escalón supe io cae den o del ámbi o o es al. Además, a in de es udia la in luen- cia de la ex u a en las expe iencias de lixi iación, se amizó la mues a nYm.4. y con su acción in e io a 0,25 mm. se cons i uyó la mues a núm. 8. Se a- aba és a pues de ma e ial de la misma na u aleza que la 4. pe o a la que se sup imió la acción de a ena g uesa. Los esul ados de los análisis ísico- químicos de las mismas se p esen an en el cuad o adjun o. ( e cuad o núm. 1 ) METODO Se pueden conside a dos aspec os: a) Los mé odos p opiamen e expe i- men ales de pe colación, ob ención y análisis de los ex ac os. b)Los p ocedimien os de p ospec- ción de coinponen es pe iódicos en las se ies c onológicas de alo es. En cuan o al p ime o, el disposi i o de pe colación au omá ica, las condi- ciones de ex accción, la ob ención y de e minación analí ica de los ex ac os ya queda on debidamen e a ados en dos publicaciones p eceden es (BECH, 1966 y 1971). En el abajo de BECH (1971 ) se dis- cu ie on las a iaciones c onológicas de libe ación de bases en las mues as nú- me os 4 y 5. con una du ación de la ex- pe iencia de 19 meses (se ies "la gas" de da os), del 4-1X-64 al 4-1V-66: aquí se es udian además los e e en es a las mues as núme os 7 y 8, con una du a- ción de 12 meses (se ies "co as"), del 15-111-65 al 4-IV-66. Es el segundo aspec o -b-. el que nos in e esa especialmen e en la p e- sen e publicación. Los da os ob enidos en cada uno de los ex ac os pe colados, ag upados po magni udes y po mues as, se han e- p esen ado: 1) En g á icas de alo es libe ación/ iempo. En cada una de ellas igu a además el e ce sua izado de medias mó iles. En o al esul an 24 g á icas: 4 ca iones (Ca, K, Na. Mg). a iación de la conduc- ibilidad y del pH, pa a cada una de las cua o mues as ( e igu as 33.133 y 33.135). 2) En espec os de au oco elación (co elog amas: YULE-KEN DALL 1967, cap. 24, pp. 628491), de inc e- men os de los alo es eales espec o al 12 ARX IUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona e ce sua izado de.medias mó iles. En han enido en cuen a dos c i e ios: la o al esul an 24 g á icas. ampli ud y el pe íodo de cada onda. En cuan o a los pe íodos de dichas Es os úl imos son de cla a signi ica- ondas, se oma on los de 35 días, de ción, ya que compa an p ecisamen e las 14,8 dias y 7,4 d ías, dado que en aba- luc uaciones que mues an las cu as jos an e io es (cA~~~~~~~ 1969 y de libe ación, espec o a su endencia BECH 1971) ya S de ec ado gene al e lejada en el e ce sua izado. u ilizando pau as simples co espon- Hemos selecionado aquí de 10s dien es a cada una de es as penodi- co elog amas más ilus a i os. En ellos cidades. se han dibujado ayados de pan el pe íodo de 35, po an o, la pe iodicidad igual a 14,8, 29, 5 (doble unción coseno eco e 3600 en 35 del al e io ) Y 35 dias ( e igu as 33.64 dias; pa a el pe iodo de 14,8 lo eco e- y 33.82). á en 14,8 días, e c. Se calculó pa a Los cálculos y el mismo azado de cada 3,7 días (medio pedodo de 7,4), las g á icas han sido ealizados con la alo que oman los ángulos en cada ayuda de una 1BM-360 N- una de las es ondas, y sus cosenos del Se icio de Cálculo de la Uni eni- espec i os. pa a ello se eduje on los dad de Ba celona. ángulos a sus equi alen es meno es de La p ospección de los posibles com- 360°(cos = sen (x--2701). ponen es pe iódicos se lle 6 a cabo con las pau as eó icas compues as que se lo que espec a a la ci an a con inuación: siguiendo a CABALLERO ( 1969 a), los cosenos del i mo de 35 días han sido 1)~~~~l~j~ cos~nusoidal 1 :2,37 mul iplicados po un ac o 1, po un :4,74 ( 100 : 20: 40 % :), y un pe íodo ac o 0,20 los de 14,8, y po O,4O los undamen al de 35 días ( ig. 33 -29); ha de 794. El alo de la unción compleja sido empleada únicamen e en la p os- en cada pun o es el esul ado de suma pección de luc uaciones í micas en las los alo es de las es unciones, mul i- g á icas de alo es eales. plicados po sus espec i os ac o es. Las unciones se oman cosinusoi- 2)Pau a eó ica compues a de los dales, pa a hace coincidi en el día O mismos pe iodos que la an e io , e- los máximos de es unciones, pa ien- p esen ados únicamen e po ayado do así de un máximo absolu o. Pa a la e ical. Su empleo se ha ce iido exclu- ijación de la pau a en el S si amen e a la p ospecci~n de los pa ió del complejo sinusoidal anzllogo espec os de au oco elación. hallado po CABALLERO ( 1969 a) pa a el aíío 1967, y e ocediendo en el El complejo cosinusoidal es el esul- iempo has a el a io 1964 en el que se ado de la composición de es ondas inicia on las expe iencias aquí ex- cosinusoidales. Pa a su ob ención se pues as. ARXIUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona 13 RESULTADOS Análisis de las se ies c onológicas en cuan o a sus posibles componen es pe- iódicos En el abajo p eceden e ya ci ado (BECH 1967), aplicando mues as sim- ples se io que en los alo es de libe a- ción expe imen al de bases en suelos de o igen g aní ico apa ecían luc ua- ciones pe iódicas de 14,8 y 35 días. En el p esen e se ha in en ado de e - mina el po cen aje en el que es as oscilaciones pueden se a ibuidas a la combinación de ambos pe íodos. La con eniencia de es a p ospección ya se indicaba en dicha publicación. Con análogo in compa a i o que en A), hemos cons uido el diag ama ci cula anexo ( ig. 33.89) Los po cen ajes ob enidos aquí son más bajos que en el cuad o de alo es eales, es ando las medias comp endidas en e 70 y 80 %. Los más ele ados co esponden a Mg de las mues as 5 y 8 Na " " " 4,7y8 Ca " " " 4,5y8 PH " " " 7y8 Conduc ibilidad de las 5 y 8 Es e iden e la co espondencia exis- en e en e las medias de los po cen a- jes calculados en los g á icos de alo es eales y en es os co elog amas. Des acan ambién en co elog amas de inc emen os los po cen ajes medios ela i os a la mues a núm. 8. CONCLUSIONES Se de ec an en odas las se ies c ono- lógicas de libe ación de Ca, K, Na y Mg, en las de a iación de pH y conduc ibili- dad, luc uaciones compues as de los pe íodos 14,8 y 35 días. Lo mismo ocu e en los co espondien es espec- os de au oco elación de inc emen os de alo es eales espec o al e ce sua- izado de medias mó iles. Los po cen ajes de máximas coinci- dencias en e es as oscilaciones y las pau as compues as empleadas son siem- p e bas an e signi ica i os. Exis e co espondencia di ec a en e I los an os po cien o ob enidos en el I es udio de las g á icas de alo es eales y en los au oco elog amas de inc e- men os. Es a co espondencia a ec a an o a las mues as como a las di e sas magni udes de las mismas. Todo ello pone de mani ies o la ali- dez del mé odo seguido: p ospección de posibles componen es pe iódicos en los co elog amas de inc emen os, con el in de p ecisa el es udio ealizado en las g á icas de los alo es de libe ación, median e las mismas écnicas emplea- das en dicho es udio. Pa ece que un mayo en iquecimien- o en acción ina (a cilla + limo) co esponde a una acen uación de las conco dancias, si bien se a enúan las ampli udes. ARXIUS de I'Esc. dSAg ic. de Ba celona A) Po cen ajes de coincidencias de las iuc uaciones que apa ecen en las g ajicas de i~alo es eales espec o al complejo cosinusoidal. Se ha calib ado el po cen aje que exis e pa a cada g á ica de alo es eales en e el núme o de máximos ("picos") y mínimos (" alles") coinciden es con los del complejo cosinusoidal y el o al eó ico de luc uaciones posibles. Di- chos % se exponen en el cuad o ?, en el que. además. indicamos la media pa a cada g á ica. Con el p opósi o de compa a las medias halladas las hemos ep esen ado en un diag ama ci cula ( e ig. 33.37). En el mismo se señala con una ci - cun e encia de azo g ueso la egión en donde coinciden mayo núme o de medias. Se ap ecia que los po cen ajes de coincidencia son ele ados, en gene al supe io es al 80 %. En Ca y Mg de la mues a núm. 8, en " alles", se supe a el 90 %. Las medias más ele adas co esponden al Mg de las mues as S y 8, al Na de las mues as 4,7 y 8, Ca de la mues a 8, conduc ibilidad de las mues as 4 y 7, y pH de la mues a 8. Nó ese que la mues a núm. 8, cons i- uida po la acción in e io a 0,25 mm. de la núm. 4, es la que p esen a, en gene al. los po cen ajes de coincidencia más ele ados. B) Po cen aje de coincidencias de las j7uc uaciones que apa ecen en los co elog amas de inc emen os de los i alo es eales espec o al e cc sua izudo de medias mó iles en elación a la pau a compues a de ayado e icul Pa a el análisis de los au oco elo- g amas de los inc emen osde los alc es eales espec o al e ce sua izado de medias mó iles. se ha u ilizado, como ya se indica en el apa ado de Mé odos, una pau a en la que se eúnen odos los pe íodos undamen ales que incluye el complejo cosinusoidal, pe o ep esen a- dos en o ma de líneas e idas. U ilizando el mismo p oced ini ien o que en el apa ado an e io , hemos deducido los po cen ajes de coinciden- cias del cuad o 3. ARX IUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona 15 Cuad o 1. ANALISIS DE LOS SUELOS UTILIZADOS EN LA EXPERIENCIA 4 P emia de Dal 5 i' einia de Dal 7 Vilaua Miie &~ nume o ap oli o egoii o suelo de zona inedia zoiia inedia l zona baja /I nolis s necanico ; .2 ena g uesa ! 71.3 i? ' 84.4 % 1 07.7 3 : A ena ind I l9,2S, i 11.4 P Ic).9 % 1 Ll lio 5.5%. : A ~ill~~ . I 3, 1 3,l % 7, ; l pll (en H,O) 7,2 % 8, 8 1 0,8 h 1 p l (en Caso4) 1 7,2 % 7,6 1 6.5 ", CO,Ca l ~.« ginica 1,296 X 1 0,22 '% 1,48 % Sales o ales 1.459 glli . 1,464 g/li . 0,767 glli . C. 1.C 5.57 m.e. 5.7 m.e. % 7,4 m.e.'?, - 14.62 4,46 CaO Na10 KzO 3 ,O 1 2,69 11,O - 2.05 1 ,58 H20 - I,7P 1,44 145 pp n 115 ppm 328pp n 1440 pp n 0.219 m nho l 115 ppm 120 ppm 113 ppm 1800 ppm 0,145 ninhoi Hases ex ac ables en AcNII,, pll-, K 270 pp n N a 1 15 ppm 109 ppm Ca 1640 ppm Ex ac o 1 :S Conduc ibilidad 1 0,456 mmhos, 16 ARX IUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona Cuad o 2. % DE MAXIMAS COINCIDENCIAS ENTRE LAS OSCILACIONES DE LAS SERIES DE VALORES REALES Y DEL COMPLEJO COSINUSOIDAL 1 : 2,37:4,74 (100:20:40OL,) media 80,7 80,- 80,- 83,s 78,s 84,- 80,- 83,s 83,s 78,6 83.5 82,l 80,- 81 ,- 78,9 81 ,S 79,2 79,- 81 ,- 82,2 Conduc . 88,8 79,6 83,- 80.- 75,- " alles" 81 ,S 78,l 75, - 90.4 88,4 87,- 79,3 90,s 77,- 74,- 77,- 80, - 84,- 80,- 78,9 76,s 73,3 81 ,- 84,- 81,8 Magni ud Ca g N a K PH Mues a 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 "picos" 80,-- 81,8 85;- 75,- 76,6 81,8 80,7 76,5 90,- 83,3 90;- 84,2 76 ,- 82 ,- 78.8 86,6 85,7 77.4 78.2 83,7 ARXIUS de I'Esc. d'Ag ic. de Ba celona 17 Cuad o 3. % DE MAXIMAS COINCIDENCIAS ENTRE LAS OSCILACIONES DE LOS AUTOCORRELOGRA- MAS DE INCREMENTOS Y UNA PAUTA TEORI- CA COMPUESTA DE PERIODOS DE 7,4, 14,8 y 35 DIAS media 76,2 76,s 72,l 80,- 71,8 75,4 71,l 77,s 77,2 72,4 73 ,5 75,- 74,- 74,2 73,s 72.5 72.5 73,2 75.5 76,6 73.3 75,s 74.9 75,6 Magni ud C a Mg N a K P H Conduc . Mues a 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 4 5 7 8 "picos" 80,- 80,- 70,s 83,3 72,7 74,9 72,7 80,- 69,7 67,6 68,7 70, - 75,- 71 ,5 68,7 75,- 70,- 69,7 75,- 75.- 73,3 82,l 71.4 80,- " alles" 72.4 73,3 73.7 76.9 70,9 75,8 70,- 75,- 84,8 78,2 79,-- 80,-- 73,- 77,4 79,- 70,- 75,- 76,s 76,- 78,- 73,3 68.9 78,6 71,4 24 ARXIUS de I'Ex. d'Ag ic. de Ba celona BIBLIOGRAFIA BASTISSE E.M. (1 951). Dixhui anees d'é u- Ma esme (Ba celona). Resum de la esi doc- des lysimé iques appliques a lúg onomie. o al en Ciencies. Sec e . Publ. Uni . de Ann. Ag on. n. 727. Ba celona. 5 1 pag. BECH, J.. (1966). Pe cohdo au~dico, con CABIBEL (1 972). Mobilisa ion de po assium P capacidad pa a egula condiciones eda icas du sol au cou s d 'une cul u e S an o d-De o de me eo ización. P. Ins . Biol.Aplic. 40: Men , Ann, ~g on, 135-143. BECH, J. (1 97 1 ), Va iaciones c ono~gicas en A. ( 1969). Ri mos de pe íodo la libe ación de ba es po suelos de o igen la go en el c ecimien o de las plan as. Mem. Real Acad. 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